[实用新型]一种辣椒素亚临界流体萃取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及辣椒素提取技术领域，具体为一种辣椒素亚临界流体萃取装置。

背景技术

辣椒素又名辣椒碱，俗名辣素，是一类含酚羟基的生物碱，其中有五种主要的组成成分，分别为辣椒碱、二氢辣椒碱、降二氢辣椒碱、高二氢辣椒碱、高辣椒碱。辣椒素热稳定性高，通常条件下纯品为白色针状晶体，无毒性，但刺激性很强，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯及碱性水溶液中，难溶于冷水。低浓度的辣椒素常与色素、配糖体、磷脂质形成紫色油溶物。

辣椒素主要存在于辣椒果实的胎实组织及辣椒果皮和籽内，含量为0.05～1.0%，因品种、成熟程度、气候条件和土壤性质等的不同而有所差异，一般随成熟程度而积累。辣椒素是辣椒中引起辛辣味的主要物质，在食品中万分之一的含量就可感觉到明显的辣味。

辣椒素可用于许多领域，低纯度辣椒精可作为添加剂广泛应用于食品工业；纯化后的辣椒素在医药行业应用比较广，如对心血管、肺功能、胃肠机能有显著调节作用；能促进脂肪代谢；具有镇痛消炎作用，可制成强效镇痛剂；能抑制体内自由基，减少细胞癌变；与吗啡合用，能减轻吗啡类药物的戒断综合症，减少成瘾性^[13]；对慢性风湿性关节炎、牛皮癣、秃发有很好的治疗作用。高纯度辣椒素晶体具有催泪催嚏作用，在军事可制造催泪弹、催泪枪和防卫武器。辣椒素具有防止生物附着的活性物质，在农业上可作为生化农药，用于驱避害虫及鼠、兔等；在船舶上用于无毒防污涂料添加剂；在电缆、光缆上用于防鼠涂层添加剂；在木质建筑上用于防白蚁涂料等。

目前，辣椒健胃消食剂、辣椒减肥食品、辣椒保健药品等也在研发之中。预计国内外辣椒素的应用将会迅速扩大并带来广阔的市场前景。

常用的高纯辣椒素提取方法有：溶剂提取法、吸附柱层析法、超临界二氧化碳萃取法。

（1）溶剂提取法：以鲜红干辣椒为原料，经粉碎后用有机溶剂抽提，浓缩得到一种暗红色至橙红色油状液体，在国际上统称为辣椒油树脂，提取收率一般为干辣椒总量的15%。将辣椒油树脂经乙醚、乙醇和碱性水溶液，或用石油醚、二氯乙烷等溶剂进一步抽提浓缩后，经石油醚或正己烷结晶得到粗辣椒素结晶。有机溶剂萃取法所需设备简单、生产成本较低，但存在着产品纯度差、有异味、溶剂残留量高等问题。

（2）吸附柱层析法：用丙酮、石油醚、59%乙醇提取出辣椒油树脂，再以乙醚作为结晶溶剂，得到粗辣椒素晶体。再经硅胶柱层析纯化后结晶，得到辣椒素纯品。吸附柱层析法提取率较低。

（3）超临界二氧化碳萃取法：日本的Fukaya、Kyoo等以超临界二氧化碳为溶剂，以乙醇为夹带剂，温度固定在50℃，压力为9.8×l0⁶MPa，从辣椒中直接分离得到80%左右的辣椒素。超临界二氧化碳萃取法可得到具有高附加值、纯度高的辣椒素纯品，但超临界流体萃取技术目前存在着设备投资大，萃取釜无法连续操作，设备的时空产率比较低以及操作成本高等问题，因而在我国尚未能广泛的应用于工业生产中。

目前我国辣椒素提取工艺大多采用溶剂法，提取步骤较长，结晶繁琐、费时，导致资源利用率低，成本增高。采用的提取工艺普遍适应性差，不同产地辣椒的辣椒素提取率变化很大，影响工业化规模生产。辣椒素含量测定方法的适应性也较差，对于不同产地的辣椒及辣椒素产品，其辣椒素含量测定的精确度、回收率变化大，最终影响产品的质量确认。鉴于以上原因，辣椒深加工厂家多以提取辣椒色素为主，导致竞争激烈，年产量只有达到20吨以上生产规模才能勉强支撑。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种亚临界流体萃取技术制备辣椒素的设备，在亚临界环境下萃取，萃取温度低，不破坏辣椒素成分、不氧化，辣椒素浸出完全、系统内部热交换，耗能低；工艺过程简单，有利于工业化生产；整个过程在封闭的系统内完成，对环境无污染。解决了现有提取工艺产品纯度低、有异味、溶剂残留量高、工艺步骤较长，结晶工艺繁琐、费时等难题，为高纯度辣椒素的工业化生产创造了条件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种辣椒素亚临界流体萃取装置，包括支架、萃取罐、蒸发罐、热量循环装置及溶剂循环设备，所述支架为立方体框状结构，所述支架顶部固定设置有萃取罐及蒸发罐，所述支架内部固定设置有热量循环装置及溶剂循环设备，所述萃取罐分别与所述蒸发罐、热量循环装置及溶剂循环设备导通。