破乳法提取辣椒精关键技术研究与示范-隆平高科八师科技进步奖-汇报课件

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项目名称：破乳法提取辣椒精关键技术研究与示范

申报类别：八师科技进步奖

承担单位：新疆隆平高科红安种业有限责任公司

组织单位：八师石河子市科学技术局日期：2014年12月24日1

项目名称：破乳法提取辣椒精关键技术研究与示范

申报类别：2汇报纲要项目简介二.项目研究思路方案三.任务指标完成情况四.同类技术比较及研究创新点五.项目成果转化及所取得相关效益六.技术研究存在的问题及解决措施2汇报纲要项目简介3一、项目简介1、项目背景辣椒精是辣椒呈辣物质的浓缩产物，是一种高附加值产品，广泛应用于食品工业，市场认可度较高，辣椒精进一步结晶纯化可生产出辣椒碱晶体，在医学、军事、特种涂层、生化等领域有着极高的研究和经济价值，国内、国际市场对辣椒精和辣椒碱的需求前景广阔。新疆特有自然资源优势、机械化种植优势和无疫区优势，适合大规模、标准化农产品深加工产业的发展，利用新疆辣椒资源优势，加速农产品深加工产业发展，对发挥区域优势资源，调整种植结构，增加农民收入，具有经济与社会发展的双重意义。2、技术类型该项目技术主要应用于天然产物提取、分离和纯化技术领域，针对众多天然产物的生理活性或特殊功能，如着色剂、调味剂、药物活性等。3一、项目简介1、项目背景4一、项目简介3、工艺特点破乳法提取辣椒精工艺分为两部分，第1步红辣素破乳、脱胶工艺；第2步优化辣椒精精制工艺。其技术特点：对现行辣椒精提取工艺进行创新，改变传统一步法脱胶、脱辣工艺，采用先脱胶、后脱辣二步法，其中红辣素破乳脱胶是技术创新的关键工艺，解决辣椒红色素和辣椒精分离困难、产品存在质量问题等缺陷，提高生产效率和产品质量。4、成果应用破乳法提取辣椒精生产工艺主要应用在辣椒红色素生产行业，该技术经过小试试验、中试效果验证和规模化试生产，取得良好效果，生产效率和产品质量稳步提升，物耗、能耗等生产成本降低，该技术在我公司南、北疆生产基地进行技术成果推广，现已形成年产150吨破乳法生产辣椒精加工生产线；2013年度公司辣椒精销售数量249吨，销售额3948万。4一、项目简介3、工艺特点5二、项目研究思路方案

1、现行行业存在的主要问题原料特性：红辣素是辣椒红色素和辣椒精混合体，同时含有多糖、磷脂类等胶质物，与目标物形成均一稳定的乳化状态，给辣椒红色素与辣椒精的有效分离带来了困难。

技术特征：现行辣椒精提取工艺采用一步法脱胶、脱辣，通过多次液液萃取分离，得到辣椒红色素和辣椒精，胶质物通过离心机排渣将其去除，其工艺缺陷：a、由于目标物与胶质物乳化，需通过多次液液萃取分离，溶耗和能耗偏高，产能受限；b、胶质物通过离心机排渣去除，同时会带出较多红色素和辣椒精，红渣二次处理不易，处理成本偏高。

质量缺陷：胶质物处理不彻底，残存在辣椒红色素和辣椒精成品中，造成产品沉降物含量高，流动性差，长时间存放，容器底部和产品中下层会出现黏稠物，造成产品质量问题。5二、项目研究思路方案1、现行行业存在的主要问题6二、项目研究思路方案2、项目解决的主要问题

（1）红辣素的破乳、脱胶工艺：由于胶质物的存在，生产上造成辣椒红色素与辣椒精分离困难，产品质量上存在沉降物含量高、流动性差的缺陷。为解决现行工艺问题，提出先脱胶、后脱辣两步法生产工艺，首先解决红辣素破乳、脱胶工艺，将红辣素沉降物含量降至3%以下。（2）优化辣椒精精制工艺，解决产品质量问题：在红辣素破乳、脱胶工艺基础之上，沉降物含量大幅减少，优化红辣素脱辣、精制工艺，提高萃取效率、减少萃取遍数，降低溶耗和能耗，提高产能，改善产品质量。6二、项目研究思路方案2、项目解决的主要问题7二、项目研究思路方案

3、项目主要研究内容和技术路线（1）红辣素破乳工艺的研究研究红辣素破乳脱胶工艺的主要影响因子，采用不同破乳剂及破乳条件的试验选择最佳组合，得到破乳最佳工艺参数，评价指标：色价、辣度得率≥98%,沉降物含量≤3%，解决造成生产分离困难、产品质量缺陷的源头问题。（2）优化辣椒精脱辣、精制工艺的研究通过良好破乳工艺得到的红辣素，优化红辣素脱辣工艺参数，针对脱辣液浓度、料液比、萃取温度和萃取遍数进行试验研究，使辣椒精、辣椒红色素高效分离，减少萃取遍数，再采用真空、低温、搅拌和充N2夹带等精制工艺，得到优质的辣椒精产品。7二、项目研究思路方案3、项目主要研究内容和技术路线8二、项目研究思路方案（3）研究技术路线8二、项目研究思路方案（3）研究技术路线9三、任务指标完成情况

课题组主要解决生产实际问题为目标，针对主要研究内容进行试验研究和生产论证，基本达到预期目标，具体情况见下表考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况技术指标通过破乳法精制得到的辣椒精产品，油溶性溶残＜50ppm，沉淀物含量≤0.5%，丙酮不溶物含量≤1%，辣椒精辣度达到1%以上；

1、制定了红辣素脱胶工艺和辣椒精精制工艺操作规程。2、通过破乳法制得到的辣椒精产品，油溶性溶残未检出，沉淀物含量未检出，丙酮不溶物含量0.36%，辣椒精辣度2.2%，完成预期技术指标。

9三、任务指标完成情况课题组主要解决生产实际问题为目10三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况经济指标实现年产值450万元人民币左右，建成年产150吨破乳法提取辣椒精加工生产线

1、2013年度公司辣椒精销售数量249吨，销售额3948万。2、破乳法提取辣椒精生产技术在我公司南、北疆生产基地进行技术成果推广，现已形成年产150吨辣椒精生产能力。10三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成11三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况研究成果优质辣椒精产品；申报红辣素破乳工艺、辣椒精精制工艺技术专利

破乳工艺生产的优质辣椒精产品；辣椒精质量检测报告；破乳法生产辣椒精操作规程一套；破乳法提取辣椒精工艺的成果查新报告；红辣素破乳工艺发明专利受理书11三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成12三、任务指标完成情况

12三、任务指标完成情况13三、任务指标完成情况13三、任务指标完成情况14三、任务指标完成情况14三、任务指标完成情况15四.同类技术比较及研究创新点1、同类技术比较国内有关辣椒红色素、辣椒精提取方法，多为超临界萃取或溶剂萃取法，本研究使用方法是溶剂萃取法，就是利用辣椒红色素和辣椒碱在乙醇水溶液中的溶解差异性将两者分开，通过多次液液萃取，然后分别浓缩、精制成辣椒红色素和辣椒精，该方法的缺陷是红辣素粗品本身杂质物较多，直接萃取分离，导致有效萃取效率低，产品纯度不高。2、研究创新点本研究方法类似于同行业生产技术，不同点在于对生产工艺进行创新，改变传统一步法脱胶、脱辣工艺，采用先脱胶、后脱辣二步法，红辣素破乳、脱胶是其关键工艺，有效解决辣椒红色素和辣素分离困难、产品存在质量问题等缺陷，提高生产效率和产品质量，并申报“红辣素脱胶方法”技术发明专利。

15四.同类技术比较及研究创新点1、同类技术比较16五.项目成果转化及所取得相关效益1、成果转化及带来的直接经济效益破乳法提取辣椒精生产技术采用盐析破乳工艺，破乳后的红辣素沉降物含量由原来的17%降到3%以下，色价损失＜5%，对红辣素破乳效果良好；在红辣素良好破乳、脱胶的工艺基础之上，采用碟式离心机萃取分离4-5遍可将辣椒红色素和辣椒精彻底分离（原工艺至少六遍），提高近20%的生产效率，同时提高了产品品质，辣椒精流动性良好，长期放置无沉淀，溶残未检出，沉淀物含量未检出，丙酮不溶物≤1%，辣椒精辣度1%以上，形成破乳法提取辣椒精生产操作规范。破乳法提取辣椒精生产技术先后在我公司南、北疆辣椒红色素生产基地—新疆隆平高科弘安天然色素有限公司、新疆隆平红安生物科技有限责任公司进行技术成果推广，形成年产150吨辣椒精生产能力，2013年度公司辣椒精销售数量249吨，销售额3948万2、社会效益该项目的推广和实施可带动和促进区域农业经济的发展，推动优质辣椒基地的建设，通过辣椒深加工产业的发展，带动区域种植结构调整，增强龙头企业的带动能力，全面提升辣椒产业化发展水平，实现“农民增收、企业增效”的双赢目标。16五.项目成果转化及所取得相关效益1、成果转化及带来的直接17六.技术研究存在的问题及解决措施

该项目现已解决红辣素脱胶难题，并优化了红辣素脱辣工艺，降低了能耗、物耗，提高了生产效率和产品品质，但还存在以下问题待以解决：1、水化脱胶致使脱辣液含水量较多，增加蒸发负荷；措施：选择安全、不发生交叉污染的物理或化学方法，如膜过滤或吸水剂，在辣椒精浓缩、精制前除去大部分水分，减轻溶剂蒸发负荷，缩短精制时间，提高生产效率，进一步完善生产工艺。2、下层红渣的再处理；措施：选择极性较弱的单溶剂或复合溶剂，将辣椒红色素和辣椒精从红渣中提取，经过进一步浓缩、富集，再采用现有生产工艺来生产辣椒红色素和辣椒精产品，减少环保压力，提高产品得率，降低生产成本。

17六.技术研究存在的问题及解决措施该项目现已解决18请专家批评指正18请专家批评指正19

项目名称：破乳法提取辣椒精关键技术研究与示范

申报类别：八师科技进步奖

承担单位：新疆隆平高科红安种业有限责任公司

组织单位：八师石河子市科学技术局日期：2014年12月24日1

项目名称：破乳法提取辣椒精关键技术研究与示范

申报类别：20汇报纲要项目简介二.项目研究思路方案三.任务指标完成情况四.同类技术比较及研究创新点五.项目成果转化及所取得相关效益六.技术研究存在的问题及解决措施2汇报纲要项目简介21一、项目简介1、项目背景辣椒精是辣椒呈辣物质的浓缩产物，是一种高附加值产品，广泛应用于食品工业，市场认可度较高，辣椒精进一步结晶纯化可生产出辣椒碱晶体，在医学、军事、特种涂层、生化等领域有着极高的研究和经济价值，国内、国际市场对辣椒精和辣椒碱的需求前景广阔。新疆特有自然资源优势、机械化种植优势和无疫区优势，适合大规模、标准化农产品深加工产业的发展，利用新疆辣椒资源优势，加速农产品深加工产业发展，对发挥区域优势资源，调整种植结构，增加农民收入，具有经济与社会发展的双重意义。2、技术类型该项目技术主要应用于天然产物提取、分离和纯化技术领域，针对众多天然产物的生理活性或特殊功能，如着色剂、调味剂、药物活性等。3一、项目简介1、项目背景22一、项目简介3、工艺特点破乳法提取辣椒精工艺分为两部分，第1步红辣素破乳、脱胶工艺；第2步优化辣椒精精制工艺。其技术特点：对现行辣椒精提取工艺进行创新，改变传统一步法脱胶、脱辣工艺，采用先脱胶、后脱辣二步法，其中红辣素破乳脱胶是技术创新的关键工艺，解决辣椒红色素和辣椒精分离困难、产品存在质量问题等缺陷，提高生产效率和产品质量。4、成果应用破乳法提取辣椒精生产工艺主要应用在辣椒红色素生产行业，该技术经过小试试验、中试效果验证和规模化试生产，取得良好效果，生产效率和产品质量稳步提升，物耗、能耗等生产成本降低，该技术在我公司南、北疆生产基地进行技术成果推广，现已形成年产150吨破乳法生产辣椒精加工生产线；2013年度公司辣椒精销售数量249吨，销售额3948万。4一、项目简介3、工艺特点23二、项目研究思路方案

1、现行行业存在的主要问题原料特性：红辣素是辣椒红色素和辣椒精混合体，同时含有多糖、磷脂类等胶质物，与目标物形成均一稳定的乳化状态，给辣椒红色素与辣椒精的有效分离带来了困难。

技术特征：现行辣椒精提取工艺采用一步法脱胶、脱辣，通过多次液液萃取分离，得到辣椒红色素和辣椒精，胶质物通过离心机排渣将其去除，其工艺缺陷：a、由于目标物与胶质物乳化，需通过多次液液萃取分离，溶耗和能耗偏高，产能受限；b、胶质物通过离心机排渣去除，同时会带出较多红色素和辣椒精，红渣二次处理不易，处理成本偏高。

质量缺陷：胶质物处理不彻底，残存在辣椒红色素和辣椒精成品中，造成产品沉降物含量高，流动性差，长时间存放，容器底部和产品中下层会出现黏稠物，造成产品质量问题。5二、项目研究思路方案1、现行行业存在的主要问题24二、项目研究思路方案2、项目解决的主要问题

（1）红辣素的破乳、脱胶工艺：由于胶质物的存在，生产上造成辣椒红色素与辣椒精分离困难，产品质量上存在沉降物含量高、流动性差的缺陷。为解决现行工艺问题，提出先脱胶、后脱辣两步法生产工艺，首先解决红辣素破乳、脱胶工艺，将红辣素沉降物含量降至3%以下。（2）优化辣椒精精制工艺，解决产品质量问题：在红辣素破乳、脱胶工艺基础之上，沉降物含量大幅减少，优化红辣素脱辣、精制工艺，提高萃取效率、减少萃取遍数，降低溶耗和能耗，提高产能，改善产品质量。6二、项目研究思路方案2、项目解决的主要问题25二、项目研究思路方案

3、项目主要研究内容和技术路线（1）红辣素破乳工艺的研究研究红辣素破乳脱胶工艺的主要影响因子，采用不同破乳剂及破乳条件的试验选择最佳组合，得到破乳最佳工艺参数，评价指标：色价、辣度得率≥98%,沉降物含量≤3%，解决造成生产分离困难、产品质量缺陷的源头问题。（2）优化辣椒精脱辣、精制工艺的研究通过良好破乳工艺得到的红辣素，优化红辣素脱辣工艺参数，针对脱辣液浓度、料液比、萃取温度和萃取遍数进行试验研究，使辣椒精、辣椒红色素高效分离，减少萃取遍数，再采用真空、低温、搅拌和充N2夹带等精制工艺，得到优质的辣椒精产品。7二、项目研究思路方案3、项目主要研究内容和技术路线26二、项目研究思路方案（3）研究技术路线8二、项目研究思路方案（3）研究技术路线27三、任务指标完成情况

课题组主要解决生产实际问题为目标，针对主要研究内容进行试验研究和生产论证，基本达到预期目标，具体情况见下表考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况技术指标通过破乳法精制得到的辣椒精产品，油溶性溶残＜50ppm，沉淀物含量≤0.5%，丙酮不溶物含量≤1%，辣椒精辣度达到1%以上；

1、制定了红辣素脱胶工艺和辣椒精精制工艺操作规程。2、通过破乳法制得到的辣椒精产品，油溶性溶残未检出，沉淀物含量未检出，丙酮不溶物含量0.36%，辣椒精辣度2.2%，完成预期技术指标。

9三、任务指标完成情况课题组主要解决生产实际问题为目28三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况经济指标实现年产值450万元人民币左右，建成年产150吨破乳法提取辣椒精加工生产线

1、2013年度公司辣椒精销售数量249吨，销售额3948万。2、破乳法提取辣椒精生产技术在我公司南、北疆生产基地进行技术成果推广，现已形成年产150吨辣椒精生产能力。10三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成29三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成状况研究成果优质辣椒精产品；申报红辣素破乳工艺、辣椒精精制工艺技术专利

破乳工艺生产的优质辣椒精产品；辣椒精质量检测报告；破乳法生产辣椒精操作规程一套；破乳法提取辣椒精工艺的成果查新报告；红辣素破乳工艺发明专利受理书11三、任务指标完成情况考核内容指标预期完成状况指标实际完成30三、任务指标完成情况

12三、任务指标完成情况31三、任务指标完成情况13三、任务指标完成情况32三、任务指标完成情况14三、任务指标完成情况33四.同类技术比较及研究创新点1、同类技术比较国内有关辣椒红色素、辣椒精提取方法，多为超临界萃取或溶剂萃取法，本研究使用方法是溶剂萃取法，就是利用辣椒红色素和辣椒碱在乙醇水溶液中的溶解差异性将两者分开，通过多次液液萃取，然后分别浓缩、精制成辣椒红色素和辣椒精，该方法的缺陷是红辣素粗品本身杂质物较多，直接萃取分离，导致有效萃取效率低，产品纯度不高。2、研究创新点本研究方法类似于同行业生产技术，不同点在于对生产工艺进行创新，改变传统一步法脱胶、脱辣工艺，采用先脱胶、后脱辣二步法，红辣素破乳、脱胶是其关键工艺，有效解决辣椒红色素和辣素分离困难、产品存在质量问题等缺陷，提高生产效率和产品质量，并申报“红辣素脱胶方法”技术发明专利。

15四.同类技术比较及研究创新点1、同类技术比较34五.项目成果转化及所取得相关效益1、成果转化及带来的直接经济效益破乳法提取辣椒精生产技术采用盐析破乳工艺，破乳后的红辣素沉降物含量由原来的17%降到3%以下，色价损