TWI623270B

TWI623270B - 真空乾燥萃取系統及其操作方法

Info

Publication number: TWI623270B
Application number: TW105127870A
Authority: TW
Inventors: 林逸信
Original assignee: 東鉅能源科技實業有限公司
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2018-05-11
Also published as: TW201806489A

Abstract

本發明提供一種真空乾燥萃取系統。該真空乾燥萃取系統包括一操作腔室、一溫控裝置、一冷凝腔室及一真空裝置。該操作腔室用於放置至少一物體。該溫控裝置用於控制該操作腔室中的溫度位於一特定溫度範圍。該冷凝腔室連接該操作腔室。該真空裝置連接該冷凝腔室以控制該操作腔室的真空度。本發明僅利用該真空裝置控制的真空度，能使該至少一物體同時進行乾燥以及萃取處理。

Description

真空乾燥萃取系統及其操作方法

本發明係關於一種真空乾燥萃取系統及其操作方法，特別是一種用於食品加工領域的真空乾燥萃取系統及其操作方法。

由於食品安全日益受到社會重視，如何維持食品本來的營養素，減少使用化學的方式對食品進行處理，逐漸受到重視。現有食品乾燥系統，一般而言只有兩種方式：加熱乾燥法以及冷凍乾燥法。加熱乾燥法通常需要藉由超過50度(攝氏)的操作環境將食品的水份移除。冷凍乾燥法則是需要藉由低於0度(攝氏)的操作溫度將食品的水份移除。不論是加熱乾燥法或冷凍乾燥法均是大幅度改變操作環境的溫度才能達到將食品中的水份移除的目的，但是如此大幅度的溫度改變對於食品本身的營養素及原味造成一定程度的破壞。

另參考現有專利TW201113489，係公開另一種現有食品乾燥系統，該食品乾燥系統需先將食品直接以-40度(攝氏)冷凍，接著該現有食品乾燥系統僅是單純地通過微波加熱方式使該食品本身所含的水份子振動來摩擦生熱進而乾燥化食品，但此微波加熱方式同樣易對該食品本身的營養素及原味造成大幅度的破壞。

另一現有萃取系統也具有一些技術問題：首先，利用一特定溶劑接觸一物品(食品或植物等)以使該物品的一特定物質溶入該特定溶劑中；接著，將該特定溶劑(包含該特定物質)與該物品(全部或大部分的該特定物質已被溶出)分開，至此可以算是完成萃取流程。然而，也可以進一步將該特定溶劑移除，得到該特定物質。一般而言，該特定溶劑可以是水也可以是其他有機或無機化學溶劑，但是這些特定溶劑均可能已浸入該物品中產生化學反應，同樣易對該食品本身的營養素及原味造成大幅度的破壞或甚至造成食品安全的疑慮。

因此，前述種各習知技術在高溫或低溫以下(如攝氏0度以下)中對食品進行乾燥及/或以化學溶劑萃取，皆存在對食品可能造成其營養素大量流失、食材原味被破壞等技術問題。

故，有必要提出一種真空乾燥萃取系統及其操作方法，以解決上述技術問題。

為解決上述習知技術的問題，本發明的目的在於提供一種真空乾燥萃取系統及其操作方法。本發明通過使用高效能的真空裝置以在接近常溫的環境中進行低破壞的物品乾燥化(通常為食品、植物等...)以及萃取化程序，進而能夠同時得到乾燥後的物品(第一產品)以及物品的萃取物(第二產品)，故本發明避免了習知技術中因物品在高溫或室溫以下的低溫中乾燥及/或萃取所造成的營養素流失、食材原味被破壞等技術問題。

在本發明中，通過提高真空度(氣體壓力下降)的方式降低液體(如水)的沸點，因此能夠將食品的萃取物(水份以及油脂)昇華及/或氣化，接著，利用瞬間溫差將該萃取物轉變回油脂及/或水份。一般而言，該萃取物通稱為純露(hydrosol)以及精油(essential oil)。詳細地，該萃取物當中溶於水的是純露，不溶於水的部分為精油。。

為達上述目的，本發明提供一種真空乾燥萃取系統。該真空乾燥萃取系統包括一操作腔室、一溫控裝置、一冷凝腔室及一真空裝置。

該操作腔室用於放置至少一物體。該溫控裝置用於控制該操作腔室中的溫度位於一特定溫度範圍。該冷凝腔室用於連接該操作腔室。該真空裝置用於連接該冷凝腔室以控制該操作腔室的真空度，且僅依該真空裝置所控制的真空度，對至少一物體執行乾燥及萃取處理。

在一較佳實施例中，該真空裝置抽取該操作腔室內所含的一氣體以及該至少一物體所含的至少一物質。

在一較佳實施例中，該至少一物質被該真空裝置進一步抽取至該冷凝腔室中，且該冷凝腔室還包括一冷凝元件用以將該至少一物質在該冷凝腔室中凝結為固體及/或液體。

在一較佳實施例中，該特定溫度範圍介於0-40度(攝氏)。

在一較佳實施例中，該真空裝置所控制的真空度為該操作腔室內的氣體壓力低於133帕(pa)。

在一較佳實施例中，該至少一物質包括水氣及/或油脂。

為達上述目的，本發明提供一種真空乾燥萃取方法。該取樣方法包括：首先，將至少一物體放置於一操作腔室；接著，利用一連接至該操作腔室的溫控裝置控制該操作腔室的溫度在一特定溫度範圍內；接著，僅通過一真空裝置抽取該操作腔室內的一氣體以及該至少一物體所含的至少一物質，對該至少一物體進行乾燥及萃取處理。

在一較佳實施例中，該真空乾燥萃取方法還包括：接著，該至少一物質被該真空裝置抽取至一冷凝腔室進行凝結成固體及/或液體。

在一較佳實施例中，該特定溫度範圍介於0-40度(攝氏)。

在一較佳實施例中，該至少一物質包括水氣及/或油脂。

相較習知技術，本發明通過該真空裝置以及該溫空裝置以維持食品在室溫下進行乾燥，能夠同時得到乾燥後的食品(第一產品)以及從該食品中萃取出的萃取物(第二產品)。本發明避免了食品在高溫或低溫下可能造成的營養素流失的技術問題。

100‧‧‧真空乾燥萃取系統

110‧‧‧操作腔室

120‧‧‧真空裝置

130‧‧‧溫控裝置

140‧‧‧冷凝元件

150‧‧‧物體

160‧‧‧冷凝腔室

1502‧‧‧至少一物質

S01-S04‧‧‧步驟

第1圖繪示一種依據本發明之第一較佳實施例之真空乾燥萃取系統的元件示意圖；第2圖繪示一種依據本發明的第二較佳實施例的真空乾燥萃取方法的流程圖；以及第3圖繪示一種依據本發明的第三較佳實施例的真空乾燥萃取方法的流程圖。

以下各實施例的說明是參考圖式，用以說明本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

第1圖繪示一種依據本發明之第一較佳實施例的真空乾燥萃取系統100的示意圖。該真空乾燥萃取系統100包括一操作腔室110、一溫控裝置130、一冷凝腔室160及一真空裝置 120。詳細地，該真空裝置120可以是各種形式的高功率真空幫浦。較佳地，該真空裝置120能夠產生低於10帕(pa)的絕對真空度。(絕對真空度表示氣體壓力)

該操作腔室110用於放置至少一物體150。該溫控裝置130用於控制該操作腔室110中的溫度位於一特定溫度範圍內。該冷凝腔室160用於連接該操作腔室110。該真空裝置120用於連接該冷凝腔室160以控制該操作腔室110的真空度，且僅依該真空裝置120所控制的真空度，即能對至少一物體150同時或分別執行乾燥及萃取處理；因為管線造成的壓力差，該真空裝置120無法使該操作腔室110的氣體壓力如同該真空裝置120端的氣體壓力。較佳地，該真空裝置120所控制的真空度為該操作腔室內110的氣體壓力低於133帕(pa)。根據托里切利實驗，一大氣壓約等於101.3百帕(mpa)。只要氣體壓力小於一大氣壓(即101.3百帕)就可稱作負壓。

在本發明中，通過提高真空度(氣體壓力下降)的方式降低液體(如水、油)的沸點，因此能夠將食品的萃取物(水份以及油脂)昇華及/或氣化，接著，利用瞬間溫差將該萃取物轉變回油脂及/或水份。一般而言，萃取的部分通稱為純露(hydrosol)以及精油(essential oil)。詳細地，該萃取物的至少一物質1502當中溶於水的是純露，不溶於水的部分為精油。在本發明中，通過高真空(亦即負壓的環境)能夠迫使液態的物質以分子化的方式被抽出。

該至少一物體150可以是如水果、植物(花、草)、生鮮、肉品、食品以及任何需要進行乾燥處理或萃取處理的物品。上述乾燥處理指的是將物體150中所含的水份移除；上述萃取處理指的是將該物體150內所含的水份及/或其他成份(如油脂等)移出該物體150之外另加以運用。一般而言，這兩種處理是分開進行的；在現有技術中是缺乏同時結合該兩種處理的設備及方法。於本實施例中，該真空裝置120除了抽取該操作腔室110內所含的至少一氣體(基本上為氧氣及/或氮氣)以達到真空抑菌、延長該至少一物體150的保存期限的效果外，還抽取該至少一物體150所含的至少一物質1502(如水及/或其他成份(如油脂等))以完成乾燥處理。接著，該至少一物質1502會被該真空裝置120進一步抽取至該冷凝腔室160中，該冷凝腔室160包括一冷凝元件140用以接觸從該至少一物體150中抽取出的該至少一物質1502，使該至少一物質1502在該冷凝腔室160中被凝結為固體及/或液體，進而完成萃取處理。詳細地，該操作腔室110是一個氣密性以及保溫性均優良的容器。

在實際操作中，該溫控裝置130會控制該操作腔室110中的該特定溫度範圍設定在0-40度(攝氏)之間，特定溫度範圍的設定一般而言會依照不同的物體而作調整。舉例來說，當該物體150是海鮮時，較佳地，該特定溫度範圍可以在0-30度(攝氏)；該物體150是植物、水果或肉品時，則是以該物體150在自然界中的溫度為準；較佳地，該特定溫度範圍可以在10-40度(攝氏)。本發明的該真空乾燥萃取系統100也可讓該物體150在室溫環境下直接進行乾燥萃取處理，避免了溫度變化可能造成的營養素及原味流失的技術問題。同時可以得到乾燥後的該物體150以及從該物體150中萃取出的萃取物(即該至少一物質1502)兩種產品。

請進一步參考第1及2圖，其中第2圖繪示本發明的第二較佳實施例的真空乾燥萃取方法的流程圖。(請參考第1圖的元件符號)。首先，執行步驟S01，將至少一物體150放置於一操作腔室110；接著，執行步驟S02，利用一連接至該操作腔室110的溫控裝置130控制該操作腔室110的溫度在一特定溫度範圍內；接著，執行步驟S03，僅通過一真空裝置120抽取該操作腔室內110的一氣體以及該至少一物體150所含的至少一物質1502，以進行乾燥及萃取處理。

請進一步參考第1及3圖，其中第3圖繪示本發明的第三較佳實施例的真空乾燥萃取方法的流程圖。本第三較佳實施例與上述第二實施例的方法的差異在於：本第三較佳實施例增加一執行步驟S04，該至少一物質1502被該真空裝置抽取至一冷凝腔室160進行凝結成固體及/或液體以進一步得到萃取物。故，本方法還可以得到該物品萃取出的產品。

以上僅是本發明的較佳實施方式，應當指出，對於熟悉本技術領域的技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。

Claims

一真空乾燥萃取系統，包括：一操作腔室，用於放置至少一物體；一溫控裝置，用於控制該操作腔室中的溫度位於一特定溫度範圍，該特定溫度範圍介於0至40度(攝氏)；一冷凝腔室，用於連接該操作腔室，以及一真空裝置，用於連接該冷凝腔室以控制該操作腔室的真空度，且僅依該真空裝置所控制的真空度，對至少一物體執行乾燥及萃取處理。
如申請專利範圍第1項所述的真空乾燥萃取系統，其中該真空裝置抽取該操作腔室內所含的一氣體以及該至少一物體所含的至少一物質。
如申請專利範圍第2項所述的真空乾燥萃取系統，其中該至少一物質被該真空裝置進一步抽取至該冷凝腔室中，且該冷凝腔室還包括一冷凝元件用以將該至少一物質在該冷凝腔室中凝結為固體及/或液體。
如申請專利範圍第2項所述的真空乾燥萃取系統，其中該真空裝置所控制的真空度為該操作腔室內的氣體壓力低於133帕(pa)。
如申請專利範圍第2項所述的真空乾燥萃取系統，其中該至少一物質包括水氣及/或油脂。
一真空乾燥萃取方法，包括：將至少一物體放置於一操作腔室；利用一連接至該操作腔室的溫控裝置控制該操作腔室的溫度在一特定溫度範圍內，該特定溫度範圍介於0至40度(攝氏)；以及僅通過一真空裝置抽取該操作腔室內的一氣體以及該至少一物體所含的至少一物質，對該至少一物體進行乾燥及萃取處理。
如申請專利範圍第6項所述的真空乾燥萃取方法，還包括：該至少一物質被該真空裝置抽取至一冷凝腔室進行凝結成固體及/或液體。
如申請專利範圍第6項所述的真空乾燥萃取方法，其中該真空裝置所控制的真空度為該操作腔室內的氣體壓力低於133帕(pa)。
如申請專利範圍第6項所述的真空乾燥萃取方法，其中該至少一物質包括水氣及/或油脂。