一种中药材超声波及微波提取系统及提取工艺技术方案

本发明专利技术提供中药材超声波及微波提取系统，具有协同调控装置，协同调控装置上设置第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，协同调整装置控制先微波导入装置导入微波，一定时间后，第一报警装置向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置控制超声波导入装置导入超声波；再过一定时间后，第二报警装置向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置控制微波导入装置和超声波导入装置改变其运行功率，使运行功率分别低于其初始功率；第三报警装置在微波导入装置和超声波导入装置以改变后的运行功率工作一定时间后向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置先控制微波导入装置停止工作，后控制超声波导入装置停止工作。通过设置协同调控装置，对超声波和微波的导入时间、导入顺序、导入功率以及关闭时间进行严格控制，从而达到超声波与微波的最佳匹配效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供中药材超声波及微波提取系统，具有协同调控装置，协同调控装置上设置第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，协同调整装置控制先微波导入装置导入微波，一定时间后，第一报警装置向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置控制超声波导入装置导入超声波；再过一定时间后，第二报警装置向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置控制微波导入装置和超声波导入装置改变其运行功率，使运行功率分别低于其初始功率；第三报警装置在微波导入装置和超声波导入装置以改变后的运行功率工作一定时间后向协同调控装置发出报警信号，协同调控装置先控制微波导入装置停止工作，后控制超声波导入装置停止工作。通过设置协同调控装置，对超声波和微波的导入时间、导入顺序、导入功率以及关闭时间进行严格控制，从而达到超声波与微波的最佳匹配效果。【专利说明】—种中药材超声波及微波提取系统及提取工艺
本专利技术涉及一种中药材的超声波及微波提取系统及提取工艺，属于中药有用成分的萃取
。
技术介绍
植物或中药中的天然活性成分在医药、食品、化工、化妆品、饲料等领域中具有广阔的应用前景。制药工业中中药浸膏、流浸膏或生物活性物质的制备以及食品、化妆品、饲料工业中植物来源的功能性添加剂的制备都需要采用提取设备；在化工和化学分析领域中，样品前处理或样品制备、化学合成等过程也可能需要采用消解、萃取设备或反应器。超声波辅助提取和微波辅助提取是近年来新兴的提取技术。从干燥物料中提取目标化合物大致分为两个步骤:1)物料的浸润，即物料的膨胀和水化；2)可溶性目标化合物通过扩散、渗透从物料到溶剂的传质过程。研究表明，超声波可以使植物细胞壁产生孔洞，有利于细胞中目标化合物的溶出，可以促进传质过程。此外，超声波还可以降低物料粒度，从而增加物料与溶剂的接触面积，有利于目标化合物的提取。超声波辅助提取具有操作方便、成本低廉、提取时间短、易于放大生产等优点。目前常用的超声波提取装置包括探头式提取装置和水浴式提取装置。前者的探头作用范围有限，不利于放大生产；后者产生的超声波振动能必须通过介质和样品瓶才能传递至样品，这种间接的超声波作用方式可能影响提取效率。微波可被细胞内的极性水分子或被提取物质吸收并产生大量热量，使细胞内温度迅速上升，水汽化产生的压力可将细胞膜和细胞壁冲破，形成较大的传质通道，从而促进目标化合物的提取。微波辅助提取具有提取时间短、溶剂用量少、提取效率高等优点。目前常用的微波提取装置包括密封式高压萃取罐和开放式常压萃取装置。前者对萃取罐材料的强度和密封性要求很高，样品处理量小，安全性差，价格昂贵，且需要较长的冷却时间。后者往往不能调节提取温度，影响了提取工艺的优化，温度过高时可能导致一些热不稳定性目标化合物降解。近年来，为了提高提取效率，将超声波和微波提取技术相结合的专利文献屡见不鲜，中国专利文献既能充分利用超声波振动的空穴效应与微波辐射既具有高能作用，又能克服常规超声波和微波提取技术的某些不足。中国专利CN2748147Y，CN1651896A.CN2773664Y.CN2822737Y, CN2880211Y公开了几种超声波微波提取装置，各具特色。但是，研究表明，现有的超声波和微波提取装置往往存在下列问题:利用现有上述超声波微波提取装置进行萃取时，随着时间的推移样品中的活性物质含量呈现出先低后高而后又降低的趋势，尤其在提取的中后期，检验出的样品溶液中的生物活性物质的量反而显著降低，大大削弱了超声波和微波的协同工作效果。在人们的普遍观念里，超声波以及微波的导入时间、导入功率越大提取效果就应该越好，然而，上述现象与人们的普遍观念意识相距较大，现有技术中还没有找到产生上述现象的原因以及解决方式。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的超声波及微波提取装置造成超声波和微波的协同效果不佳的技术缺陷，从而提供一种具有较高的协同提取效果，提取效率较高且能量损耗低的超声波微波提取系统。本专利技术要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的超声波及微波提取装置造成超声波和微波的协同效果不佳的技术缺陷，从而提供一种具有较高的协同提取效果，提取效率较高且能量损耗低的超声波微波提取工艺。为此，本专利技术提供中药材超声波及微波提取系统，包括上盖可开启的封闭箱体，设置于所述封闭箱体内部的具有可开启的入口的样品溶液装置，位于所述样品溶液装置和所述箱体之间并贴合所述样品溶液装置的侧壁设置的具有冷却液进口和冷却液出口的循环冷却装置，还包括设置在所述样品溶液装置上的可移动的微波导入装置、可移动的超声波导入装置以及协同调控装置，所述协同调控装置通过控制所述微波导入装置和所述超声波导入装置在所述样品溶液装置上的位置使得所述微波导入装置向样品溶液装置中的微波导入方向和所述超声波导入装置向所述样品溶液装置中的超声波导入方向始终正交垂直，并且，所述协同调控装置上设置第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，提取开始时，所述协同调整装置控制所述微波导入装置导入微波，一定时间后，所述第一报警装置向所述协同调控装置发出报警信号，所述协同调控装置控制所述超声波导入装置导入超声波；再过一定时间后，所述第二报警装置向所述协同调控装置发出报警信号，所述协同调控装置控制所述微波导入装置和超声波导入装置改变其运行功率，使运行功率分别低于其初始功率；所述第三报警装置在所述微波导入装置和所述超声波导入装置以改变后的运行功率工作一定时间后向所述协同调控装置发出报警信号，所述协同调控装置先控制所述微波导入装置停止工作，后控制所述超声波导入装置停止工作。所述样品溶液装置为长方体的腔体，所述微波导入装置具有设置在所述样品溶液装置上的偶数个微波入口，偶数个微波入口在所述腔体的样品溶液形成的空间的对角线的两端以最远距离成对分布。所述微波入口为长方形形状或梯形形状的开口，位于同一空间对角线两端的两个微波入口，其中一个微波入口的短边沿水平方向设置，另一个微波入口的短边沿竖直方向设置，短边沿竖直方向设置的所述微波入口此短边沿水平方向设置的所述微波入口更靠近所述样品溶液装置的竖直方向的棱边；所述微波入口的长度和宽度的此值为25/12-24/13。所述微波导入装置还包括与所述微波入口连接的梯形截面的导入腔，所述导入腔的小口端与所述微波入口连接，两者的连接处设置微波抑制套圈，所述微波导入腔的大口端与磁控管连接，所述磁控管的外壁上设置冷却器，所述冷却器包括套接安装在所述磁控管阳极的安装座，所述安装座上设置环形通水腔以及从所述安装座上向上突出的凸起部，所述凸起部将所述环形通水腔分割为与进水口连接的进水通道以及与出水口连接的出水通道。还包括设置在所述封闭箱体内部用于使提取不彻底的样品溶液回流的第一回流装置，所述第一回流装置包括插入在样品溶液液面以下的用于将提取好的样品溶液迸出的液体泵，与所述液体泵连接的出料管，安装在所述出料管的出口处的喷射口，所述喷射口对应收集槽设置，所述喷射口通过开关阀与出料管连通或断开，还包括回流管，所述回流管的一端插入到所述样品溶液装置中，另一端通过单向阀与出料管连通或者断开。本专利技术提供的中药材的超声波及微波提取系统，还包括设置在所述样品溶液装置全部液面以下并通过连接管与所述出料管连通的用于对样品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中药材超声波及微波提取系统，包括上盖可开启的封闭箱体(1)，设置于所述封闭箱体(1)内部的具有可开启的入口的样品溶液装置(2)，位于所述样品溶液装置(2)和所述箱体(1)之间并贴合所述样品溶液装置(2)的侧壁设置的具有冷却液进口(31)和冷却液出口(32)的循环冷却装置(3)，其特征在于：还包括设置在所述样品溶液装置(2)上的可移动的微波导入装置(5)、可移动的超声波导入装置(6)以及协同调控装置(7)，所述协同调控装置(7)通过控制所述微波导入装置(5)和所述超声波导入装置(6)在所述样品溶液装置(2)上的位置使得所述微波导入装置(5)向样品溶液装置(2)中的微波导入方向和所述超声波导入装置(6)向所述样品溶液装置(2)中的超声波导入方向始终正交垂直，并且，所述协同调控装置(7)上设置第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，提取开始时，所述协同调整装置(7)控制所述微波导入装置(5)导入微波，一定时间后，所述第一报警装置向所述协同调控装置(7)发出报警信号，所述协同调控装置(7)控制所述超声波导入装置(6)导入超声波；再过一定时间后，所述第二报警装置向所述协同调控装置发出报警信号，所述协同调控装置(7)控制所述微波导入装置(5)和超声波导入装置(6)改变其运行功率，使运行功率分别低于其初始功率；所述第三报警装置在所述微波导入装置(5)和所述超声波导入装置(6)以改变后的运行功率工作一定时间后向所述协同调控装置(7)发出报警信号，所述协同调控装置(7)先控制所述微波导入装置(5)停止工作，后控制所述超声波导入装置(6)停止工作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王茜南，王永和，
申请(专利权)人：王茜南，
类型：发明
国别省市：浙江;33