CN210612942U - 一种植物有效成分提取系统 - Google Patents

Abstract

一种植物有效成分提取系统，属于动植物有效成分提取技术领域。其特征在于：包括粉碎机（1）、酶解罐（2）、固液分离装置（3）、烘干机（7）以及浸出装置，粉碎机（1）的出料口与酶解罐（2）的进料口相连通，酶解罐（2）的出料口与烘干机（7）的进料口相连通，烘干机（7）的出料口与浸出装置的进料口相连通，固液分离装置（3）的进料口与酶解罐（2）的出料口相连通，固液分离装置（3）的出料口与烘干机（7）的进料口相连通。本植物有效成分提取系统使黄姜皂素提取速度快，且黄姜皂素的出率高，通过酶解后的黄姜皂素的出率相对于直接提取能够提高30%，且提取时间大大缩短，降低了黄姜皂素的生产成本。

Description

一种植物有效成分提取系统

技术领域

一种植物有效成分提取系统，属于动植物有效成分提取技术领域。

背景技术

皂素又名皂甙元、皂草甙，为白色晶体或粉未， 熔点 195℃～205℃，难溶于水，易溶于苯、氯仿等有机溶剂，是生产甾体激素类药物的基础原料。植物皂素主要有三大类，即薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素，其中薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料，世界上三分之二以上的甾体激素药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的，所以薯蓣皂素在甾体激素药物生产中具有十分重要的地位。

黄姜皂素为异螺旋甾烷的衍生物，在自然状态下，黄姜皂素主要是以黄姜皂苷的形式存在于植物体内。而皂苷在植物中多以糖苷的形态出现，游离型的苷元甚少，苷键断裂，产生葡萄糖、鼠李糖和皂苷元。皂苷的C₃位通过皂苷键与糖链相连，进而与植物的细胞壁紧密连接。植物中大量的淀粉、纤维素和果胶等物质将皂苷包裹和屏蔽，使其结构紧密，机械强度大，难以破坏。黄姜皂素主要有黄姜提取而来，由于上述原因，目前在对黄姜进行提取时，黄姜皂素的出率较低，导致黄姜皂素的生产成本高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对黄姜酶解后再进行提取，保证了黄姜皂素的出率高的植物有效成分提取系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该植物有效成分提取系统，其特征在于：包括粉碎机、酶解罐、固液分离装置、烘干机以及浸出装置，粉碎机的出料口与酶解罐的进料口相连通，酶解罐的出料口与烘干机的进料口相连通，烘干机的出料口与浸出装置的进料口相连通， 固液分离装置的进料口与酶解罐的出料口相连通，固液分离装置的出料口与烘干机的进料口相连通。

优选的，所述的酶解罐的出料口与固液分离装置和烘干机的进料口之间均设置有阀门，且固液分离装置的出料口与烘干机的进料口之间设置有单向阀。

优选的，所述的浸出装置为浸出器，浸出器的浸出器进料管与烘干机的出料口相连通。

优选的，所述的浸出器连接有回液管，回液管的进液端与浸出器的中上部相连通，另一端与浸出器的底板相连通，回液管上设置有输送泵。

优选的，所述的浸出装置包括浸出器以及膜分离器，浸出器设置有多个，膜分离器与浸出器一一对应，每级浸出器的底部与膜分离器的进料口相连通，且浸出器的底部与膜分离器之间设置有输送泵，膜分离器的出液口与上一级浸出器的底部相连通，膜分离器的出料口同时与本级浸出器和下一级浸出器的顶部相连通，膜分离器的出料口与本级浸出器和下一级浸出器之间均设置有阀门。

优选的，所述的酶解罐的底部设置有pH计，酶解罐的顶部两侧分别设置有酸滴加管和碱滴加管，酸滴加管和碱滴加管上均设置有流量调节阀。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本植物有效成分提取系统的酶解罐能够对黄姜粉末进行酶解，从而使黄姜粉中的纤维素分解，然后再对黄姜粉进行提取，使黄姜皂素提取速度快，且黄姜皂素的出率高，通过酶解后的黄姜皂素的出率相对于直接提取能够提高30%，且提取时间大大缩短，降低了黄姜皂素的生产成本，酶解后的黄姜粉既可以直接进入到烘干机中烘干，也可以通过固液分离装置分离后再进入烘干机内烘干，可以根据酶解后黄姜粉内水份的含量来调节，既保证了生产效率，又降低了耗能。

2、方便调节黄姜粉的工艺流程，而且单向阀能够避免将黄姜粉直接输送至烘干机中时，黄姜粉进入到固液分离装置内。

3、通过浸出器提取黄姜皂素，提取方便，回液管能够将浸出器中上部的混合液再次由浸出器底部送回至浸出器内，使提取剂与黄姜粉充分接触，提取速度快。

4、浸出器有多级，每级浸出器均连接有膜分离器，使提取剂与黄姜粉形成逆流，使黄姜皂素含量低的萃取剂提取黄姜皂素含量低的黄姜粉，既能够保证黄姜皂素的出率高，又能够保证提取剂中黄姜皂素的含量接近饱和，后续黄姜皂素与提取剂的分离耗能少，分离更加方便。

5、pH计能够实时监测酶解罐的pH值，并通过酸滴加管和碱滴加管实现pH的调节，保证酶解罐内的pH稳定，进而保证了酶解效果。

附图说明

图1为植物有效成分提取系统的结构示意图。

图2为酶解罐的主视剖视示意图。

图3为固液分离装置的主视剖视示意图。

图4为实施例2中浸出器的连接示意图。

图中：1、粉碎机 2、酶解罐 3、固液分离装置 4、固液分离阀 5、输料阀 6、单向阀 7、烘干机 8、进液管 9、进液阀 10、浸出器 11、出料管 12、出料阀 13、输送泵 14、回液管 15、回液阀 16、出液管 17、出液阀 18、罐体 19、夹套 20、侧刮板21、下刮板 22、pH计 23、搅拌电机 24、酶解罐进料管 25、酸滴加管 26、碱滴加管27、主轴 28、绞龙 29、酶解输出管 30、承托输送带 31、挤压输送带 32、承接仓 33、出液口 34、真空泵 35、刮刀 36、膜分离器 37、浸出器进料管 38、浸出器进料阀39、回流管 40、回流阀 41、送料管 42、送料阀。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~4对本实用新型做进一步说明。

一种植物有效成分提取系统，包括粉碎机1、酶解罐2、固液分离装置3、烘干机7以及浸出装置，粉碎机1的出料口与酶解罐2的进料口相连通，酶解罐2的出料口与烘干机7的进料口相连通，烘干机7的出料口与浸出装置的进料口相连通， 固液分离装置3的进料口与酶解罐2的出料口相连通，固液分离装置3的出料口与烘干机7的进料口相连通。本植物有效成分提取系统的酶解罐2能够对黄姜粉末进行酶解，从而使黄姜粉中的纤维素分解，然后再对黄姜粉进行提取，使黄姜皂素提取速度快，且黄姜皂素的出率高，通过酶解后的黄姜皂素的出率相对于直接提取能够提高30%，且提取时间大大缩短，降低了黄姜皂素的生产成本，酶解后的黄姜粉既可以直接进入到烘干机7中烘干，也可以通过固液分离装置3分离后再进入烘干机7内烘干，可以根据酶解后黄姜粉内水份的含量来调节，既保证了生产效率，又降低了耗能。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

实施例1

如图1所示：在本实施例中，通过黄姜皂素的提取为例来进行说明。粉碎机1的出料口与酶解罐2的进料口相连通，粉碎机1对黄姜进行粉碎，粉碎后的黄姜输送至酶解罐2内酶解。

酶解罐2的出料口设置在酶解罐2的底部，酶解罐2的出料口同时与固液分离装置3和烘干机7的进料口相连通，固液分离装置3的出料口也与烘干机7的进料口相连通。当酶解罐2内的物料中水的含量较少时，物料由酶解罐2内送出后直接送入到烘干机7内烘干；当酶解罐2内的物料的水的含量较多时，物料由酶解罐2内送入到固液分离装置3内分离，分离后的物料进入到烘干机7内烘干，提高了烘干效率，也降低了烘干时的耗能。

物料的输送既可以通过输送泵的方式输送，也可以通过绞龙的方式输送，在本实施例中，物料通过输送泵的方式输送。在酶解罐2的出料口与固液分离装置3的进料口之间设置有固液分离阀4，在酶解罐2的出料口与烘干机7的进料口之间设置有输料阀5，通过固液分离阀4和输料阀5的通断能够调节物料的流向，且调节方便。固液分离装置3出料口与烘干机7的进料口之间设置有单向阀6，能够避免物料在直接送入到烘干机7内时，物料经固液分离装置3的出料口进入到固液分离装置3内。单向阀6设置在固液分离装置3的出料口与烘干机7的进料口之间的管道上。

浸出装置为浸出器10，烘干机7的出料口与浸出器10的浸出器进料管37相连通，从而将烘干后的物料送入到浸出器10内，并在浸出器10内完成有效成分的提取，在本实施例中，在将黄姜粉送入到浸出器10内时，可完成黄姜皂素的提取。

浸出器10连接有回液管14，回液管14的进液端与浸出器10的中上部相连通，回液管14的出液端与浸出器10的底部相连通，回液管14上设置有输送泵13，从而能够将浸出器10上部的混合液再次通过浸出器10的底部泵入到浸出器10内，使提取机与浸出器10内的物料充分接触，大大提高了提取速度，而且也提高了物料的有效成分出率。

输送泵13的输出端还连接有出液管16，出液管16的输入端与输送泵13的输出端相连通，从而能够将浸出器10上部的混合液送出。出液管16上设置有出液阀17，回液管14与浸出器10的底部之间设置有回液阀15，通过回液阀15和出液阀17能够调节混合液的流向，且调节方便，使提取剂中物料的有效成分接近饱和时再将混合液送出，方便了后续提取剂与有效成分之间的分离。

浸出器10的底部还连接有出料管11，出料管11上设置有出料阀12，从而方便将浸出器10内的物料送出。浸出器10的顶部连接有进液管8，进液管8上设置有进液阀9，方便向浸出器10内送入提取剂。

如图2所示：酶解罐2包括罐体18、pH计22、酸滴加管25以及碱滴加管26，罐体18的外壁设置有夹套19，通过夹套19可以调节罐体18的温度，且调节方便，保证罐体18能够维持稳定的温度，方便了物料的酶解。pH计22设置在罐体18的底部，并实时监测罐体18内的pH，pH计连接有PLC控制器，并将检测到的结果实时上传给PLC控制器，酸滴加管25和碱滴加管26上均设置有流量调节阀，流量调节阀与PLC控制器相连，酸滴加管25和碱滴加管26对称设置在罐体18的两侧，从而能够实时调节罐体18内的pH，使罐体18内维持稳定的pH，保证罐体18内的酶解反应更加彻底。

罐体18的顶部还设置有酶解罐进料管24，酶解罐进料管24与粉碎机1的出料口相连通，从而将粉碎后的物料送入到罐体18内。罐体18的底部设置有酶解输出管29，酶解输出管29的下部直径小于上部直径，从而方便与管道对接，并将酶解后的物料送出。

为了保证罐体18内的物料与酶充分接触，罐体18内可以设置搅拌机构。搅拌机构包括绞龙28以及搅拌电机23，搅拌电机23的输出轴朝下安装在罐体18的上侧，罐体18内同轴安装有主轴27，主轴27的上端转动安装在罐体18上，主轴27与搅拌电机23的输出轴相连，并随搅拌电机23的输出轴同步转动。绞龙28同轴安装在主轴27上，并随主轴27同步转动，从而将物料向罐体18上侧输送，实现了罐体18高度方向的搅拌，搅拌效果更好。

罐体18内还设置有侧刮板20和下刮板21，下刮板21设置在罐体18的底部，且下刮板21的下侧与罐体18的底部相贴合，下刮板21的中部与主轴27的中部相连，并随主轴27同步转动，侧刮板20有对称设置在主轴27两侧的两个，两侧刮板20的下端分别与下刮板21对应的一端固定连接，上端通过连杆与主轴27相连，侧刮板20和下刮板21既能够避免物料粘附在罐体18内壁上，又能够对主轴27起到支撑作用，保证主轴27的转动更加平稳。

如图3所示：固液分离装置包括承托输送带 30以及挤压输送带31，挤压输送带31设置在承托输送带 30的正上方，挤压输送带31的长度小于承托输送带 30，并位于承托输送带 30的中部上方，挤压输送带31与承托输送带 30相配合，对物料进行挤压，从而实现固液分离。挤压输送带31的输入端为沿输送方向逐渐靠近承托输送带 30的倾斜状，从而使物料更舒畅的进入到承托输送带 30和挤压输送带31之间。承托输送带 30的输出端设置有刮刀35，刮刀35能够将承托输送带 30上的物料刮下，避免物料粘附在承托输送带 30上。

在承托输送带 30的下侧设置有承接仓32，承接仓32为上侧敞口的长方体箱体，承接仓32设置在承托输送带 30的上部下侧，承接仓32能够承接挤出的液体。承接仓32的下侧设置有出液口33，承接仓32的底部为沿靠近出液口33的方向逐渐降低的倾斜状，从而能够使分离出的液体流出，避免液体停留在承接仓32内。

承接仓32的中上部还连接有真空泵34，通过真空泵34使承接仓32内维持负压，承接仓32的上口通过上部的承托输送带 30封闭，从而进一步通过真空吸附的方式实现固液分离，分离效果好，使物料更容易被烘干，烘干时耗能少。

本植物有效成分提取系统的工作方法如下：首先将黄姜放入到粉碎机1内粉碎，粉碎后的黄姜粉送入到酶解罐2内，并在酶解罐2内加入纤维素酶，使黄姜粉酶解。酶解后，如果黄姜粉中水份含量较多，则使黄姜粉通过固液分离装置3分离后，将固料送入烘干机7中烘干；如果黄姜粉中水份含量较少，则直接将黄姜粉送入到烘干机7中烘干。烘干后的黄姜粉送入浸出器10内，并在浸出器10内完成黄姜皂素的提取，提取速度快，且能够使黄姜皂素的出率提高30%左右。

实施例2

如图4所示：实施例2与实施例1的区别在于：浸出装置包括浸出器10和膜分离器36，浸出器10设置有多级，膜分离器36与浸出器10一一对应，在本实施例中，浸出器10设置有三级。浸出器10的底部与膜分离器36的进料口相连通，且浸出器10的底部与膜分离器36的进料口之间设置有输送泵13，从而能够将固液混合料送入到膜分离器36内。膜分离器36的出液口与上一级浸出器10的底部相连通，并将混合液送入到上一级浸出器10内。膜分离器36的出料口同时连接回流管39和送料管41，回流管39的进料端和送料管41的进料端均与膜分离器36的出料口相连通，回流管39的出料端与本级浸出器10的顶部相连通，送料管41的出料端与下一级浸出器10的顶部相连通，回流管39上设置有回流阀40，送料管41上设置有送料阀42，从而实现了逆流提取，提取速度快，物料的有效成分出率高。

最左侧的浸出器10的顶部连接有浸出器进料管37，浸出器进料管37上设置有浸出器进料阀38，浸出器进料管37与烘干机7的出料口相连通。出液管16与最左侧的膜分离器36的出液口相连通，出料管11与最右侧的膜分离器36的出料口相连通。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种植物有效成分提取系统，其特征在于：包括粉碎机（1）、酶解罐（2）、固液分离装置（3）、烘干机（7）以及浸出装置，粉碎机（1）的出料口与酶解罐（2）的进料口相连通，酶解罐（2）的出料口与烘干机（7）的进料口相连通，烘干机（7）的出料口与浸出装置的进料口相连通， 固液分离装置（3）的进料口与酶解罐（2）的出料口相连通，固液分离装置（3）的出料口与烘干机（7）的进料口相连通。

2.根据权利要求1所述的植物有效成分提取系统，其特征在于：所述的酶解罐（2）的出料口与固液分离装置（3）和烘干机（7）的进料口之间均设置有阀门，且固液分离装置（3）的出料口与烘干机（7）的进料口之间设置有单向阀（6）。

3.根据权利要求1所述的植物有效成分提取系统，其特征在于：所述的浸出装置为浸出器（10），浸出器（10）的浸出器进料管（37）与烘干机（7）的出料口相连通。

4.根据权利要求3所述的植物有效成分提取系统，其特征在于：所述的浸出器（10）连接有回液管（14），回液管（14）的进液端与浸出器（10）的中上部相连通，另一端与浸出器（10）的底板相连通，回液管（14）上设置有输送泵（13）。

5.根据权利要求1所述的植物有效成分提取系统，其特征在于：所述的浸出装置包括浸出器（10）以及膜分离器（36），浸出器（10）设置有多个，膜分离器（36）与浸出器（10）一一对应，每级浸出器（10）的底部与膜分离器（36）的进料口相连通，且浸出器（10）的底部与膜分离器（36）之间设置有输送泵（13），膜分离器（36）的出液口与上一级浸出器（10）的底部相连通，膜分离器（36）的出料口同时与本级浸出器（10）和下一级浸出器（10）的顶部相连通，膜分离器（36）的出料口与本级浸出器（10）和下一级浸出器（10）之间均设置有阀门。

6.根据权利要求1所述的植物有效成分提取系统，其特征在于：所述的酶解罐（2）的底部设置有pH计（22），酶解罐（2）的顶部两侧分别设置有酸滴加管（25）和碱滴加管（26），酸滴加管（25）和碱滴加管（26）上均设置有流量调节阀。

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