專利名稱：新型無氧化低溫提取濃縮噴霧干燥生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于一種改良型的植物類深加工的新型生產(chǎn)線的設(shè)計，它是一種適用于各種植物類成份提取、中草藥、茶葉、蔬菜、水果的深加工生產(chǎn)線。
本發(fā)明是針對目前的同類生產(chǎn)線設(shè)計中存在的主要問題而新設(shè)計的。目前凡是用于植物類提取、深加工的設(shè)備都存在加工過程中由于加熱過程中出現(xiàn)的氧化反應(yīng)，大降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時整個加工過程中由于加熱使植物中一些不穩(wěn)定的活性有效成份、容易揮發(fā)的有效成份大量丟失。不僅造成了環(huán)境污染，而且損失了大量的植物有效成份。本發(fā)明有效的克服了上述現(xiàn)有生產(chǎn)線中的缺陷。
本發(fā)明設(shè)計的生產(chǎn)線由設(shè)備控制中心操作臺、粉碎機、低溫封閉超聲波提取裝置、高壓噴射陶瓷過濾裝置、離心機、氮氣壓縮循環(huán)系統(tǒng)、反滲透預(yù)濃縮設(shè)備、常溫循環(huán)噴流高真空濃縮裝置、凍干燥設(shè)備或無氧化充氮噴霧設(shè)備、氮氣過濾裝置、沸騰制粒設(shè)備、自動分裝機組成的新型低溫提取無氧化噴霧干燥，組成的新型生產(chǎn)線(如圖1所示)。有效的防止了淬取過程中植物活性成份因發(fā)生氧化變質(zhì)，加工過程中也同時收集了揮發(fā)性的有效成份。
本發(fā)明的主要特征是核心技術(shù)是加工的物料一直處在一個密封、充氮、無氧、常溫的環(huán)境中加工，所有罐體內(nèi)側(cè)均有一層化學(xué)穩(wěn)定性極高的涂層。在植物有效成份提取的過程中一直呈低溫狀態(tài)(常溫)，而利用反滲透技術(shù)做預(yù)濃縮可以大大提高濃縮的速度，壓縮循環(huán)噴流高真空濃縮裝置，使高壓狀態(tài)下的提取液直接噴射入一個高真空罐內(nèi)，壓力差大的環(huán)境中突然釋放水分蒸發(fā)速度加快。無氧化的噴霧干燥裝置中回收了揮發(fā)的物質(zhì)成份，提高了提取與濃縮的效率與產(chǎn)品品質(zhì)。
本發(fā)明的主要特征是生產(chǎn)線中有一組低溫封閉超聲波提取裝置，它是由多極壓電陶瓷超聲波發(fā)生器并聯(lián)組成直立排列的三級獨立可控的超聲波發(fā)生器組成(如圖2中9、10、11所示)，每組振子互成大于30度的相位差，全部振子都固定在一個中心軸上。適用于不同加工量物質(zhì)加工，同時整個振子可以吊起維護、清洗，也可以分級維護替換振子使用。如(如圖2中9、10、11所示)，每組振子互成大于30度的相位差，在密封的加工罐中有一個與高壓氮氣連結(jié)的，有很多定向排列的小孔做成的、由空心管子組成的充氣裝置(如圖2中3所示)使罐周圍形成一個向下的旋轉(zhuǎn)氣流，下方及有環(huán)繞超聲波振子的幾排噴射孔，可將壓縮后的氮氣可控的向上噴入罐中(如圖2中3下方所示)。頂部有一個透明的鋼化半園球蓋與氮氣循環(huán)低壓端連接的抽氣管(如圖2中5、6所示)，下方有一個由兩片打孔的不銹鋼片組成的破氣泡網(wǎng)板(如圖2中8所示)，可調(diào)節(jié)兩網(wǎng)板的角度改變網(wǎng)孔大小。底部分別有一個大出渣口(如圖2中12所示)及一個小的帶濾網(wǎng)的出液口閥門。
本發(fā)明的主要特征是過濾裝置是一個由專門設(shè)計的陶瓷濾心與高壓循環(huán)系統(tǒng)組成的過濾罐(如圖3中所示)、濾心設(shè)計成頂端為球面的圓柱形空心(如圖3中6所示)，高壓噴射(如圖3中4所示)的提取液噴射到濾心上可減少堵塞，提高了過濾效率，陶瓷濾心的清洗可用強酸溶劑類清洗。
離心機是附加在密封加工系統(tǒng)以外的設(shè)備(可以根據(jù)加工產(chǎn)品的要求選擇性的使用現(xiàn)有的不同規(guī)格相關(guān)設(shè)備)，插入系統(tǒng)提取與濃縮工藝流程之間。
本發(fā)明的主要特征是采用了反滲透膜技術(shù)對提取液先進行預(yù)濃縮(如圖4中所示)，由于反滲透膜的濃縮比受到限制，不可能濃縮到我們需要的水平，但是可以大大提高濃縮的速度，加壓系統(tǒng)可利用我們系統(tǒng)中的氮氣壓縮系統(tǒng)。
本發(fā)明的主要特征是提取液的濃縮裝置是提取液的濃縮要在常溫低溫條件下達到濃縮目的，該裝置是該系統(tǒng)的核心技術(shù)之關(guān)鍵。在一個不銹鋼高真空密封罐中，真空濃縮罐外面裝高壓泵、儲壓罐、高壓控制閥，儲壓罐下方還應(yīng)該設(shè)計一個出料口，濃縮好的藥液直接收集(如圖5中所示)。頂部有一個與真空泵連接的抽氣管(如圖5中2、3所示)。高壓控制閥(如圖5中8所示)控制壓力達到一定值時突然釋放加速了水份的蒸發(fā)，增加了水分揮發(fā)的面積，克服了現(xiàn)有技術(shù)中真空濃縮出現(xiàn)表面濃縮快，形成張力增大，而下面揮發(fā)慢的缺陷，加速了濃縮的速度，加壓后的濃縮液直接通過閥(如圖5中9所示)加入儲存罐(如圖5中10所示)。由于是低溫濃縮的過程，氧化反應(yīng)與物質(zhì)的揮發(fā)均得到有效的控制，從而提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。
本發(fā)明的主要特征是罐中的濃縮液循環(huán)入口設(shè)在下方底部，進入壓縮泵(如圖5中7所示)，壓入儲壓罐(如圖5中10所示)出口在中上部沿壁開小口(如圖5中4所示)，中心懸裝錐形罩(如圖5中6所示)，蒸發(fā)面積加大，使比重大的沿壁流下沉積循環(huán)濃縮，比重小的水蒸氣被抽走(如圖5所示)，達到我們要求的濃度后直接從儲壓罐中放出(如圖5中11所示)。
本發(fā)明的主要特征是噴霧干燥設(shè)備的進氣口與出氣口分別與氮氣循環(huán)系統(tǒng)的高低壓端連接，形成一個密閉的系統(tǒng)(如圖4所示)。這是與目前傳統(tǒng)的噴霧干燥裝置是完全不同的地方，在噴霧干燥過程中雖然空氣加熱必須，但在一個無氧化的環(huán)境中，時間又非常短，因此因高溫、氧化反應(yīng)而破壞的大多數(shù)有效成份，還是可以得到保留。
本發(fā)明的主要特征是從噴霧干燥設(shè)備的出氣口至氮氣泵的回路中有一個冷凝、分餾過濾裝置(如圖6中10所示)，這個裝置負責(zé)收集噴霧干燥中的揮發(fā)物質(zhì)，這個裝置是可以清洗及更換的，以保證每加工一批不同種類的物料不會相互影響產(chǎn)品的品質(zhì)。噴霧干燥設(shè)備的進氣口與出氣口分別與氮氣循環(huán)系統(tǒng)的高低壓端連接，形成一個密閉的系統(tǒng)(如圖6所示)。這是與目前傳統(tǒng)的噴霧干燥裝置是完全不同的地方，在噴霧干燥過程中雖然架加熱必須，但在一個無氧化的環(huán)境中，時間又非常短，因此高溫、氧化反應(yīng)還是可以得到很好的控制。
本發(fā)明的主要特征是在氮氣泵的回路中連接在過濾裝置后面還有一個帶水槽、活性碳吸附材料組成的氮氣凈化過濾裝置，它將凈化后的氮氣重新送入生產(chǎn)線前循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)線的營運成本。


圖2中1、提取液出料控制閥；2、罐體；3、噴氣管道；4、超聲波振子支架；5、罐上蓋；6、抽氣控制閥；7、吊鉤；8、破氣泡網(wǎng)板；9、10、11、超聲波振子；12、出渣口；圖3中1、增壓泵；2、上蓋；3、氮氣控制閥；4、高壓噴頭；5、罐體；6、陶瓷濾心；7、出料口；圖4中1、進料口；2、氮氣加壓閥；3、上蓋；4、罐體；5、出料口；6、反滲透膜；7、出水口閥；圖5中1、冷卻水槽；2、真空泵；3、上蓋；4、噴射管；5、罐體；6、吊罩；7、濃縮液壓縮泵；8、進料閥；9、壓力控制閥；10、儲壓罐裝置；11、濃縮液出口；圖6中1、分流控制閥；2、分流管；3、加熱器；4、旋轉(zhuǎn)掃粉噴氣管；5、罐體；6、噴頭；7、進料管；8、冷卻管；9、旋風(fēng)分離器；10、氮氣揮發(fā)物分離器；11、出料口；12、氮氣過濾器；13、氮氣壓縮機；實施例一可將此生產(chǎn)線用于茶葉深加工的生產(chǎn)線，加工出來的茶粉質(zhì)量，基本保持了原料茶葉的色、香、味，同時除去了原料中重金屬等有害物質(zhì)。
實施例二該生產(chǎn)線用于中草藥原料的加工，可以得到品質(zhì)一流的有效成份提取物，而且生產(chǎn)成本大大低于目前傳統(tǒng)生產(chǎn)線。
實施例三該生產(chǎn)線用于鮮蔬菜、水果的干燥粉加工，其加工成本遠低于目前廣泛應(yīng)用的冷凍干燥加工工藝。
這種新型設(shè)計的植物類產(chǎn)品加工生產(chǎn)線，對解決加工過程中因氧化反應(yīng)帶來的質(zhì)量影響，起到了很大的改善作用。它將替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)加工方式的生產(chǎn)線，同時生產(chǎn)成本比較冷凍干燥、超臨界二氧化碳淬取設(shè)備加工比較低很多。因此，這項專利的實施將有很大的市場應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一條由設(shè)備控制中心操作臺、粉碎機、低溫封閉式超聲波提取裝置、高壓噴射陶瓷過濾裝置、離心機、氮氣壓縮循環(huán)系統(tǒng)、反滲透預(yù)濃縮設(shè)備、常溫循環(huán)噴流高真空濃縮裝置、凍干燥設(shè)備或無氧化充氮噴霧設(shè)備、氮氣過濾裝置、沸騰制粒設(shè)備、自動分裝機組成的新型低溫提取無氧化噴霧干燥，組成的新型生產(chǎn)線(如圖1所示)。
2.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于核心技術(shù)是加工的物料一直處在一個密封、充氮、無氧、常溫的環(huán)境、所有罐體內(nèi)側(cè)均有一層化學(xué)穩(wěn)定性極高的涂層中加工。在植物有效成份提取的過程中一直呈低溫狀態(tài)(常溫)，而利用反滲透技術(shù)做預(yù)濃縮可以大大提高濃縮的速度，壓縮循環(huán)噴流高真空濃縮裝置，使高壓狀態(tài)下的提取液直接噴射入一個高真空罐內(nèi)，壓力突然釋放水分蒸發(fā)速度加快。無氧化的噴霧干燥裝置中回收了揮發(fā)的物質(zhì)成份，提高了提取與濃縮的效率與產(chǎn)品品質(zhì)。
3.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于生產(chǎn)線中有一組低溫封閉超聲波提取裝置，它是由多極壓電陶瓷超聲波發(fā)生器并聯(lián)組成直立排列的三級獨立可控的超聲波發(fā)生器組成(如圖2中9、10、11所示)，每組振子互成大于30度的相位差，全部振子都固定在一個中心軸上。適用于不同加工量物質(zhì)加工，同時整個振子可以吊起維護、清洗，也可以分級維護、替換振子使用。
4.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于在密封的加工罐中有一個與高壓氮氣連結(jié)的，有很多定向排列的小孔做成的、由空心管子組成的充氣裝置(如圖3中3所示)使罐周圍形成一個向下的旋轉(zhuǎn)氣流，下方及有環(huán)繞超聲波振子的幾排噴射孔，可將壓縮后的氮氣可控的向上噴入罐中。一方面實現(xiàn)了物料的旋轉(zhuǎn)攪拌，上下翻動，同時壓縮氮氣的蒸發(fā)吸熱降低了提取過程中的溫度。
5.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于頂端的抽氣孔使氮氣回流循環(huán)，同時也在罐中上部形成一個負壓區(qū)，使罐中的加工物料一直處在一個低溫沸騰的狀態(tài)中。頂部有一個透明的鋼化半園球蓋與氮氣循環(huán)低壓端連接的抽氣管(如圖2中5、6所示)，下方有一個由兩片打孔的不銹鋼片組成的破氣泡網(wǎng)板(如圖2中8所示)，可調(diào)節(jié)兩網(wǎng)板的角度改變網(wǎng)孔大小。不僅物料在加工過程中不會氧化變質(zhì)，同時控制在低溫的加工狀態(tài)使揮發(fā)性的有效成份不會損失。密封的罐中不會泄漏出有味氣體環(huán)境也得到了保護。為了便于清洗整個超聲波振子可以全部吊起，底部分別有一個大出渣口及一個小的帶濾網(wǎng)的出液口閥門(如圖2中12所示)
6.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于過濾裝置是一個由專門設(shè)計的陶瓷濾心與高壓循環(huán)系統(tǒng)組成的過濾罐(如圖3中所示)、濾心設(shè)計成頂端為球面的圓柱空心形，高壓噴射的提取液噴射到濾心上可減少堵塞。
7.提取液的濃縮要在常溫低溫條件下達到濃縮目的，該裝置是該系統(tǒng)的核心技術(shù)之關(guān)鍵，據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于采用了反滲透膜技術(shù)對提取液先進行預(yù)濃縮，加壓系統(tǒng)可利用我們系統(tǒng)中的氮氣壓縮系統(tǒng)。
8.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于提取液的濃縮裝置是一個不銹鋼高真空密封罐中，真空濃縮罐外面裝增壓泵、儲壓罐、高壓控制閥，儲壓罐下方還應(yīng)該設(shè)計一個出料口，濃縮好的藥液直接收集。(如圖3中8所示)。頂部有一個與真空泵連接的抽氣管(如圖3中5、6所示)，底部有一個液體進入壓縮泵的入口(如圖3中7所示)。高壓控制閥使壓力達到一定值時，壓力突然釋放加速了水份的蒸發(fā)，增加了水分揮發(fā)的面積，加速了濃縮的速度。
9.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于罐中的濃縮液循環(huán)入口設(shè)在下方離開底部，入口突出，出口在中部沿壁開窄口，中心懸裝錐形罩，蒸發(fā)面積加大，使比重大的沿壁流下沉積，比重小的循環(huán)濃縮
10.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于噴霧干燥設(shè)備的進氣口與出氣口分別與氮氣循環(huán)系統(tǒng)的高低壓端連接，形成一個密閉的系統(tǒng)(如圖6所示)。這是與目前傳統(tǒng)的噴霧干燥裝置是完全不同的地方，在噴霧干燥過程中雖然架加熱必須，但在一個無氧化的環(huán)境中，時間又非常短，因此高溫、氧化反應(yīng)還是可以得到很好的控制。
11.據(jù)權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于從噴霧干燥設(shè)備的出氣口至氮氣泵的回路中有一個冷凝、分餾過濾裝置(如圖6中10所示)，這個裝置負責(zé)收集噴霧干燥中的揮發(fā)物質(zhì)，這個裝置是可以清洗及更換的，以保證每加工一批不同種類的物料不會相互影響產(chǎn)品的品質(zhì)。
12.權(quán)利要求1，本發(fā)明其特征在于在氮氣泵的回路中連接在過濾裝置后面還有一個帶水槽、活性碳吸附材料組成的氮氣凈化過濾裝置(如圖6中12所示)，它將凈化后的氮氣重新送入生產(chǎn)線前循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)線的營運成本。
全文摘要
一條由設(shè)備控制中心操作臺、粉碎機、低溫封閉超強超聲波提取裝置、過濾裝置、離心機、氮氣壓縮循環(huán)系統(tǒng)、常溫沸騰濃縮裝置、無氧化噴霧設(shè)備、沸騰制粒設(shè)備、自動分裝機組成的新型低溫提取無氧化噴霧干燥生產(chǎn)線，有效的防止了淬取過程中植物成分因發(fā)生氧化變質(zhì)，適用于各種植物類成份提取、中草藥、茶葉、蔬菜、水果的深加工。
文檔編號B01D1/16GK1565697SQ03146260
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者珠海經(jīng)濟特區(qū)新科應(yīng)用研究所 申請人:珠海經(jīng)濟特區(qū)新科應(yīng)用研究所, 陳銳賢