[實用新型]一種動態(tài)超聲提取機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720100711.5
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206414797U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春燕;李誠;鄭偉;孟令權(quán);裴小軍;滿雪輝;李卓軒;邰宇;申正佳;李紅梅;仇靜;石巖;邊蕊;陳詩允;江中陽
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江省計算中心
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;B01J19/10
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務(wù)所有限責(zé)任公司23101
• 代理人: 吳振剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種動態(tài)超聲提取機。

背景技術(shù)

用水或有機溶劑浸提植物中的有效成分，是中藥以及天然營養(yǎng)品、保健品、食品添加劑等生產(chǎn)中的一個重要的工藝環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的工藝方法有浸泡法、煎煮法、熱回流法、滲漉法等，工藝設(shè)備為各種規(guī)格型號的提取罐，生產(chǎn)中普遍存在提取率底、耗時長、能耗大等問題，需要不斷的進行工藝方法優(yōu)化和工藝設(shè)備改良。

深入分析可見，植物原料中目標(biāo)成分的浸出過程包括以下幾個階段：溶劑浸入植物原料內(nèi)部、目標(biāo)成分溶解并向植物原料的外表面?zhèn)鬟f，再向周圍液體擴散。因此，溶劑的投放比例、原料與溶劑混合體系的動態(tài)特性、浸提的溫度等是影響浸出過程進行的重要的條件因素。

由于溶劑的投放量過大會增加溶劑消耗和后續(xù)濃縮負(fù)荷，因此通常采用經(jīng)典的多遍浸提法，即：單遍投放少量溶劑多遍浸提，控制總的溶劑投放量。原料與溶劑的體系內(nèi)部不斷地進行動態(tài)的混合運動，有利于目標(biāo)成分的溶解擴散，因此在一些提取罐內(nèi)設(shè)置有機械攪拌裝置；也有一些提取罐通過簡單地設(shè)置循環(huán)管路的方法形成動態(tài)浸提體系，即在浸提過程中用離心泵不斷地將罐底抽出的溶液循環(huán)送至提取罐的上部，但其弊病是容易發(fā)生罐底濾網(wǎng)堵塞現(xiàn)象。

多遍浸提法是為溶解和擴散提供內(nèi)在動力，迫使原料與溶劑不斷地混合運動可加快目標(biāo)成分在液體中的擴散速度。但這些方法都不能有效地克服植物內(nèi)部成分的浸出最大障礙——即植物本身組織阻隔。尤其是而對于熱敏性的目標(biāo)成分，浸提溫度不能過高，通常是采用歷時漫長的浸泡或滲漉工藝，因此生產(chǎn)效率低下。

近年來不斷開發(fā)的各類新興浸提方法中，超聲波輔助浸提法為高效率地浸提熱敏性植物成分提供了技術(shù)可行性。超聲波在植物浸提體系中傳播，使液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當(dāng)聲壓足夠大時，這些微氣核空化泡會聚集能量生長、最終崩潰而產(chǎn)生高達幾十兆帕的瞬時壓力——超聲波的這種“空化”作用，可以有效地?fù)舸┲参锛毎?、纖維等組織障礙，為目標(biāo)成分浸出提供順暢通道，使得浸提過程即使在較低的溫條件下也可以十分快速的進行。超聲波空化作用的強弱與聲學(xué)參數(shù)以及液體的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān)：

1)超聲波強度。超聲波強度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產(chǎn)生與超聲波強度有關(guān)。對于一般液體超聲波強度增加時，空化強度增大，但達到一定值后，空化趨于飽和，此時再增加超聲波強度則會產(chǎn)生大量無用氣泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強度。

2)超聲波頻率。超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生空化越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強愈大。例如：要在水中產(chǎn)生空化，超聲波頻率在400kHz時所需要的功率要比在10kHz時大10倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般采用的頻率范圍20～40kHz。

超聲波輔助提取方法的應(yīng)用中，需要解決相關(guān)工藝設(shè)備的合理設(shè)計問題。出于造價等因素的考慮，目前普遍采用超聲波清洗機行業(yè)應(yīng)用的一種壓電陶瓷換能器，其核心部件是壓電陶瓷圓盤換能器，其圓臺形外殼的底面是超聲波發(fā)射面，通常直徑為45mm-75mm，應(yīng)用時將其用金屬膠粘接在作用對象上。這種超聲波換能器在我國已有數(shù)十年的發(fā)展歷史，其制造工藝成熟、價格低廉，缺點是單只換能器發(fā)出的聲功率不高，一般不超過120W；實驗表明，僅在距其超聲波發(fā)射面200～400mm的范圍內(nèi)產(chǎn)生顯著的空化作用。如果將其配置在普通提取罐的外壁，效果甚微；如果配置在封閉的箱體內(nèi)沉浸在提取罐內(nèi)，不僅會占據(jù)提取罐內(nèi)的工作空間，且難以避免清洗死角，不符合GMP規(guī)范要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種動態(tài)超聲提取機。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種動態(tài)超聲提取機，包括浸提室、多個超聲波換能器、外循環(huán)管路、螺桿泵、提取液收集槽、提取液濾網(wǎng)、提取液排放管路、提取液輸送泵、換能器防護罩和循環(huán)管路引出管，浸提室頂部設(shè)有溶劑投放管口和快開投料口，溶劑投放管口連接有噴淋球；所述浸提室底部的外表面上均勻的固定連接有多個超聲波換能器，超聲波換能器外部設(shè)有換能器防護罩；所述浸提室底部右側(cè)設(shè)有提取液出口，提取液出口處設(shè)有提取液濾網(wǎng)和提取液收集槽，提取液收集槽連接提取液排放管路，提取液排放管路連接提取液輸送泵；所述浸提室底部中央連接有循環(huán)管路引出管，循環(huán)管路引出管依次連接螺桿泵、外循環(huán)管路和浸提室形成一個循環(huán)連接。

本實用新型的效果和益處為：