專利名稱：生物組織常溫全成分連續提取裝置、車載流水線及方法
技術領域：
本發明涉及一種連續提取裝置，尤其是生物組織常溫全成分連續提取裝置及其車載流水線及其提取方法。
背景技術：
近來，關于中藥和有關植物的有效植物的有效成分研究表明，中藥的粗提取物比其中單一純品成分的生物活性好、毒輔作用小，即保留物種的多種成分彼此協同作用達到和諧，更有利于提高組織的生物活性。如日本學者佐藤昭彥等即在使用人子宮頸癌細胞培養物篩選中藥的抗癌性時，發現具有抗癌活性的某些類提取物，越純化活性越高，同時毒性也越大，另一類提取物的活性很強，無毒性，越純化，其活性越低。再如蘿芙木根的浸出特長期服用，也并沒有陰利血平所引起的抑郁癥等副作用。這些都說明，一種生物的活性指針， 是通過多種成分相互作用所達到的。因而，中藥或植物的全成分提取成為保存植物或中醫藥有效成分的一個亟需解決的問題。本發明人的已授權專利(專利號ZL200310118M9. 4)公開了一種萃取方法及其裝置，該發明利用現有技術中的超聲波非線性振動、臨界水結構變化以及超臨界萃取等原理，在高壓常溫條件下用水溶劑，進行非線性振動，實現了對中藥或植物的全成分提取。具體而言，該萃取裝置包括一內部設置有原料罐和非線性振動裝置的萃取罐，在萃取時，在原料罐內放入粉碎浸泡后的原料，并保持萃取罐內25MPa 35MPa的高壓、非線性振動裝置 ISKHz 33KHz的振動頻率，進行萃取，幾小時內即可提取含有原料全成分的萃取液，完好的保存中藥或植物中的有效成分不受破壞，同時保留原料的原味，克服傳統熬制、水提、醇提加熱回流法可能發生炭化而導致的苦味，因而具有極好的應用前景，可以廣泛推廣至中藥、化工、食品等領域。為了進一步工業化應用，發明人基于上述裝置進行連續提取實驗，以期達到量化生產，但在此過程中，遇到了以下問題在基于授權專利的萃取方法及裝置進行連續提取時，如前所述，每次提取都需進行一原料預備工序，即需在提取前打開萃取罐，由人工將浸泡粉碎的原料從外界投入萃取罐中，再封閉萃取罐，開始進行萃取，該流程瑣碎繁復，降低生產效率，影響產能，增加生產成本。
發明內容
為了解決上述連續提取、生產量化的問題，本發明提出了一種生物組織常溫全成分連續提取裝置及其使用方法，該方案內容如下生物組織常溫全成分連續提取裝置，包括萃取罐，該萃取罐具有罐體和頂蓋，密封罐體和頂蓋的密封結構，以及可向罐體內輸入原料及配液和輸出萃取液的管道接口和閥門；與萃取罐相連、使萃取罐內部保持IOOMPa以下高壓的高壓泵；在萃取罐內部設置有原料罐和發出振動頻率在ISKHz 33KHz范圍內的非線性振動裝置；所述頂蓋上設有一排液出氣孔和導線連接孔，該排液出氣孔與一密封閥相連，通過該導線連接孔可將所述非線性振動裝置與萃取罐的外部電源相連，該排液出氣孔還與同所述輸出萃取液的管道接口相連；一供液系統與所述輸入管道接口相連，以向所述萃取罐輸入配液；一粉碎均質預處理系統與所述輸入配液管道接口相連，以連續提供萃取原料。進一步，所述原料罐為一圓筒形支架，在支架頂端的中央設置有一懸掛所述非線性振動裝置的吊鉤。進一步，所述吊鉤上懸掛一串或多串非線性振動裝置。進一步，所述輸出萃取液的管道接口還包括一設置于出口處的均質頭。進一步，還包括一成品系統同所述輸出萃取液的管道接口相連。一種裝載了如前述生物組織常溫全成分連續提取裝置的車載流水線，包括內部設置有所述連續提取裝置的車廂廂體和承載廂體的車輛。進一步，所述廂體還包括設置有清洗除菌設備以便操作人員準備進行清洗除菌的準備室和設置有連續萃取設備以進行連續提取的萃取室。進一步，所述廂體設有便于操作人員上下的可吊放的階梯。進一步，所述載車包括第一承載車輛及其廂體和第二承載車輛及其廂體，第一承載車輛車廂廂體包括由盥洗室和除菌室組成的準備室，第二承載車輛車廂廂體包括萃取室。進一步，所述除菌室設有一開門同所述萃取室所設有的開門對接。如權利要求9所述的流水線，其特征在于，所述第二承載車輛車廂廂體還設有一成品出口，該成品出口同成品系統輸出口相連接。一種使用了前述裝置的提取方法，包括以下步驟原料放入粉碎均質預處理系統粉均質后，在18KHz 33KHz頻率范圍內非線性振動下，在在25MPa 35MPa壓力范圍內，加以配液，在0°C 50°C溫度條件下進行連續萃取，即可獲得含有生物組織全成分的萃取液。本發明的有益效果如下基于發明人已授權專利的萃取裝置進行改進，添加了粉碎均質預處理系統對原料進行預加工，實現了原料的連續供給，進而達成了萃取液的連續提取，提高了產能、降低了成本。本發明將原有排液出氣孔作為出氣排液孔，作為萃取液提取的通道，在提取萃取液時，同時去除內存空氣的問題，提高了設備的安全性能。本發明在原單串非線性振動裝置基礎上添加非線性振動裝置，工作功率成平方次增長，縮短了萃取時間，工作效率大幅度提高。本發明在萃取液的管道接口設置一二次均質頭，進一步均質萃取液，提高萃取液品質。本發明進一步設置了成品系統，可直接出產成品商品。本發明在上述連續提取裝置基礎上，將該裝置設置于承載車輛上，構成一移動工廠流水線，以便在任何地方進行萃取，減少地域限制，增加了生產的靈活性，以進一步提高萃取液品質、降低生產成本。本發明設計了兩輛承載車輛對接，實現了前述的移動工廠流水線，運行靈活，便于操作。本發明的承載車輛進一步設置了清洗除菌室以供操作人員進行盥洗，達到GMP標準。本發明的承載車輛還設置了成品出口，可進一步完成產品收集。
圖1為本發明生物組織常溫全成分連續提取裝置的組裝平面圖。圖2為提取裝置的萃取罐的局部剖面圖。圖3為圖2所示萃取罐的俯視圖。圖4為料筒與振動器連接的主視圖。圖5為第一承載車輛車廂廂體平面圖。圖6為第二承載車輛車廂廂體平面圖。
具體實施例方式如圖1所示，為本發明的一較佳實施例，其主要包括預處理系統、供液系統、萃取系統和成品系統。預處理系統可為萃取系統連續提供流質碎料，該系統包括粉碎機50、料罐51和第一均質頭52，粉碎機50將人工放入的原料(如為類似中藥等干料，為浸泡后原料以便粉碎； 如為水分充足的新鮮果品，如楊梅等，則可直接放入進行粉碎；)進行粉碎打漿，輸送入原料罐51，原料罐51中的碎料通過第一均質頭52的進一步微粒化并攪拌均勻然后由進料泵 3輸入萃取系統。在此過程中，預處理系統對原料進行粉碎均質操作，以便于輸送、防止碎料滯待堵塞輸送管道，且進一步由于萃取系統為常溫處理，碎料不會因高溫而粘稠，保證了提取過程中原料的連續提供。其中，所用均質頭52采用目前公知的均質技術，如通過高速旋轉的均質器轉子與定子之間所產生強力的剪斷、沖擊、亂流等過程達到對物料的均質化。供液系統向萃取系統提供符合萃取要求的配液，該供液系統可以由水處理器1和儲水罐2組成，水處理器1采用目前公知的凈化水的方法和裝置，如大孔吸附樹脂或活性炭過濾裝置，自來水等水源通過進水口 4進入水處理器1經過凈化后，進入儲水罐2，并通過進料泵3同前述均質碎料一同輸入萃取系統。供液系統也可經過前述類同裝置對乙醇等其他配液進行處理，作為萃取系統的輸入配液以滿足不同需求。萃取系統可在25Mpa 35Mpa的高壓和振動頻率在18KHz 33KHz范圍內的非線性振動的條件下實現對置入萃取罐5內的原料進行全組分的萃取，萃取出所需要的成分， 形成萃取液，其包括可承受IOOMpa壓力的萃取罐5、高壓泵6、出料泵7、內筒23和非線性振動裝置M等，高壓泵6連接于儲水罐2和萃取罐5之間，其可以向萃取罐5內泵入高壓水， 從而使密閉的萃取罐5內的壓力達到預定值。萃取罐5是實現本發明的非線性振動臨界萃取方法的主要設備，只有在萃取罐5 內實現常溫、高壓和非線性振動的條件，才可對置于期內的原料進行常溫全組分萃取，其結構如圖2所示，具有呈圓柱形的罐體9、頂蓋10、密封墊圈19及兩個半圓形的卡箍件11，通過用螺栓將兩個卡箍件22進行緊密連接，可將罐體9和頂蓋10緊固，從而實現萃取罐5的密封。為滿足罐體9的內壁附有一層不銹鋼材料的襯里12。在罐體9的側壁上下端附近徑向對稱地設有四個管道接口 N4、N5、N6和N7，經供液系統凈化的水或其他配液及經預處理系統粉碎均質的碎料可通過進料泵3經由接口 N7輸入萃取罐5中，而接口 N6則可以用來排出萃取液及余渣。在每個接口外接的管道上設置有三通件13，在兩個三通件13之間還設置有磁力泵14，以促使萃取罐5內的高壓配液在罐體9、接口和外部管路之間進行循環， 該磁力泵14如發明人授權專利(專利號ZL200310118M9.4)中所公開磁力泵，不再贅述。 罐體9的外側還設有加熱保溫裝置33，以實現對罐體9進行輔助性的加溫和保溫，滿足萃取溫度處于20°C 50°C，從而既保證脂溶性物質的萃取，又保證提取組分的生物活性。頂蓋10覆蓋在罐體9上方，由不銹鋼材料制成，其外徑尺寸大致相等。如圖3所示，罐體9上設置有一貫通其上下表面的出氣排液孔附，導線連接孔N2和位于其中心部位的吊耳21，出氣排液孔W同輸送管道相連并通過第二均質頭52連接至出料泵7 ；導線連接孔N2則可在保證絕緣和壓力密封的條件下，將外部電源通過該孔引入到萃取罐5中；頂蓋10上的壓力表通過壓力表連接孔N3直接與萃取罐5內部相通，壓力表可實時顯示萃取罐5內部的壓力值。其中，卡箍件11、非線性振動裝置M同發明人授權專利(專利號 ZL200310118249. 4)中所公開內容，不再贅述。內筒23位于罐體9內部，其長度略小于罐體9的筒身長度。內筒包括支架25，該支架25由不銹鋼材料制成，大體呈圓柱形，其頂端中心設有吊鉤27，吊鉤27用來吊掛非線性振動裝置M，保證非線性振動裝置位于萃取管5的中心處。本發明實施例中，吊掛兩串非線性振動裝置24，因其工作電流成倍增長，則其工作功率為平方次增長，其工作效率大幅度提高，以制取楊梅酒為例，每小時可達到600L 2頓的產量。成品系統為對由萃取系統對碎料進行全成分提取后的萃取液進一步加工的處理裝置，可進行如濃縮、干燥、封裝等處理。本實施例中通過出料泵7輸出的萃取液可同濃縮設備34連接，以便進行濃縮，或同粉劑干燥裝置53進行熱處理，經處理的萃取液同封裝裝置M相連接，以便直接封裝成品。所述封裝裝置M為公知技術的罐裝封裝設備或袋裝封裝設備。萃取液也可直接同封裝裝置M連接進行封裝成品。該萃取液后續處理可視具體需求所定。所述濃縮設備34同發明人授權專利(專利號ZL200310118M9. 4)中所公開內
容，不再贅述。本裝置可用于制藥和食品行業，裝置按GMP標準要求而設置。使用上述連續提取裝置進行提取時，將浸泡過的原料如中藥或含有豐富水分的原料如新鮮果品放入粉碎機50進行初步粉碎，粉碎后的原料進入料罐51存放，并通過第一均質頭52進行細化、均質，成為流體碎料后通過進料泵3打入萃取罐5。供液系統則進一步通過進料泵3和高壓泵6向萃取罐5內提供所需配液如水或乙醇等，待碎料和配液完成輸入后(原料與配液比例為1 3 5)，罐內達到所需高壓和水位，則開動電源，內筒23內的多串掛非線性振動裝置M進行振動、萃取，以本實施例懸掛兩串非線性振動裝置為例， 每罐萃取0. 25 0. 75小時(視所懸掛非線性振動振動裝置M裝置而定，懸掛越多，所需時間越短)。萃取完畢后，通過出料泵7將萃取液從出氣排液孔m抽出，送入成品系統進行再加工，如進行濃縮、干燥或直接封裝，以直接產出可銷售產品。前序粉碎均質原料過程可連續進行，至料罐51料滿為止，萃取系統、及產品系統則重復前述過程，直至萃取完全結束，則通過出料泵7將殘存在萃取罐5內的萃取液和殘渣從管道接口 6內抽出，提高生產效率。整個萃取過程，連續產出產品，無需開罐，完成工業量化的需要。該種提取根據供液系統所提供配液及成品系統不同，可量產飲料、果酒、粉劑等不同成品商品。。為了便于移動采集，前述連續提取裝置可如圖1進行組裝并置于車載裝置上，并配以必要輔助裝置，以作為一可移動工廠在原料加工地進行實地加工。本較佳實施例采用兩輛承載車輛完成該移動工廠的架構。如圖5 圖6所示，為兩輛承載車輛的車廂的平面示意圖，所述車廂為一封閉廂體，周側可開有門、窗等常見設施。如圖5所示，為第一承載車輛車廂廂體，分隔為三室結構，該三室為C2R1、C2R2和 C2R3。C2R1為前置設備室，放置前述連續提取裝置的C2部分設備主要為供液系統設備如水處理器1、儲水罐2等。C2R2為中間盥洗室，該盥洗室側面開有門k4，開門處配有可收放的階梯Ll以供操作人員上下車廂，室內還放置操作人員所需的清潔設施(圖中未標識)以做清潔準備之用。C2R3為除塵滅菌室，室內設置有除塵滅菌設備D1，操作人員經過該設備進行滅菌處理后進行工作，以符合前述GMP的相應衛生標準。C2R1、C2R2和C2R3之間通過門 kl、門k2連通，并在尾部側面開有門k3。廂體前側一邊設有定位鉤si。車廂上同時設有電力設備P1，和其他所需如水管(未在圖中標識)等常用設備。如圖6所示，為第二承載車輛車廂廂體，為一一室結構，該室即為萃取室，室內設有前述連續提取裝置的預處理系統、萃取系統和成品系統的主要大部分設備的Cl部分，并在廂體設有成品出口 E1，該成品出口 El同封裝設備M輸出口相連，以便產品直接輸出。廂體內還設有電力設備P2和通風設備(未在圖中標識)。廂體側面設有門k5，廂體前側一邊設有定位鉤s2。其中，第一承載車輛車廂的供液系統設備的輸水管道同第二承載車輛車廂萃取系統的輸水管道通過廂體上所設專用接口(圖中未標識)相連接。第一承載車輛車廂廂體側門k4可同第二承載車輛車廂廂體側門k5相對接。第一承載車輛車廂廂體一側的定位鉤si 可在兩輛車輛停止并行貼接時同第二承載車輛車廂廂體一側的定位鉤s2相連接，以作固定。該定位鉤可依據需要在兩輛承載車輛的車身對應設置多對。該車載連續提取裝置，使用時，可開往原料原產地，兩部車輛平排貼攏對接后，即組成了一小型生物組織常溫全成分連續提取流水線，可在田間野邊進行原料采集，即時產出產品，避免了原料運輸及運輸損耗，降低成本，且進一步保證原料新鮮，確保其萃取液所存活性組分完整。上述載車較佳實施例為兩車輛組成，以保證其靈活性，但也可將上述各種功能室及設備集中設置于一輛承載車輛之上，以符合不同需求。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明的實施范圍。即凡依本發明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發明的技術范疇。
權利要求
1.生物組織常溫全成分連續提取裝置，包括萃取罐，該萃取罐具有罐體和頂蓋，密封罐體和頂蓋的密封結構，以及可向罐體內輸入原料及配液和輸出萃取液的管道接口和閥門； 與萃取罐相連、使萃取罐內部保持IOOMPa以下高壓的高壓泵；在萃取罐內部設置有原料罐和發出振動頻率在ISKHz 33KHz范圍內的非線性振動裝置；所述頂蓋上設有一排液出氣孔和導線連接孔，該排液出氣孔與一密封閥相連，通過該導線連接孔可將所述非線性振動裝置與萃取罐的外部電源相連，該排液出氣孔還與同所述輸出萃取液的管道接口相連；一供液系統與所述輸入管道接口相連，以向所述萃取罐輸入配液；其特征在于，一粉碎均質預處理系統與所述輸入配液管道接口相連，以連續提供萃取原料。
2.如權利要求1所述的提取裝置，其特征在于，所述原料罐為一圓筒形支架，在支架頂端的中央設置有一懸掛所述非線性振動裝置的吊鉤。
3.如權利要求1或2所述的提取裝置，其特征在于，所述吊鉤上懸掛一串或多串非線性振動裝置。
4.如權利要求1所述的提取裝置，其特征在于，所述輸出萃取液的管道接口還包括一設置于出口處的均質頭。
5.如權利要求1或4所述的提取裝置，其特征在于，還包括一成品系統同所述輸出萃取液的管道接口相連。
6.一種裝載了如權利要求1所述生物組織常溫全成分連續提取裝置的車載流水線，其特征在于，包括內部設置有所述連續提取裝置的車廂廂體和承載廂體的車輛。
7.如權利要求6所述的流水線，其特征在于，所述廂體還包括設置有清洗除菌設備以便操作人員準備進行清洗除菌的準備室和設置有連續萃取設備以進行連續提取的萃取室。
8.如權利要求6所述的流水線，其特征在于，所述廂體設有便于操作人員上下的可吊放的階梯。
9.如權利要求6、權利要求7或權利要求8所述的流水線，其特征在于，所述載車包括第一承載車輛及其廂體和第二承載車輛及其廂體，第一承載車輛車廂廂體包括由盥洗室和除菌室組成的準備室，第二承載車輛車廂廂體包括萃取室。
10.如權利要求9所述的流水線，其特征在于，所述除菌室設有一開門同所述萃取室所設有的開門對接。
11.如權利要求9所述的流水線，其特征在于，所述第二承載車輛車廂廂體還設有一成品出口，該成品出口同成品系統輸出口相連接。
12.一種使用了權利要求1所述裝置的提取方法，包括以下步驟原料放入粉碎均質預處理系統粉均質后，在18KHz 33KHz頻率范圍內非線性振動下，在在25MPa 35MPa壓力范圍內，加以配液，在0°C 50°C溫度條件下進行連續萃取，即可獲得含有生物組織全成分的萃取液。
全文摘要
本發明涉及一種連續提取裝置，尤其是生物組織常溫全成分連續提取裝置及其車載流水線及其提取方法。發明人基于已授權專利的萃取裝置進行改進，添加了粉碎均質預處理系統對原料進行預加工，實現了原料的連續供給，將原有排液出氣孔作為出氣排液孔，作為萃取液提取的通道，在提取萃取液時，同時去除內存空氣的問題，進而達成了萃取液的連續提取，提高了產能、降低了成本。本發明在上述連續提取裝置基礎上，將該裝置設置于承載車輛上，構成一移動工廠流水線，以便在任何地方進行萃取，減少地域限制，增加了生產的靈活性，以進一步提高萃取液品質、降低生產成本。
文檔編號B01D11/02GK102489039SQ20111038833
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者曹培生 申請人:曹培生