[发明专利]空化耦合辅助加热提取天然抗氧化物的装置

说明书

一种空化耦合辅助加热提取天然抗氧化物的装置，包括定子、转子、转轴、超声波换能器和加热器，定子为密封筒体，定子内壁上分布有超声换能器，定子的两侧分别设置排液口和进液口，转轴安装在定子中，转子处于定子中并安装在转轴上，转子上分布有叶片，叶片内部带有空腔，叶片中在空腔的相对两侧分布有空化通孔，定子上嵌装有加热器。提取样本加水得到混合液，输送至本发明装置中，通过高效耦合水力空化、超声空化和辅助加热三种工艺，提取杉木针叶叶片中的天然抗氧化物，整个过程效果好、可放大性好、处理量大、成本低、可连续作业，不产生二次污染，在天然抗氧化物的提取领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及用于天然抗氧化物提取的装置，耦合水力空化、超声空化和辅助加热，属于天然抗氧化物的提取技术领域。

背景技术

杉木是裸子植物，杉科、杉木属、为常绿乔木，是中国南方最重要的优良、速生用材树种，其生长速度快、材质轻软、纹理通直、结构均匀、耐腐性强。随着生态建设中杉木人工林培育面积和区域不断扩大，在其抚育、间伐过程中产生大量剩余树叶，剩余物巨大，如何利用这些剩余物资源，丰富杉木人工林产品种类，提高杉木综合利用效率，对于促进杉木人工林总体产值提升具有重要意义。来自不同植物品种的杉木针叶在人类健康和其他应用方面有着悠久的历史，其抗炎和防腐特性后来被归因于各自的精油(EOs)、多酚类和类黄酮，且与其抗氧化活性有关。

长期以来，人们化使用合成的抗菌剂和抗氧化剂来实现保鲜和抗氧化功能。但是人工合成的抗菌剂、抗氧化剂虽然具有高效的特点，但是其高毒性引起了人们的关注，人们逐步致力于提取天然抗氧化物并投入使用。

研究发现，大多数针叶树种的提取物表现出广泛而显著的生物活性，如抗增殖、抗菌、抗炎等。大多数研究致力于通过不同的技术，如蒸汽蒸馏、浸渍、溶剂萃取、冷压等手段从植物的部分中提取的基本油料。酚类化合物的提取利用了甲醇、乙醇、丙酮、二乙醚或乙酸乙酯等溶剂,但这些溶剂对人体健康有潜在危害,因此往往与不同比例的水混合使用。除了固有的复杂性，以及具有潜在的有害化学物质外，这种选择性提取技术需要较高的处理温度，以及较长的处理时间。因此，有必要找到一种可以高效、实用的提取天然抗氧化物的技术。

CN201310016502.9公开的《提取银杏叶中原花青素的方法》，CN201310062944.7公开的《一种从红花鹿蹄草提取物中分离纯化梅笠草素的方法》，CN104256640B公开的《一种从人心果叶子提取天然抗氧化物的方法》虽然提出了制备方法，但均为负压空化且并未耦合其他技术，对空化设备也没有提出合理有效的设计方案。

发明内容

本发明针对现有天然抗氧化物提取工艺存在的不足，提出一种提取高效便捷的空化耦合辅助加热提取天然抗氧化物的装置。

本发明的空化耦合辅助加热提取天然抗氧化物的装置，采用以下技术方案：

该装置，包括定子、转子、转轴、超声波换能器和加热器，定子为密封筒体，定子内壁上分布有超声换能器，定子的两侧分别设置排液口和进液口，转轴安装在定子中，转子处于定子中并安装在转轴上，转子上分布有叶片，叶片内部带有空腔，叶片中在空腔的相对两侧分布有空化通孔，定子上嵌装有加热器。

所述定子内径为300～550mm，定子宽度为200～500mm，壁厚为15～40mm；所述叶片长为50～200mm，宽度为30～60mm，厚度为10～30mm。

所述超声波换能器与超声波发生器连接，超声波发生器频率为40～80kHz，单机功率为2000～3000W。

所述超声波换能器等间距地沿轴向与周向嵌入于定子内壁，每圈2～8个，共2～6圈。

所述进液口和排液口对角设置，进液口的进液流量为1.5～4.5m³/h。

所述转子在转轴上轴向等距分布有2～6个。

所述转轴的转速为2500～3000r/min。