KR101604158B1 - 물질의 추출 방법 및 그를 실행하기 위한 장치 - Google Patents

물질의 추출 방법 및 그를 실행하기 위한 장치 Download PDF

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블라디미르 미하일로비치 베셀로프
빅토르 미하일로비치 잘레브스키
비탈리 그리고레비치 타무르카
베니아민 세르게예비치 볼로딘
나탈랴 블라디미로브나 베셀로바
라리사 세르게예브나 에르마코바
니나 세메노브나 콘드라쉬키나
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오브쉐스트보 에스 오그라니쉐노이 오?스트베노스트유 ˝트윈 테크놀로지 컴퍼니˝
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Abstract

본 발명은 진공을 이용하는 추출 기술에 관한 것으로, 이는 식품 및 제약 산업에 사용되는 식물, 동물 또는 어류 원료로부터 및 해산물로부터 생물학적 활성 성분을 추출하는데 사용될 있다. 상기 방법은 추출제를 가열하고, 원료를 펄스형 진공을 이용하여 추출제로 함침시키고, 원료 및 수득되는 생성물의 변성을 초래하지 않는 온도에서 펄스형 열 및 진공 방식하에 원료를 추출하는 것을 포함한다. 펄스형 진공 함침 전에, 2 이하의 비(추출제:원료)로 추출제를 사용하여 가열된 롤러 상에서 예비 추출한다. 추출제는 적어도 20%의 농도를 갖는 증류수 또는 수-알콜 용액 형태이다. 그후에, 수득된 추출물을 펄스형 진공 여과시킨다. 또한, 물질 추출 방법을 수행하기 위한 장치가 제시되어 있다. 장치는 추출기, 분축기, 추출제 함유 용기, 추출물 수납용기, 스크류 도저 및 펄프를 수납하기 위한 용기를 갖는 연속 가열된 롤러 및 추출물 수납용기에 연속적으로 연결되어 있는 2개의 진공 필터를 포함한다. 본 발명은 추출제 손실을 감소시키고, 추출된 성분의 품질을 개선시키고 수율을 증가시키면서 추출 공정의 연속성 및 강도를 보장한다.

Description

물질의 추출 방법 및 그를 실행하기 위한 장치 {METHOD FOR EXTRACTING MATERIALS AND A DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME}
본 발명의 장치는 진공의 도움으로, 식품 및 제약 산업에 사용되는 식물, 동물, 어류, 해산물 및 기타 원료로부터 가치있는 생물학적 활성 물질을 추출하는 데 사용될 수 있는 추출 기술에 사용된다.
현재 사용되는 추출 방법(SU 1286232 B01D 11/02)은 원료를 분쇄하고 진공 노출에 의해 20-30 Kpa의 잔류 압력까지 진공 처리로 배기시키고, 원료 및 추출제를 혼합하고, 그 혼합물을 40-80℃로 가열하고, 그 혼합물을 주기적으로 진공 처리로 배기시키며, 혼합물의 온도를 비점보다 5 내지 15℃ 높은 온도를 유지하도록 열을 공급하고, 진공에 노출시키고, 압력을 대기압 수준까지 증가시키는 것을 포함한다.
상기 추출 방법은 특정의 작업 제한을 갖는다: 그 방법은 대기압에서 40℃ 미만의 비점을 갖는 추출제를 사용하는 것을 수반하지 않는다. 또한, 상기 방법은 다공성의 거친-입자 구조를 갖는 원료의 추출에만 사용될 수 있다.
현재 사용되는 원료의 추출 방법은 (RU 2213606 B01D 11/02)이다. 이 방법은 원료를 분쇄 및 가열하고, 원료 및 추출제를 탈기시키고, 추출제를 원료를 가열하기 위한 온도보다 5 내지 15℃ 낮은 온도로 가열하는 것을 포함한다. 원료 및 추출제의 탈기는 임펄시브 진공 처리를 이용하여 따로따로 수행되며, 각각의 임펄시브 진공 처리 주기에 이어 3 내지 5분 동안 진공 노출이 뒤따른다. 추출은, 5 내지 10분 동안의 진공 노출 및 동시 가열을 포함하는, 수납용기 내 70℃의 온도 및 1 내지 10 mm Hg의 잔류 압력에서 진공-임펄시브 방식으로 수행된다. 노출 후, 추출기 내 압력을 대기압 수준까지 상승시킨다.
물질 추출을 위한 전술한 방법은 몇 가지 제한을 갖는다. 가열된 추출제와 원료 사이의 결과로, 혼합물 온도가 감소되며, 이는 후속의 진공 처리에서 혼합물의 비등 속도에 부정적인 영향을 준다. 이에 관련하여, 원료는 높은 온도로 가열되어야 하며, 이는 수득되는 추출물의 품질에 영향을 준다. 뿐만 아니라, 추출제를 미리 탈기시키는 것은 추출의 초기 단계에서 효율을 감소시킨다.
본체, 상기 본체에 같은 축인 실린더, 교반기를 갖는 샤프트, 교반기를 위한 드라이버를 갖는 커버, 연결 관 및 바닥 면을 포함하는, 식물성 원료 추출용 장치가 현재 사용되고 있다 (RU 2225242 B01D 11/02). 상기 본체는 압착 장치를 갖는 해치를 구비하고 있다. 상기 커버 위에 펄스 쳄버가 설치되어 있으며, 이는 공기압 펄스의 외부 생성기와 접속되어 있다.
그러나, 상기 장치에서 추출 과정은 많은 시간(70-90 min)이 소요되고 높은 온도(70-80℃)를 필요로 하며, 이것이 수득되는 생성물의 품질에 부정적인 영향을 준다.
기술적 본질 및 수득되는 효과에 있어서 가장 근접한 것은, 가장 근접한 유사기술로 채택되는 발명 (RU 2163827 B01D 11/02) "물질의 추출 방법"이다. 상기 방법은 원료 및 추출제의 준비로, 성분들과 추출 사이의 접촉 단계를 고려한다. 분쇄되고 공정 온도(생성물 변성의 온도보다 낮은)까지 가열된 원료를 임펄시브 진공 처리 배기 및 1-3 min 동안의 진공 노출에 의해 탈기시켰다. 그 결과, 입자들, 모세관 공간 및 원료의 표면 사이에서 기체가 제거된다. 준비된 원료를 상향의 진공 노출에 두고, 추출 비(추출제:원료) = 10의 추출제와 같은 온도로 가열한 다음, 신속한 진공 이완을 수행하고, 원료를 상기 추출제로 함침시켰다. 다음, 혼합물을 대기압에서 가열하고, 임펄시브 진공 배기으로 처리하고 진공에 노출시킨다. 원료 및 추출제의 과열로 인하여, 혼합물은 비등하고, 원료의 목표 성분의 추출 부피에 이르는 확산이 일어난다. 추출제의 비등에 이어, 계의 압력을 대기압 수준까지 상승시키고, 추출가능한 내용물을 추출제로 함침시켰다.
상기 방법은 다음의 방식을 고려한다: 원료를 준비하고 추출할 때 - 진공 수득 및 이완의 주기 - 0.5-1.0 sec 및 진공 노출 시간 - 1.0-10.0 min으로 0.1-13.3 Kpa의 잔류 압력까지 진공 처리 배기. 추출 주기는 원료로부터 가치있는 성분의 최대 추출 수율을 수득하도록 수행되어야 한다. 총 추출 시간은 30 내지 180 min이다.
상기 추출 방법을 현재 이용하는 장치(특허 RU 2213606 B01D 11/02)는 제안된 장치의 가장 근접한 유사물이며, 추출제 용기, 및 신속-반응 밸프를 통해 파이프라인에 의해 결합된 추출기, 및 응축물 수납용기 및 추출기, 및 상기 수납용기에 연결된 진공 펌프를 포함한다. 환류 응축기는 추출기 위에 설치되어 추출제 증기를 응축시키고, 히터와 펌프는 가열 매체를 가열하여 추출제의 용기 및 추출기의 재킷에 공급하기 위한 것이다.
상기 추출 방법 및 장치는 특정의 작동 한계를 갖는다. 진공 처리 배기의 제공된 작업 모드에서, 상기 방법 및 장치는 일반적으로 식물 원료를 추출하기 위해 사용되며, 추출은 다량의 추출제(추출제:원료 비 = 10)를 필요로 하며, 종종 에센셜 오일과 같은 가치있는 성분을 소실한다. 가치있는 성분의 최대 수율을 수득하기 위해, 진공-임펄시브 처리 배기 주기의 수가 증가되며, 이는 소비 전력 증가의 결과를 가져온다.
본 발명의 목적은 최소량의 추출제를 사용하며, 동시에 과정 상 강도, 추출가능한 생물학적 활성 물질의 수율, 그의 품질 향상 및 에센셜 오일의 수율을 증가시키는, 다양한 종류의 생물학적 원료를 추출하기 위한 조건을 생성함으로써 상기 과정의 작업 능력을 증가시키기 위한, 추출 방법 및 장치를 개발하는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 추출제 가열, 추출제를 이용한 원료의 진공-임펄시브 함침, 및 원료나 그의 추출가능한 성분의 변성을 초래하지 않는 온도에서 진공-임펄시브 방식으로 원료의 추출을 포함하는 방법은, 원료를 추출제로 예비 추출한 다음 진공-임펄시브 함침을 수행해야 할 필요가 있다. 상기 추출제는 2 이하의 비(추출제:원료)를 갖는 가열된 연속 롤 위의 증류수 또는 20% 이상의 농도를 갖는 알콜 수용액이어야 한다. 열-진공-임펄시브 추출 후 수득되는 액체 추출물에 진공-임펄시브 여과, 및 열-진공-임펄시브 방식으로 저온 증발을 실시하여 이를 농축시키고, 이어지는 건조를 위해 이를 준비한다. 추출 및 증발을 통해 수득된 에센셜 오일을 진공 라인에서 포획하고, 그들의 비점에 따라 전용 응축기에서 수증기로부터 분리한다. 과량의 물은 진공 라인에서 방울 포획기로 포획된다.
상기 추출 방법을 수행하기 위해, 밸브를 통해 환류 응축기를 갖는 파이프라인에 연결된 추출기, 추출제 용기 및 추출물을 위한 축적 용기를 포함하는 장치가 사용된다. 또한, 모든 상기 언급된 장비는 수납용기에 상호연결 및 결합되고, 이는 다시 진공 펌프에 연결된다. 추출기의 입구에서, 장치는, 추출제 용기, 및 추출제로 함침된 압축 케이크를 수거하기 위한 수납 그물 용기가 구비된 일정하게 가열된 롤을 갖는 중간 용기를 통해 연결된, 연속적으로 설치된 스크류 도저를 구비하고 있다. 추출물을 위한 축적 용기 및 수집 용기에 파이프라인을 통해 연결된 2개의 진공 필터도 장치의 부분이다. 상기 장치는 다양한 냉각 매질에 의해 냉각되는 2개의 응축기를 갖는데; 이들은 상호 연결되어 있고 신속-반응 밸브에 의해 파이프라인을 통해 상기 장비에 연결되어 있다. 파이프라인의 앞에, 일반 진공 라인으로 설치된 방울 포획기가 있다. 진공 라인을 추출제의 기포로부터 보호하기 위해, 기포-파괴 장치가 환류 응축기 위에 추가로 설치된다. 기포-파괴 장치는 일반 진공 라인에 연결되어 있다. 추출 과정의 연속성을 제공하기 위해, 상기 장치는 제1 추출기에 병렬로 설치된 제2 추출기를 구비한다. 제2 추출기는 밸브를 통해 환류 응축기 및 추출제 용기에 연결되어 있다.
즉, 차이점은 원료와 추출제의 준비 및 접촉의 상이한 방식, 이들 변화를 수행하기 위한 장치의 상이한 디자인에 있으며, 즉 본 발명은 신규성의 특성을 갖는다.
연속 롤을 이용하여 예비 추출을 수행할 때, 원료의 소섬유 구조는 이동 변형으로 인하여 부분적으로 파괴되고, 이것이 원료의 습윤 및 함침을 개선하고, 사용되는 보다 적은 양의 추출제를 가지고, 이어지는 더욱 효과적이고 강력한 추출을 위한 조건을 만들어낸다. 원료의 이어지는 열-진공-임펄시브 추출, 수득된 추출물의 여과 및 농축 (증발) 도중, 가치있는 고도로 휘발성인 에센셜 오일이 발생된다. 이들의 손실을 방지하기 위해, 에센셜 오일을 포획하고, 응축기의 수증기로부터 분리하고 용기에 수집한다. 상기 과정은 생물학적 활성 물질의 총 수율을 증가시킨다. 추출물의 진공-임펄시브 여과는 그 처리의 품질을 증가시킬 수 있으며, 즉 최종 생성물의 품질을 증가시킬 수 있다.
상기 나열된 특성에 의해 수득된 기술적 결과는 보다 낮은 추출제 단가로 추출 과정의 강화 및 보다 높은 효율, 추출가능한 성분의 품질 및 수율의 개선을 초래한다.
도면은 스크류 도저(1)를 포함하는 물질 추출용 장치를 보여주며, 그 호퍼로 원료가 전달되고 추출제는 중간 용기(2)로부터 투입된다. 예비 추출 과정을 수행하기 위해 롤(3)이 스크류 도저 아래에 설치된다. 롤 이후에, 추출제로 함침된 압축 케이크가 용기(5)의 수납 그물 용기(4)에 수집된다. 추출 과정을 수행하기 위해, 상기 장치는 추출기(6)를 구비하고 있으며, 그 안에 초기 압축 케이크가 담긴 용기가 설치되어 있다. 환류 응축기(7)가 추출기의 위에 설치되어 있고, 거기에 응축기가 밸브(24)를 갖는 일반 라인(23)을 통해 연결되어 있다. 기포-파괴 장치(8)가 상기 환류 응축기 위에 설치되어 있다. 추출제가 추출제 용기(9)로부터 중간 용기 및 추출기에 전달된다. 수득된 추출물은 추출물(10)을 위한 축적 용기에 수집되고, 진공-임펄시브 여과에 이어 수집 용기(11)로 전달된다. 상기 생성물을 그물 필터 (12), 및 세라믹 또는 금속-세라믹 필터(13)에서 여과한다. 수증기 및 추출물의 에센셜 오일을 2개의 응축기(14)에서 응축시키고, 각각 물과 냉각 매질로 냉각시키고, 수집 용기(15)에 연결한다. 방울 포획기(16)로부터 물방울을 포획한다. 모든 장비 및 수납용기(17)는 파이프라인으로 상호연결되어 있다. 수납용기에서, 진공은 신속-반응 밸브(18)를 통해 펌프(18)를 이용하여 제공되고, 밸브(20)를 통해 대기로 배기된다. 단위의 모든 장치는 진공 라인(21) 및 일반 라인(22)에 연결되는 밸브가 구비되어 있다 (도면 참조).
추출 장치는 다음과 같은 방식으로 작동된다:
원료 및 추출제의 준비.
원료를 세척하고 불순물을 씻어낸다.
추출제를 용기(9)에서, 원료의 가치있는 성분의 품질 특성의 변성 온도보다 낮은 작업 온도까지 가열한다. 추출제는 증류수 또는 20% 이상의 알콜 농도를 갖는 알콜 수용액이다. 더 낮은 알콜 농도는 추출할 원료 및 최종 생성물 위에 곰팡이의 출현을 초래할 수 있다.
준비된 원료의 롤링
준비된 원료를 스크류 도저(1)를 이용하여 가열된 연속 롤러(3)에 공급한다. 추출 비(2 이하의 추출제:원료)를 보장하기 위해 필요한 양으로 가열된 추출제의 투입을, 스크류 도저의 호퍼에 중간 용기(2)를 통해 동시에 수행한다. 롤 위에서, 원료 및 추출제의 혼합물을 가열한다. 원료는 전단 변형으로 인해 분쇄되고, 강력하게 혼합되며, 추출제로 예비 추출된다. 전단 변형에 의해 분쇄된 원료에 의한 추출제의 흡수로 인하여, 추출 과정은 원료가 롤로 압박되기 시작할 때까지 계속된다. 원료를 분쇄할 때, 재료의 소섬유 구조 및 막벽의 부분의 부분적 파괴가 일어난다. 추출제에 의한, 원료의 후속되는 진공-임펄시브 함침시에, 추출제의 재료 구조에 대한 확산이 증가하고 강화되어 추출가능한 성분의 수율 증가를 초래한다.
재료의 진공-임펄시브 함침
상기 수득된, 롤로 가열된 초기 압축 케이크로 채워지고 추출제와 혼합된 수납 그물 용기(4)를 가열 재킷이 구비된 추출기(6)의 하나에 설치한다. 추출기는 신속-반응 밸브(19)를 갖는 진공 라인에 의해 배기 카트와 연결되어 있다. 상기 장치에서, 과정의 연속성을 보장하기 위해 2개의 추출기가 고려된다. 하나의 추출기에서 혼합물의 가열을 수행하는 동안, 또 하나의 추출기에서 진공 처리 배기를 수행하고, 그 반대도 마찬가지이다. 가열된 추출제를 추출제 용기(9)로부터 추출기로 전달하여, 비(추출제:원료)가 4 이하가 되게 하였다. 다음, 신속한 진공 이완을 수행하고 (0.5-1.0 sec), 혼합물을 1-3 min 동안 진공 처리 배기에 노출시킨다. 다음, 추출기를 대기에 연결시킨다. 원료의 함침 도중, 잔류 기체 및 증기는 원료의 표면 및 내부 층으로부터 제거되고, 표면적이 증가되며, 이것이 이어지는 진공-임펄시브 추출의 효율을 가능하게 한다.
추출
열-진공-임펄시브 추출이 작업 온도에서 수행된다.
롤 위에서의 예비 추출은 4 이하의 추출 비에서 추출 과정이 수행될 수 있게 한다. 혼합물을 가열한 다음, 혼합물의 임펄시브 진공 처리 배기를 설정 변수(진공 속도, 혼합물 온도, 추출 비)에 따라 수행한다. 수납용기(17)를 연결하고, 펌프(18)는 진공율을 1.3 Kpa까지 제공한다.
진공의 임펄시브 기간은 수납용기로부터 추출기까지 총 0.5-1.0 sec 동안 구축된다. 재료의 소섬유 막 구조가 부분적으로 파괴된다. 추출가능한 재료의 종류에 따라, 혼합물을 1-5 min 동안 진공 노출시킨다. 혼합물의 강력한 비등이 일어나며, 상기 추출제는 혼합물의 부피 내에서만 비등할 뿐 아니라 추출가능한 재료 내부에서도 비등하여, 재료가 추출제 내로 전이될 뿐 아니라 강력한 열- 및 질량 전이를 동반한다. 추출제는 부분적으로 증발되고, 그 결과 혼합물의 온도가 감소되고 결과적으로 비등이 중지된다. 혼합물 진공 노출이 완료되면, 신속한 진공 이완을 3초 동안 수행한다 (진공 라인(21)의 밸브(19)를 닫고, 대기 라인의 밸브(20)를 개방함). 이 기간 동안, 추출 물질이 재료의 구조 내로 더 깊이 침투한다. 추출 주기의 수는 원료의 종류에 의존하며 3-5회 수행된다.
추출물의 진공-임펄시브 여과
수득된 추출물은 용기(10)로부터 진공을 이용하여 그물 (12) 또는 세라믹 (13) 필터로 전달된다. 필터에 의한 추출물의 여과는 진공-임펄시브 방식으로 수행된다. 추출물은 압축 케이크의 잔류물을 걸러 투명해지고, 여과에 이어, 수집 용기(11) 내로 전달된다.
추출물 농도
진하고 및 건조된 추출물을 수득하기 위해, 추출물을 용기(11) 내에서 증발시킨다. 이를 위하여 용기(11)는 신속-반응 밸브(19)를 개방하는 것에 의해 진공 라인과 연결된다. 진공 라인으로부터 물이 방울 포획기(16)에 의해 포획된다. 추출물 중 수증기는 냉수로 냉각되는 응축기(14)에서 응축되고, 에센셜 오일은 냉각 매질로 냉각되는 응축기(14)로 포획된다. 응축기로부터의 응축물은 수집 용기(15)에서 수집된다. 젖은 진한 추출물을 건조시켜 요구되는 잔류 습기를 수득한다. 파이프라인 및 용기에서 추출물 및 추출제의 운반은 임의의 전용 기계적 분배 장치 없이 진공을 이용하여 수행된다.
식물성 및 동물성 원료의 추출의 예를 이하에 나타낸다.
1. 감초 추출물
세척한 감초 뿌리 0.5 kg을 스크류 도저의 호퍼 내에 넣었다. 감초 내용물을 40℃의 온도로 가열한 추출제(증류수)로 덮었다 (추출비 = 2). 상기 혼합물을 스크류 도저를 이용하여 가열된 롤로 전달하였고, 이는 상기 혼합물의 온도를 40℃로 유지하였으며, 그 혼합물을 3 분 동안 롤링하였다. 가열된 추출제의 추가량(추출비 = 4)을 가하였다. 첨가된 추출제의 롤로부터 수득된 압축 케이크에 5 초 동안 임펄시브 진공 처리 배기를 잔류 압력 1.3 Kpa까지 실시하고, 상기 압력에 2 min 동안 노출시킨 다음, 진공을 이완하였다. 진공 처리 과정 도중 냉각된 내용물을 대기압에서 3 min 동안 40℃까지 가열하였다. 3회 주기를 수행하였다: 혼합물 가열, 진공 구축, 3 min 동안 진공 노출, 신속한 진공 이완, 및 대기압에서 혼합물 노출. 총 추출 시간은 15 min이었다. 여과 후 수득된 추출물은 GOST 22840-77 "감초의 추출물"의 요건에 완전히 부합하였다. 추출 시간은 4배 감소하였고, 사용된 추출제의 양은 가장 근접한 유사물에 비하여 1.5배 적었다.
2. 찔레의 추출
0.5 kg의 들장미 열매를 스크류 도저의 호퍼 내에 넣고, 56℃로 가열된 추출제(물)로 1.5의 추출비로 덮은 다음, 56℃로 가열된 롤을 이용하여 3분 동안 롤링하였다. 수득된 내용물을 추출기 내에 넣고, 추출제의 나머지 부분(추출비 = 4)을 가하였다. 상기 혼합물을 잔류 압력 1.3 Kpa 및 진공 구축 속도에서 0.5 sec 동안, 및 진공 노출에서 2분 동안 추출하였다. 상기 내용물을 25℃로 식혔다. 다음, 내용물을 56℃로 3분 동안 대기압에서 가열하고 추출의 주기를 반복하였다. 추출 주기의 횟수는 3이었고 총 추출 시간은 20 min이었다. 추출 시간은 3배 감소하였고 사용된 추출제의 양도 감소하였다. 수득된 추출물의 품질은 TU 9370-022-02068315의 요건에 부합하였다. 뿐만 아니라, 찔레 에센셜 오일이 포획되었다.
3. 우엉 뿌리의 추출 (짚신나무속 뿌리)
0.5 kg의 세척 및 건조된 우엉 뿌리를 스크류 도저의 호퍼에서 50-55℃로 가열된 추출제(증류수, 추출비 1)로 덮고, 혼합물을 롤 위에 적용하였다. 상기 혼합물을 5 min 동안 롤링하였다. 이 시간 동안, 뿌리 표면 위의 점액질이 파괴되어, 후속의 열-진공-임펄시브 추출 과정을 강화하였다. 수득된 압축 케이크를 추출기에서 남은 분량의 추출제(추출비 = 4)와 혼합하고, 혼합물의 임펄시브-진공 처리 배기를 수행하였다. 0.5 sec 동안의 진공 구축 및 3 min 동안의 진공 노출에 이어, 진공 이완을 0.5 sec 동안 수행하였다. 다음, 상기 내용물을 3 min 동안 50-55℃로 가열하고 추출 주기를 반복하였다. 총 추출 시간은 30 min이었다. 롤링 과정은 우엉 뿌리 추출의 과정을 강화할 수 있었고, 이는 추출 시간의 5배 감소를 초래하였다. 생성물의 품질은 TU에 부합하였다.
4. 돼지 대뇌의 추출
0.5 kg의 돼지 대뇌를 스크류 도저의 호퍼 내에 넣고, 37-39℃로 가열하고, 추출제(알콜 수용액, 알콜 농도 20%, 추출비 1)를 투입량으로 전달하였다. 혼합물을 2 min 동안 롤링하여 균일한 내용물을 수득하였다. 내용물이 담긴 용기를 추출기 내에 넣고, 남은 분량의 추출제(추출비 2)를 투입량으로 가하였다. 혼합물을 0.5 sec 동안 임펄시브-진공 배기 처리하고, 4 min 동안 진공 노출시킨 다음, 진공 이완을 수행하고, 상기 혼합물을 37-39℃로 가열함과 동시에 2 min 동안 대기압에 노출시켰다. 추출 주기를 4회 반복하였다. 총 추출 시간은 30 min이었다. 세레브로라이신의 수율은 1.5배 만큼 증가하였다.
5. 뼈 재료의 추출
50-55℃로 가열된 증류수(추출비 = 2)와 함께 0.5 kg의 새끼 양 뼈(갈비)를 가열된 롤 위에서 5 min 동안 롤링하였다. 용기에서 완전히 분쇄된 내용물을 추출기 내에 넣고, 추가량의 추출제(추출비 = 4)를 가하였다. 상기 내용물을 임펄시브-진공 배기 처리하고, 4 min 동안 진공 노출시키고, 진공 이완시키고, 4 min 동안 대기압에 노출시키면서 그 내용물을 50-55℃로 동시에 가열하였다. 추출 주기를 5회 반복하였다. 총 추출 시간은 30 min이었다. 성형 박스 내에 부은 후, 냉각된 블럭은 형태를 유지하였고, 이를 제조 라벨과 함께 알루미늄 포일로 쌌다. 수득된 추출물은 식품 산업에 사용되는 것에 비하여 1.5배 많은 성분을 함유하는 포화된 뼈 국물이었다.
6. 어류의 추출
37-38℃로 가열한 추출제(알콜 수용액, 알콜 농도 20%, 및 추출비 1)와 함께 0.5 kg의 신선한, 비늘을 벗기고 절단한 연어를 스크류 도저의 호퍼 내에 넣었다. 다음, 상기 혼합물을 롤 위에 적용하고 4 min 동안 롤링하였다. 용기의 내용물을 추출기 내에 넣고, 추가량의 증류수(추출비 = 2)를 가하였다. 상기 혼합물을 0.5 sec 동안 임펄시브-진공 배기 처리하고, 3 min 동안 진공 노출시킨 다음, 진공 이완을 수행하였다. 상기 혼합물을 대기압에서 37-38℃로 2 min 동안 가열하였다. 열-진공-임펄시브 주기를 4회 반복하였다. 총 추출 시간은 20 min이었다. 프레스로 압축한 후, 추출된 성분(어유)의 수율은 1.4 내지 1.7배 만큼 증가하였다.

Claims (7)

  1. 진공-임펄시브 함침 전에 원료를 2 이하의 추출비(추출제:원료)로 추출제를 이용하여 가열된 롤에 의해 예비 추출하고, 상기 추출제는 증류수 또는 20% 이상의 농도를 갖는 알콜 수용액이며, 열-진공-임펄시브 추출 과정의 결과 수득된 추출물에 진공-임펄시브 여과를 진행하는 것을 특징으로 하는, 추출제의 가열, 추출제를 이용한 원료의 진공-임펄시브 함침, 및 원료 및 그의 추출 가능한 성분의 변성을 초래하지 않는 온도 범위에서 열-진공-임펄시브 방식의 원료의 추출을 포함하는, 물질의 추출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 수득된 추출물은 증발되고, 추출물 중 에센셜 오일은 그들의 비점에 따라 전용 응축기에서 수증기로부터 분리되며, 과량의 물은 방울 포획기로 포획되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 진공 여과에 이어 상기 추출물에 열-진공-임펄시브 방식으로 저온 증발을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 추출기의 입구에서, 장치가 중간 용기를 통해 추출제 용기에 연결된 연속적으로 설치된 스크류 도저, 및 추출제로 함침된 압축 케이크를 수집하기 위한 수납 그물 용기가 구비된 일정하게 가열된 롤, 뿐만 아니라 추출물 수집 용기 및 축적 용기에 파이프라인을 통해 연결된 2개의 진공 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는, 진공 펌프에 연결된 수납용기에 밸브를 통해 연결되고 서로 연결된 추출물 수집 용기, 추출제 용기 및 환류 응축기에 파이프라인을 통해 연결된 추출기를 포함하는, 물질의 추출을 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 장치가, 밸브를 통해 파이프라인에 의해 연결되고, 서로 연결된, 다양한 냉각 매질로 냉각되는 2개의 응축기 및 방울 포획기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 장치가 환류 응축기 위에 설치된 기포-파괴 장치를 구비하며, 상기 환류 응축기는 상기 장치 및 수납용기와 밸브를 통해 파이프라인에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치가 제1 추출기에 대하여 병렬로 설치되고 밸브를 통해 환류 응축기 및 추출제 용기에 연결되어 있는 제2 추출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2296470A1 (en) 1997-07-18 1999-01-28 Ardis L. Holte Reverse circulation drilling system with bit locked underreamer arms
RU2402368C1 (ru) * 2010-02-03 2010-10-27 Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" Способ экстрагирования материалов и устройство для его осуществления
CN103657139B (zh) * 2013-11-25 2015-07-22 吉首大学 真空脉动式杜仲胶提取装置
CN104138670B (zh) * 2014-07-08 2016-02-03 四川理工学院 一种山楂总黄酮的提取浓缩工艺
CN104096382B (zh) * 2014-07-23 2016-03-16 安徽红星药业股份有限公司 茶水的提取系统
US11033833B2 (en) 2017-08-08 2021-06-15 Kultevat, Inc. System and method for continuous stirred tank solvent extraction using feedstock
WO2019032452A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Kultevat, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR EXTRACTING RUBBER AND BY-PRODUCTS
CN108939606A (zh) * 2018-09-18 2018-12-07 迪茗(上海)智能科技有限公司 一种提取浓缩系统及方法
CN110559683A (zh) * 2019-08-12 2019-12-13 佛山市欧若拉生物科技有限公司 一种植物提取物专用萃取设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004113986A (ja) 2002-09-27 2004-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動物又は植物を含む材料の有効成分の抽出装置及び抽出方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB462494A (en) * 1935-03-02 1937-03-10 Jaques Aumarechal Improvements in and relating to the production of substances in the colloidal state
GB912326A (en) 1959-12-28 1962-12-05 Gunnar Koelle Improvements in or relating to extracting a constituent extractable by a liquid in the cold from a material containing same
US3535354A (en) 1968-01-10 1970-10-20 Blaw Knox Co Continuous solvent extraction and dehydration system for fat and water containing tissues
NL144490B (nl) * 1970-08-04 1975-01-15 Danske Sukkerfab Inrichting voor continue extractie in tegenstroom.
SU856487A1 (ru) * 1976-06-14 1981-08-23 Ленинградская Ордена Ленина Лесотехническая Академия Им.С.М.Кирова Установка дл производства хлорофиллокаротиновой пасты
SU856467A1 (ru) 1979-11-20 1981-08-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны Устройство дл получени огнетушащей пены
DE3228927C2 (de) 1982-08-03 1991-08-14 Extraktionstechnik Gesellschaft für Anlagenbau mbH, 2000 Hamburg Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von schüttfähigen Feststoffen
JPS61141901A (ja) * 1984-12-17 1986-06-28 Mitsuo Sohgoh Kenkyusho Kk 物質の変圧処理法
SU1286232A1 (ru) 1985-08-08 1987-01-30 Институт технической теплофизики АН УССР Способ экстрагировани из твердого тела
JPH01159004A (ja) * 1987-12-16 1989-06-22 Niigata Eng Co Ltd 固体抽出法
JPH0627073B2 (ja) * 1988-05-10 1994-04-13 鐘紡株式会社 漢方薬の製造方法
JP3095241B2 (ja) * 1990-11-15 2000-10-03 カナダ国 揮発性油のマイクロ波抽出法及びそのための装置
RU2021836C1 (ru) 1991-12-20 1994-10-30 Квасенков Олег Иванович Устройство для газожидкостной экстракции
RU2225242C2 (ru) 1997-01-06 2004-03-10 ОАО "Казанский завод продовольственных товаров "Алекс" Аппарат для получения экстрактов из растительного сырья
RU2163827C2 (ru) 1998-07-06 2001-03-10 Абрамов Яков Кузьмич Способ экстрагирования материалов
RU2173557C2 (ru) 1999-08-11 2001-09-20 Трубников Алексей Александрович Способ получения сухого экстракта цикория
RU2178708C2 (ru) 1999-12-03 2002-01-27 Трубников Алексей Александрович Способ получения инулина
KR100363112B1 (ko) * 2000-04-27 2002-12-05 벤트리 주식회사 감태로부터 분리된 신규 물질, 이의 추출 및 정제방법, 및항산화제로 사용하는 용도
JP3618685B2 (ja) * 2001-05-16 2005-02-09 川崎重工業株式会社 土壌・固形物・飛灰中の有機塩素化合物の処理方法及び装置
CN2494690Y (zh) * 2001-08-02 2002-06-12 常州市新祥天然产物分离设备有限公司 天然产物分离纯化设备
RU2213606C1 (ru) 2002-01-21 2003-10-10 Голицын Владимир Петрович Способ экстрагирования материалов
CN1454694A (zh) * 2003-02-21 2003-11-12 王敬东 热回流高压提取——真空浓缩工艺
JP2005193114A (ja) * 2004-01-05 2005-07-21 Shinryo Corp 植物中の重金属の抽出方法
DE102004030737A1 (de) * 2004-06-25 2006-01-12 Degussa Ag Verfahren und Vorrichtung zur Extraktion von Stoffen aus silanmodifizierten Füllstoffen
CN101358158A (zh) * 2008-09-19 2009-02-04 石河子大学 一种新鲜芳香植物精油的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004113986A (ja) 2002-09-27 2004-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動物又は植物を含む材料の有効成分の抽出装置及び抽出方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5751710B2 (ja) 2015-07-22
US8674123B2 (en) 2014-03-18
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