CN117205608A - 一种苹果多酚萃取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种苹果多酚萃取装置，包括萃取釜、二氧化碳储存罐与分离釜，还包括：苹果渣储存仓，设置于萃取釜顶部，具有与萃取釜连通的通道；萃取釜上设置有与通道连通的通孔；苹果渣储存仓上设置有控制通道启闭的控制阀；转动设置于萃取釜内的转轴以及套设在转轴上的料盘；封堵板，铰接于萃取釜；驱动组件，设置于封堵板与转轴之间，驱动封堵板转动，实现对通孔的启闭的控制。本发明的苹果多酚萃取装置，通过驱动组件驱动封堵板的运动，实现对通孔的启闭的控制，使得通孔重复开启与关闭，使得苹果渣分批多次的掉入萃取釜内落在料盘上，提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。
Description
技术领域
本发明涉及水果多酚提取技术领域，具体的，涉及一种苹果多酚萃取装置。
背景技术
苹果多酚是从苹果皮和果肉中提取出来的一种重要的营养成分，具有抗氧化、抗炎、抗癌、增强免疫力等功效。近年来，随着人们健康意识的增强，苹果多酚的研究和应用也越来越受到关注。
苹果多酚的提取方法有溶剂提取法、微波辅助萃取、微生物发酵法、超临界萃取法等。其中溶剂提取法是目前应用最广泛的一个方法，该方法主要是利用溶剂对多酚进行提取和分离，但是通过溶剂提取法中溶剂容易残留在苹果多酚上影响后续使用。超临界萃取法是指将萃取溶剂变成超临界状态，利用其具有类气体和类液体的性质，对多酚进行提取。如CO2超临界萃取，将CO2加热加压至超临界状态，与夹带剂配合，对苹果多酚进行萃取。
申请号为201810942106.1的中国专利公开了一种超临界萃取装置，包括二氧化碳储存罐、高压泵、萃取釜、物料筒取放装置、过滤器、分离器、物料泵和原料罐；二氧化碳储存罐通过高压泵连通萃取釜下部，高压泵能够将二氧化碳储罐中的二氧化碳输送至萃取釜内；原料罐通过物料泵连通萃取釜上部，物料泵能够将原料罐中的原料输送至萃取釜内；萃取釜连接分离器，分离器上部连接二氧化碳储存罐；过滤器设置于二氧化碳储存罐与高压泵之间；物料筒取放装置能够装入或取出萃取釜内的物料筒。由此，通过过滤器对超临界二氧化碳进行过滤，减少杂质，提高萃取效果，还能够通过物料筒取放装置对萃取釜内的物料筒装入或取出，提高生产效率，减少人工成本。
现有技术的缺陷在于：用上述装置进行苹果多酚萃取时，苹果渣通过物料泵输送入萃取釜内，然后高压泵将超临界CO2输送入萃取釜内，进行萃取，CO2与苹果渣混合不均匀，会降低苹果多酚的收率。
发明内容
为此，本发明提出一种苹果多酚萃取装置，以达到提高CO2与苹果渣混合的均匀性、提高苹果多酚收率的效果。
本发明的技术方案如下：
一种苹果多酚萃取装置，包括萃取釜、二氧化碳储存罐与分离釜，还包括：
苹果渣储存仓，设置于萃取釜顶部，并具有与萃取釜连通的通道；萃取釜上设置有长条形的、与通道连通的通孔；苹果渣储存仓上设置有控制通道启闭的控制阀；
转动设置于萃取釜内的转轴以及套设在转轴上的料盘，转轴的转动方向平行于萃取釜的轴线，且转轴能够绕转动轴线双向转动；
封堵板，铰接于萃取釜；
驱动组件，设置于封堵板与转轴之间，驱动组件包括套设于转轴的单向轴承、套设于单向轴承的主动齿轮以及可转动的设于萃取釜内的从动齿轮，且主动齿轮与从动齿轮啮合；从动齿轮上表面设置有凸块，转轴向设定方向转动时，通过单向轴承驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，随着从动齿轮的转动，凸块可以推动封堵板向靠近苹果渣储存仓的方向转动，封堵通孔。
通过采用上述技术方案，苹果渣储存在苹果渣储存仓内，打开控制阀，此时从动齿轮上的凸块抵紧封堵板，苹果渣进入通道内且被封堵板封堵。
进行萃取时，二氧化碳储存罐向萃取釜内输送超临界二氧化碳，驱动转轴通过单向轴承带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮上的凸块随之转动，凸块转动离开封堵板后，封堵板向远离通孔的方向转动，使得通孔处于开启状态，苹果渣掉落至料盘上，与超临界二氧化碳接触进行萃取。随着从动齿轮的转动，凸块会再次推动封堵板封堵通孔停止下料。凸块转动使得通孔重复开启与关闭，使得苹果渣分批多次的掉入萃取釜内落在料盘上，提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性。另外，料盘在转动状态下承接苹果渣，使得苹果渣相对均匀的铺展在料盘上，有利于提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。
当料盘上的苹果渣的量达到设定值时，驱动转轴反向转动，停止下料，且转动的料盘对萃取釜内的超临界二氧化碳进行一定程度的搅拌，进一步提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。
进一步的，所述驱动组件还包括弹性件，弹性件设置于封堵板与萃取釜之间，弹性件驱动封堵板向远离苹果渣储存仓的方向转动。
通过采用上述技术方案，当凸块挤压封堵板时，弹性件被压缩蓄力，当凸块离开封堵板后，弹性件推动封堵板向远离通孔的方向转动，使得通孔顺利开启。另外，弹性件还可以控制封堵板的转动程度，当通孔处于开启状态时，弹性件对封堵板进行拉拽，控制封堵板的转动角度，保证凸块能够转动至推动封堵板。
进一步的，所述封堵板与萃取釜之间设置有压力传感器，压力传感器检测封堵板与萃取釜内壁之间的压力。
通过采用上述技术方案，当需要停止下料了，开启压力传感器，驱动组件驱动封堵板封堵通孔，此时封堵板挤压压力传感器，压力传感器检测到压力达到设定值，则驱动转轴反向转动，使得通孔保持封堵状态，停止下料。
进一步的，所述封堵板上连接有疏通杆，疏通杆能够伸入苹果渣储存仓内。
进一步的，所述疏通杆上设置有若干振捣片，振捣片为弹性片，且振捣片沿着远离疏通杆的方向向靠近封堵板的方向倾斜。
通过采用上述技术方案，随着封堵板的转动，疏通杆与振捣片在通道内上下移动，对通道内堆积的苹果渣进行疏通，使得苹果渣顺利通过通孔落入萃取釜内，避免苹果渣堵塞通道。
进一步的，所述苹果渣储存仓上设置有驱动苹果渣储存仓抖动的震动电机。
进一步的，沿着所述转轴的轴线方向，料盘设置有若干，每个料盘上均设置有若干长孔。
进一步的，相邻所述料盘上的长孔交错分布，沿着主动齿轮的转动方向的反方向，在下的长孔位于在上的长孔的前方。
进一步的，所述萃取釜内设置有若干与料盘一一对应的刮板，刮板滑动连接于反应釜，刮板的滑动方向平行于转轴的轴线。
通过采用上述技术方案，苹果渣下落的过程中首先落到第一料盘上，第一料盘上的苹果渣与超临界二氧化碳接触进行萃取。萃取一段时间后，启动电动伸缩杆使得竖杆向下移动，刮板与料盘抵接，随着料盘的转动，第一料盘上的苹果渣被刮板从长孔处刮落，掉落到第二料盘上，且堆积在第二料盘上。然后将竖杆向上移动一定的距离，随着料盘的转动，刮板将苹果渣铺匀在第二料盘上。同理，当第二料盘上的苹果渣也萃取一段时间后，通过刮板将苹果渣刮到第三料盘上。而且随着转轴的转动，第三料盘对应的刮板首先运动至长孔处，将第三料盘上的苹果渣刮下，然后第二料盘对应的刮板运动至长孔处，将第二料盘上的苹果渣刮下，最后第一料盘对应的刮板运动至长孔处，将第一料盘上的苹果渣刮下。如此实现每层料盘上的苹果渣逐渐下落，在固定的萃取时间内，将苹果渣进行三次萃取，进一步提高萃取的苹果多酚的收率。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明提供的苹果多酚萃取装置，通过驱动组件驱动封堵板的运动，实现对通孔的启闭的控制，使得通孔重复开启与关闭，使得苹果渣分批多次的掉入萃取釜内落在料盘上，提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性。另外，料盘在转动状态下承接苹果渣，使得苹果渣相对均匀的铺展在料盘上，有利于提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。当料盘上的苹果渣的量达到设定值时，驱动转轴反向转动，停止下料，且转动的料盘对萃取釜内的超临界二氧化碳进行一定程度的搅拌，进一步提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本申请实施例整体结构示意图；
图2为萃取釜结构示意图；
图3为萃取釜的俯视图；
图4为展示萃取釜内部的剖视图；
图5为图4中A处局部放大图；
图6为展示驱动机构的结构示意图；
图7为展示凸块的结构示意图；
图8为展示振捣片的结构示意图；
图9为展示料盘的结构示意图。
图中：1、萃取釜；11、开关阀；12、通孔；13、封堵板；131、疏通杆；1311、振捣片；14、转轴；15、双向电机；16、隐藏槽；17、压力传感器；18、竖杆；181、刮板；19、电动伸缩杆；2、二氧化碳储存罐；21、高压泵；3、分离釜；4、苹果渣储存仓；41、控制阀；42、振动电机；5、料盘；51、第一料盘；511、长孔；52、第二料盘；53、第三料盘；6、驱动组件；61、单向轴承；62、主动齿轮；63、从动齿轮；631、凸块；64、弹性件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
参照图1，本实施例提供一种苹果多酚萃取装置，包括萃取釜1、与萃取釜1连通的二氧化碳储存罐2以及与萃取釜1连通的分离釜3。萃取釜1与分离釜3之间设置有开关阀11，萃取釜1与二氧化碳储存罐2之间设置有高压泵21与开关阀11，高压泵21能够将二氧化碳储罐中的二氧化碳输送至萃取釜1内，对萃取釜1内的苹果渣进行萃取。
参照图2-4，萃取釜1顶部开设有长条形的通孔12。萃取釜1上设置有苹果渣储存仓4，苹果渣储存仓4设置于萃取釜1顶部，苹果渣储存仓4具有与通孔12连通的通道，通道上设置有控制通道启闭的控制阀41。萃取釜1内壁铰接有封堵板13，封堵板13铰接水平，随着封堵板13的转动，可以控制通孔12的启闭。萃取釜1内转动设置有转轴14，转轴14的转动方向平行于萃取釜1的轴线，且转轴14能够绕转动轴线双向转动，萃取釜1顶部设置有驱动转轴14转动的双向电机15。转轴14外固定套设有料盘5，料盘5与转轴14同轴设置。转轴14与封堵板13之间设置有驱动封堵板13转动从而控制通孔12启闭的驱动组件6。
破碎后的苹果渣储存在苹果渣储存仓4内，萃取时，开启控制阀41，使得苹果渣落到通道内且被封堵板13封堵，然后关闭控制阀41；高压泵21将二氧化碳储罐中的二氧化碳输送至萃取釜1内，控制阀41处于关闭状态，保证萃取釜1内的高压状态。然后驱动转轴14转动，转轴14转动通过驱动组件6驱动封堵板13转动，使得通孔12重复开启与关闭的状态，使得苹果渣分批多次的掉入萃取釜1内落在料盘5上，提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性。另外，料盘5在转动状态下承接苹果渣，使得苹果渣相对均匀的铺展在料盘5上，有利于提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高萃取的苹果多酚的收率。
参照图5-7，驱动组件6包括套设于转轴14的单向轴承61、套设于单向轴承61的主动齿轮62、可转动的设于萃取釜1内的从动齿轮63与弹性件64，且主动齿轮62与从动齿轮63啮合。转轴14向设定方向转动时可以通过单向轴承61驱动主动齿轮62转动，主动齿轮62带动从动齿轮63转动。从动齿轮63与其连接轴上设置有阻尼，使得从动齿轮63在主动齿轮62的驱动下才可以转动。封堵板13的铰接轴线位于靠近主动齿轮62的一侧。本实施例的弹性件64固定连接于封堵板13与反应釜内壁之间，弹性件64位于封堵板13远离主动齿轮62的位置，弹性件64驱动封堵板13向远离苹果渣储存仓4的方向转动。且反应釜上设置有隐藏槽16，当封堵板13封堵通孔12时，弹性件64位于隐藏槽16内。从动齿轮63上表面固定连接有若干凸块631，本实施例中凸块631设置有三个。沿着从动齿轮63的转动方向，凸块631的厚度逐渐减小，也就是随着从动齿轮63的转动，凸块631较薄的一端首先运动到封堵板13下方，然后随着从动齿轮63的继续转动，凸块631逐渐推动封堵板13向靠近苹果渣储存仓4的方向移动，直至封堵通孔12。凸块631运动至离开封堵板13后，弹性件64推动封堵板13远离通孔12，使得通孔12处于开启状态。此外，在通孔12处于开启状态时，弹性件64还对封堵板13起到拉拽作用。
萃取时，需要加料时，驱动转轴14向设定方向转动，使得从动齿轮63转动，从动齿轮63带动凸块631转动驱动封堵板13转动，使得通孔12重复开启、关闭的状态，分批向萃取釜1内输送苹果渣。当苹果渣的输入量达到设定值时，驱动转轴14向反方向转动，料盘5对萃取釜1内的超临界二氧化碳起到搅拌作用，进一步提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性，提高苹果多酚的收率。
参照图5，封堵板13与萃取釜1之间设置有压力传感器17，压力传感器17检测封堵板13与萃取釜1内壁之间的压力。当需要停止加料时，开启压力传感器17，驱动组件6驱动封堵板13封堵通孔12，此时封堵板13挤压压力传感器17，压力传感器17检测到压力达到设定值，则驱动转轴14反向转动，使得通孔12保持封堵状态，停止下料。
参照图2，苹果渣储存仓4外设置有振动电机42，启动振动电机42，可以使得苹果渣储存仓4抖动，使得苹果渣下料通畅。
参照图5与图8，封堵板13上表面固定连接有疏通杆131，疏通杆131能够伸入苹果渣储存仓4内。疏通杆131轴向面固定连接有若干振捣片1311，本实施例中振捣片1311设置有三个。振捣片1311为弹性片，且沿着远离疏通杆131的方向，振捣片1311向靠近封堵板13的方向倾斜，即振捣片1311为向下倾斜的结构。随着封堵板13对通孔12的封堵与开启，疏通杆131与振捣片1311在苹果渣储存仓4的通道内运动，对通道内堆积的苹果渣进行疏通，使得苹果渣顺利通过通孔12落入萃取釜1内，避免苹果渣堵塞通道。
参照图4与图9，料盘5沿着转轴14的轴线方向均匀设置若干个，本实施例中料盘5设置有三个。每个料盘5上均设置有若干长孔511，本实施例中每个料盘5上设置三个长孔511。相邻料盘5上的长孔511交错分布，沿着主动齿轮62的转动方向的反方向，在下的长孔511位于在上的长孔511的前方。即料盘5包括由上至下排列的第一料盘515、第二料盘525、第三料盘535，沿着主动齿轮62的转动方向的反方向，第二料盘525上的长孔511位于第一料盘515长孔511的前方，第三料盘535上的长孔511位于第二料盘525长孔511的前方。
参照图4与图9，萃取釜1内滑动连接有竖杆18，竖杆18的滑动方向平行于转轴14轴线，萃取釜1上还设置有驱动竖杆18滑动的电动伸缩杆19。竖杆18上固定连接有若干刮板181，刮板181与每个料盘5对应设置，且刮板181位于相对应的料盘5的上方。
苹果渣下落的过程中首先落到第一料盘515上，第一料盘515上的苹果渣与超临界二氧化碳接触进行萃取。萃取一段时间后，启动电动伸缩杆19使得竖杆18向下移动，刮板181与料盘5抵接，随着料盘5的转动，第一料盘515上的苹果渣被刮板181从长孔511处刮落，掉落到第二料盘525上，且堆积在第二料盘525上。然后将竖杆18向上移动一定的距离，随着料盘5的转动，刮板181将苹果渣铺匀在第二料盘525上。同理，当第二料盘525上的苹果渣也萃取一段时间后，通过刮板181将苹果渣刮到第三料盘535上。
另外，由于相邻料盘5上长孔511的分布路径，随着转轴14的转动，第三料盘535对应的刮板181首先运动至长孔511处，将第三料盘535上的苹果渣刮下，然后第二料盘525对应的刮板181运动至长孔511处，将第二料盘525上的苹果渣刮下，最后第一料盘515对应的刮板181运动至长孔511处，将第一料盘515上的苹果渣刮下。第一料盘515上的苹果渣刮下后，将竖杆18向上移动一定的距离，随着料盘5的转动，刮板181将苹果渣铺匀在第二料盘525与第三料盘535上。如此实现每层料盘5上的苹果渣逐渐下落，在固定的萃取时间内，将苹果渣进行三次萃取，进一步提高萃取的苹果多酚的收率。
本申请实施例的实施原理为：破碎后的苹果渣放在苹果渣储存仓4内，萃取苹果多酚时，封堵板13封堵通孔12，打开控制阀41，使得苹果渣落到通道内，被封堵板13封堵。然后通过高压泵21将二氧化碳储存罐2内的二氧化碳加压后输送入萃取釜1内。通过双向电机15驱动转轴14转动，转轴14通过单向轴承61驱动主动齿轮62转动，主动齿轮62带动从动齿轮63转动，使得凸块631转动离开封堵板13，在弹性件64的作用下封堵板13向远离通孔12的方向转动，通孔12被打开，苹果渣通过通孔12掉落至第一料盘515上，且第一料盘515随转轴14转动，使得苹果渣铺平在第一料盘515上，与超临界二氧化钛进行充分的接触进行萃取。从动齿轮63带动凸块631转动，使得凸块631将封堵板13顶起，封堵通孔12。凸块631的转动使得通孔12重复开启与关闭，使得苹果渣分批多次的掉入萃取釜1内落在料盘5上，提高苹果渣与超临界二氧化碳接触的均匀性。
第一料盘515上的苹果渣的量达到设定值时，启动压力传感器17，当凸块631推动封堵板13封堵通孔12时，压力传感器17检测到设定的压力值，将信号传递至双向电机15驱动转轴14反向转动，停止下料，转轴14带动料盘5转动，对萃取釜1内的超临界二氧化碳进行搅拌，进一步提高二氧化碳与苹果渣接触的均匀性。
当第一料盘515上的苹果渣萃取至设定时间后，通过电动伸缩杆19推动竖杆18下移，使得刮板181与料盘5抵接，随着料盘5的转动，刮板181将第一料盘515上的苹果渣通过长孔511处刮至第二料盘525上，然后将竖杆18向上移动一定的距离，随着料盘5的转动，刮板181将苹果渣铺匀在第二料盘525上。然后再次改变转轴14的转动方向，继续向第一料盘515上下料。同理，当第二料盘525上的苹果渣也萃取一段时间后，启动电动伸缩杆19使得竖杆18向下移动，刮板181与料盘5抵接，随着转轴14的转动，第三料盘535对应的刮板181首先运动至长孔511处，将第三料盘535上的苹果渣刮下，然后第二料盘525对应的刮板181运动至长孔511处，将第三二料盘5上的苹果渣刮下，最后第一料盘515对应的刮板181运动至长孔511处，将第一料盘515上的苹果渣刮下。第一料盘515上的苹果渣刮下后，将竖杆18向上移动一定的距离，随着料盘5的转动，刮板181将苹果渣铺匀在第二料盘525与第三料盘535上。如此实现每层料盘5上的苹果渣逐渐下落，在固定的萃取时间内，将苹果渣进行三次萃取，进一步提高萃取的苹果多酚的收率。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种苹果多酚萃取装置，包括萃取釜(1)、二氧化碳储存罐(2)与分离釜(3)，其特征在于，还包括：
苹果渣储存仓(4)，设置于萃取釜(1)顶部，并具有与萃取釜(1)连通的通道；萃取釜(1)上设置有长条形的、与通道连通的通孔(12)；苹果渣储存仓(4)上设置有控制通道启闭的控制阀(41)；
转动设置于萃取釜(1)内的转轴(14)以及套设在转轴(14)上的料盘(5)，转轴(14)的转动方向平行于萃取釜(1)的轴线，且转轴(14)能够绕转动轴线双向转动；
封堵板(13)，铰接于萃取釜(1)；
驱动组件(6)，设置于封堵板(13)与转轴(14)之间，驱动组件(6)包括套设于转轴(14)的单向轴承(61)、套设于单向轴承(61)的主动齿轮(62)以及可转动的设于萃取釜(1)内的从动齿轮(63)，且主动齿轮(62)与从动齿轮(63)啮合；从动齿轮(63)上表面设置有凸块(631)，转轴(14)向设定方向转动时，通过单向轴承(61)驱动主动齿轮(62)转动，主动齿轮(62)带动从动齿轮(63)转动，随着从动齿轮(63)的转动，凸块(631)可以推动封堵板(13)向靠近苹果渣储存仓(4)的方向转动，封堵通孔(12)。
2.根据权利要求1所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述驱动组件(6)还包括弹性件(64)，弹性件(64)设置于封堵板(13)与萃取釜(1)之间，弹性件(64)驱动封堵板(13)向远离苹果渣储存仓(4)的方向转动。
3.根据权利要求1所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述封堵板(13)与萃取釜(1)之间设置有压力传感器(17)，压力传感器(17)检测封堵板(13)与萃取釜(1)内壁之间的压力。
4.根据权利要求1所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述封堵板(13)上连接有疏通杆(131)，疏通杆(131)能够伸入苹果渣储存仓(4)内。
5.根据权利要求4所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述疏通杆(131)上设置有若干振捣片(1311)，振捣片(1311)为弹性片，且振捣片(1311)沿着远离疏通杆(131)的方向向靠近封堵板(13)的方向倾斜。
6.根据权利要求1所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述苹果渣储存仓(4)上设置有驱动苹果渣储存仓(4)抖动的震动电机。
7.根据权利要求1所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，沿着所述转轴(14)的轴线方向，料盘(5)设置有若干，每个料盘(5)上均设置有若干长孔(511)。
8.根据权利要求7所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，相邻所述料盘(5)上的长孔(511)交错分布，沿着主动齿轮(62)的转动方向的反方向，在下的长孔(511)位于在上的长孔(511)的前方。
9.根据权利要求8所述的一种苹果多酚萃取装置，其特征在于，所述萃取釜(1)内设置有若干与料盘(5)一一对应的刮板(181)，刮板(181)滑动连接于反应釜，刮板(181)的滑动方向平行于转轴(14)的轴线。
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