73 - 食品科学技术学报页

量的中药和天然产物提取生产.
1郾 2摇 管道式超声提取设备
管道式超声波提取设备适用于连续大型化生
产, 管道形式有单管型、 阵列型、 螺旋形. 现在较为
流行的管道式连续逆流超声波提取设备,其基本结
构如图 2 [9] .
1,2. 物料运送螺旋;3. 超声发生器;4. 浸取器后盖 ;5. 出液口 ;6.
循环泵;7. 转子流量计;8. 高位计量计;9. 低温恒温水浴 ;10. 加料
器;11. 出渣口
图 2摇 管道式逆流超声提取设备
Fig. 2摇 Equipment of pipeline flow ultrasonic extraction
摇
连续逆流超声波提取设备能实现连续化作业及
动态逆流提取, 提高了生产效率, 提取时间由 60 ~
300 min 缩短至 20 ~ 40 min,减少了溶剂用量, 降低
了提取温度, 保证了产品质量, 降低了能耗,避免了
残渣对环境的污染, 被广泛应用于使用各种溶剂从
植物药材中提取各种天然产物, 特别是使用挥发性
有机溶剂对较大规模单味药材的提取[10 - 11] . 但由
于超声波穿透深度有限 ,管道直径均在 20 ~ 50 cm
之间;并且大型超声提取设备需要很长的管道来保
证提取率,不适应多种工艺参数调整 [1] .
2摇 工业化超声波提取设备最新发
展———循环超声波提取
2郾 1摇 循环超声波提取技术的研发背景
由于超声波对静止物料的作用效果有限 ,研究
人员提出了循环超声波提取技术. 经过多年的实验
发现,循环超声波提取技术可显著增加超声场的物
料处理能力, 解决了超声提取的工艺放大难题, 极大
地拓宽了超声提取的应用范围[12] .
2郾 2摇 循环超声波提取设备的结构及其特点
小型实验室循环超声波提取设备结构如图 3,
其包括超声提取罐和超声发生装置. 超声发生装置
包括聚能式超声发生装置和发散式超声发生装置 .
其中聚能式发生装置有一个聚能超声振子 , 发散式
超声发生装置有多个发散超声振子, 整个循环超声
提取设备置于移动支架上 [13] .
1. 聚能式超声头;2. 进料口;3. 观测孔;4. 4 组发散式超声头;5. 温
度传感器;6. 加热棒;7. 电机;8. 恒温套筒;9. 架子;10. 出料口
图 3摇 循环超声提取的结构示意
Fig. 3摇 Structure of cycle of ultrasonic extraction
摇
循环超声提取技术适用范围更广 、常温常压操
作 、提取成本较低 、 提取效率较高. 由于提取温度
低 ,最大限度地保持了物料中原有的各种有效成分
( 特别是各种热敏性成分); 同时, 由于提取时间短,
使提取产品中无用的杂质组分含量减少. 循环提取
设备较其他超声提取设备具有突出特点 ( 见表 1) .
循环超声波提取设备的研制成功 ,对于推动动植物
资源有效提取的现代化 、 产业化具有非常重要的
意义 [13] .
3摇 连续循环超声波提取生产线的设计
连续循环超声波提取生产线是将循环超声提取
设备与传统植物资源提取工业化生产线有机结合 ,
如图 4. 其包括物料包装系统、物料输送系统、 超声
波提取系统 、提取液浓缩系统和回收系统. 其特点
是 :结构简单、使用方便、可实现恒温连续提取 ;超声
提取设备的管道可根据生产车间环境设计为直线型
或环形等多种形状; 物料提取完后自动回收, 提取液
自动排出.
07 食品科学技术学报 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2014 年 9 月