CN114210092A - 一种低温负压式萃取一体装置及萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种低温负压式萃取一体装置及萃取方法，属于低温负压式萃取领域。解决了如何提高低温萃取效率的问题。萃取装置包括萃取单元、温控单元、成品单元、压缩单元和循环泵，所述萃取单元上端通过压缩单元与温控单元相连，所述萃取单元下端通过循环泵与温控单元相连，所述萃取单元下端通过压缩单元与成品单元相连。它主要用于低温负压式萃取。
Description
技术领域
本发明属于低温负压式萃取领域，特别是涉及一种低温负压式萃取一体装置及萃取方法。
背景技术
食品、天然中药或固体饮料的萃取方式通常为使用热水进行长时间萃取的热水萃取物。然而，由于萃取目标物的受热降解使得热水萃取的方法其实存在着诸多类似于变色、异味和有效成分的分解的问题。低温萃取可有效解决受热降解的问题。这种方法可以防止有效成分的降解，但由于其降解效率大大降低而未能商业化地使用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种低温负压式萃取一体装置及萃取方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低温负压式萃取一体装置，它包括萃取单元、温控单元、成品单元、压缩单元和循环泵，所述萃取单元上端通过压缩单元与温控单元相连，所述萃取单元下端通过循环泵与温控单元相连，所述萃取单元下端通过压缩单元与成品单元相连。
更进一步的，所述萃取单元为整体水箱式结构，水箱内设置有萃取溶剂，所述萃取溶剂为纯净水。
更进一步的，所述萃取单元包括萃取浴和顶板，所述顶板位于萃取浴上方，所述顶板与萃取浴封闭相连，所述顶板通过压缩单元与温控单元相连，所述萃取浴通过循环泵与温控单元相连。
更进一步的，所述顶板与萃取浴通过卡扣或整体旋钮的方式相连。
更进一步的，所述萃取浴底部设置有过滤筛网。
更进一步的，所述顶板下部设置有喷雾嘴。
更进一步的，所述温控单元包括加热罐和第一温度控制器，所述第一温度控制器设置在加热罐内部，所述加热罐内设置有水位计。
更进一步的，所述成品单元包括成品储存罐和第二温度控制器，所述第二温度控制器设置在储存罐内。
本发明还提供了一种低温负压式萃取一体装置的萃取方法，萃取单元用于容纳和萃取萃取目标物；压缩单元用于调节萃取单元内压力；温控单元用于加热萃取溶剂并调节萃取液温度；操作压缩单元增加萃取单元内的压力，萃取单元在萃取过程中通过喷雾嘴将液体喷淋至萃取物中；成品单元用于储存萃取液。
更进一步的，所述萃取溶剂为纯净水，所述萃取单元内压力为1.5-3kgf/cm2，压缩单元的每个压缩的过程为10分钟到60分钟，压缩过程重复1-30次，萃取温度为0-100℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了如何提高低温萃取效率的问题。本发明在相对低的温度下和高压状态下进行反复浸提萃取，该萃取装置和方法能实现较低温萃取，显著提升对萃取物的萃取效率，萃取效率更高。而且可以防止萃取目标物的异味和热降解。因为本发明的萃取物没有变色，异味或产生热分解，该萃取目标物的固有香味和营养成分将得到有效保留。该萃取物可以用作食品，化妆品，或药品的有效成分或添加剂。该萃取装置和方法可广泛应用在食品和药品领域。
附图说明
图1为本发明所述的一种低温负压式萃取一体装置结构示意图；
图2为本发明所述的不同萃取方式随温度变化的萃取率；
图3为本发明所述的相同条件下不同萃取方式的萃取率；
100-萃取单元，110-萃取浴，111-过滤筛网，120-顶板，121-喷雾嘴，200-温控单元，210-加热罐，211-水位计，220-第一温度控制器，300-成品单元，310-成品储存罐，320-第二温度控制器，400-压缩单元，500-循环泵。
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、完整地阐述。
参见图1说明本实施方式，一种低温负压式萃取一体装置，它包括萃取单元100、温控单元200、成品单元300、压缩单元400和循环泵500，萃取单元100上端通过压缩单元400与温控单元200相连，萃取单元100下端通过循环泵500与温控单元200相连，萃取单元100下端通过压缩单元400与成品单元300相连。
本实施例萃取单元100为整体水箱式结构，水箱内设置有萃取溶剂，在萃取之前向水箱中加入萃取溶剂，萃取溶剂可以为低温纯净水。
萃取单元100包括萃取浴110和顶板120，顶板120位于萃取浴110上方，顶板120与萃取浴110封闭相连，顶板120通过压缩单元400与温控单元200相连，萃取浴110通过循环泵500与温控单元200相连，萃取浴110直接装载萃取目标物，顶板120与萃取浴110通过卡扣或整体旋钮的方式相连。
萃取浴110底部设置有过滤萃取物的过滤筛网111，顶板120下部设置有喷雾嘴121，萃取时将液体喷至萃取目标物上，通过喷洒低温水，可以除去了产生的泡沫，通过喷雾嘴121使得不必使用消泡剂。
温控单元200包括加热罐210和第一温度控制器220，第一温度控制器220设置在加热罐210内部，加热罐210内设置有水位计211，保证加热罐内不会干烧。温控单元200用于加热萃取溶剂并调节萃取液温度，通过第一温度控制器220适当加热萃取溶剂，该萃取效率可以得到有效提高。
成品单元300包括成品储存罐310和第二温度控制器320，第二温度控制器320设置在储存罐310内。储存罐310用于萃取后暂存萃取液，成品单元300用于储存萃取液，可以保证在循环萃取阶段的萃取液保持合适萃取的温度，减少在多次循环过程区间内加热的时间，节约效率。
压缩单元400通过提供气体来增加装置内的压力，循环时则放出气体再增加气体。由温控单元200加热后的萃取液通过循环泵500而循环流入萃取浴110中。
本实施例为一种低温负压式萃取一体装置的萃取方法，萃取单元100用于容纳和萃取萃取目标物；压缩单元400用于调节萃取单元100内压力；温控单元200用于加热萃取溶剂并调节萃取液温度；操作压缩单元400增加萃取单元100内的压力，萃取单元100在萃取过程中通过喷雾嘴121将液体喷淋至萃取物中，在压缩过程中反复喷淋与浸提，在萃取过程中往萃取目标物中喷入萃取液；成品单元300用于储存萃取液。
萃取溶剂可以为纯净水，所述萃取单元100内压力为1.5-3kgf/cm2，但不仅限于此，根据不同情况可以使用5kgf/cm2的中间压力。加压的数量和频率并不受限，并可以根据萃取目标物的性质而进行不同的设定，本实施例中压缩单元400的每个压缩的过程为10分钟到60分钟，压缩过程重复1-30次，优选为4-10次，通过重复压缩和减压2-3次，可以获得足够的萃取效率。压缩和浸提重复进行的过程中，与普通热水萃取方法相比，本实施例的萃取方法可以在相对较低温度下进行，萃取温度为0-100℃，优选为30-85℃。该萃取方法使有效萃取可以在相对较低温的情况下进行。根据不同情况，同样可以实行冷萃取。
实施例1：低温负压萃取。
根据图1中的萃取装置，从葛根处提取葛根素。具体来说，将葛根浸入十倍体积的水中，并在2小时内实行负压萃取，中间可每半小时减压至大气压一次。在压缩时的压力为2kgf/cm2，萃取温度为70℃。
对比例1：热水萃取。
用热水从葛根处萃取葛根素。具体来说，将葛根浸入十倍体积的水中，并在70℃下进行2小时的萃取。在萃取过程中未进行压缩过程。
测试实施例1：在不同温度下萃取率的比较。
以实施例1和对比例1的相同方式从葛根处萃取葛根素，并对它们的萃取率进行测定。然而，萃取时间为4小时，压缩以半小时的间隔重复进行，萃取温度在30～100℃之间变化。结果展示在图2中。
结论：与热水萃取相比，压力循环萃取的萃取率要大致高25％，特别地，在低温度范围内的萃取率较好。相比之下，本发明的萃取率反而在30℃下较高，在50℃条件下可达72％。
可以看出本发明的压力循环萃取使有效萃取在较低温度下实现，而这在现有的热水萃取方法中难以实现。因此，本发明的压力萃取法可以有效用于热敏感成分的萃取。
测试实施例2：随着时间的萃取的变化。
对通过热水和压力循环萃取所得到的萃取物的改变进行观察，以研究压力循环萃取的效率。
以测试实施例1的相同方法进行热水萃取和负压萃取。在每种情况下，萃取时间为两小时。所获得的萃取物通过0.60-μm的过滤器来过滤，以去除沉淀。
结果展示在表1中。
表1：不同萃取方法随着萃取时间变化的不同萃取率
可以看出，在不同温度下观察现象有显著区别。在萃取温度处于相对较低的50-70℃时，压力循环萃取有相对优越的短暂稳定性。
测试实施例3：对热水萃取，单纯负压萃取和负压伴随反复喷淋浸提的萃取率进行比较。
对热水萃取，单纯加压萃取和负压伴随反复喷淋浸提的萃取率进行比较。萃取时间为8小时，通过每小时取样来测定萃取率，萃取温度设定为70℃。结果展示在图3中。
以上对本发明所提供的一种低温负压式萃取一体装置及萃取方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：它包括萃取单元(100)、温控单元(200)、成品单元(300)、压缩单元(400)和循环泵(500)，所述萃取单元(100)上端通过压缩单元(400)与温控单元(200)相连，所述萃取单元(100)下端通过循环泵(500)与温控单元(200)相连，所述萃取单元(100)下端通过压缩单元(400)与成品单元(300)相连。
2.根据权利要求1所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述萃取单元(100)为整体水箱式结构，水箱内设置有萃取溶剂，所述萃取溶剂为纯净水。
3.根据权利要求1所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述萃取单元(100)包括萃取浴(110)和顶板(120)，所述顶板(120)位于萃取浴(110)上方，所述顶板(120)与萃取浴(110)封闭相连，所述顶板(120)通过压缩单元(400)与温控单元(200)相连，所述萃取浴(110)通过循环泵(500)与温控单元(200)相连。
4.根据权利要求2所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述顶板(120)与萃取浴(110)通过卡扣或整体旋钮的方式相连。
5.根据权利要求2所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述萃取浴(110)底部设置有过滤筛网(111)。
6.根据权利要求2所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述顶板(120)下部设置有喷雾嘴(121)。
7.根据权利要求1所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述温控单元(200)包括加热罐(210)和第一温度控制器(220)，所述第一温度控制器(220)设置在加热罐(210)内部，所述加热罐(210)内设置有水位计(211)。
8.根据权利要求1所述的一种低温负压式萃取一体装置，其特征在于：所述成品单元(300)包括成品储存罐(310)和第二温度控制器(320)，所述第二温度控制器(320)设置在储存罐(310)内。
9.一种如权利要求1所述的低温负压式萃取一体装置的萃取方法，其特征在于：萃取单元(100)用于容纳和萃取萃取目标物；压缩单元(400)用于调节萃取单元(100)内压力；温控单元(200)用于加热萃取溶剂并调节萃取液温度；操作压缩单元(400)增加萃取单元(100)内的压力，萃取单元(100)在萃取过程中通过喷雾嘴(121)将液体喷淋至萃取物中；成品单元(300)用于储存萃取液。
10.根据权利要求9所述的一种低温负压式萃取一体装置的萃取方法，其特征在于：所述萃取溶剂为纯净水，所述萃取单元(100)内压力为1.5-3kgf/cm2，压缩单元(400)的每个压缩的过程为10分钟到60分钟，压缩过程重复1-30次，萃取温度为0-100℃。
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