75 - 食品科学技术学报页
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置将浓缩后的提取液进行提纯和干燥
.
3郾 5摇
回收系统
回收系统包括溶剂回收装置和物料回收装置
.
溶剂回收装置将蒸发冷凝得到的溶剂加入溶剂储罐
中
,
并通过溶剂输送设备再次进入生产线中进行循
环利用
;
物料回收装置整理回收从提取管道中出来
的物料包
,
可将其整理回收或进入下一级提取液浓
缩系统以进行多级提取
.
连续循环超声波提取生产线基本工艺流程为
:
将处理好的物料通过物料包装设备加工成物料包
,
物料包通过物料输送装置进行运输
,
在经过物料包
整理装置整理后进入超声波提取管道中进行超声提
取
,
提取完成后自动回收进物料回收箱中
.
4摇
实验研究
中草药成分提取传质动力学方程大多基于
Fick
第一定律扩散方程提出
[14]
,
其表达式为
:
J
= -
D
d
C
d
x
,
(1)
式
(1)
中
,
J
为扩散通量
;
D
为扩散系数
,
表示单位浓
度梯度
、
单位时间内通过单位截面积的质量
,
其与扩
散边界层的浓度有关
,
也与提取温度
、
提取溶剂湍流
等有关
;
C
为溶液质量浓度
,
随提取时间变化
[15]
,
在
单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩
散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比
.
即浓度
梯度越大
,
扩散通量越大
.
以茶多酚提取实验为例
,
由式
(1)
可知
,
影响因
素包括茶叶粒度
、
料液比
、
提取时间
、
提取温度
、
超声
功率等
.
根据超声波萃取植物资源有效成分的动力
学关系设定合理的工艺参数
,
并结合实际投料试验
生产的数据
,
从耗材
、
产量
、
人工
、
耗电
、
其他消耗等
5
方面对连续循环超声提取技术与其他超声提取工
艺进行对比
,
详见表
2.
表
2摇
连续循环超声提取技术与其他超声提取技术的利润对比
Tab. 2摇 Comparison of profits between continuous loop ultrasonic extraction technology and common
extraction technology
循环超声提取 普通超声提取 利润差
/
万元
备注
茶叶消耗
/ t
6
4
- 2
陈茶
、
茶叶末等
,
每吨按
10 000
元计算
溶剂消耗
/ t
0郾 3
0郾 5
0郾 11
每吨溶剂按
5 500
元计算
产量
/ t
1郾 5
1
14
茶多酚成品每吨按
28
万元计算
人工
/
人
12
36
0郾 24
每班每人按
100
元计算
耗电
/
度
2 400
1 000
- 0郾 112
每度电按
0郾 8
元计算
其他消耗
/
万元
0郾 9
0
- 0郾 9
每天消耗
18 000
个包装袋
,
每个袋按
0郾 5
元计算
总计
/
万元
34郾 623
23郾 285
11郾 338
摇 摇
以每天总生产计
摇 摇
由表
2
比较可知
,
采用连续循环超声提取生产
线与普通超声提取相比
,
明显提高了产量
,
每天可多
产生利润
11郾 338
万元人民币
,
可见其经济效益是比
较明显的
.
但是
,
连续循环超声提取技术在设计
、
试车及生
产过程中还存在以下问题
:1)
设备前期投入高
,
本
生产线的超声提取装置需要定制
,
国内超声提取设
备生产企业并不多
,
能确保循环超声提取设备正常
运行的生产厂商更少
.
另外
,
生产线需要的配套设
备很多
,
因此相对其他超声提取设备而言同等规模
的生产线投入更高
. 2)
占地面积大
,
由于生产线的
设备多
,
且大部分均水平布置
,
厂房面积较小的生产
企业应慎重选用
.
5摇
结
摇
论
连续循环超声波提取设备生产线解决了超声波
技术在植物资源提取方面存在的问题和难点
,
这一
装置集成了循环超声提取
、
动态连续提取
、
自动渣液
分离等新技术
,
实现了在自动控制下全程连续化密
封作业
,
自动回收废渣等
.
与其他超声提取相比具
有高效
、
安全
、
环保等明显优势
,
对推动超声波工业
化提取植物资源中的有效成分具有重要意义
.
参考文献
:
[1]摇
白中明
.
工业化超声波中药提取装备研究
[ J].
中草
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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
