CN207076166U - 低温萃取有机物内含物的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低温萃取有机物内含物的装置，包含一机体及一中央控制系统；该机体内部装设有压缩机、温度调节器、压力控制器、密封装置及集气槽，该中央控制系统通过电性连接于该压缩机、温度调节器、压力控制器及一放置于该密封装置的有机物；其中，该密封装置是由一管路连接于该集气槽，使该压缩机启动将放置于该密封装置的有机物通过温度调节器进行降温，使该有机物内含物凝固形成固态物质，并通过该压力控制器调节降压，使该有机物内含物的固态物质升华形成气态物质，并通过该管路将该气态物质运送至该集气槽，并通过该集气槽压力上升使该固态物质凝结形成液态物质进行萃取收集，形成一通过有机物状态改变进行萃取作业的低温萃取装置。

Description

低温萃取有机物内含物的装置

技术领域

本实用新型是有关一种萃取有机物内含物的装置，尤指一种通过温度及压力调整转换，使有机物内含物完整萃取搜集的装置。

背景技术

当前，一般有机物萃取方式是通过脂萃法、蒸馏法、压榨法、溶剂萃取法以及二氧化碳萃取法…等进行萃取作业，其详述如下：

脂萃法，是以动、植物性油脂进行吸附萃取，主要是利用物质相容性的方式进行提取，以花材、植物精油等对热敏感类精油萃取适用，如玫瑰花精油高经济产品就是以脂萃法生产的品质最佳，其缺点为人工成本高、耗时、萃取率低及无法大量制造，萃取物品质管控易因天气、萃取环境及人为因素所影响，仅限于高经济价值的精油适用。

蒸馏法，是一种通过热力学的方式进行萃取，主要利用混合液体或液固混合元素中各成份的沸点不同，使低沸点成份先行蒸发，再以冷凝方式分离整个成份的操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合，通过蒸馏法方式可将不同沸点的成份进行分离，温度相对较高，在分离的过程中，将可能破坏其有机物质的成份，优点为可通过将有机物溶于水中而不须使用其他溶剂以避免其他杂质掺入，萃取后中草药或植物等废弃物的衍生问题，无法有较佳的经济价值层面可应用。

压榨法，是通过高压方式将有机物的内含物经挤压渗出，并加入纯水并利用离心力方式将水与内含物进行分离作业，一般而言，经过物理高压方式进行压榨时，有机物温度会提升至40℃～60℃之间，亦有可能破坏有机物内含物的部份成份，且产物易与外界氧气接触形成氧化问题。

溶剂萃取法，是将有机物通过长时间浸泡于有机溶剂(如乙醚、己烷、甲苯、甲醛、乙醛…等挥发性溶剂)中，将有机物的内容物溶解于其中后，再将有机溶剂进行挥发以萃取有机物内容物，在萃取过程中，须加入大量有机溶剂，有机物内容易残留该有机溶剂，亦有可能对有机物造成损害，或直接影响或残留于该萃取物中。

二氧化碳萃取法：是将有机物置放于一密封容器内并注入大量二氧化碳，并针对该密封容器进行加压，使该二氧化碳气体转换成为液态，并使该有机物的内容物可溶解于该液态二氧化碳中，并同时加压使二氧化碳汽化形成气体，将该有机物的内容物萃取出来，但于萃取过程温度是维持35-50℃以上，虽较蒸馏法及压榨法温度低，但若萃取不耐热的有机物，仍有可能对该有机物造成损害，现有机台成本单价高产业实际应用有待观察，于二氧化碳无法回收再应用，排放后因属温室效应气体也是环境危害，产能方面原料投入量更是受限的。

一般有机物萃取多以高压、高温或加入有机溶剂的方式进行萃取，如：高压萃取法，是将有机物置入一高压系统中，包含萃取槽、活塞及控制单元；其中，该控制单元可控制活塞于萃取槽内往复运动，并控制压力、入料、出料及排渣等程序，以达到超临界萃取的功效；另，亦有业者研究发展一微波萃取装置，包含有微波产生装置、萃取槽排气管体与支撑座、气体供应装置及冷凝装置，经由备料、进气、加温及冷凝的步骤，可利用微波加热及气体由上往下导引带出待萃取物的挥发成份，从而进行有机物的萃取工艺，可避免待萃取物因高温萃取产生焦炭化的情形。

一般而言，有机物内含蛋白质、纤维素、碳元素及大量有机化合物…等，这类物质遇热容易发生变质、劣解，影响有机物变质的因素大致可分为：(1)自发性因素：食品本身酵素及各种活化物(自由基、金属离子)参与变化；(2)环境因素：日光、氧气、温度、微生物等；(3)人为因素：加工、制造、运输、储藏，在加工过程中，若能降低周围环境因素造成有机物本身变质的情形，便能提升内含物萃取的质与量，现有大部分萃取技术在有机物萃取的过程中，容易使整体环境温度提升至30℃以上，甚至达到沸腾、汽化温度，对有机物内含物的萃取亦有可能形成破坏，且上述的萃取方法是主要利用外部动、植物性油脂进行吸附萃取、蒸发冷凝过程由外萃取有机物内容物、高压方式将有机物的内含物经挤压渗出、将有机物通过长时间浸泡于有机溶剂，再将有机溶剂进行挥发以萃取有机物内容物或经由二氧化碳气体转换成为液态的过程，使该有机物的内容物可溶解于该液态二氧化碳中，并同时加压使二氧化碳汽化形成气体，将该有机物的内容物萃取出来，大部分是以由外部提供溶剂、蒸气或压力将有机物内部物质以外力逼迫产生的萃取模式，形成内部仍有许多物质无法萃取出来，导致萃取率有偏低的情形，因此，如何在避免提升萃取时环境温度同时能达到萃取品质的效果，为目前萃取技术领域中所欲解决的问题。

实用新型内容

因此，有鉴于上述既有萃取技术于实际应用上的问题与缺点，经过不断的研究与测试，终于发展出一种能够改进现有缺失并提升萃取产物品质与含量且不会破坏有机物内部物质的低温萃取有机物内含物的装置。

本实用新型的主要目的是提供一种低温萃取技术的装置，主要利用低温冰冻技术，将有机物内含物通过低压、低温冰冻形成固态物质，在不升压的状态下将温度提升，使其有机物内含物直接转化形成气体，并挥发凝结至一集气装置，而后针对该集气装置进行升压使该气态物质可凝结成液态物质进行萃取，萃取物经由有机物内部转化成为气体进行搜集，可提高内含物的萃取率。

本实用新型的再一目的，是能够通过该萃取技术将有机物内部熔点较高的内含物以低温提炼避免高温破坏其化合物活性或本质，进而提升萃取后的品质。

本实用新型低温萃取有机物内含物的装置的目的与功效是由以下的技术所实现：

本实用新型主要是包含一机体及一中央控制系统；该机体内部装设有压缩机、温度调节器、压力控制器、密封装置及集气槽，该中央控制系统通过电性连接于该压缩机、温度调节器及压力控制器及一放置于该密封装置的有机物；其中，该密封装置是由一管路连接于该集气槽，使该压缩机启动将放置于该密封装置的有机物通过温度调节器进行降温，使该有机物内含物凝固形成固态物质，并通过该压力控制器调节降压，使该有机物内含物的固态物质升华形成气态物质，并通过该管路将该气态物质运送至该集气槽，并通过该集气槽压力上升使该固态物质凝结形成液态物质进行萃取收集。

其中，较佳的是，该有机物为植物、中草药、菇类子实体、花材、酵素、菌体其中之一。

因此，本实用新型是改良上述现有技术的缺点，是主要通过温度及压力的调节使该有机物内含物的水溶性、脂溶性物质藉物质三相点经由三相变化将其内部精华萃取出，可使萃取作业全程处于低温状态，避免造成有机物因高温形成变质、裂解或焦炭化的情形；且通过有机物内部水溶性、脂溶性物质状态改变转换萃取，由内部萃取可提高有机物内含物的萃取率，并同时避免有机物外部结构破坏。

本实用新型所述装置以温度及压力的调整使有机物内含物在低压及低温状态下形成固态，在藉由通过物质三相点的调整控制，使该固态内含物直接转化形成气体物质，在经由另一气体收集槽冷凝加压萃取所需要的内含物，其操作步骤如下列所示：

I.冰冻：将一有机物放置于一密封装置中进行降温，使该有机物温度降至0℃～-60℃间，使该有机物内的液态物质经物理变化形成固态物质；

II.减压：将该密封装置的压力降至0.1Pa～600Pa间，使该装置形成一相对低压状态；

III.升温：将该冰冻装置温度升高进行解冻作业，该冰冻装置内部仍维持低压状态，使该有机物内部结冻物质藉由通过温度提升直接升华成一气态物质；

IV.集气：将该气态物质搜集汇聚至一集气装置；

V.升压：将该集气装置升压使该气态物质凝结形成液态物质；

VI.萃取：将该液态物质分离萃取所需的内容物，即完成该有机物内含物的萃取处理。

经由上述操作步骤，该有机物内部水溶性物质或脂溶性物质系随着该萃取步骤冷凝成液态物质进行搜集作业，可将其有机物质内部88％以上的水溶性物质及脂溶性物质随着水分及油脂的凝固及升华过程一并经由有机物内部析出，能够获得纯度及剂量较高的萃取物。

附图说明

图1为本实用新型低温萃取有机物内含物的装置的立体图。

主要元件符号说明：

机体 1

压缩机 11

温度调节器 12

压力控制器 13

密封装置 14

集气槽 15

中央控制系统 2

有机物 3

具体实施方式

为使本实用新型所运用的技术内容、实用新型目的及其所达成的功效能有效并完整的公开，兹于下列详细说明，并请一并参阅所附图示：

如图1所示，为本实用新型低温萃取有机物内含物的装置的立体图，包含有一机体1及一中央控制系统2；

该机体1内部装设有压缩机11、温度调节器12、压力控制器13、密封装置14及集气槽15，该中央控制系统2是以电性连接于压缩机11、温度调节器12及压力控制器13，使该中央控制系统2得以开启或关闭压缩机11、控制温度调节器12以调控温度降低或升高或控制压力控制器13调整该机体1的压力状态，使该中央控制系统2可控制调变该低温萃取有机物内含物的装置的温度及压力数值，其中，该密封装置14是由一管路连接于该集气槽15，当萃取作业开始时，将一有机物3置放于该密封装置14中，通过该中央控制系统2开启使该压缩机11启动，将放置于该密封装置14的有机物3通过温度调节器12进行降温，此时，该有机物3内部液态物质及溶解于该液态物质的有机物内含物是同时凝固形成固态物质，并通过该压力控制器13调节降压并通过该温度调节器12提高温度，使该有机物内含物的固态物质升华形成气态物质，使溶解于该液态物质的有机物内含物亦同时形成气体挥发，并通过该管路将该气态物质运送至该集气槽15，并将该集气槽15压力提升使该固态物质凝结形成液态物质，即可于低温状态下进行萃取收集该有机物3的内含物。

由上述结构及内容可知，本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型有机物的内含物是于低温状态下进行萃取，可避免有机物因高温而产生裂解、变质或焦炭化的情形产生，因此可提升有机物内含物的萃取品质。

2.本实用新型有机物的内含物于内部通过物质状态改变进行萃取作业，可提高萃取率，取代由外部高压撞击、挤压或高温破坏的萃取方式。

3.有机物内液态物质的三态变化利用温度与压力的控制从有机物内部同时萃取水溶性、脂溶性物质，并避免伤害有机物本体，由于该有机物内含物是以物质状态由内变化挥发出有机物本体后再凝结搜集，因此，能够获得较高萃取率并同时取得更高纯度的水溶性、脂溶性物质。

本实用新型所述装置，使用时，包含下列步骤：

I.冰冻：将一有机物3，例如：植物、中草药、菇类子实体、花材、酵素、菌体…等，放置于密封装置14中，中央控制系统2控制温度调节器12进行降温，使密封装置内14的有机物3温度降至0℃～-60℃间，该有机物内的液态物质经物理变化形成固态物质；

II.减压：中央控制系统2控制压力控制器13，通过真空设备即压缩机11将将该密封装置14内的压力降至0.1Pa～600Pa间，形成一相对低压状态；

III.升温：中央控制系统2控制温度调节器12，将该密封装置14内的温度升高进行解冻作业，该密封装置14内部仍维持低压状态，经由物质三相点可知当温度上升但压力不变时，该有机物3内固态物质将直接升华形成气态物质，使该有机物3内部结冻物质通过温度提升直接升华成一气态物质；

IV.集气：将该气态物质搜集汇聚至一集气槽15，其中，该集气槽15内部可增设一冷凝管，使该气态物质可直接汇集于该集气槽15；

V.升压：将该集气槽15升压使该气态物质凝结形成液态物质；

VI.萃取：将该液态物质分离萃取所需的内容物，即完成该有机物内含物的萃取处理。

藉由通过上述技术手段，本实用新型可藉由通过有机物内液态物质的三态变化利用温度与压力的控制从有机物内部同时萃取水溶性、脂溶性物质，并避免伤害有机物本体，由于该有机物内含物是系以物质状态由内变化挥发出有机物本体后再凝结搜集，因此，能够获得较高萃取率并同时取得更高纯度之的水溶性、脂溶性物质。

以上所论述者，仅为本实用新型的实施例说明而已，并非用以限定本实用新型实施的范围；故在不脱离本实用新型的精神与范围下所作的均等结构变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型的专利范围内。

综上所述，本实用新型实施例确能达到所预期的功效，其公开的具体结构尚未见于同类产品中，亦未曾公开于申请前，诚已符合专利法的规定与要求，爰依法提出新型专利的申请，恳请惠予审查，并赐准专利，始感德便。

Claims (2)

1.一种低温萃取有机物内含物的装置，包含：

一机体，该机体内部装设有压缩机、温度调节器、压力控制器、密封装置及集气槽，

一中央控制系统，该中央控制系统通过电性连接于该压缩机、该温度调节器及该压力控制器，

一放置于该密封装置的有机物；其特征在于，

该密封装置是由一管路连接于该集气槽，

中央控制系统使该压缩机启动，将放置于该密封装置的有机物通过温度调节器进行降温，使该有机物内含物凝固形成固态物质，通过该压力控制器调节降压，并通过该温度调节器提高温度，使该有机物内含物的固态物质升华形成气态物质，并通过管路将气态物质运送至集气槽，通过该集气槽压力上升使该固态物质凝结形成液态物质进行萃取收集。

2.如权利要求1所述的低温萃取有机物内含物的装置，其特征在于，该有机物为植物、中草药、菇类子实体、花材、酵素、菌体其中之一。