一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法，主要涉及到蒸汽發(fā)生器、加熱器、提取釜和噴霧干燥機。本方法將被提取物置于提取釜內(nèi)的物料框中，密閉并抽真空；向提取釜內(nèi)通入蒸汽，經(jīng)蒸汽分布器均勻分布后與被提取物充分接觸，提取其中的有效成分；提取液呈液態(tài)集聚于提取釜底部，經(jīng)減壓閥減壓后噴灑進入噴霧干燥機，最終獲得干燥后的有效成分。本方法操作簡單，成本低，過程綠色環(huán)保，可實現(xiàn)對植物中有效成分的快速提取。
【專利說明】
一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植物中存在著各種各樣的活性成分，因其天然、安全且具有獨特的功能活性而在食品、醫(yī)藥、化工和化妝品等行業(yè)得到廣泛的研究和應(yīng)用。傳統(tǒng)的浸泡法和水煮法提取效率低，周期長，經(jīng)濟效益不顯著。有機溶劑提取可顯著提高提取效率，但溶劑消耗量大，易產(chǎn)生二次污染。水熱提取技術(shù)是采用100-374Γ的亞臨界水代替有機溶劑作為提取劑，水是天然綠色的理想溶劑，可避免二次污染。但目前的水熱提取技術(shù)幾乎都采用高壓液態(tài)水，液態(tài)水的極性較高，而植物活性成分多為非極性或弱極性化合物，導(dǎo)致現(xiàn)有水熱提取技術(shù)難以達到有機溶劑的提取效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:針對現(xiàn)有水熱提取技術(shù)效率偏低，操作繁瑣，耗時長等問題，本發(fā)明提出了采用飽和蒸汽或過熱蒸汽作為提取劑，將提取工序和干燥工序聯(lián)合，一步法實現(xiàn)植物中有效成分的快速提取。
[0005]本發(fā)明所述的蒸汽快速提取植物中有效成分的方法，需包括但不限于以下設(shè)備單元:蒸汽發(fā)生器、加熱器、提取釜和噴霧干燥機。
[0006]本發(fā)明所述的蒸汽快速提取植物中有效成分的方法，設(shè)備單元的具體連接方式為:蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口連接加熱器的進口，加熱器的出口通過切換閥I與提取釜的蒸汽進口連接，提取釜的下出料口依次連接切換閥2和減壓閥，減壓閥連接噴霧干燥機的進料
□ O
[0007]本發(fā)明所述的蒸汽快速提取植物中有效成分的方法，單次提取的操作步驟包括:
(1)被提取物放置于提取釜的物料框內(nèi)，密閉提取釜并抽真空至表壓-0.07MPa—0.06MPa；
(2)同時轉(zhuǎn)換切換閥I和切換閥2，將蒸汽導(dǎo)入提取釜內(nèi)，經(jīng)蒸汽分布器均勻分布后與被提取物充分接觸，提取其中的有效成分；
(3)提取液呈液態(tài)集聚于提取釜底部，經(jīng)減壓閥減壓后直接噴灑進入噴霧干燥機，最終獲得干燥后的有效成分；
(4)提取完成后，同時轉(zhuǎn)換切換閥I和切換閥2，對提取釜泄壓，待提冷卻后，打開釜蓋，取出提取殘渣，重新裝填入被提取物。
[0008]進一步地，所述的提取釜為2個或多個，通過切換閥I和切換閥2的切換操作并聯(lián)循環(huán)使用，以實現(xiàn)提取過程的連續(xù)運行；
進一步地，所述的物料框采用食品級的不銹鋼網(wǎng)制作而成，其外徑和高度均分別小于提取釜的內(nèi)徑和高度，將其直接擱置于提取釜內(nèi)；不銹鋼網(wǎng)的孔徑介于I微米?1000微米之間。
[0009]進一步地，所述的提取釜底部為縮口設(shè)計，使提取液在重力作用下可自然聚集于提取釜底部，且始終保持聚集的提取液上液面低于物料框的底部；
進一步地，所述的提取所用的蒸汽為100°0300°C，0.1MPa?10.0MPa的飽和蒸汽或過熱蒸汽。
[0010]進一步地，所述的提取所用的蒸汽為飽和蒸汽時，直接由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生;若為過熱蒸汽時，由加熱器對飽和蒸汽進行二次加熱產(chǎn)生。
[0011]進一步地，所述的單次提取時間為I分鐘?180分鐘。
[0012]有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有水熱提取方法相比，主要有以下優(yōu)點:
(I)以“氣態(tài)水”(飽和蒸汽或過熱蒸汽)代替“液態(tài)水”作為提取劑，“氣態(tài)水”的非極性可很好地溶解、浸出弱極性和非極性的植物有效成分；同時，“氣態(tài)水”流動性顯著優(yōu)于“液態(tài)水”，可與被提取物充分接觸。因此，本發(fā)明的方法具有高效、快速的特點。
[0013](2)將提取與干燥聯(lián)合，利用提取液高溫高壓的特點，通過減壓閥直接噴灑進入噴霧干燥機干燥，既有效利用了余熱，又簡化了工序，同時避免了長時間反復(fù)煎煮對有效成分的破壞。
[0014](3)提取釜為2個或多個并聯(lián)循環(huán)使用，實現(xiàn)了提取工藝的連續(xù)運行，縮短了操作周期，提高了設(shè)備使用效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本申請所用設(shè)備的示意圖。
[0016]圖中，I是蒸汽發(fā)生器;2是純凈水進口； 3是加熱器;4是切換閥I; 5是提取釜;6是蒸汽分布器;7是物料框;8是切換閥2; 9是減壓閥；1是噴霧干燥機;11是排氣口 ； 12是卸料口。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0018]請參考圖1，本發(fā)明的方法包含蒸汽發(fā)生器(1)、加熱器(3)、提取釜(5)和噴霧干燥機(10)四個主要設(shè)備單元，其中提取釜(2)為2個或多個并聯(lián)使用，通過切換閥1(4)和切換閥2(8)進行循環(huán)使用。下面以提取釜的單次操作周期為例進行詳細描述:將被提取物料裝入物料框(7)并擱置于提取釜(5)內(nèi)，密閉提取釜(5)并抽真空至表壓-0.07MPa~-0.06MPa;轉(zhuǎn)換切換閥I和切換閥2，將蒸汽導(dǎo)入提取釜(5)內(nèi)，經(jīng)蒸汽分布器(6)均勻分布后與被提取物充分接觸，提取樣品中的有效成分;提取液呈液態(tài)集聚于提取釜(5)底部，經(jīng)減壓閥(9)減壓后直接噴灑進入噴霧干燥機(10);提取完成后，轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)連接另一個已裝填好樣品的提取釜(5);對完成提取的提取釜(5)泄壓，待提冷卻后，打開釜蓋，取出提取殘渣，重新裝填入被提取物，進入下一循環(huán)。
[0019]實施例1
采用195°C、1.0MPa的過熱蒸汽提取枳殼中的黃酮甙，采用2個提取釜。
[0020]將200g破碎后的新鮮枳殼放置于孔徑為100微米的物料框(7)內(nèi)，并置于提取釜(5)中，密閉提取釜(5)并抽真空至表壓-0.07MPa;將純凈水(2)栗入蒸汽發(fā)生器(I)中，流量控制為10ml/min，飽和蒸汽被加熱器加熱為195°C的過熱蒸汽；同時轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)，將過熱蒸汽導(dǎo)入提取釜(5)內(nèi)；提取液被收集于提取釜(5)底部，調(diào)解減壓閥(9)將提取液噴灑入噴霧干燥機(1)內(nèi)，廢氣和蒸汽從排氣口(11)排出，提取的黃酮甙從卸料口12排出；提取30分鐘后，轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)至下一提取釜(5)，對已提取的提取釜(5)進行泄壓、冷卻、卸料，并裝入新鮮樣品，進入下一循環(huán)。經(jīng)分析，枳殼中黃酮甙的提取率為87%。
[0021]實施例2
采用130°C、0.3MPa的飽和蒸汽提取黑茶中的茶多酚，采用3個提取釜。
[0022]將10g黑茶磚放置于孔徑為50微米的物料框(7)內(nèi)，并置于提取釜(5)中，密閉提取釜(5)并抽真空至表壓-0.07MPa;將純凈水(2)栗入蒸汽發(fā)生器(I)中直接產(chǎn)生130 °C的飽和蒸汽，流量控制為5ml/min;同時轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)，將飽和蒸汽導(dǎo)入提取釜
(5)內(nèi)；提取液被收集于提取釜(5)底部，調(diào)解減壓閥(9)將提取液噴灑入噴霧干燥機(10)內(nèi)，廢氣和蒸汽從排氣口( 11)排出，提取的茶多酚從卸料口 12排出；提取20分鐘后，轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)至下一提取釜(5)，對已提取的提取釜(5)進行泄壓、冷卻、卸料，并裝入新鮮樣品，進入下一循環(huán)。經(jīng)分析，黑茶磚中茶多酚的提取率為83%。
[0023]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本申請所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本申請型的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種利用蒸汽快速提取植物有效成分的方法，其特征在于:所述方法包括以下設(shè)備，蒸汽發(fā)生器(1)、加熱器(3)、提取釜(5)和噴霧干燥機(10);所述設(shè)備的具體連接方式為，蒸汽發(fā)生器(I)的蒸汽出口連接加熱器(3)的進口，加熱器(3)的出口通過切換閥I (4)與提取釜(5)的蒸汽進口連接，提取釜(5)的下出料口依次連接切換閥2(8)和減壓閥(9)，減壓閥(9)連接噴霧干燥機(10)的進料口；單次提取的具體操作步驟為: 步驟一、被提取物放置于提取釜(5)的物料框(7)內(nèi)，密閉提取釜(5)并抽真空至表壓-0.07MPa?-0.06MPa； 步驟二、同時轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)，將蒸汽導(dǎo)入提取釜(5)內(nèi)，經(jīng)蒸汽分布器(6)均勻分布后與被提取物充分接觸，提取其中的有效成分； 步驟三、提取液呈液態(tài)集聚于提取釜(5)底部，經(jīng)減壓閥(9)減壓后直接噴灑進入噴霧干燥機(10)，從噴霧干燥機(12)的卸料口直接獲得干燥的有效成分； 步驟四、提取完成后，同時轉(zhuǎn)換切換閥1(4)和切換閥2(8)，對提取釜(5)泄壓，待提冷卻后，打開釜蓋，取出提取殘渣，重新裝填入被提取物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:提取釜(5)為2個或多個，通過切換閥1(4)和切換閥2(8)的切換操作并聯(lián)循環(huán)使用，以實現(xiàn)提取過程的連續(xù)運行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:物料框(7)采用食品級的不銹鋼網(wǎng)制作而成，其外徑和高度均分別小于提取釜(5)的內(nèi)徑和高度，將其直接擱置于提取釜(5)內(nèi)；不銹鋼網(wǎng)的孔徑介于I微米?1000微米之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:提取釜(5)底部為縮口設(shè)計，使提取液在重力作用下可自然聚集于提取釜(5)底部，且始終保持聚集的提取液上液面低于物料框(7)的底部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所采用的蒸汽為1O °0 3 O O °C，0.1M P a?10.0MPa的飽和蒸汽或過熱蒸汽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:單次提取時間為I分鐘?180分鐘。
【文檔編號】B01D11/02GK105920874SQ201610538704
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月11日
【發(fā)明人】徐愿堅, 劉曉玲, 蔡紅梅
【申請人】徐愿堅