[發(fā)明專利]一種具有回流裝置的超聲波及微波提取系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104014158A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茜南;王永和
• 申請（專利權(quán)）人: 王茜南
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;B01J19/10;B01J19/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中藥材的超聲波及微波提取系統(tǒng)及提取工藝，屬于中藥有用成分的萃取技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

植物或中藥中的天然活性成分在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品、飼料等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。制藥工業(yè)中中藥浸膏、流浸膏或生物活性物質(zhì)的制備以及食品、化妝品、飼料工業(yè)中植物來源的功能性添加劑的制備都需要采用提取設(shè)備；在化工和化學(xué)分析領(lǐng)域中，樣品前處理或樣品制備、化學(xué)合成等過程也可能需要采用消解、萃取設(shè)備或反應(yīng)器。

超聲波輔助提取和微波輔助提取是近年來新興的提取技術(shù)。從干燥物料中提取目標(biāo)化合物大致分為兩個(gè)步驟：1)物料的浸潤，即物料的膨脹和水化；2)可溶性目標(biāo)化合物通過擴(kuò)散、滲透從物料到溶劑的傳質(zhì)過程。研究表明，超聲波可以使植物細(xì)胞壁產(chǎn)生孔洞，有利于細(xì)胞中目標(biāo)化合物的溶出，可以促進(jìn)傳質(zhì)過程。此外，超聲波還可以降低物料粒度，從而增加物料與溶劑的接觸面積，有利于目標(biāo)化合物的提取。超聲波輔助提取具有操作方便、成本低廉、提取時(shí)間短、易于放大生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。目前常用的超聲波提取裝置包括探頭式提取裝置和水浴式提取裝置。前者的探頭作用范圍有限，不利于放大生產(chǎn)；后者產(chǎn)生的超聲波振動能必須通過介質(zhì)和樣品瓶才能傳遞至樣品，這種間接的超聲波作用方式可能影響提取效率。

微波可被細(xì)胞內(nèi)的極性水分子或被提取物質(zhì)吸收并產(chǎn)生大量熱量，使細(xì)胞內(nèi)溫度迅速上升，水汽化產(chǎn)生的壓力可將細(xì)胞膜和細(xì)胞壁沖破，形成較大的傳質(zhì)通道，從而促進(jìn)目標(biāo)化合物的提取。微波輔助提取具有提取時(shí)間短、溶劑用量少、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)。目前常用的微波提取裝置包括密封式高壓萃取罐和開放式常壓萃取裝置。前者對萃取罐材料的強(qiáng)度和密封性要求很高，樣品處理量小，安全性差，價(jià)格昂貴，且需要較長的冷卻時(shí)間。后者往往不能調(diào)節(jié)提取溫度，影響了提取工藝的優(yōu)化，溫度過高時(shí)可能導(dǎo)致一些熱不穩(wěn)定性目標(biāo)化合物降解。

近年來，為了提高提取效率，將超聲波和微波提取技術(shù)相結(jié)合的專利文獻(xiàn)屢見不鮮，中國專利文獻(xiàn)既能充分利用超聲波振動的空穴效應(yīng)與微波輻射既具有高能作用，又能克服常規(guī)超聲波和微波提取技術(shù)的某些不足。中國專利CN2748147Y，CN1651896A.CN2773664Y.CN2822737Y，CN2880211Y公開了幾種超聲波微波提取裝置，各具特色。

但是，研究表明，現(xiàn)有的超聲波和微波提取裝置往往存在下列問題：

利用現(xiàn)有上述超聲波微波提取裝置進(jìn)行萃取時(shí)，隨著時(shí)間的推移，微波加熱作用不斷累積，樣品溶液裝置中的液體很多被氣化為氣體，氣化的氣體不斷在樣品溶液中累積，從而使得樣品溶液的上方壓強(qiáng)不斷增大，上方壓強(qiáng)的增大使得同種條件下的超聲波振動效果下降，降低了樣品的提取效率。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波及微波加熱裝置在處理后期提取效率降低的技術(shù)缺陷，從而提供一種效率較高的超聲波及微波提取系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明提供一種具有回流裝置的中藥材超聲波及微波提取系統(tǒng)，包括上蓋可開啟的封閉箱體，設(shè)置于所述封閉箱體內(nèi)部的具有可開啟的入口的樣品溶液裝置，設(shè)置在所述樣品溶液裝置上的可移動的微波導(dǎo)入裝置，可移動的超聲波導(dǎo)入裝置，還包括設(shè)置在所述封閉箱體內(nèi)部用于使汽化的樣品溶液回流的第二回流裝置，所述第二回流裝置具有插入到所述樣品溶液裝置內(nèi)部的錐形引流罩，所述錐形引流罩的大口端覆蓋整個(gè)液面并位于所述液面以上最靠近所述樣品溶液裝置上端的部位，所述錐形引流罩的小口端連接冷凝管，所述冷凝管的外部套接有循環(huán)水流通管，所述循環(huán)水流通管上設(shè)置循環(huán)入口和循環(huán)出口。

所述樣品溶液裝置為長方體的腔體，所述微波導(dǎo)入裝置具有設(shè)置在所述樣品溶液裝置上的偶數(shù)個(gè)微波入口，偶數(shù)個(gè)微波入口在所述腔體的樣品溶液形成的空間的對角線的兩端以最遠(yuǎn)距離成對分布。

所述微波入口為長方形形狀或梯形形狀的開口，位于同一空間對角線兩端的兩個(gè)微波入口，其中一個(gè)微波入口的短邊沿水平方向設(shè)置，另一個(gè)微波入口的短邊沿豎直方向設(shè)置，短邊沿豎直方向設(shè)置的所述微波入口比短邊沿水平方向設(shè)置的所述微波入口更靠近所述樣品溶液裝置的豎直方向的棱邊；所述微波入口的長度和寬度的此值為25/12-24/13。