CN115155763B

CN115155763B - 一种花青素的提炼设备及方法

Info

Publication number: CN115155763B
Application number: CN202210983980.6A
Authority: CN
Inventors: 于建华
Original assignee: Hangzhou Hancheng Biotechnology Development Co ltd
Current assignee: Hangzhou Hancheng Biotechnology Development Co ltd
Priority date: 2022-08-17
Filing date: 2022-08-17
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2042-08-17
Also published as: CN115155763A

Abstract

本发明涉及花青素提取，更具体的说是一种花青素的提炼设备及方法，包括装置支架，装置支架上转动连接有两个转动机构，两个转动机构之间连接有升降支架Ⅰ和升降支架Ⅱ，升降支架Ⅰ上转动连接有碾压机构Ⅰ，升降支架Ⅱ上转动连接有碾压机构Ⅱ，升降支架Ⅰ上固定连接有扣合机构，升降支架Ⅱ上固定连接有冷干机构，扣合机构能够扣合在冷干机构上；该方法包括以下步骤：步骤一：将冷冻状态下的植物原料放置在碾压机构Ⅰ和碾压机构Ⅱ之间；步骤二：碾压机构Ⅰ和碾压机构Ⅱ对冷冻状态下的植物原料进行挤压破壁；步骤三：破壁完成的植物原料落入到冷干机构内，扣合机构扣合在冷干机构上，进行冷冻干燥。

Description

一种花青素的提炼设备及方法

技术领域

本发明涉及花青素提取，更具体地说是一种花青素的提炼设备及方法。

背景技术

花青素，是一种热敏性活性物质。属于水溶性多酚黄酮类化合物，其特殊的结构和化学成分赋予了花青素多种生物活性；浆果中含花青素最多的部分是皮和籽，难以消化吸收，因此现有技术中多使用破壁机对其进行破碎处理，但是这样的缺点就是细胞较小，在破碎过程中难以保证破碎效果；现有技术中也有利用冷冻干燥来提取花青素，但是这样的加工方式需要进行升华，提取时间较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种花青素的提炼设备及方法，可以结合冷干燥和破壁技术的优点，有效的提取花青素。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种花青素的提炼设备，包括装置支架，装置支架上转动连接有两个转动机构，两个转动机构之间连接有升降支架Ⅰ和升降支架Ⅱ，升降支架Ⅰ上转动连接有碾压机构Ⅰ，升降支架Ⅱ上转动连接有碾压机构Ⅱ，升降支架Ⅰ上固定连接有扣合机构，升降支架Ⅱ上固定连接有冷干机构，扣合机构能够扣合在冷干机构上；

转动机构包括转动支架和升降丝杆，转动支架的上下两端均转动连接有升降丝杆，转动支架上固定连接有驱动升降丝杆进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，两个转动支架均转动连接在装置支架上，装置支架上固定连接有驱动转动支架进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机；

位于上侧的两个升降丝杆之间通过螺纹连接有升降支架Ⅰ，位于下侧的两个升降丝杆之间通过螺纹连接有升降支架Ⅱ，碾压机构Ⅰ包括旋转筒Ⅰ，旋转筒Ⅰ的下端固定连接有凹形腔体，旋转筒Ⅰ转动连接在升降支架Ⅰ上，升降支架Ⅰ上固定连接有驱动旋转筒Ⅰ进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，凹形腔体上固定连接有多个入风管道，旋转筒Ⅰ上转动连接有旋转挡板Ⅰ，旋转挡板Ⅰ上固定连接有两个循环管道Ⅰ，旋转筒Ⅰ内固定连接有分隔板Ⅰ，分隔板Ⅰ将旋转筒Ⅰ分隔成两个空间，两个循环管道Ⅰ分布和两个空间连通；

碾压机构Ⅱ包括旋转筒Ⅱ，旋转筒Ⅱ转动连接在升降支架Ⅱ上，升降支架Ⅱ上固定连接有驱动旋转筒Ⅱ进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，旋转筒Ⅱ的上端固定连接有凸形腔体，旋转筒Ⅱ上转动连接有旋转挡板Ⅱ，旋转挡板Ⅱ上固定连接有两个循环管道Ⅱ，旋转筒Ⅱ内固定连接有分隔板Ⅱ，分隔板Ⅱ将旋转筒Ⅱ分隔成两个空间，两个循环管道Ⅱ分别和两个空间连通；

冷干机构包括第一伸缩机构，第一伸缩机构固定连接在升降支架Ⅱ上，第一伸缩机构的伸缩端上固定连接有冷干腔体，冷干腔体内固定连接有遮挡筒，遮挡筒滑动连接在凸形腔体的外侧，遮挡筒上设置有多个风孔，冷干腔体上固定连接有抽压筒，抽压筒内滑动连接有抽压板，抽压板固定连接在第二伸缩机构的伸缩端上，第二伸缩机构固定连接在抽压筒上，冷干腔体内转动连接有旋转风扇，冷干腔体上固定连接有驱动旋转风扇进行转动的动力机构Ⅴ，动力机构Ⅴ优选为伺服电机；

扣合机构包括第三伸缩机构，第三伸缩机构固定连接在升降支架Ⅰ上，第三伸缩机构的伸缩上固定连接有扣合腔体，扣合腔体能够扣合在冷干腔体上，扣合腔体内固定连接有冷凝板，冷凝板上设置有多个凹槽；

装置支架上固定连接有两个风力机构，风力机构包括第四伸缩机构和固定连接在第四伸缩机构伸缩端上的风力管道。

一种花青素的提炼方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将冷冻状态下的植物原料放置在碾压机构Ⅰ和碾压机构Ⅱ之间；

步骤二：碾压机构Ⅰ和碾压机构Ⅱ对冷冻状态下的植物原料进行挤压破壁；

步骤三：破壁完成的植物原料落入到冷干机构内，扣合机构扣合在冷干机构上，进行冷冻干燥。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的花青素的提炼方法示意图；

图2是本发明的花青素的提炼设备结构示意图；

图3是本发明的装置支架和转动机构连接结构示意图；

图4是本发明的升降支架Ⅰ、碾压机构Ⅰ和扣合机构连接结构示意图；

图5是本发明的升降支架Ⅰ、碾压机构Ⅰ和扣合机构剖视图结构示意图；

图6是本发明的升降支架Ⅰ、碾压机构Ⅰ和扣合机构连接结构示意图；

图7是本发明的升降支架Ⅱ和碾压机构Ⅱ连接结构示意图；

图8是本发明的升降支架Ⅱ和碾压机构Ⅱ剖视图结构示意图；

图9是本发明的冷干机构结构示意图；

图10是本发明的冷干机构结构示意图；

图11是本发明的风力机构结构示意图。

图中：装置支架10；转动机构20；转动支架21；升降丝杆22；升降支架Ⅰ30；碾压机构Ⅰ40；旋转筒Ⅰ41；凹形腔体42；入风管道43；旋转挡板Ⅰ44；循环管道Ⅰ45；分隔板Ⅰ46；升降支架Ⅱ50；碾压机构Ⅱ60；旋转筒Ⅱ61；凸形腔体62；旋转挡板Ⅱ63；循环管道Ⅱ64；分隔板Ⅱ65；冷干机构70；第一伸缩机构71；冷干腔体72；遮挡筒73；风孔74；抽压筒75；第二伸缩机构76；抽压板77；旋转风扇78；扣合机构80；第三伸缩机构81；扣合腔体82；冷凝板83；凹槽84；风力机构90；第四伸缩机构91；风力管道92。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图2至11所示，下面对一种花青素的提炼设备的结构和功能进行详细的说明；

一种花青素的提炼设备，包括装置支架10，装置支架10上转动连接有两个转动机构20，两个转动机构20之间连接有升降支架Ⅰ30和升降支架Ⅱ50，升降支架Ⅰ30上转动连接有碾压机构Ⅰ40，升降支架Ⅱ50上转动连接有碾压机构Ⅱ60，升降支架Ⅰ30上固定连接有扣合机构80，升降支架Ⅱ50上固定连接有冷干机构70，扣合机构80能够扣合在冷干机构70上；

使用时，将提炼花青素的原料放置在碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60之间，提炼花青素的原料可以是黑枸杞或者葡萄籽，也可以是本领域技术中其它惯用的材料，将原料在水中浸泡，使得原料内的细胞充分吸收水分，在对其进行冷冻，利用水的反常膨胀，使得原料内的细胞处于膨胀状态，同时也利用冷冻状态下会增加原料的硬度，进而方便破壁加工；

将处于冷冻状态下的提炼花青素的原料放置在碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60之间，碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60相对靠近运动，同时碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60相对旋转运动，对原料进行挤压破壁，破壁完成后的原料会落在冷干机构70内，使得扣合机构80扣合在冷干机构70上，对破壁完成后的原料进行冷冻干燥处理，由于破壁完成后的原料细小，其上的水分可以更快的升华，因此可以保证冷冻干燥的效率；

下面结合如图2至11，对装置支架10、转动机构20、升降支架Ⅰ30、碾压机构Ⅰ40、升降支架Ⅱ50、碾压机构Ⅱ60、冷干机构70、扣合机构80和风力机构90的结构和功能进行详细的说明；

转动机构20包括转动支架21和升降丝杆22，转动支架21的上下两端均转动连接有升降丝杆22，转动支架21上固定连接有驱动升降丝杆22进行转动的动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ优选为伺服电机，两个转动支架21均转动连接在装置支架10上，装置支架10上固定连接有驱动转动支架21进行转动的动力机构Ⅱ，动力机构Ⅱ优选为伺服电机；

位于上侧的两个升降丝杆22之间通过螺纹连接有升降支架Ⅰ30，位于下侧的两个升降丝杆22之间通过螺纹连接有升降支架Ⅱ50，碾压机构Ⅰ40包括旋转筒Ⅰ41，旋转筒Ⅰ41的下端固定连接有凹形腔体42，旋转筒Ⅰ41转动连接在升降支架Ⅰ30上，升降支架Ⅰ30上固定连接有驱动旋转筒Ⅰ41进行转动的动力机构Ⅲ，动力机构Ⅲ优选为伺服电机，凹形腔体42上固定连接有多个入风管道43，旋转筒Ⅰ41上转动连接有旋转挡板Ⅰ44，旋转挡板Ⅰ44上固定连接有两个循环管道Ⅰ45，旋转筒Ⅰ41内固定连接有分隔板Ⅰ46，分隔板Ⅰ46将旋转筒Ⅰ41分隔成两个空间，两个循环管道Ⅰ45分布和两个空间连通；

碾压机构Ⅱ60包括旋转筒Ⅱ61，旋转筒Ⅱ61转动连接在升降支架Ⅱ50上，升降支架Ⅱ50上固定连接有驱动旋转筒Ⅱ61进行转动的动力机构Ⅳ，动力机构Ⅳ优选为伺服电机，旋转筒Ⅱ61的上端固定连接有凸形腔体62，旋转筒Ⅱ61上转动连接有旋转挡板Ⅱ63，旋转挡板Ⅱ63上固定连接有两个循环管道Ⅱ64，旋转筒Ⅱ61内固定连接有分隔板Ⅱ65，分隔板Ⅱ65将旋转筒Ⅱ61分隔成两个空间，两个循环管道Ⅱ64分别和两个空间连通；

冷干机构70包括第一伸缩机构71，第一伸缩机构71固定连接在升降支架Ⅱ50上，第一伸缩机构71的伸缩端上固定连接有冷干腔体72，冷干腔体72内固定连接有遮挡筒73，遮挡筒73滑动连接在凸形腔体62的外侧，遮挡筒73上设置有多个风孔74，冷干腔体72上固定连接有抽压筒75，抽压筒75内滑动连接有抽压板77，抽压板77固定连接在第二伸缩机构76的伸缩端上，第二伸缩机构76固定连接在抽压筒75上，冷干腔体72内转动连接有旋转风扇78，冷干腔体72上固定连接有驱动旋转风扇78进行转动的动力机构Ⅴ，动力机构Ⅴ优选为伺服电机；

扣合机构80包括第三伸缩机构81，第三伸缩机构81固定连接在升降支架Ⅰ30上，第三伸缩机构81的伸缩上固定连接有扣合腔体82，扣合腔体82能够扣合在冷干腔体72上，扣合腔体82内固定连接有冷凝板83，冷凝板83上设置有多个凹槽84；

装置支架10上固定连接有两个风力机构90，风力机构90包括第四伸缩机构91和固定连接在第四伸缩机构91伸缩端上的风力管道92；

使用时，将提炼花青素的原料预先放置在水中，使得原料中的细胞充分吸收水分，在对其进行冷冻，利用水的反常膨胀，使得原料内的细胞处于膨胀状态，同时也利用冷冻状态下会增加原料的硬度，进而方便破壁加工；

如图9所示，将冷冻状态下的原料放置在凸形腔体62上，遮挡筒73滑动连接在凸形腔体62的外侧，遮挡筒73对凸形腔体62的侧边进行遮挡，保证原料不会落下，启动动力机构Ⅰ，动力机构Ⅰ的输出轴开始转动，动力机构Ⅰ的输出轴带动升降丝杆22进行转动，升降丝杆22转动时通过螺纹带动升降支架Ⅰ30和升降支架Ⅱ50进行运动，升降支架Ⅰ30和升降支架Ⅱ50相互靠近运动，升降支架Ⅰ30和升降支架Ⅱ50分别带动碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60相互靠近运动，同时预先启动动力机构Ⅲ和动力机构Ⅳ，动力机构Ⅲ的输出轴带动旋转筒Ⅰ41进行转动，旋转筒Ⅰ41带动凹形腔体42进行转动，动力机构Ⅳ带动旋转筒Ⅱ61进行转动，旋转筒Ⅱ61带动凸形腔体62进行转动，凹形腔体42和凸形腔体62相互靠近，同时凹形腔体42和凸形腔体62产生相对转动，凹形腔体42和凸形腔体62对原料进行挤压破壁，由于原料冷冻状态下会增加硬度，因此在破壁时，硬的东西更容易受到损坏，因此可以增加对原料的破壁效果；

进一步的，由于相对的旋转和挤压可能会使得原料的温度增加，使得原料变软，因此在旋转筒Ⅰ41上连接有两个循环管道Ⅰ45，旋转筒Ⅱ61上连接有两个循环管道Ⅱ64，两个循环管道Ⅰ45连接在冷却液管道上，其中一个循环管道Ⅰ45连接在进水管道上，另一个循环管道Ⅰ45连接在出水管道上，进而使得冷却液不断的进入到旋转筒Ⅰ41内，如图5所示，冷却液不断的经过凹形腔体42，进而保证凹形腔体42处于一个低温状态，保证原料处于冷冻状态；

两个循环管道Ⅱ64，连接在冷却液管道上，其中一个循环管道Ⅱ64连接在进水管道上，另一个循环管道Ⅱ64连接在出水管道上，进而使得冷却液不断的进入到凸形腔体62内，如图8所示，进而保证凸形腔体62处于一个低温状态，保证原料处于冷冻状态；

进一步的，当原料破壁加工完成后，启动第一伸缩机构71，第一伸缩机构71可以是液压缸或者电动推杆，第一伸缩机构71的伸缩端带动冷干腔体72向下进行运动，冷干腔体72带动遮挡筒73向下进行运动，遮挡筒73不再对凸形腔体62的侧边进行遮挡，进而凸形腔体62上破壁完成的原料会落在冷干腔体72内；

启动第三伸缩机构81，第三伸缩机构81可以是液压缸或者电动推杆，第三伸缩机构81的伸缩端带动扣合腔体82进行运动，扣合腔体82向下进行运动，扣合腔体82扣合在冷干腔体72上，进而破壁完成的原料被扣合在冷干腔体72和扣合腔体82之间，冷干腔体72内设置有制冷机构，保证破壁完成的原料处于冷冻状态，破壁完成的原料在冷干腔体72内发生升华，破壁完成的原料内的水分升华，同时，启动第二伸缩机构76可以是液压缸或者电动推杆，第二伸缩机构76的伸缩端带动抽压板77在抽压筒75内进行滑动，进而增加冷干腔体72内部的体积，进而减少冷干腔体72内的压强，增加升华效率；

进一步的，还设置有旋转风扇78，启动动力机构Ⅴ，动力机构Ⅴ的输出轴带动旋转风扇78进行转动，使得冷干腔体72内的气流产生一定的流动，增加升华效率；

进一步的，升华出的水分会凝结在冷凝板83上，冷凝板83上设置有多个凹槽84，升华出的水分会凝结在多个凹槽84内，减少水分和空气接触的面积，保证升华出的水分不会在回到原料内；

进一步的，在碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60破壁的过程中，为了预先减少原料的含水量，设置有两个风力机构90，如图2所示，其中一个风力机构90负责送风，另一个风力机构90负责吸风，进而在碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60之间形成一个风力的循环，风力不断的从一侧运动到另一侧，同时在凹形腔体42上设置有多个入风管道43，遮挡筒73上设置有多个风孔74，使得风力可以穿过多个入风管道43和多个风孔74进入到凹形腔体42和凸形腔体62之间，不断的对原料进行吹打，发生升华效果，在冷冻干燥之前减少原料的含水量，进而保证后续冷冻干燥的效率。

一种花青素的提炼方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将冷冻状态下的植物原料放置在碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60之间；

步骤二：碾压机构Ⅰ40和碾压机构Ⅱ60对冷冻状态下的植物原料进行挤压破壁；

步骤三：破壁完成的植物原料落入到冷干机构70内，扣合机构80扣合在冷干机构70上，进行冷冻干燥。

Claims

1.一种花青素的提炼设备，包括装置支架（10），其特征在于：所述装置支架（10）上转动连接有两个转动机构（20），两个转动机构（20）之间连接有升降支架Ⅰ（30）和升降支架Ⅱ（50），升降支架Ⅰ（30）上转动连接有碾压机构Ⅰ（40），升降支架Ⅱ（50）上转动连接有碾压机构Ⅱ（60），升降支架Ⅰ（30）上固定连接有扣合机构（80），升降支架Ⅱ（50）上固定连接有冷干机构（70），扣合机构（80）能够扣合在冷干机构（70）上；

所述转动机构（20）包括转动支架（21）和升降丝杆（22），转动支架（21）的上下两端均转动连接有升降丝杆（22），两个转动支架（21）均转动连接在装置支架（10）上；

位于上侧的两个升降丝杆（22）之间通过螺纹连接有升降支架Ⅰ（30），位于下侧的两个升降丝杆（22）之间通过螺纹连接有升降支架Ⅱ（50），碾压机构Ⅰ（40）包括旋转筒Ⅰ（41），旋转筒Ⅰ（41）的下端固定连接有凹形腔体（42），旋转筒Ⅰ（41）转动连接在升降支架Ⅰ（30）上，凹形腔体（42）上固定连接有多个入风管道（43），旋转筒Ⅰ（41）上转动连接有旋转挡板Ⅰ（44），旋转挡板Ⅰ（44）上固定连接有两个循环管道Ⅰ（45），旋转筒Ⅰ（41）内固定连接有分隔板Ⅰ（46），分隔板Ⅰ（46）将旋转筒Ⅰ（41）分隔成两个空间，两个循环管道Ⅰ（45）分布和两个空间连通；

所述碾压机构Ⅱ（60）包括旋转筒Ⅱ（61），旋转筒Ⅱ（61）转动连接在升降支架Ⅱ（50）上，旋转筒Ⅱ（61）的上端固定连接有凸形腔体（62），旋转筒Ⅱ（61）上转动连接有旋转挡板Ⅱ（63），旋转挡板Ⅱ（63）上固定连接有两个循环管道Ⅱ（64），旋转筒Ⅱ（61）内固定连接有分隔板Ⅱ（65），分隔板Ⅱ（65）将旋转筒Ⅱ（61）分隔成两个空间，两个循环管道Ⅱ（64）分别和两个空间连通；

所述冷干机构（70）包括第一伸缩机构（71），第一伸缩机构（71）固定连接在升降支架Ⅱ（50）上，第一伸缩机构（71）的伸缩端上固定连接有冷干腔体（72），冷干腔体（72）内固定连接有遮挡筒（73），遮挡筒（73）滑动连接在凸形腔体（62）的外侧，遮挡筒（73）上设置有多个风孔（74）；

所述冷干腔体（72）上固定连接有抽压筒（75），抽压筒（75）内滑动连接有抽压板（77），抽压板（77）固定连接在第二伸缩机构（76）的伸缩端上，第二伸缩机构（76）固定连接在抽压筒（75）上；

所述冷干腔体（72）内转动连接有旋转风扇（78）；

所述扣合机构（80）包括第三伸缩机构（81），第三伸缩机构（81）固定连接在升降支架Ⅰ（30）上，第三伸缩机构（81）的伸缩上固定连接有扣合腔体（82），扣合腔体（82）能够扣合在冷干腔体（72）上，扣合腔体（82）内固定连接有冷凝板（83），冷凝板（83）上设置有多个凹槽（84）；

所述装置支架（10）上固定连接有两个风力机构（90），风力机构（90）包括第四伸缩机构（91）和固定连接在第四伸缩机构（91）伸缩端上的风力管道（92）。

2.使用权利要求1所述的一种花青素的提炼设备提炼花青素的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：将冷冻状态下的植物原料放置在碾压机构Ⅰ（40）和碾压机构Ⅱ（60）之间；步骤二：碾压机构Ⅰ（40）和碾压机构Ⅱ（60）对冷冻状态下的植物原料进行挤压破壁；

步骤三：破壁完成的植物原料落入到冷干机构（70）内，扣合机构（80）扣合在冷干机构（70）上，进行冷冻干燥。