TWM546263U - 低溫萃取有機物內含物之裝置 - Google Patents

Description

低溫萃取有機物內含物之裝置

本創作係有關一種萃取有機物內含物之裝置，尤指一種藉由溫度及壓力調整轉換，使有機物內含物完整萃取蒐集之裝置。

按！一般有機物萃取方式係藉由脂萃法、蒸餾法、壓榨法、溶劑萃取法以及二氧化碳萃取法…等進行萃取作業，其係詳述如下：脂萃法，係為一種以動、植物性油脂進行吸附萃取，主要是利用物質相容性的方式進行提取，以花材、植物精油等對熱敏感類精油萃取適用，如玫瑰花精油高經濟產品就是以脂萃法生產的品質最佳，其缺點為人工成本高、耗時、萃取率低及無法大量製造，萃取物品質管控易因天氣、萃取環境及人為因素所影響，僅限於高經濟價值的精油適用。

蒸餾法，係為一種藉由熱力學的方式進行萃取，主要利用混合液體或液固混合元素中各成份之沸點不同，使低沸點成份先行蒸發，再以冷凝方式分離整個成份的操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合，藉由蒸餾法方式係可將不同沸點之成份進行分離，溫度相對較高，在分離的過程中，將可能破壞其有機物質之成份，優點為可藉由將有機物溶於水中而不須使用其他溶劑以避免其他雜質摻入，萃取後中草藥或植物等廢棄物的衍生問題，無法有較佳的經濟價值層面可應用。

壓榨法，係藉由高壓方式將有機物之內含物經擠壓滲出，並加入純水並利用離心力方式將水與內含物進行分離作業，一般而言，經過物理高壓方式進行壓榨時，有機物溫度會提昇至40℃~60℃之間，亦有可能破壞有機物內含物之部份成份，且產物易與外界氧氣接觸形成氧化問題。

溶劑萃取法，係將有機物藉由長時間浸泡於有機溶劑(如乙醚、己烷、甲苯、甲醛、乙醛…等揮發性溶劑)中，將有機物內容物溶解於其中後，再將有機溶劑進行揮發以萃取有機物內容物，在萃取過程中，須加入大量有機溶劑，有機物內容易殘留該有機溶劑，亦有可能對有機物造成損害，或直接影響或殘留於該萃取物中。

二氧化碳萃取法：係將有機物置放於一密封容器內並注入大量二氧化碳，並針對該密封容器進行加壓，使該二氧化碳氣體轉換成為液態，並使該有機物之內容物可溶解於該液態二氧化碳中，並同時加壓使二氧化碳汽化形成氣體，將該有機物之內容物萃取出來，但於萃取過程溫度係維持35-50℃以上，雖較蒸餾法及壓榨法溫度低，但若萃取不耐熱之有機物，仍有可能對該有機物造成損害，現有機台成本單價高產業實際應用有待觀察，於二氧化碳無法回收再應用，排放後因屬溫室效應氣體也是環境危害，產能方面原料投入量更是受限的。

一般有機物萃取多以高壓、高溫或加入有機溶劑的方式進行萃取，如：高壓萃取法，係將有機物置入一高壓系統中，係包含萃取槽、活塞及控制單元；其中，該控制單元係可控制活塞於萃取槽內往復運動，並控制壓力、入料、出料及排渣等程序，以達到超臨界萃取之功效；另，亦有業者研究發展一微波萃取裝置，係包含有微波產生裝置、萃取槽排氣 管體與支撐座、氣體供應裝置及冷凝裝置，經由備料、進氣、加溫及冷凝之步驟，可利用微波加熱及氣體由上往下導引帶出待萃取物之揮發成份，從而進行有機物之萃取製程，可避免待萃取物因高溫萃取產生焦炭化之情形。

一般而言，有機物內含蛋白質、纖維素、碳元素及大量有機化合物…等，這類物質遇熱容易發生變質、劣解，影響有機物變質的因素大致可分為：(1)自發性因素：食品本身酵素及各種活化物(自由基、金屬離子)參與變化；(2)環境因素：日光、氧氣、溫度、微生物等；(3)人為因素：加工、製造、運輸、儲藏，在加工過程中，若能降低周圍環境因素造成有機物本身變質的情形，便能提昇內含物萃取的質與量，現有大部分萃取技術在有機物萃取的過程中，容易使整體環境溫度提昇至30℃以上，甚至達到沸騰、汽化溫度，對有機物內含物的萃取亦有可能形成破壞，且上述之萃取方法係主要利用外部動、植物性油脂進行吸附萃取、蒸發冷凝過程由外萃取有機物內容物、高壓方式將有機物之內含物經擠壓滲出、將有機物藉由長時間浸泡於有機溶劑，再將有機溶劑進行揮發以萃取有機物內容物或經由二氧化碳氣體轉換成為液態的過程，使該有機物之內容物可溶解於該液態二氧化碳中，並同時加壓使二氧化碳汽化形成氣體，將該有機物之內容物萃取出來，大部分係以由外部提供溶劑、蒸氣或壓力將有機物內部物質以外力逼迫產生之萃取模式，形成內部仍有許多物質無法萃取出來，導致萃取率有偏低之情形，因此，如何在避免提昇萃取時環境溫度同時能達到萃取品質的效果，係為目前萃取技術領域中所欲解決之問題。

因此，有鑑於上述既有萃取技術於實際應用上的問題與缺點，經過不斷的研究與測試，終於發展出一種能夠改進現有缺失並提昇萃取產物品質與含量且不會破壞有機物內部物質之低溫萃取有機物內含物之裝置。

本創作之主要目的係在提供一種低溫萃取技術之裝置，係主要利用低溫冰凍技術，將有機物內含物藉由低壓、低溫冰凍形成固態物質，在不升壓的狀態下將溫度提昇，使其有機物內含物直接轉化形成氣體，並揮發凝結至一集氣裝置，而後針對該集氣裝置進行升壓使該氣態物質可凝結成液態物質進行萃取，萃取物係經由有機物內部轉化成為氣體進行蒐集，可提高內含物之萃取率。

本創作之再一目的，係能夠藉由該萃取技術將有機物內部熔點較高之內含物以低溫提煉避免高溫破壞其化合物活性或本質，進而提升萃取後之品質。

其中，較佳的是，該有機物係為植物、中草藥、菇類子實體、花材、酵素、菌體其中之一。

爰是，本創作低溫萃取有機物內含物之裝置的目的與功效係由以下之技術所實現：本創作主要係包含一機體及一中央控制系統；該機體內部係裝設有壓縮機、溫度調節器、壓力控制器、密封裝置及集氣槽，該中央控制系統藉由電性連接於該壓縮機、溫度調節器及壓力控制器及一放置於該密封裝置之有機物；其中，該密封裝置係藉一管路連接於該集氣槽，使該 壓縮機啟動將放置於該密封裝置之有機物藉由溫度調節器進行降溫，使該有機物內含物凝固形成固態物質，並藉由該壓力控制器調節降壓，使該有機物內含物之固態物質昇華形成氣態物質，並藉由該管路將該氣態物質運送至該集氣槽，並藉由該集氣槽壓力上升使該固態物質凝結形成液態物質進行萃取收集。

因此，本創作係改良上述習知技術之缺點，係主要藉由溫度及壓力之調節使該有機物內含物之水溶性、脂溶性物質藉物質三相點經由三相變化將其內部精華萃取出，可使萃取作業全程處於低溫狀態，避免造成有機物因高溫形成變質、裂解或焦炭化之情形；且藉由有機物內部水溶性、脂溶性物質狀態改變轉換萃取，由內部萃取可提高有機物內含物之萃取率，並同時避免有機物外部結構破壞。

(1)‧‧‧機體

(11)‧‧‧壓縮機

(12)‧‧‧溫度調節器

(13)‧‧‧壓力控制器

(14)‧‧‧密封裝置

(15)‧‧‧集氣槽

(2)‧‧‧中央控制系統

(3)‧‧‧有機物

第1圖：本創作低溫萃取有機物內含物之裝置之立體圖。

為使本創作所運用之技術內容、創作目的及其所達成之功效能有效並完整的揭露，茲於下列詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖示：請參閱第1圖所示，係為本創作低溫萃取有機物內含物之裝置之立體圖及前視圖，係包含有一機體(1)及一中央控制系統(2)；該機體(1)內部係裝設有壓縮機(11)、溫度調節器(12)、壓力控制器(13)、密封裝置(14)及集氣槽(15)，該中央控制系統(2)係以電性連接於壓縮機(11)、溫度調節器(12)及壓力控制器(13)，使該中央控制系統(2) 得以開啟或關閉壓縮機(11)、控制溫度調節器(12)以調控溫度降低或升高或控制壓力控制器(13)調整該機體(1)之壓力狀態，使該中央控制系統(2)可控制調變該低溫萃取有機物內含物之裝置之溫度及壓力數值，其中，該密封裝置(14)係藉一管路連接於該集氣槽(15)，當萃取作業開始時，將一有機物(3)置放於該密封裝置(14)中，藉由該中央控制系統(2)開啟使該壓縮機(11)啟動，將放置於該密封裝置(14)之有機物(3)藉由溫度調節器(12)進行降溫，此時，該有機物(3)內部液態物質及溶解於該液態物質之有機物內含物係同時凝固形成固態物質，並藉由該壓力控制器(13)調節降壓並藉由該溫度調節器(12)提高溫度，使該有機物內含物之固態物質昇華形成氣態物質，使溶解於該液態物質之有機物內含物亦同時形成氣體揮發，並藉由該管路將該氣態物質運送至該集氣槽(15)，並將該集氣槽(15)壓力提升使該固態物質凝結形成液態物質，即可於低溫狀態下進行萃取收集該有機物(3)之內含物。

由上述結構及內容可知，本創作係具有如下優點：

1.本創作有機物之內含物係於低溫狀態下進行萃取，可避免有機物因高溫而產生裂解、變質或焦炭化之情形產生，因此可提升有機物內含物之萃取品質。

2.本創作有機物之內含物係於內部藉由物質狀態改變進行萃取作業，可提高萃取率，取代由外部高壓撞擊、擠壓或高溫破壞之萃取方式。

3.有機物內液態物質的三態變化利用溫度與壓力的控制從有機物內部同時萃取水溶性、脂溶性物質，並避免傷害有機物本體，由於 該有機物內含物係以物質狀態由內變化揮發出有機物本體後再凝結蒐集，因此，能夠獲得較高萃取率並同時取得更高純度之水溶性、脂溶性物質。

以上所論述者，僅為本創作之實施例說明而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等結構變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

綜上所述，本創作實施例確能達到所預期之功效，其揭露之具體結構尚未見於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，始感德便。

(1)‧‧‧機體

(11)‧‧‧壓縮機

(12)‧‧‧溫度調節器

(13)‧‧‧壓力控制器

(14)‧‧‧密封裝置

(15)‧‧‧集氣槽

(2)‧‧‧中央控制系統

(3)‧‧‧有機物

Claims (2)

1. 一種低溫萃取有機物內含物之裝置，係包含：一機體，該機體內部係裝設有壓縮機、溫度調節器、壓力控制器、密封裝置及集氣槽、藉由電性連接於該壓縮機、該溫度調節器及該壓力控制器之中央控制系統及一放置於該密封裝置之有機物；其特徵乃在於，該密封裝置係藉一管路連接於該集氣槽，使該壓縮機啟動將放置於該密封裝置之有機物藉由溫度調節器進行降溫，使該有機物內含物凝固形成固態物質，並藉由該壓力控制器調節降壓，使該有機物內含物之固態物質昇華形成氣態物質，並藉由該管路將該氣態物質運送至該集氣槽，並藉由該集氣槽壓力上升使該固態物質凝結形成液態物質進行萃取收集。
2. 如申請專利範圍第1項所述之低溫萃取有機物內含物之裝置，其中，該有機物係為植物、中草藥、菇類子實體、花材、酵素、菌體其中之一。