逆流提取設(shè)備設(shè)計(jì)由一定數(shù)量的裝置組裝而成。預(yù)浸潤(rùn)設(shè)備、提取設(shè)備主體、出料器、擠汁機(jī)、輸液管道連接而成。連續(xù)逆流工藝,其工作流程為:將已切的凈藥材或者植物的根莖葉,通過(guò)過(guò)定量投料機(jī)構(gòu).均勻地投進(jìn)機(jī)組的一端,再通過(guò)螺旋式槳葉慢慢地推向機(jī)組的另一端,按工藝所需的一定時(shí)間,自動(dòng)排出,而溶媒由另一端用流量計(jì)按工藝要求定量控制加入,使藥材或植物的根莖葉與溶媒的走向完全相反。
在運(yùn)行中,藥材在推進(jìn)器的作用下不斷的翻動(dòng)著向前與溶媒置換、磨擦,不停地更新擴(kuò)散的界面使整個(gè)提取過(guò)程取得最大的濃度差,從而縮短提取時(shí),提高浸出成份收得率。由于本機(jī)組屬密閉操作系統(tǒng),因而也造合揮發(fā)性有機(jī)溶媒的浸出。同時(shí),機(jī)組的加料和排渣均自動(dòng)完成,清洗時(shí)打開上部門蓋即可,滿足CIP 要求。如果生產(chǎn)需要,對(duì)最后一罐排出的含極少有效成分的藥渣可進(jìn)入擠汁機(jī)或溶媒回收器處理干凈,既提高了有效成分的收率又不污染環(huán)境,潔凈衛(wèi)生,符合藥品生產(chǎn)的GMP 要求。
]]>超聲提取法就是應(yīng)用超聲波發(fā)生的激烈振動(dòng)以及很高很快的加速度、激烈的空化效應(yīng)、攪拌等特殊作用可以破壞植物的細(xì)胞使溶媒可以浸透到被提取物的細(xì)胞中以便使被提取物的化學(xué)成分溶于液體之中,再經(jīng)過(guò)化學(xué)分離提純以得到所需求的成分。
超聲提取的主要?jiǎng)恿κ锹暱栈?。空化的現(xiàn)象是指在超聲波的作用下,在液體中構(gòu)成空腔的現(xiàn)象。這些空腔隨傳播著的聲波的頻率而伸張和壓縮。聲空化是液體中氣泡在聲場(chǎng)作用下所發(fā)生的一系列動(dòng)力學(xué)進(jìn)程。當(dāng)足夠強(qiáng)度的超聲波經(jīng)過(guò)液體時(shí)當(dāng)聲波負(fù)壓半周期的聲壓值超越液體內(nèi)部的靜壓強(qiáng)時(shí),存在液體中的微小氣泡(稱作空腔或空化核)就會(huì)迅速增大,而在相繼而來(lái)的聲波正壓相中,氣泡會(huì)忽然絕熱壓縮。當(dāng)壓縮時(shí),氣泡的尺寸會(huì)變小,同時(shí)它所產(chǎn)生的巨大壓力極有可能會(huì)使空腔完全消失,既有可能使它們完全閉合。因?yàn)樵陂]合之前的瞬時(shí)空腔及其四周微小的空間內(nèi)呈現(xiàn)熱點(diǎn),造成高溫高壓區(qū)(壓力可達(dá)幾千個(gè)大氣壓,溫度超過(guò)5萬(wàn)攝氏度),并伴有強(qiáng)大的沖擊波和速度達(dá)400千米的射流。所以在空腔完全閉合的瞬時(shí),由于出現(xiàn)這種極端的物理環(huán)境,只是中草藥化學(xué)成分的細(xì)胞在溶劑中瞬時(shí)產(chǎn)生的空化泡的崩潰而破裂,以便溶劑浸透到細(xì)胞內(nèi)部而使細(xì)胞中的化學(xué)成分溶于溶劑之中。
同時(shí),超聲波發(fā)生的振動(dòng)效果增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。而且超聲波破碎進(jìn)程是一個(gè)物理進(jìn)程,浸泡提取進(jìn)程中無(wú)化學(xué)反應(yīng),被浸泡的化學(xué)成分的構(gòu)造和性質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生變化,因此超聲波的振動(dòng)效果加強(qiáng)了細(xì)胞的破碎速度,縮短了破碎時(shí)間,促進(jìn)了化學(xué)成分向溶劑中溶解。所以用超聲波提取化學(xué)成分可以大大的減少提取時(shí)間,加強(qiáng)了提取率?;瘜W(xué)成分的構(gòu)造和性質(zhì)也不會(huì)改變超聲波作用時(shí)其效果不只取決于超聲波的強(qiáng)度和頻率,而且與被破碎物的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。計(jì)算表明水中當(dāng)超聲波輻射面上的強(qiáng)度達(dá)300W/m2時(shí)就會(huì)形成空化現(xiàn)象,使被破碎的生物體和細(xì)胞完全破碎。從理論上講,確定被破碎物所處介質(zhì)中氣泡的大小后即可選擇適合的超聲波頻率。但事實(shí)上被破碎物所處介質(zhì)中氣泡的大小不是單一的,而是存在著一個(gè)分布范圍。所以超聲波的頻率應(yīng)有一定范圍的變化,既有一個(gè)頻率寬帶。因而,頻率寬帶比單一頻率效果又要好一些。今后我們將從這個(gè)角度深化研究。
]]>超聲波提取是利用超聲輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng) ,加速目標(biāo)成份進(jìn)入溶劑 ,極大地提高提取率 ,除空化作用外 ,超聲波的許多次級(jí)效應(yīng)也都有利于目標(biāo)成份的轉(zhuǎn)移和提取 ,如機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng) ,增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度 ,增加溶劑穿透力 ,提高固液及液液傳質(zhì)擴(kuò)散速率 ,從而加速目標(biāo)成份進(jìn)入溶劑 ,縮短提取時(shí)間 ,有效地提高提取率。
連續(xù)逆流技術(shù)與超聲波萃取技術(shù)的結(jié)合為提取工藝床造了無(wú)與倫比的結(jié)合,逆流提取技術(shù)在提取過(guò)程中由于濃度差極大 ,溶劑在進(jìn)浸出艙時(shí) ,被提取物在溶劑中的濃度為 0,溶劑迅速進(jìn)入被提取原料中 ,而超聲波的強(qiáng)烈的空化效應(yīng)又使目標(biāo)成份 、迅速進(jìn)入溶劑中 ,兩相作用的結(jié)果使提取速率極大地加快 ,提取率顯著提高。同時(shí) ,該工藝可用任何一種溶劑 ,不受溶劑極性限制 ,可用于很多化合物的提取。本工藝具有以下特點(diǎn) :連續(xù)提取、常溫常壓提取、溫控均勻、能量消耗大幅度減少、出液系數(shù)小 (溶劑消耗少)、生產(chǎn)安全、提取物穩(wěn)定性好、勞動(dòng)強(qiáng)度小、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、提取成本低等。
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連續(xù)逆流提取設(shè)備與平轉(zhuǎn)提取設(shè)備為兩種主要的逆流提取設(shè)備,兩者的主要區(qū)別連續(xù)逆流提取設(shè)備為無(wú)級(jí)次逆流后者為有級(jí)次的逆流提取設(shè)備:
1、提取收率的不同,連續(xù)逆流設(shè)備由于溶媒在整個(gè)提取管中可以形成穩(wěn)定均勻的濃度梯度,理論上連續(xù)逆流提取設(shè)備提取率可以做到100%,但實(shí)際上由于設(shè)備設(shè)計(jì)、工藝條件的限制、設(shè)備操作等原因,提取率一般在90%-99%之間,而平轉(zhuǎn)浸出設(shè)備由于其原料造粒問(wèn)題、設(shè)備構(gòu)造及操作等原因,一般要比連續(xù)逆流提取設(shè)備提取率低5%-10%。
2、使用原料的形態(tài)不同,連續(xù)逆流提取設(shè)備只要原料粉碎至一定的細(xì)度即可無(wú)需造粒,而平轉(zhuǎn)浸出設(shè)備提取則必須造粒,由于生產(chǎn)上多了一道工序所以必然要增加生產(chǎn)成本。
3、提取時(shí)間的不同,連續(xù)逆流設(shè)備由于在提取管段上加了超聲波裝置,由于物料在萃取過(guò)程中受到超聲場(chǎng)的空化及高速攪拌作用的影響加速了有效物質(zhì)的傳質(zhì)過(guò)程,所以縮短了辣椒紅素的萃取時(shí)間保證產(chǎn)品品質(zhì)(辣椒紅素的提取時(shí)間一般為30分鐘左右),而平轉(zhuǎn)浸出器的提取時(shí)間遠(yuǎn)高于連續(xù)逆流超聲提取設(shè)備。
4、對(duì)人的操作熟練程度要求不同,連續(xù)逆流提取設(shè)備除了進(jìn)料與排渣需要人操作以外,在提取過(guò)程中基本無(wú)需人的參與操作,整個(gè)過(guò)程都是在程序的控制下完成的,所以,提取收率及產(chǎn)品品質(zhì)比較穩(wěn)定,不會(huì)由于人的因素而受影響。
5、使用溶媒的料液比基本相同,由于兩種設(shè)備都屬于套提,使用的溶媒量都比較少。
6、單臺(tái)設(shè)備原料處理量不同,一般平轉(zhuǎn)浸出設(shè)備單臺(tái)設(shè)備原料的處理量比較大,而逆流提取設(shè)備單臺(tái)設(shè)備處理原料量比平轉(zhuǎn)要?。▎闻_(tái)設(shè)備最大量一般為1500kg/h左右)。
綜上所述,兩者雖然同為逆流提取設(shè)備,但連續(xù)逆流提取設(shè)備與平轉(zhuǎn)式有著明顯的優(yōu)勢(shì)。
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