CN113457210A - 一种果蔬活性物质的超临界萃取方法 - Google Patents

一种果蔬活性物质的超临界萃取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，属于超临界萃取技术领域，本装置需要进行果蔬活性物质的超临界萃取时，通过启动电加热器和加压器，向萃取器进行加温和施加压力，形变气囊受到压力产生形变，导致其内腔中原本相互接触的绝磁粉末逐渐产生分离，使得磁铁块对外界散发处磁性，导致凹槽内壁之间的多个分离转珠受到环形磁场的影响做圆周运动一直转动，对放置其内部的果蔬进行分解落进筛分孔，进行初步筛选，因减小了原料粒度，增加了固体与溶剂的接触面积，使萃取速度提高，且筛选后的原料颗粒也不会过于太小过细，防止了过小、过细堵塞筛孔，从而也避免了萃取器出口过滤网的堵塞，提高了工作效率。

Description

一种果蔬活性物质的超临界萃取方法
技术领域
本发明涉及超临界萃取技术领域，更具体地说，涉及一种果蔬活性物质的超临界萃取方法。
背景技术
超临界为超临界流体，是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态，这种物质只能在其温度和压力超过临界点时才能存在，超临界流体的密度较大，与液体相仿，而它的粘度又较接近于气体，因此超临界流体是一种十分理想的萃取剂。
目前在果蔬活性物质的超临界萃取时，由于果蔬中可能会含有杀虫剂，所以需要将杀虫剂也一起萃取出来，而在萃取过程中，可能会出现由于果蔬的原料粒度过大，导致固体与溶剂的接触面积较少，从而使萃取速度减弱，同时现有技术中，大部分通常是直接加注CO2，而CO2的流量太大的话，会造成萃取器内CO2流速增加，CO2停留时间缩短，与被萃取物接触时间减少，不利于萃取率的提高，同样通过这种加注CO2施加压力的情况，控制CO2的流量可能还会导致其萃取器内的温度和压力达不到所需求的临界点，从而降低了工作效率。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，本装置需要进行果蔬活性物质的超临界萃取时，通过启动电加热器和加压器，向萃取器进行加温和施加压力，使其内部超出温度和压力的临界点产生超临界流体进行萃取，而在施加压力的过程中，因形变气囊受到压力产生形变，导致其内腔中原本相互接触的绝磁粉末因形变的影响逐渐产生分离，使得磁铁块对外界散发处磁性，导致凹槽内壁之间的多个分离转珠受到环形磁场的影响做圆周运动一直转动，对放置其内部的果蔬进行分解，将较大颗粒的果蔬原料逐渐因转动摩擦分解减小，使分解后的果蔬原料落进筛分孔，进行初步筛选，提高了提取的回收率，同时因减小了原料粒度，也增加固体与溶剂的接触面积，从而使萃取速度提高，且筛选后的原料颗粒也不会过于太小过细，防止了过小、过细堵塞筛孔，从而也避免了萃取器出口过滤网的堵塞，提高了工作效率。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，包括以下步骤：
S1、果蔬活性物质的超临界萃取过程中需要在接近室温(35～40℃)下进行提取；
S2、将果蔬活性物质放置萃取装置中，通过调节将萃取装置中的压力值进行固定，同时通过改变温度将杀虫剂分离开来；
S3、再次将温度值进行固定，通过降低压力使蔬活性物质分离，完成对整个果蔬活性物质的萃取。
进一步的，所述S2中的萃取装置包括储存罐，所述储存罐右侧设有萃取器，所述萃取器外侧设有电加热器，所述储存罐右侧设有加压器，所述加压器位于储存罐与萃取器之间，所述加压器上端安装有冷凝罐，所述冷凝罐上端安装有电磁阀，所述萃取器右侧设有原液箱，所述萃取器上端固定连接有萃取堵盖，所述萃取堵盖与原液箱之间固定连接有连接管，所述萃取器内壁之间固定连接有分离平台，所述分离平台上端开凿有两个凹槽，所述凹槽内壁之间滑动连接有多个均匀分布的分离转珠，所述凹槽内底端固定连接有形变气囊，所述形变气囊位于分离转珠下侧，所述形变气囊内腔中填充有多个相互接触的绝磁粉末，所述形变气囊内壁之间固定连接有磁铁块，所述分离平台上端开凿有多个均匀分布的筛分孔，所述萃取器内壁设有CO2流量控制装置，本装置需要进行果蔬活性物质的超临界萃取时，通过启动电加热器和加压器，向萃取器进行加温和施加压力，使其内部超出温度和压力的临界点产生超临界流体进行萃取，而在施加压力的过程中，因形变气囊受到压力产生形变，导致其内腔中原本相互接触的绝磁粉末因形变的影响逐渐产生分离，使得磁铁块对外界散发处磁性，导致凹槽内壁之间的多个分离转珠受到环形磁场的影响做圆周运动一直转动，对放置其内部的果蔬进行分解，将较大颗粒的果蔬原料逐渐因转动摩擦分解减小，使分解后的果蔬原料落进筛分孔，进行初步筛选，提高了提取的回收率，同时因减小了原料粒度，也增加固体与溶剂的接触面积，从而使萃取速度提高，且筛选后的原料颗粒也不会过于太小过细，防止了过小、过细堵塞筛孔，从而也避免了萃取器出口过滤网的堵塞，提高了工作效率。
进一步的，所述CO2流量控制装置包括萃取器内壁之间固定连接的环形框架，所述环形框架位于分离平台下侧，所述环形框架内壁之间固定连接有滤孔，所述滤孔内壁设有球囊，所述球囊内嵌设有滤膜，所述球囊内底端固定连接有内置球囊，所述内置球囊与球囊内壁之间填充有碳酸钠粉末，所述内置球囊内壁嵌设有隔膜，所述内置球囊内填充有盐酸，在加压器向萃取器内部施加压力的作用下，球囊受压强的影响下向下挤压，造成其内部的内置球囊同样的受到挤压，造成内置球囊内部的盐酸从隔膜渗透出，与碳酸钠粉末发生反应生成大量的CO2，CO2再由滤膜渗透出与萃取器内部的原料相接触，而通过控制压强可以调节CO2的流量速度，其效果增大了果蔬活性物质萃取过程的传质推动力，也相应地增大传质系数，使传质速率加快，从而提高萃取能力，加快了工作效率。
进一步的，所述电磁阀与储存罐之间、所述加压器与萃取器之间、所述萃取器与电加热器之间均固定连接有连接管道。
进一步的，所述连接管外端开凿有进料孔，所述进料孔内壁之间转动连接有一对相互抵紧的橡胶封片，通过设置进料孔和橡胶封片，可以使加压器在施加压力后停止输出后，橡胶封片进行复位，将内部的压强能够完全密封在萃取器内，不易造成压力的泄露，从而提高了工作效率。
进一步的，所述连接管下端固定连接有密封垫，所述密封垫与萃取器内壁相接触，通过设置密封垫，可以使连接管对萃取器进行密封时，通过密封垫可以使得其内部的密封效果更佳，增强了密封性能。
进一步的，所述储存罐与冷凝罐外端均套设有固定套环，两个所述固定套环互相连接，通过设置固定套环，可以使储存罐与冷凝罐在放置过程中不易造成倾斜，从而提高了安全性。
进一步的，所述凹槽内壁之间开凿有环形槽，所述环形槽内壁转动连接有滚珠，所述滚珠与分离转珠相接触，通过设置环形槽和滚珠，可以使得分离转珠在受到磁性影响进行圆周运动时，降低了与凹槽之间的摩擦力，使其滑动的更加流畅快速，提高了原料颗粒分解的效率。
进一步的，所述绝磁粉末采用Fe-Ni合金材料制成，所述Fe-Ni合金的Ni含量为80%，通过设置Fe-Ni合金材料，可以使绝磁粉末有较高的磁导率和极优的饱和性能且具有较小的柔韧性，同时较容易制造，增强了对磁铁块的磁性隔绝效果。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本装置需要进行果蔬活性物质的超临界萃取时，通过启动电加热器和加压器，向萃取器进行加温和施加压力，使其内部超出温度和压力的临界点产生超临界流体进行萃取，而在施加压力的过程中，因形变气囊受到压力产生形变，导致其内腔中原本相互接触的绝磁粉末因形变的影响逐渐产生分离，使得磁铁块对外界散发处磁性，导致凹槽内壁之间的多个分离转珠受到环形磁场的影响做圆周运动一直转动，对放置其内部的果蔬进行分解，将较大颗粒的果蔬原料逐渐因转动摩擦分解减小，使分解后的果蔬原料落进筛分孔，进行初步筛选，提高了提取的回收率，同时因减小了原料粒度，也增加固体与溶剂的接触面积，从而使萃取速度提高，且筛选后的原料颗粒也不会过于太小过细，防止了过小、过细堵塞筛孔，从而也避免了萃取器出口过滤网的堵塞，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明整体的立体图；
图2为本发明萃取器的立体图；
图3为本发明萃取器的结构示意图；
图4为本发明分离平台的结构示意图；
图5为本发明形变气囊的立体图；
图6为本发明形变气囊的结构示意图；
图7为本发明球囊的结构示意图。
图中标号说明：
1储存罐、2萃取器、3电加热器、4加压器、5冷凝罐、6电磁阀、7原液箱、8连接管、9萃取堵盖、10分离平台、11凹槽、12分离转珠、13形变气囊、14绝磁粉末、15磁铁块、16筛分孔、17环形框架、18滤孔、19球囊、20滤膜、21碳酸钠粉末、22内置球囊、23隔膜、24盐酸、25进料孔、26橡胶封片、27密封垫、28固定套环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，包括以下步骤：
S1、果蔬活性物质的超临界萃取过程中需要在接近室温(35～40℃)下进行提取；
S2、将果蔬活性物质放置萃取装置中，通过调节将萃取装置中的压力值进行固定，同时通过改变温度将杀虫剂分离开来；
S3、再次将温度值进行固定，通过降低压力使蔬活性物质分离，完成对整个果蔬活性物质的萃取。
请参阅图1-6，S2中的萃取装置包括储存罐1，储存罐1右侧设有萃取器2，萃取器2外侧设有电加热器3，储存罐1右侧设有加压器4，加压器4位于储存罐1与萃取器2之间，加压器4上端安装有冷凝罐5，冷凝罐5上端安装有电磁阀6，萃取器2右侧设有原液箱7，萃取器2上端固定连接有萃取堵盖9，萃取堵盖9与原液箱7之间固定连接有连接管8，萃取器2内壁之间固定连接有分离平台10，分离平台10上端开凿有两个凹槽11，凹槽11内壁之间滑动连接有多个均匀分布的分离转珠12，凹槽11内底端固定连接有形变气囊13，形变气囊13位于分离转珠12下侧，形变气囊13内腔中填充有多个相互接触的绝磁粉末14，形变气囊13内壁之间固定连接有磁铁块15，分离平台10上端开凿有多个均匀分布的筛分孔16，萃取器2内壁设有CO2流量控制装置，本装置需要进行果蔬活性物质的超临界萃取时，通过启动电加热器3和加压器4，向萃取器2进行加温和施加压力，使其内部超出温度和压力的临界点产生超临界流体进行萃取，而在施加压力的过程中，因形变气囊13受到压力产生形变，导致其内腔中原本相互接触的绝磁粉末14因形变的影响逐渐产生分离，使得磁铁块15对外界散发处磁性，导致凹槽11内壁之间的多个分离转珠12受到环形磁场的影响做圆周运动一直转动，对放置其内部的果蔬进行分解，将较大颗粒的果蔬原料逐渐因转动摩擦分解减小，使分解后的果蔬原料落进筛分孔16，进行初步筛选，提高了提取的回收率，同时因减小了原料粒度，也增加固体与溶剂的接触面积，从而使萃取速度提高，且筛选后的原料颗粒也不会过于太小过细，防止了过小、过细堵塞筛孔，从而也避免了萃取器出口过滤网的堵塞，提高了工作效率。
请参阅图3和图7，CO2流量控制装置包括萃取器2内壁之间固定连接的环形框架17，环形框架17位于分离平台10下侧，环形框架17内壁之间固定连接有滤孔18，滤孔18内壁设有球囊19，球囊19内嵌设有滤膜20，球囊19内底端固定连接有内置球囊22，内置球囊22与球囊19内壁之间填充有碳酸钠粉末21，内置球囊22内壁嵌设有隔膜23，内置球囊22内填充有盐酸24，在加压器4向萃取器2内部施加压力的作用下，球囊19受压强的影响下向下挤压，造成其内部的内置球囊22同样的受到挤压，造成内置球囊22内部的盐酸24从隔膜23渗透出，与碳酸钠粉末21发生反应生成大量的CO2，CO2再由滤膜20渗透出与萃取器2内部的原料相接触，而通过控制压强可以调节CO2的流量速度，其效果增大了果蔬活性物质萃取过程的传质推动力，也相应地增大传质系数，使传质速率加快，从而提高萃取能力，加快了工作效率。
请参阅图1，电磁阀6与储存罐1之间、加压器4与萃取器2之间、萃取器2与电加热器3之间均固定连接有连接管道。
请参阅图3，连接管8外端开凿有进料孔25，进料孔25内壁之间转动连接有一对相互抵紧的橡胶封片26，通过设置进料孔25和橡胶封片26，可以使加压器4在施加压力后停止输出后，橡胶封片26进行复位，将内部的压强能够完全密封在萃取器2内，不易造成压力的泄露，从而提高了工作效率。
请参阅图3，连接管8下端固定连接有密封垫27，密封垫27与萃取器2内壁相接触，通过设置密封垫27，可以使连接管8对萃取器2进行密封时，通过密封垫27可以使得其内部的密封效果更佳，增强了密封性能。
请参阅图1，储存罐1与冷凝罐5外端均套设有固定套环28，两个固定套环28互相连接，通过设置固定套环28，可以使储存罐1与冷凝罐5在放置过程中不易造成倾斜，从而提高了安全性。
请参阅图4和图5，凹槽11内壁之间开凿有环形槽，环形槽内壁转动连接有滚珠，滚珠与分离转珠12相接触，通过设置环形槽和滚珠，可以使得分离转珠12在受到磁性影响进行圆周运动时，降低了与凹槽11之间的摩擦力，使其滑动的更加流畅快速，提高了原料颗粒分解的效率。
请参阅图6，绝磁粉末14采用Fe-Ni合金材料制成，Fe-Ni合金的Ni含量为80%，通过设置Fe-Ni合金材料，可以使绝磁粉末14有较高的磁导率和极优的饱和性能且具有较小的柔韧性，同时较容易制造，增强了对磁铁块15的磁性隔绝效果。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、果蔬活性物质的超临界萃取过程中需要在接近室温(35～40℃)下进行提取；
S2、将果蔬活性物质放置萃取装置中，通过调节将萃取装置中的压力值进行固定，同时通过改变温度将杀虫剂分离开来；
S3、再次将温度值进行固定，通过降低压力使蔬活性物质分离，完成对整个果蔬活性物质的萃取；
所述S2中的萃取装置包括储存罐（1），所述储存罐（1）右侧设有萃取器（2），所述萃取器（2）外侧设有电加热器（3），所述储存罐（1）右侧设有加压器（4），所述加压器（4）位于储存罐（1）与萃取器（2）之间，所述加压器（4）上端安装有冷凝罐（5），所述冷凝罐（5）上端安装有电磁阀（6），所述萃取器（2）右侧设有原液箱（7），所述萃取器（2）上端固定连接有萃取堵盖（9），所述萃取堵盖（9）与原液箱（7）之间固定连接有连接管（8），所述萃取器（2）内壁之间固定连接有分离平台（10），所述分离平台（10）上端开凿有两个凹槽（11），所述凹槽（11）内壁之间滑动连接有多个均匀分布的分离转珠（12），所述凹槽（11）内底端固定连接有形变气囊（13），所述形变气囊（13）位于分离转珠（12）下侧，所述形变气囊（13）内腔中填充有多个相互接触的绝磁粉末（14），所述形变气囊（13）内壁之间固定连接有磁铁块（15），所述分离平台（10）上端开凿有多个均匀分布的筛分孔（16），所述萃取器（2）内壁设有CO2流量控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述CO2流量控制装置包括萃取器（2）内壁之间固定连接的环形框架（17），所述环形框架（17）位于分离平台（10）下侧，所述环形框架（17）内壁之间固定连接有滤孔（18），所述滤孔（18）内壁设有球囊（19），所述球囊（19）内嵌设有滤膜（20），所述球囊（19）内底端固定连接有内置球囊（22），所述内置球囊（22）与球囊（19）内壁之间填充有碳酸钠粉末（21），所述内置球囊（22）内壁嵌设有隔膜（23），所述内置球囊（22）内填充有盐酸（24）。
3.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述电磁阀（6）与储存罐（1）之间、所述加压器（4）与萃取器（2）之间、所述萃取器（2）与电加热器（3）之间均固定连接有连接管道。
4.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述连接管（8）外端开凿有进料孔（25），所述进料孔（25）内壁之间转动连接有一对相互抵紧的橡胶封片（26）。
5.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述连接管（8）下端固定连接有密封垫（27），所述密封垫（27）与萃取器（2）内壁相接触。
6.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述储存罐（1）与冷凝罐（5）外端均套设有固定套环（28），两个所述固定套环（28）互相连接。
7.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述凹槽（11）内壁之间开凿有环形槽，所述环形槽内壁转动连接有滚珠，所述滚珠与分离转珠（12）相接触。
8.根据权利要求1所述的一种果蔬活性物质的超临界萃取方法，其特征在于：所述绝磁粉末（14）采用Fe-Ni合金材料制成，所述Fe-Ni合金的Ni含量为80%。
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