CN1565697A

CN1565697A - 新型无氧化低温提取浓缩喷雾干燥生产线

Info

Publication number: CN1565697A
Application number: CN 03146260
Authority: CN
Inventors: 珠海经济特区新科应用研究所
Original assignee: ZHUHAI APPLIED NEW SCIENTIFIC TECHNOLOGY INSTITUTE; Zhuhai Applied New Scient Tech
Current assignee: ZHUHAI APPLIED NEW SCIENTIFIC TECHNOLOGY INSTITUTE; Zhuhai Applied New Scient Tech
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-01-19

Abstract

一条由设备控制中心操作台、粉碎机、低温封闭超强超声波提取装置、过滤装置、离心机、氮气压缩循环系统、常温沸腾浓缩装置、无氧化喷雾设备、沸腾制粒设备、自动分装机组成的新型低温提取无氧化喷雾干燥生产线，有效的防止了淬取过程中植物成分因发生氧化变质，适用于各种植物类成份提取、中草药、茶叶、蔬菜、水果的深加工。

Description

新型无氧化低温提取浓缩喷雾干燥生产线

本发明是属于：一种改良型的植物类深加工的新型生产线的设计，它是一种适用于各种植物类成份提取、中草药、茶叶、蔬菜、水果的深加工生产线。

本发明是针对目前的同类生产线设计中存在的主要问题而新设计的。目前凡是用于植物类提取、深加工的设备都存在加工过程中由于加热过程中出现的氧化反应，大降低了产品的质量，同时整个加工过程中由于加热使植物中一些不稳定的活性有效成份、容易挥发的有效成份大量丢失。不仅造成了环境污染，而且损失了大量的植物有效成份。本发明有效的克服了上述现有生产线中的缺陷。

本发明设计的生产线由：设备控制中心操作台、粉碎机、低温封闭超声波提取装置、高压喷射陶瓷过滤装置、离心机、氮气压缩循环系统、反渗透预浓缩设备、常温循环喷流高真空浓缩装置、冻干燥设备或无氧化充氮喷雾设备、氮气过滤装置、沸腾制粒设备、自动分装机组成的新型低温提取无氧化喷雾干燥，组成的新型生产线(如图1所示)。有效的防止了淬取过程中植物活性成份因发生氧化变质，加工过程中也同时收集了挥发性的有效成份。

本发明的主要特征是：核心技术是加工的物料一直处在一个密封、充氮、无氧、常温的环境中加工，所有罐体内侧均有一层化学稳定性极高的涂层。在植物有效成份提取的过程中一直呈低温状态(常温)，而利用反渗透技术做预浓缩可以大大提高浓缩的速度，压缩循环喷流高真空浓缩装置，使高压状态下的提取液直接喷射入一个高真空罐内，压力差大的环境中突然释放水分蒸发速度加快。无氧化的喷雾干燥装置中回收了挥发的物质成份，提高了提取与浓缩的效率与产品品质。

本发明的主要特征是：生产线中有一组低温封闭超声波提取装置，它是由多极压电陶瓷超声波发生器并联组成直立排列的三级独立可控的超声波发生器组成(如图2中9、10、11所示)，每组振子互成大于30度的相位差，全部振子都固定在一个中心轴上。适用于不同加工量物质加工，同时整个振子可以吊起维护、清洗，也可以分级维护替换振子使用。如(如图2中9、10、11所示)，每组振子互成大于30度的相位差，在密封的加工罐中有一个与高压氮气连结的，有很多定向排列的小孔做成的、由空心管子组成的充气装置(如图2中3所示)使罐周围形成一个向下的旋转气流，下方及有环绕超声波振子的几排喷射孔，可将压缩后的氮气可控的向上喷入罐中(如图2中3下方所示)。顶部有一个透明的钢化半园球盖与氮气循环低压端连接的抽气管(如图2中5、6所示)，下方有一个由两片打孔的不锈钢片组成的破气泡网板(如图2中8所示)，可调节两网板的角度改变网孔大小。底部分别有一个大出渣口(如图2中12所示)及一个小的带滤网的出液口阀门。

本发明的主要特征是：过滤装置是一个由专门设计的陶瓷滤心与高压循环系统组成的过滤罐(如图3中所示)、滤心设计成顶端为球面的圆柱形空心(如图3中6所示)，高压喷射(如图3中4所示)的提取液喷射到滤心上可减少堵塞，提高了过滤效率，陶瓷滤心的清洗可用强酸溶剂类清洗。

离心机是附加在密封加工系统以外的设备(可以根据加工产品的要求选择性的使用现有的不同规格相关设备)，插入系统提取与浓缩工艺流程之间。

本发明的主要特征是：采用了反渗透膜技术对提取液先进行预浓缩(如图4中所示)，由于反渗透膜的浓缩比受到限制，不可能浓缩到我们需要的水平，但是可以大大提高浓缩的速度，加压系统可利用我们系统中的氮气压缩系统。

本发明的主要特征是：提取液的浓缩装置是：提取液的浓缩要在常温低温条件下达到浓缩目的，该装置是该系统的核心技术之关键。在一个不锈钢高真空密封罐中，真空浓缩罐外面装高压泵、储压罐、高压控制阀，储压罐下方还应该设计一个出料口，浓缩好的药液直接收集(如图5中所示)。顶部有一个与真空泵连接的抽气管(如图5中2、3所示)。高压控制阀(如图5中8所示)控制压力达到一定值时突然释放加速了水份的蒸发，增加了水分挥发的面积，克服了现有技术中真空浓缩出现表面浓缩快，形成张力增大，而下面挥发慢的缺陷，加速了浓缩的速度，加压后的浓缩液直接通过阀(如图5中9所示)加入储存罐(如图5中10所示)。由于是低温浓缩的过程，氧化反应与物质的挥发均得到有效的控制，从而提高了产品的品质。

本发明的主要特征是：罐中的浓缩液循环入口设在下方底部，进入压缩泵(如图5中7所示)，压入储压罐(如图5中10所示)出口在中上部沿壁开小口(如图5中4所示)，中心悬装锥形罩(如图5中6所示)，蒸发面积加大，使比重大的沿壁流下沉积循环浓缩，比重小的水蒸气被抽走(如图5所示)，达到我们要求的浓度后直接从储压罐中放出(如图5中11所示)。

本发明的主要特征是：喷雾干燥设备的进气口与出气口分别与氮气循环系统的高低压端连接，形成一个密闭的系统(如图4所示)。这是与目前传统的喷雾干燥装置是完全不同的地方，在喷雾干燥过程中虽然空气加热必须，但在一个无氧化的环境中，时间又非常短，因此因高温、氧化反应而破坏的大多数有效成份，还是可以得到保留。

本发明的主要特征是：从喷雾干燥设备的出气口至氮气泵的回路中有一个冷凝、分馏过滤装置(如图6中10所示)，这个装置负责收集喷雾干燥中的挥发物质，这个装置是可以清洗及更换的，以保证每加工一批不同种类的物料不会相互影响产品的品质。喷雾干燥设备的进气口与出气口分别与氮气循环系统的高低压端连接，形成一个密闭的系统(如图6所示)。这是与目前传统的喷雾干燥装置是完全不同的地方，在喷雾干燥过程中虽然架加热必须，但在一个无氧化的环境中，时间又非常短，因此高温、氧化反应还是可以得到很好的控制。

本发明的主要特征是：在氮气泵的回路中连接在过滤装置后面还有一个带水槽、活性碳吸附材料组成的氮气净化过滤装置，它将净化后的氮气重新送入生产线前循环使用，降低了生产线的营运成本。

附图说明：

图2中1、提取液出料控制阀；2、罐体；3、喷气管道；4、超声波振子支架；5、罐上盖；6、抽气控制阀；7、吊钩；8、破气泡网板；9、10、11、超声波振子；12、出渣口；

图3中1、增压泵；2、上盖；3、氮气控制阀；4、高压喷头；5、罐体；6、陶瓷滤心；7、出料口；

图4中1、进料口；2、氮气加压阀；3、上盖；4、罐体；5、出料口；6、反渗透膜；7、出水口阀；

图5中1、冷却水槽；2、真空泵；3、上盖；4、喷射管；5、罐体；6、吊罩；7、浓缩液压缩泵；8、进料阀；9、压力控制阀；10、储压罐装置；11、浓缩液出口；

图6中1、分流控制阀；2、分流管；3、加热器；4、旋转扫粉喷气管；5、罐体；6、喷头；7、进料管；8、冷却管；9、旋风分离器；10、氮气挥发物分离器；11、出料口；12、氮气过滤器；13、氮气压缩机；

实施例一：可将此生产线用于茶叶深加工的生产线，加工出来的茶粉质量，基本保持了原料茶叶的色、香、味，同时除去了原料中重金属等有害物质。

实施例二：该生产线用于中草药原料的加工，可以得到品质一流的有效成份提取物，而且生产成本大大低于目前传统生产线。

实施例三：该生产线用于鲜蔬菜、水果的干燥粉加工，其加工成本远低于目前广泛应用的冷冻干燥加工工艺。

这种新型设计的植物类产品加工生产线，对解决加工过程中因氧化反应带来的质量影响，起到了很大的改善作用。它将替代现有的传统加工方式的生产线，同时生产成本比较冷冻干燥、超临界二氧化碳淬取设备加工比较低很多。因此，这项专利的实施将有很大的市场应用前景。

Claims

1、一条由设备控制中心操作台、粉碎机、低温封闭式超声波提取装置、高压喷射陶瓷过滤装置、离心机、氮气压缩循环系统、反渗透预浓缩设备、常温循环喷流高真空浓缩装置、冻干燥设备或无氧化充氮喷雾设备、氮气过滤装置、沸腾制粒设备、自动分装机组成的新型低温提取无氧化喷雾干燥，组成的新型生产线(如图1所示)。

2、据权利要求1，本发明其特征在于：核心技术是加工的物料一直处在一个密封、充氮、无氧、常温的环境、所有罐体内侧均有一层化学稳定性极高的涂层中加工。在植物有效成份提取的过程中一直呈低温状态(常温)，而利用反渗透技术做预浓缩可以大大提高浓缩的速度，压缩循环喷流高真空浓缩装置，使高压状态下的提取液直接喷射入一个高真空罐内，压力突然释放水分蒸发速度加快。无氧化的喷雾干燥装置中回收了挥发的物质成份，提高了提取与浓缩的效率与产品品质。

3、据权利要求1，本发明其特征在于：生产线中有一组低温封闭超声波提取装置，它是由多极压电陶瓷超声波发生器并联组成直立排列的三级独立可控的超声波发生器组成(如图2中9、10、11所示)，每组振子互成大于30度的相位差，全部振子都固定在一个中心轴上。适用于不同加工量物质加工，同时整个振子可以吊起维护、清洗，也可以分级维护、替换振子使用。

4、据权利要求1，本发明其特征在于：在密封的加工罐中有一个与高压氮气连结的，有很多定向排列的小孔做成的、由空心管子组成的充气装置(如图3中3所示)使罐周围形成一个向下的旋转气流，下方及有环绕超声波振子的几排喷射孔，可将压缩后的氮气可控的向上喷入罐中。一方面实现了物料的旋转搅拌，上下翻动，同时压缩氮气的蒸发吸热降低了提取过程中的温度。

5、据权利要求1，本发明其特征在于：顶端的抽气孔使氮气回流循环，同时也在罐中上部形成一个负压区，使罐中的加工物料一直处在一个低温沸腾的状态中。顶部有一个透明的钢化半园球盖与氮气循环低压端连接的抽气管(如图2中5、6所示)，下方有一个由两片打孔的不锈钢片组成的破气泡网板(如图2中8所示)，可调节两网板的角度改变网孔大小。不仅物料在加工过程中不会氧化变质，同时控制在低温的加工状态使挥发性的有效成份不会损失。密封的罐中不会泄漏出有味气体环境也得到了保护。为了便于清洗整个超声波振子可以全部吊起，底部分别有一个大出渣口及一个小的带滤网的出液口阀门(如图2中12所示)

6、据权利要求1，本发明其特征在于：过滤装置是一个由专门设计的陶瓷滤心与高压循环系统组成的过滤罐(如图3中所示)、滤心设计成顶端为球面的圆柱空心形，高压喷射的提取液喷射到滤心上可减少堵塞。

7、提取液的浓缩要在常温低温条件下达到浓缩目的，该装置是该系统的核心技术之关键，据权利要求1，本发明其特征在于：采用了反渗透膜技术对提取液先进行预浓缩，加压系统可利用我们系统中的氮气压缩系统。

8、据权利要求1，本发明其特征在于：提取液的浓缩装置是一个不锈钢高真空密封罐中，真空浓缩罐外面装增压泵、储压罐、高压控制阀，储压罐下方还应该设计一个出料口，浓缩好的药液直接收集。(如图3中8所示)。顶部有一个与真空泵连接的抽气管(如图3中5、6所示)，底部有一个液体进入压缩泵的入口(如图3中7所示)。高压控制阀使压力达到一定值时，压力突然释放加速了水份的蒸发，增加了水分挥发的面积，加速了浓缩的速度。

9、据权利要求1，本发明其特征在于：罐中的浓缩液循环入口设在下方离开底部，入口突出，出口在中部沿壁开窄口，中心悬装锥形罩，蒸发面积加大，使比重大的沿壁流下沉积，比重小的循环浓缩

10、据权利要求1，本发明其特征在于：喷雾干燥设备的进气口与出气口分别与氮气循环系统的高低压端连接，形成一个密闭的系统(如图6所示)。这是与目前传统的喷雾干燥装置是完全不同的地方，在喷雾干燥过程中虽然架加热必须，但在一个无氧化的环境中，时间又非常短，因此高温、氧化反应还是可以得到很好的控制。

11、据权利要求1，本发明其特征在于：从喷雾干燥设备的出气口至氮气泵的回路中有一个冷凝、分馏过滤装置(如图6中10所示)，这个装置负责收集喷雾干燥中的挥发物质，这个装置是可以清洗及更换的，以保证每加工一批不同种类的物料不会相互影响产品的品质。

12、权利要求1，本发明其特征在于：在氮气泵的回路中连接在过滤装置后面还有一个带水槽、活性碳吸附材料组成的氮气净化过滤装置(如图6中12所示)，它将净化后的氮气重新送入生产线前循环使用，降低了生产线的营运成本。