CN117258953B - 一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法，通过鲁洛克斯三角形截面加工头与正方形加工缸体内腔配合，形成侧面、端面两个加工面，对原料进行两次挤压、破碎，提高了加工效率和原料利用率。加工头鲁洛克斯三角形截面的特殊运动轨迹提高破碎均匀性。该压力机能适同时应新鲜原料压榨和干料粉碎的加工，减小设备购置成本。

Description

一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法

技术领域

本发明属于压力机技术领域，具体涉及一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法。

背景技术

植物提取物制备中通常有压榨法和萃取法两种方法。压榨法多用于浆果、花等新鲜原料，其利用手工或机械的压力使果皮内和包含在果肉细胞内的提取物溶液，透过被压力破碎的果皮与细胞壁被压榨出来，过滤果渣后，对所得提取物溶液进行进一步提纯。萃取法多用于干燥脱水后的原料（干料），其先对原料进行粉碎，使细胞壁破碎，细胞内的有效成分易于提取，再用溶剂萃取粉碎后原料中的有效成分。具体地，以花青素提取为例，其原料可以是蓝莓、越橘等新鲜果实，如中国专利申请CN201911140556.X、CN201921048962.9、CN200810017611.1所记载。也可以是冻干黑枸杞、烘干后的火龙果等干料，CN201711227289.0、CN202020220619.4所记载。

生产厂商在生产植物提取物时，由于价格、作物生长周期等因素，往往需要基于不同原料（如新鲜果实或干料）进行生产。在基于新鲜果实原料和干料进行生产时，需要采用不同设备进行压榨或粉碎加工，设备购置成本高，占用场地大。

在采用压榨法提取时，需对新鲜果实进行充分挤压破碎，以便收集含提取物的汁液。现有技术CN201921048962.9中的提取设备，其仅通过压板下压对原料进行压榨出汁，无相关搅拌、破碎结构，原料在压板下方堆积，中层、底层原料未充分受压，出汁率低。又如现有技术CN201911140556.X中的压榨提取设备仅采用定轴旋转刀具破碎果实，使含提取物的汁液自破碎果肉的细胞壁中自然溢出后过滤分离。该方法由于缺乏外力挤压，过滤后的果肉滤渣中往往残余较多汁液，原料浪费较多。此外，破碎刀具定轴周转导致了其刀刃径向上各点线速度差异大，刀具回转中心附近破碎效果差，汁液未被最大化提取。

在基于干料萃取时，需对干料进行充分粉碎、磨细后加溶剂萃取有效成分，现有技术中如CN202121123951.X的干料粉碎设备，在电机输出轴上固定刀片进行旋转粉碎，中心线速度和边缘处线速度差异过大，导致干料粉碎不均匀，影响有效物质萃取率。此外，干料粉碎中，为了获得较细的粉料，往往需要对原料进行多工序加工如切割破碎和精细研磨，同一加工设备难以满足切割粗加工和研磨精加工的需要，加工过程中需要经由多道工艺过程，多个设备，加工效率低下。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法，通过鲁洛克斯三角形截面加工头与正方形加工缸体内腔配合，形成侧面、端面两个加工面，对原料进行两次挤压、破碎，提高了加工效率和原料利用率。加工头鲁洛克斯三角形截面的特殊运动轨迹提高破碎均匀性。该压力机能适同时应新鲜原料压榨和干料粉碎的加工，减小设备购置成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于植物提取物制备的压力机，所述压力机包括加工头、加工缸体，加工缸体用于盛装原料，加工头伸入加工缸体内进行加工；加工缸体包括第一加工缸体、第二加工缸体，第二加工缸体套设于第一加工缸体外壁；第一加工缸体、第二加工缸体均为正方形截面缸体，第一加工缸体、第二加工缸体顶面均设置开口，第一加工缸体底面均布有若干滤孔，第二加工缸体底面封闭；加工头呈柱状，其截面呈鲁洛克斯三角形；加工时，加工头在第一加工缸体内转动，加工头侧面鲁洛克斯三角形弧边廓线与第一加工缸体内腔滑动接触，使加工头同时自转和公转；加工头包括中心基座、三个第一刀具、一个第二刀具，中心基座形状为正三棱柱，三个第一刀具分别可拆卸连接于中心基座的三个侧面，第二刀具可拆卸连接于中心基座底面。

优选地，第一刀具包括连接面和工作面，所述连接面与中心基座的侧面连接，所述工作面投影为鲁洛克斯三角形弧边，所述工作面与中心基座共同构成截面为鲁洛克斯三角形的柱体，工作面与第一加工缸体正方形内腔滑动接触。

优选地，第一刀具的工作面与第一加工缸体内腔之间形成第一加工空间，第二刀具与第一加工缸体底面之间形成第二加工空间。

优选地，中心基座三个侧面上均设置有燕尾槽，第一刀具的连接面上设置有燕尾块，工作面上成型有刀齿；燕尾块插入燕尾槽中并用螺栓锁紧。

优选地，第二刀具通过拉紧螺栓固定于中心基座底面。

优选地，加工头转动的同时沿自身轴向向下进给。

优选地，第一加工缸体内放入底板对底面滤孔进行封闭。

一种使用所述用于植物提取物制备的压力机的方法，当加工原料为新鲜果实时，所述方法包括以下步骤：

S1、将原料加入第一加工缸体内，并加入少量水；

S2、加工头伸入第一加工缸体内，加工头转动并向下进给，过程中，第二刀具于第二加工空间内对原料进行第一道挤压破碎，破碎后的原料被加工头由第二加工空间挤至第一加工空间内，第一刀具对原料进行第二道挤压破碎，直至加工头下行受阻后，加工头停止转动并抬升；

S3、将第一加工缸体吊起，使第一加工缸体与第二加工缸体分离，第一加工缸体内的汁液经底部滤孔进入第二加工缸体内，检测第二加工缸体内汁液中提取物含量，将第二加工缸体内汁液转移至储存容器中；

S4、将第一加工缸体安装至第二加工缸体中，向第一加工缸体内加水对原料进行浸泡，加工头伸入第一加工缸体内转动进行搅拌、压榨；

S5、重复步骤S2-S4，直至第二加工缸体内汁液中提取物含量小于设定阈值后停止，并进入S6；

S6、对储存容器内收集汁液进行进一步过滤，去除原料残渣，以备进一步提取。

一种使用所述用于植物提取物制备的压力机的方法，当加工原料为干料时，所述方法包括以下步骤：

S1、将底板放入第一加工缸体内，使第一加工缸体底面封闭；

S2、将加工头伸入第一加工缸体内，使加工头高速转动，并对加工头施加向下的压力，自第一加工缸体顶部开口持续投入原料，原料自第一加工缸体顶部开口经第一加工缸体内腔侧壁下落至第一加工缸体底部，原料通过第一加工空间时，第一刀具对原料进行粗加工，将原料碾压、切割成小块，原料落至第二加工空间时，第二刀具进行精加工，进一步对粗加工后的原料进行粉碎、研磨；

S3、加工头停止转动并抬升，将第一加工缸体内加工好的粉料转移至粉料储存容器中。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于植物提取物制备的压力机及其使用方法具有如下有益的技术效果：

1、本发明采用鲁洛克斯三角形加工头于正方形加工缸体内转动,加工头侧面鲁洛克斯三角形廓线与第一加工缸体正方形内腔滑动接触，使加工头公转的同时自转，提高了加工均匀性。

2、本发明于鲁洛克斯三角形加工头侧面和底面均形成加工面，原料在加工过程中可被加工头侧面、底面两次挤压、破碎，提高了加工效率。在加工干料时，加工头侧面先对原料进行粗加工切割破碎，加工头底面再对粗加工后落至加工头下方的原料进行粉碎研磨精加工，在同一工序、同一加工设备中，采用同一加工头，完成了粗加工和精加工。在对新鲜果实原料加工时，由加工头底面进行压榨破碎后的原料，被挤至第一加工缸体内腔侧壁，由加工头侧面进行再次挤压破碎，使汁液充分挤出。

3、本发明可同时适应新鲜果实原料压榨加工和干料粉碎加工，满足植物提取物制备中不同原料的加工需要，减少设备购置成本及设备管理难度。

4、本发明在基于新鲜果实原料加工时，加工头边旋转边向下进给压榨，加工头的旋转起到了搅拌的作用，避免了原料堆积在加工头下方，提高了出汁率。

附图说明

图1为用于植物提取物制备的压力机结构示意图；

图2为用于植物提取物制备的压力机纵截面视图；

图3为第一刀具与中心基座连接处放大图；

图4为用于植物提取物制备的压力机的横截面图。

其中，图中标注符号的含义如下：

1、加工头；2、加工缸体；21、第一加工缸体；22、第二加工缸体；211、滤孔；11、中心基座；12、第一刀具；13、第二刀具；111、燕尾槽；121、连接面；122、工作面；1211、燕尾块；1221、刀齿；3、第一加工空间；4、第二加工空间。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-图4所示，本发明提供了一种用于植物提取物制备的压力机，压力机包括加工头1、加工缸体2，加工缸体2用于盛装原料，加工头1伸入加工缸体2内进行加工。加工缸体2包括第一加工缸体21、第二加工缸体22，第二加工缸体22套设于第一加工缸体21外壁。第一加工缸体21、第二加工缸体22均为正方形截面缸体，第一加工缸体21、第二加工缸体22顶面均设置开口，第一加工缸体21底面均布有若干滤孔211，第二加工缸体22底面封闭。加工头1呈柱状，其截面呈鲁洛克斯三角形。加工时，加工头1在第一加工缸体21内转动，加工头1侧面鲁洛克斯三角形弧边廓线与第一加工缸体21内腔滑动接触，使加工头1同时自转和公转。

加工时，加工头1于第一加工缸体21内腔转动，由于加工头1侧面鲁洛克斯三角形弧边廓线与第一加工缸体21内腔的滑动接触，加工头1在第一加工缸体21正方形内腔约束下，边自转，边公转，提高了加工均匀性。

优选地，加工头1包括中心基座11，三个第一刀具12、一个第二刀具13，中心基座11形状为正三棱柱，三个第一刀具12分别可拆卸连接于中心基座11的三个侧面，第二刀具13可拆卸连接于中心基座11底面。

优选地，第一刀具12包括连接面121和工作面122，所述连接面121与中心基座11的侧面连接，所述工作面122投影为鲁洛克斯三角形弧边，所述工作面122与中心基座11共同构成截面为鲁洛克斯三角形的柱体，所述工作面122可与第一加工缸体21正方形内腔滑动接触。

优选地，第一刀具12的工作面122与第一加工缸体21内腔之间形成第一加工空间3，第二刀具13与第一加工缸体21底面之间形成第二加工空间4。

在加工头1转动过程中，第一刀具12的工作面122与第一加工缸体21内腔之间的第一加工空间3动态变化，其间，第一加工空间3内的原料能被充分碾压破碎。第二加工空间4内，加工头1底面的第二刀具13随加工头1转动对原料进行挤压破碎。加工头1侧面、底面同时设置刀具，能对原料进行两次挤压破碎，有效提高了加工效率和原料利用率。

优选地，中心基座11三个侧面上均设置有燕尾槽111，第一刀具12的连接面121上设置有燕尾块1211，工作面122上成型有刀齿1221。燕尾块1211插入燕尾槽111中并用螺栓锁紧，实现第一刀具12和中心基座11的可拆卸连接。

优选地，第二刀具13通过拉紧螺栓固定于中心基座11底面。

第一刀具12和第二刀具13的可拆卸连接，便于适用不同原料加工需要更换不同刀具。

优选地，所述压力机可适用于新鲜果实原料和干料原料的加工。

优选地，加工头1转动的同时可沿自身轴向向下进给。

当加工原料为新鲜果实时，加工头1向下挤压伴随转动破碎，使汁液充分流出，提高原料的出汁率。

优选地，第一加工缸体21内可放入底板对底面滤孔211进行封闭。

当加工原料为干料时，将底板放入第一加工缸体21内，形成底面封闭的缸体适应干料粉碎加工。当加工原料为新鲜果实时，可将底板取出，露出滤孔211，适应压榨过滤加工。

优选地，第一加工缸体21上设置有吊耳，方便第一加工缸体21吊装移动。

优选地，一种使用所述用于植物提取物制备的压力机的方法，当加工原料为新鲜果实时，所述方法包括以下步骤：

S1、将原料加入第一加工缸体21内，并加入少量水；

S2、加工头1伸入第一加工缸体21内，加工头1转动并向下进给，过程中，第二刀具13于第二加工空间4内对原料进行第一道挤压破碎，破碎后的原料被加工头1由第二加工空间4挤至第一加工空间3内，第一刀具12对原料进行第二道挤压破碎，直至加工头1下行受阻后，加工头1停止转动并抬升。

S3、将第一加工缸体21吊起，使第一加工缸体21与第二加工缸体22分离，第一加工缸体21内的汁液经底部滤孔211进入第二加工缸体22内，检测第二加工缸体22内汁液中提取物含量，将第二加工缸体22内汁液转移至储存容器中。

S4、将第一加工缸体21安装至第二加工缸体22中，向第一加工缸体21内加水对原料进行浸泡，加工头1伸入第一加工缸体21内转动进行搅拌、压榨。

S5、重复步骤S2-S4，直至第二加工缸体22内汁液中提取物含量小于设定阈值后停止，并进入S6。

S6、对储存容器内收集汁液进行进一步过滤，去除原料残渣，以备进一步提取。

加工头1压榨过程中，边下压边转动，加工头1对第一加工缸体21内原料一边挤压、一边切割破碎，使汁液充分流出，加工头1的转动能起到搅拌作用，避免原料在加工头1下方堆积，提高了原料利用率。

优选地，一种使用所述用于植物提取物制备的压力机的方法，当加工原料为干料时，所述方法包括以下步骤：

S1、将底板放入第一加工缸体21内，使第一加工缸体21底面封闭。

S2、将加工头1伸入第一加工缸体21内，使加工头1高速转动，并对加工头1施加向下的压力，自第一加工缸体21顶部开口持续投入原料，原料自第一加工缸体21顶部开口经第一加工缸体21内腔侧壁下落至第一加工缸体21底部，即原料自第一加工空间3落至第二加工空间4，原料通过第一加工空间3时，第一刀具12对原料进行粗加工，将原料碾压、切割成小块，原料落至第二加工空间4时，第二刀具13进行精加工，进一步对粗加工后的原料进行粉碎、研磨。

S3、加工头1停止转动并抬升，将第一加工缸体21内加工好的粉料转移至粉料储存容器中。

原料在加工头1转动过程中下落，由于加工头1的高速转动，原料在通过第一加工空间3过程中，被加工头1侧面的第一刀具12多次碾压、切割。被初步切割成小块的原料落入第二加工空间4内，随加工头1转动的第二刀具13对第二加工空间4内的原料进行进一步地粉碎，加工头1施加的向下压力能使第二刀具13对原料进行研磨。采用同一设备在同一加工过程中实现原料粉碎的粗加工和精加工，提高了加工效率。同时，由于鲁洛克斯三角形加工头1与第一加工缸体21正方形内腔滑动接触，加工头1公转的同时自转，使第二加工空间4内的精加工研磨充分、均匀。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种用于植物提取物制备的压力机的使用方法，其特征在于，所述压力机包括加工头、加工缸体，加工缸体用于盛装原料，加工头伸入加工缸体内进行加工；加工缸体包括第一加工缸体、第二加工缸体，第二加工缸体套设于第一加工缸体外壁；第一加工缸体、第二加工缸体均为正方形截面缸体，第一加工缸体、第二加工缸体顶面均设置开口，第一加工缸体底面均布有若干滤孔，第二加工缸体底面封闭；加工头呈柱状，其截面呈鲁洛克斯三角形；加工时，加工头在第一加工缸体内转动，加工头侧面鲁洛克斯三角形弧边廓线与第一加工缸体内腔滑动接触，使加工头同时自转和公转；加工头包括中心基座、三个第一刀具、一个第二刀具，中心基座形状为正三棱柱，三个第一刀具分别可拆卸连接于中心基座的三个侧面，第二刀具可拆卸连接于中心基座底面；第一刀具包括连接面和工作面，所述连接面与中心基座的侧面连接，所述工作面投影为鲁洛克斯三角形弧边，所述工作面与中心基座共同构成截面为鲁洛克斯三角形的柱体，工作面与第一加工缸体正方形内腔滑动接触；第一刀具的工作面与第一加工缸体内腔之间形成第一加工空间，第二刀具与第一加工缸体底面之间形成第二加工空间；中心基座三个侧面上均设置有燕尾槽，第一刀具的连接面上设置有燕尾块，工作面上成型有刀齿；燕尾块插入燕尾槽中并用螺栓锁紧；第二刀具通过拉紧螺栓固定于中心基座底面；加工头转动的同时沿自身轴向向下进给；

当加工原料为新鲜果实时，所述方法包括以下步骤：

S1、将原料加入第一加工缸体内，并加入少量水；

S2、加工头伸入第一加工缸体内，加工头转动并向下进给，过程中，第二刀具于第二加工空间内对原料进行第一道挤压破碎，破碎后的原料被加工头由第二加工空间挤至第一加工空间内，第一刀具对原料进行第二道挤压破碎，直至加工头下行受阻后，加工头停止转动并抬升；

S3、将第一加工缸体吊起，使第一加工缸体与第二加工缸体分离，第一加工缸体内的汁液经底部滤孔进入第二加工缸体内，检测第二加工缸体内汁液中提取物含量，将第二加工缸体内汁液转移至储存容器中；

S4、将第一加工缸体安装至第二加工缸体中，向第一加工缸体内加水对原料进行浸泡，加工头伸入第一加工缸体内转动进行搅拌、压榨；

S5、重复步骤S2-S4，直至第二加工缸体内汁液中提取物含量小于设定阈值后停止，并进入S6；

S6、对储存容器内收集汁液进行进一步过滤，去除原料残渣，以备进一步提取；

当加工原料为干料时，第一加工缸体内放入底板对底面滤孔进行封闭；所述方法包括以下步骤：

S1、将底板放入第一加工缸体内，使第一加工缸体底面封闭；

S2、将加工头伸入第一加工缸体内，使加工头高速转动，并对加工头施加向下的压力，自第一加工缸体顶部开口持续投入原料，原料自第一加工缸体顶部开口经第一加工缸体内腔侧壁下落至第一加工缸体底部，原料通过第一加工空间时，第一刀具对原料进行粗加工，将原料碾压、切割成小块，原料落至第二加工空间时，第二刀具进行精加工，进一步对粗加工后的原料进行粉碎、研磨；

S3、加工头停止转动并抬升，将第一加工缸体内加工好的粉料转移至粉料储存容器中。