CN109475787B - 一种喷淋溶液制取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷淋溶液制取方法和装置，该制取方法包括：1)蒸馏：往材料室中提供蒸汽，对制液材料进行蒸馏；2)喷淋：停止提供高温蒸汽，通过对高温蒸汽进行喷淋使材料室中快速形成负压，溶液容器中的溶液瞬间回流至材料室中，在材料室中于回流的瞬间产生冷沸腾，对制液材料进行撕裂膨化；3)浸泡：平衡材料室中的负压，回流的溶液对材料室中的制液材料进行浸泡；4)重复：继续往材料室中通入高温蒸汽，将材料室中浸泡过制液材料的溶液压入溶液容器中，随即按要求重复上述步骤1)至3)；本发明可使食材内部的营养成分充分的释放，保证食材不浪费的同时提高了溶液的营养价值。

Description

一种喷淋溶液制取方法和装置

技术领域

本发明涉及溶液制取技术领域，特别是涉及一种液喷淋制取方法和装置。

背景技术

现有的通过蒸馏吸收、负压、浸泡的循环处理流程原理的溶液制取装置实现溶液的制取，可以保证制取的溶液最大程度发挥制液材料的营养成分，通过蒸馏吸收能将食材中的挥发性成分充分保留在溶液中，通过浸泡能将食材中的水溶性成分留存在溶液中，但是上述溶液制取方法，制液材料中没能充分膨化，没法提高上述两种营养成分的进一步释放，导致材料的浪费。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提出一种喷淋溶液制取方法和装置，以解决上述现有技术存在的制液材料中没能充分膨化，没法提高上述两种营养成分的进一步释放，导致材料的浪费的技术问题。

为此，本发明提出一种喷淋溶液制取方法，包括如下步骤：

1)蒸馏：往材料室中提供蒸汽，对制液材料进行蒸馏，蒸馏后的混合蒸汽通过材料室出口排入溶液容器内的溶液中，获取挥发性成分；

2)喷淋：停止提供蒸汽，通过对所述材料室内的蒸汽进行喷淋使所述材料室中快速形成负压，在负压的作用下，所述溶液容器中的溶液瞬间回流至所述材料室中，在材料室中于回流的瞬间产生冷沸腾，对制液材料进行撕裂膨化；

3)浸泡：平衡材料室中的负压，回流的溶液对材料室中的制液材料进行浸泡，让溶液充分溶解制液材料中水溶性成分；

4)重复：随即按要求重复上述步骤1)至3)，达到预定次数完成溶液制取。

优选地，蒸汽的发生是通过蒸汽发生器产生蒸汽，所述蒸汽发生器独立于所述材料室外，通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中。

优选地，蒸汽的发生是通过加热所述材料室内的液体所产生的。

优选地，在步骤2)和步骤3)之间还包括反冲的步骤：喷淋结束，溶液容器中的溶液继续回流至材料室中，形成水柱以对制液材料进行反冲搅拌。

优选地，在步骤1)之前还包括润药的步骤：在刚开始制取溶液前，未开始通高温蒸汽时，对材料室之中的制液材料进行喷淋。

优选地，步骤2)中，喷淋的喷淋液温度为4-15℃。

此外，本发明还提出了一种喷淋溶液制取装置，包括喷淋装置、蒸汽发生模块、材料室和溶液容器；所述喷淋装置与所述材料室连接，为所述材料室提供喷淋液，所述材料室的通过管道与所述溶液容器相连；所述蒸汽发生模块与所述材料室相连，用于为所述材料室提供蒸汽。

优选地，所述蒸汽发生模块为蒸汽发生器，所述蒸汽发生器通过管道与所述材料室相连，所述蒸汽发生器通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中。

优选地，所述蒸汽发生模块为用于对所述材料室进行加热的加热器，所述加热器通过加热所述材料室内部的液体产生蒸汽。

优选地，所述喷淋装置包括喷头、水泵、阀控单元、储水箱，所述储水箱通过喷淋管道与喷头连接，所述喷淋管道上设有所述水泵和所述阀控单元。

优选地，所述阀控单元包括第一阀控装置和第二阀控装置，所述第一阀控装置的出口连接有所述喷淋管道和所述第二阀控装置；所述第二阀控装置的出口连接有与所述蒸汽发生器相连、用于为所述蒸汽发生器加水的第一旁路，和与所述溶液容器相连、用于为所述溶液容器注水的第二旁路。

优选地，所述材料室和所述溶液容器之间的管道上设置有泄压器，所述泄压器包括开关阀门，所述材料室和所述溶液容器之间的管道通过所述开关阀门与外界空气连通，所述材料室和所述溶液容器之间的管道的一段通道的最低点均高于所述材料室腔体的最高点和所述溶液容器腔体的最高点。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：本发明通过蒸馏、喷淋、浸泡、重复这几个步骤来制取溶液，在蒸馏后通过喷淋，在材料室中产生冷沸腾，加速食材的膨化，产生撕裂的效果，使得食材更加蓬松，这样，在后续蒸馏和浸泡的过程中，蒸汽和用于浸泡的溶液将使溶液进入到食材内部，使食材内部的营养成分进一步的、充分的释放，保证食材不浪费的同时提高了溶液的营养价值。

附图说明

图1是本发明具体实施例一的工作原理示意图；

图2是本发明具体实施例一蒸馏过程示意图。

图3是本发明具体实施例一喷淋过程示意图。

图4是本发明具体实施例一喷淋形式示意图。

图5是本发明具体实施例二喷淋示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

实施例一：

本实施例中，如图1所示为本实施例喷淋溶液制取装置整体工作原理示意图，图示中，包括用于产生蒸汽的蒸汽发生器1，蒸汽发生模块为蒸汽发生器1，蒸汽发生器1的蒸汽出口通过第一管道2连接到材料室3，蒸汽发生器通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中，材料室3中存放待制取溶液的制液材料，材料室3具有一个出口，该出口通过第二管道5伸入溶液容器6的液面下方，材料室3中设有用于快速形成负压以产生冷沸腾的喷淋装置。

本实施中喷淋溶液制取装置整个工作的基本流程包括如下步骤：

1)蒸馏：往材料室中提供蒸汽，对制液材料进行蒸馏，蒸馏后的混合蒸汽通过材料室出口排入溶液容器内的溶液中，获取挥发性成分；

2)喷淋：停止提供高温蒸汽，通过对所述材料室内内的蒸汽进行喷淋使所述材料室中快速形成负压，在负压的作用下，所述溶液容器中的溶液瞬间回流至所述材料室中，在材料室中于回流的瞬间产生冷沸腾，对制液材料进行撕裂膨化；

3)浸泡：平衡材料室中的负压，回流的溶液对材料室中的制液材料进行浸泡，让溶液充分溶解制液材料中水溶性成分；

4)重复：随即按要求重复上述步骤1)至3)，达到预定次数完成溶液制取。

如图2所示，通过蒸汽发生器1内产生的蒸汽8进入到密闭的材料室3中，填充满材料室3，对材料室3内的制液材料7进行蒸馏，同时排出材料室3内的空气，制液材料7在被蒸馏时，其含有的挥发性成分会挥发，与蒸汽8混合形成混合蒸汽，在新的蒸汽8源源不断地进入，混合蒸汽就会从材料室3的底部的出口排出，进入到溶液容器6中，溶液容器6中盛有溶液，混合蒸汽会直接溶入到溶液中，那么溶液容器6中的溶液将含有被提取材料中的挥发性成分。

现有技术中，蒸馏一段时间后，蒸汽发生器1将停止加热，隔断蒸汽的继续供给，由于材料室3内已经没有空气，全部是蒸汽，蒸汽在没有新蒸汽供给的时候，温度会下降，凝结成水，加上内部的饱和蒸汽压原因，蒸汽凝结的速度非常快，在短时间内材料室3内部就可以形成负压状态，而此时材料内部的压力就会在外部高负压的状态下向外释放，但这时制液材料中没能充分膨化，没法提高上挥发性和水溶性这两种营养成分的进一步释放，容易导致材料的浪费。

本实施例中，为了能更好的对制液材料进行膨化，让制液材料的营养成分充分释放，利用冷沸腾的原理对制液材料进行处理；如图3所示，在蒸馏一段时间后，蒸汽发生器1将停止加热，隔断蒸汽的继续供给，由于材料室3内已经没有空气，全部是蒸汽，此时对材料室3内的蒸汽进行喷淋，材料室3中的蒸汽遇到喷淋液9将在一瞬间内实现快速冷却，同时，溶液容器6中的液体也将快速地回流至材料室3，当溶液10到达材料室3的一瞬间，将产生冷沸腾，冷沸腾时将在材料室3内的溶液中产生无数的小气泡，这些小气泡的尺寸非常非常小，由于这些非常非常小的小气泡的存在，所以这些小气泡将非常容易进入到浸泡在溶液中的制液材料7内部，进入制液材料7内部的小气泡将在其内部发生爆裂，产生对制液材料进行撕裂的效果，实现对制液材料的一瞬间或快速的膨化。

产生冷沸腾的效果是在负压形成的一瞬间，溶液容器中的溶液刚刚回流至材料室时产生的，喷淋的这一刻，小气泡瞬间产生，随即瞬间消失，冷沸腾现象结束；应该强调的是，喷淋的瞬间并不会把材料室中留存的所有蒸汽都冷凝完，还将留存一部分，正是这一小部分，导致了小气泡的产生，小气泡并不是溶液容器中夹杂的空气，也不是事先溶解在溶液中的空气，小气泡是材料室中残留的蒸汽，由于瞬间的作用，溶液容器中溶液回流至材料室中的一瞬间，残留的蒸汽将来不及扩散，便暂时留存在与其瞬间接触的溶液中，并均匀分布，数量巨大，且尺寸很小，产生的小气泡接触到溶液后，将被溶液冷凝，所以又将瞬间消失，正是这一过程对制液材料产生了瞬间膨化的效果；

冷沸腾后，这时喷淋已经停止了，由于材料室3中的负压是在瞬间产生的，此时材料室3中还留存很大的负压，因此溶液容器6中的溶液将继续往材料室3中回流反冲，回流的过程中，将在材料室3中形成水柱，产生的水柱将对材料室中留存的液体进行搅拌翻腾，从而将对材料室中的制液材料产生一定的冲击、翻滚效果，以起到搅拌作用，这种快速高压冲击式的搅拌将比一般的如筷子、铰刀等的搅拌更加均衡，实现对食材的无刀搅拌；加上制液材料已经在冷沸腾中实现了一瞬间的膨化，再加上这种快速高压冲击式的搅拌，制液材料中的水溶性、挥发性等等的营养成分将溶解出来形成精华，制得精华液。

那么溶液容器6中的溶液回流至材料室3中后，将对材料进行浸泡。蒸馏中的蒸汽遇到食材会慢慢的冷凝，慢慢地对食材进行膨化，这是初始阶段的膨化；经过冷沸腾对材料进行撕裂膨化后，材料进一步蓬松，这是第二阶段的膨化；加上由于负压形成的反冲水柱，材料的裂隙将进一步增大，这是第三阶段的膨化；经过上述膨化作用，由于制液材料7已经蓬松，裂隙加大且增多，将更加便于溶液进入到材料内部溶取水溶性有效成分。

当然，由于本制取方法是个重复的过程，如此膨化的食材也非常有利于下一次蒸馏过程中蒸汽进入到材料内部带走挥发性成分，变成混合蒸汽溶于溶液容器中的溶液中，所以对提取挥发性成分也是非常有效的。

最后浸泡后的溶液，将材料室3中全部的溶液排入至溶液容器6中，这时溶液容器6中的溶液内不仅含有被提取材料中的挥发性成分，同时也含有水溶性成分。至此，完成了溶液提取的过程。

根据需要，可重复执行骤1)至3)，次数大概在7到14次，以便材料中的营养成分充分释放。

溶液容器中的液体将全部回流至材料室内部，为了能保证整个过程中都能产生水柱，溶液容器中液体的量不能大于材料室本身的空间，这样在材料室中还将残留部分空间，本实施例的一些变通实施例中，也可根据用户需要的溶液量来选择是否需要避免材料室空间充满，将容器充满适用无需过多搅拌的制液材料。当还残留有部分空间时，有可能这部分空间还留存有负压，这是溶液容器中的空气将继续冲击材料室中的制液材料，直至材料室与溶液容器两端的压强平衡。

在本实施例的一些变通实施例中，在刚开始制取溶液前，未开始通高温蒸汽时，对材料室之中的制液材料进行喷淋，材料未蒸馏前，有些材料残留有少量的在低温下易溶于水、在高温下凝固在食材中无法分离的营养物质，如蛋白质，这部分物质如果不事先去除，将在后续高温蒸馏过程中凝固在材料表面，阻碍其他营养成分的提取，影响膨化，所以事先润药可以将材料中该部分物质通过低温喷淋的水进行溶解，防止这部分物质影响膨化，事先将材料进行湿润可以方便材料的膨化。

如图1和图3所示，本发明的喷淋装置包括喷头11、水泵12、阀控单元13和储水箱15，储水箱15通过喷淋管道16与喷头11连接，喷淋管道16上设有水泵12和阀控单元，喷头11、储水箱15、阀控单元和水泵12与喷淋溶液制取装置一体设置，以适应家庭型的产品的使用，水泵12用于抽取储水箱中的水，阀控单元用于控制喷淋管道16的打开与否，通过喷头11进行对水进行雾化；

同时，由于蒸汽发生器1和溶液容器6也要注水，所以可在设置的储水箱15的基础上增加第一旁路17和第二旁路18，为了保证喷淋时强大的负压不影响蒸汽发生器1和溶液容器6，阀控单元包括第一阀控装置13和第二阀控装置14，第一阀控装置13的出口连接有喷淋管道16和第二阀控装置14；第二阀控装置14的出口连接有与蒸汽发生器1相连、用于为蒸汽发生器1加水的第一旁路17，和与溶液容器6相连、用于为溶液容器注水的第二旁路18，第一阀控装置13和第二阀控装置14这样设置保证喷淋时蒸汽发生器1和溶液容器6不至于受负压的影响，无需额外在连接溶液容器6的管道上设置单向阀。

因此，本实施例还包括注水步骤：

01)蒸汽发生器注水：通过第一阀控装置13和第二阀控装置14打开储水箱15通往所述蒸汽发生器1的用于注水的第一旁路17，并关闭喷淋管道16和第二旁路18，进行注水；

02)溶液容器注水：通过第一阀控装置13和第二阀控装置14打开所述储水箱15通往所述溶液容器6的用于注水的第二旁路18，并关闭喷淋管道16和第一旁路17，进行注水。

同时，喷淋时，是仅通过所述第一阀控装置13打开所述喷淋管道16的，通过第一阀控装置13和所述第二阀控装置14防止材料室中产生负压时影响与其连接的蒸汽发生器和溶液容器6。

本实施例中，在第一旁路17上设有用于防止蒸汽发生器中的蒸汽通过第一旁路17进入储水箱15的单向阀。第二旁路18上设有用于计算加注水量的流量计。

喷淋溶液制取装置是通过向材料室中输送高温的蒸汽对材料进行蒸馏而实现的，完成溶液制取断电，高温的蒸汽不再流进材料室中，材料室内部形成负压，由于压强差的作用，溶液容器6中的溶液会倒流到材料室内，将使得溶液容器6中的液变少。为了避免断电后溶液容器6中的溶液尽可能留存，如图1所示，在材料室和溶液容器6之间的管道上设置有泄压器19，泄压器19包括开关阀门，材料室和溶液容器6之间的管道通过开关阀门与外界空气连通，材料室和溶液容器6之间的管道的一段通道的最低点均高于材料室腔体的最高点和溶液容器6腔体的最高点。

在装置断电后，泄压器19的开关阀门开启，材料室和溶液容器6之间的管道与外界空气连通，随着材料室的冷却，空气通过材料室和溶液容器6之间的管道进入到材料室内部，材料室内部的气压与外界空气的气压相同，使得溶液容器6中的溶液保留在溶液容器6中，材料室完全冷却后，由于材料室和溶液容器6之间的管道的一段通道的最低点均高于材料室腔体的最高点和溶液容器6腔体的最高点，使得溶液容器6腔体中的液体的液面处于该最低点之下，液面在大气压的作用下保持静止，溶液容器6中的溶液的总量保持不变。

本实施例中，为了加强冷沸腾现象和水柱的冲击作用，一般喷淋所用的水在3-15℃比较适宜，此时的效果最为明显，在本实施例中的一些变通实施例中，考虑到成本的问题，所用的水也可以为常温状态下的水。

如图4所示，本实施例中，进行喷淋的碰头设置在材料室顶部中间位置，喷洒的方式可以为水滴伞式20、水滴直下式21、滴水式22和雾状23。

水滴伞式效果最好，速度最快，对于水温比较大的水可以用这一方式进行喷淋，其次是水滴直下式、雾状和滴水式，对于水温比较小的水可以用这一方式进行喷淋。

实施例二：

本实施例与实施例1的区别在于，如图5所示，蒸汽发生模块为用于对材料室进行加热的加热器24，加热器24通过加热材料室内部的液体产生蒸汽，可将材料室内部的液体进行蒸馏。

加热器24进行加热时，材料室中的溶液将产生蒸汽，工作时，需事先往材料室中加液体，加热的过程中，蒸汽的不断产生将是材料室中的液体排入溶液容器6中，材料室中的液体不能全部排出，需要留存适量，防止材料干加热变糊，排出的部分液体后，产生的蒸汽将对食材进行蒸馏，蒸馏一段时间后，为了防止水全部排出，停止加热，立即喷淋，快速形成负压，溶液容器6的溶液再次回流，产生冷沸腾和反冲等现象，随后，继续加热，产生的蒸汽再次将材料室中的溶液排出，进入材料室，重复上述过程。

实施例一中，蒸汽发生器是独立于所述材料室外的，通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中，这样，可以产生更好的蒸馏效果。本实施例中，采用直接加热材料室内部的溶液来产生蒸汽，虽然不能像蒸汽发生器那样有更好的蒸馏效果，但是这样蒸汽的产生成一体设置可以使得结构更加紧凑，更加适合家庭型用品。

本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。

Claims (11)

1.一种喷淋溶液制取方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)蒸馏：往材料室中提供蒸汽，对制液材料进行蒸馏，蒸馏后的混合蒸汽通过材料室出口排入溶液容器内的溶液中，获取挥发性成分；

2)喷淋：停止提供蒸汽，通过对所述材料室内的蒸汽进行喷淋使所述材料室中快速形成负压，在负压的作用下，所述溶液容器中的溶液瞬间回流至所述材料室中，在材料室中于回流的瞬间与残留的蒸汽的瞬间作用产生冷沸腾，冷沸腾产生的小气泡进入制液材料内部发生爆裂，对制液材料进行撕裂膨化，控制喷淋的喷淋液温度为3-15℃以加强所述冷沸腾现象；

3)浸泡：平衡材料室中的负压，回流的溶液对材料室中的制液材料进行浸泡，让溶液充分溶解制液材料中水溶性成分；

4)重复：按要求重复上述步骤1)至3)，达到预定次数完成溶液制取。

2.如权利要求1所述的喷淋溶液制取方法，其特征在于：蒸汽的发生是通过蒸汽发生器产生蒸汽，所述蒸汽发生器独立于所述材料室外，通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中。

3.如权利要求1所述的喷淋溶液制取方法，其特征在于：蒸汽的发生是通过加热所述材料室内的液体所产生的。

4.如权利要求1-3任一所述的喷淋溶液制取方法，其特征在于：在步骤2)和步骤3)之间还包括反冲的步骤：喷淋结束，溶液容器中的溶液继续回流至材料室中，形成水柱以对所述制液材料进行反冲搅拌。

5.如权利要求1-3任一所述的喷淋溶液制取方法，其特征在于：在步骤1)之前还包括润药的步骤：在刚开始制取溶液前，未开始通蒸汽时，对所述材料室之中的所述制液材料进行喷淋。

6.一种喷淋溶液制取装置，其特征在于：包括喷淋装置、蒸汽发生模块、材料室和溶液容器；所述喷淋装置与所述材料室连接，为所述材料室提供喷淋液，所述材料室的通过管道与所述溶液容器相连；所述蒸汽发生模块与所述材料室相连，用于为所述材料室提供蒸汽，其中所述喷淋装置用于通过对所述材料室内的蒸汽进行喷淋使所述材料室中快速形成负压，在负压的作用下，所述溶液容器中的溶液瞬间回流至所述材料室中，在材料室中于回流的瞬间与残留的蒸汽的瞬间作用产生冷沸腾，冷沸腾产生的小气泡进入制液材料内部发生爆裂，对制液材料进行撕裂膨化，所述喷淋装置喷淋的喷淋液温度为3-15℃以加强所述冷沸腾现象。

7.如权利要求6所述的喷淋溶液制取装置，其特征在于：所述蒸汽发生模块为蒸汽发生器，所述蒸汽发生器通过管道与所述材料室相连，所述蒸汽发生器通过加热其内部的水产生蒸汽，蒸汽通过管道送至所述材料室中。

8.如权利要求6所述的喷淋溶液制取装置，其特征在于：所述蒸汽发生模块为用于对所述材料室进行加热的加热器，所述加热器通过加热所述材料室内部的液体产生蒸汽。

9.如权利要求7所述的喷淋溶液制取装置，其特征在于：所述喷淋装置包括喷头、水泵、阀控单元、储水箱，所述储水箱通过喷淋管道与喷头连接，所述喷淋管道上设有所述水泵和所述阀控单元。

10.如权利要求9所述的喷淋溶液制取装置，其特征在于：所述阀控单元包括第一阀控装置和第二阀控装置，所述第一阀控装置的出口连接有所述喷淋管道和所述第二阀控装置；所述第二阀控装置的出口连接有与所述蒸汽发生器相连、用于为所述蒸汽发生器加水的第一旁路，和与所述溶液容器相连、用于为所述溶液容器注水的第二旁路。

11.如权利要求6-10任一项所述的喷淋溶液制取装置，其特征在于：所述材料室和所述溶液容器之间的管道上设置有泄压器，所述泄压器包括开关阀门，所述材料室和所述溶液容器之间的管道通过所述开关阀门与外界空气连通，所述材料室和所述溶液容器之间的管道的一段通道的最低点均高于所述材料室腔体的最高点和所述溶液容器腔体的最高点。

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