一种亚临界流体提取生物活性成分设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种亚临界流体提取生物活性成分设备和方法，所述亚临界流体提取生物活性成分设备包括：萃取物料自动供应和萃余物自动回收系统、萃取剂供应系统、夹带剂供应系统、萃取系统、分离系统设备的萃取剂回收系统、萃取塔萃取剂回收系统、脱溶系统、供热系统、计算机控制系统。本发明专利技术与传统的溶剂萃取技术相比，该设备和方法所得到的产品能够保证生产成本与其接近，但产品天然品质更好，生物活性成分能够更完整的保存，而且提取效率更高。

A Subcritical Fluid Extraction Equipment and Method for Bioactive Components

The invention discloses a device and method for extracting biologically active ingredients by subcritical fluid, which comprises an automatic supply system for extracting materials and an automatic recovery system for extracting residues, an extractant supply system, an entrainer supply system, an extraction system, an extractant recovery system for separating system equipment, an extractant recovery system for extracting tower and a desolvent system. Unity, heating system, computer control system. Compared with the traditional solvent extraction technology, the product obtained by the device and the method can ensure that the production cost is close to it, but the natural quality of the product is better, the biological active ingredients can be preserved more completely, and the extraction efficiency is higher.

【技术实现步骤摘要】
一种亚临界流体提取生物活性成分设备和方法
本专利技术涉及生物活性成分提取
，具体涉及一种亚临界流体提取生物活性成分设备和方法。
技术介绍
近年来,随着人们生活水平的提高、回归自然意识的增强，特别是对天然产物中生物活性成分药效研究的深入，对活性成分的提取已经成为该领域的研究热点之一。目前，世界各国对天然生物活性成分提取物的需求量逐年攀升的同时，对天然来源的生物提取物的质量品质、产品稳定性和溶剂残留等问题也都越来越关注，传统的水蒸气蒸馏、溶剂提取、压榨法、吸附法等加工手段由于提取过程中存在着活性成分损失大、产品的天然品质破坏严重或溶剂残留等问题已经不能满足行业发展的需要。微波辅助提取、加速溶剂萃取、超声波辅助萃取、超临界流体萃取、超高压萃取技术、大孔树脂吸附技术以及多溶剂混合萃取等新技术在活性成分的萃取分离方面得到了迅速的发展。这些新技术中有些已有了工业化的应用，但由于设备造价昂贵，投资大，产量小，造成生产成本偏高，利润偏低，影响了技术的推广和企业的发展；有些则是由于所使用的材料中含有一些可能危害人体健康的成分，限制了技术的应用范围(如大孔树脂吸附提取法由于在提取过程中可能存在的有机物污染已被卫生部禁止在保健食品生产中使用)。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种亚临界流体提取生物活性成分设备和方法，用以高效、安全的提取生物活性成分。为实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种亚临界流体提取生物活性成分设备，包括：萃取剂供应系统、夹带剂供应系统、萃取系统、分离系统、设备的萃取剂回收系统、萃取塔萃取剂回收系统、供热系统；其中，萃取剂供应系统包括萃取剂存储罐、第一高压输送泵、第一预热器、第一气体压缩机、过滤器和第一连接管道；萃取剂供应系统用于保证所述亚临界流体提取生物活性成分设备工作过程所需萃取剂的循环使用和存储；夹带剂供应系统包括至少一个夹带剂存储罐、夹带剂泵和第二连接管路组成；夹带剂供应系统用于为萃取系统提供至少一种夹带剂；所述夹带剂为用于增强萃取系统的萃取能力和/或萃取选择性的辅助溶剂；萃取系统包括萃取剂增压泵、夹带剂泵、第二预热器、至少二个萃取塔、第三连接管路；萃取系统用于保证按照生产设定的工艺参数来控制相应的萃取温度、萃取压力、萃取剂流量和萃取时间，以使萃取物料中的生物活性成分溶解在萃取溶解中；分离系统包括加热器、第一缓冲过滤器、至少一个分离器和第四连接管路；分离系统用于控制相应的分离温度和分离压力，使得从萃取塔中流出的含有萃取物料的生物活性成分的萃取剂能够在分离器中得以分离；其中，生物活性成分留在分离器中，萃取剂从分离器中气化，从而完成生物活性成分和萃取剂的分离；设备萃取剂回收系统包括第一真空机组、第一气体压缩机、第二缓冲过滤器、第一冷凝器和第五连接管路；设备溶剂回收系统用于将从分离器中气化的萃取剂通过第一气体压缩机压缩、第一冷凝器冷凝液化后输送至萃取剂供应系统的萃取剂存储罐；萃取塔萃取剂回收系统包括真空压缩机组、第三缓冲过滤器、第二气体压缩机、第二冷凝器和第六连接管路；萃取塔萃取剂回收系统用于在多个萃取塔交替工作时，对待填料萃取塔中气化的萃取剂进行回收，所述待填料萃取塔为交替工作的多个萃取塔中的一个或多个需要填装萃取物料的萃取塔；供热系统包括至少一个等温热水器、至少一个热水循环泵和第七连接管路；供热系统用于提供萃取塔、加热器、预热器、分离器所需的热水供给。在一种可能的实现方式中，所述亚临界流体提取生物活性成分设备还包括：萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统、脱溶系统、计算机控制系统；其中，萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统包括储料斗、粉碎机、管链输送机、物料暂存罐、罗茨真空机组、萃余物料暂存罐、第八连接管路和关风阀；萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统用于保证萃取系统工作过程中所需要萃取物料的投入和萃取系统工作结束后萃余物料取出和存储；脱溶系统包括至少一个产品接收罐、第二真空机组和第九连接管路；脱溶系统用于脱除经分离器分离得到的生物活性成分中残留的萃取剂；计算机控制系统为设备设定工艺参数以及监控设备的工作。在一种可能的实现方式中，萃取塔具有快开结构，所述快开结构在预设的减压条件下可打开。在一种可能的实现方式中，萃取系统包括容量相同的萃取塔和/或包括容量不同的萃取塔；萃取塔采用并联和/或串联方式连接。本专利技术实施例第二方面提供了一种亚临界流体提取生物活性成分方法，应用于第一方面所述的亚临界流体提取生物活性成分设备；所述方法包括：(1)粉碎萃取物料，过10～80目筛，得到粉料；(2)将粉料置于萃取塔中；(3)将萃取剂存储罐中的萃取剂泵入萃取塔中；所述萃取剂为根据萃取物料选择得到的萃取剂；维持萃取温度为10-65℃、萃取压力0.2MPa-5.0MPa、所述萃取剂的流量为300-2000kg/h；(4)将溶解有生物活性成分的亚临界萃取剂从萃取塔中导入到分离器中进行生物活性成分和萃取剂分离；其中，分离器中的分离压力为0.05-0.2MPa，分离温度为10-65℃；亚临界萃取剂汽化后从分离器中分离出去，而亚临界萃取剂中的生物活性成分暂存在分离器中；生物活性成分为萃取物料的生物活性成分；(5)从分离器中分离出去的汽化后的萃取剂经第一气体压缩机压缩、第一冷凝器液化后，导入到萃取剂存储罐。在一种可能的实现方式中，萃取剂为以下任一种或多种：1-3个碳的碳氢氟化合物、1-6个碳的烷烃、CO2；其中，1-3个碳的碳氢氟化合物包括1，1，1，2-四氟乙烷，1-6个碳的烷烃包括丙烷。在一种可能的实现方式中，萃取剂含有夹带剂，夹带剂和萃取剂的体积比为(0.5-15)：100；夹带剂为以下任一种或多种：乙醇、丙酮、CO2、1，1，1，2-四氟乙烷。在一种可能的实现方式中，生物活性成分为以下任一种或多种：非极性脂溶性活性成分、弱极性活性成分和中等极性活性成分。在一种可能的实现方式中，生物活性成分为以下任一种或多种：动植物油脂、植物色素、植物香料、中药有效成分；动植物油脂为以下任一种或多种：番茄籽油、辣椒籽油、葡萄籽油、杏仁油、核桃仁油、黑加仑籽油、石榴籽油、南瓜籽油、红花籽油、蚕蛹油；植物色素为以下任一种或多种：番茄红素、辣椒红素、玫瑰色素、叶黄素、姜黄素；植物香料为以下任一种或多种：薰衣草油、玫瑰油、百里香精油、香青兰、香豆素；中药有效成分为以下任一种或多种：红花有效成分、雪莲有效成分、甘草有效成分、大芸有效成分、麻黄有效成分、阿蘶有效成分、苦豆子有效成分。在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：将生物活性成分从分离器中导出，并进行加热、分散、减压处理以进一步去除萃取剂。本专利技术实施例第三方面提供了一种亚临界提取生物活性成分的设备，包括:萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统，由储料斗、粉碎机、管链输送机、物料暂存罐、罗茨真空机组、萃余物料暂存罐和连接管路、关风阀等组成，用于保证萃取系统过程所需要物料的投入和萃取系统过程结束后的萃余物料顺利取出和储存。萃取剂供应系统，由溶剂储存罐、预热器、气体压缩机、过滤器和连接管路等组成，用于保证设备运行过程所需要溶剂的循环使用和储存。夹带剂供应系统，由至少一个夹带剂储存罐、夹带剂泵和连接管路组成，用于提供为增强萃取系统的萃取能力或选择性而添加的至少一种辅助溶剂；萃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亚临界流体提取生物活性成分设备，其特征在于，包括：萃取剂供应系统、夹带剂供应系统、萃取系统、分离系统、设备萃取剂回收系统、萃取塔萃取剂回收系统、供热系统；其中，萃取剂供应系统包括萃取剂存储罐、第一高压输送泵、第一预热器、第一气体压缩机、过滤器和第一连接管道；萃取剂供应系统用于保证所述亚临界流体提取生物活性成分设备工作过程所需萃取剂的循环使用和存储；夹带剂供应系统包括至少一个夹带剂存储罐、夹带剂泵和第二连接管路组成；夹带剂供应系统用于为萃取系统提供至少一种夹带剂；所述夹带剂为用于增强萃取系统的萃取能力和/或萃取选择性的辅助溶剂；萃取系统包括萃取剂增压泵、夹带剂泵、第二预热器、至少二个萃取塔、第三连接管路；萃取系统用于保证按照生产设定的工艺参数来控制相应的萃取温度、萃取压力、萃取剂流量和萃取时间，以使萃取物料中的生物活性成分溶解在萃取溶解中；分离系统包括加热器、第一缓冲过滤器、至少一个分离器和第四连接管路；分离系统用于控制相应的分离温度和分离压力，使得从萃取塔中流出的含有萃取物料的生物活性成分的萃取剂能够在分离器中得以分离；其中，生物活性成分留在分离器中，萃取剂从分离器中气化，从而完成生物活性成分和萃取剂的分离；设备萃取剂回收系统包括第一真空机组、第一气体压缩机、第二缓冲过滤器、第一冷凝器和第五连接管路；设备溶剂回收系统用于将从分离器中气化的萃取剂通过第一气体压缩机压缩、第一冷凝器冷凝液化后输送至萃取剂供应系统的萃取剂存储罐；萃取塔萃取剂回收系统包括真空压缩机组、第三缓冲过滤器、第二气体压缩机、第二冷凝器和第六连接管路；萃取塔萃取剂回收系统用于在多个萃取塔交替工作时，对待填料萃取塔中气化的萃取剂进行回收，所述待填料萃取塔为交替工作的多个萃取塔中的一个或多个需要填装萃取物料的萃取塔；供热系统包括至少一个等温热水器、至少一个热水循环泵和第七连接管路；供热系统用于提供萃取塔、第一加热器、第二预热器、分离器所需的热水供给。...

【技术特征摘要】
1.一种亚临界流体提取生物活性成分设备，其特征在于，包括：萃取剂供应系统、夹带剂供应系统、萃取系统、分离系统、设备萃取剂回收系统、萃取塔萃取剂回收系统、供热系统；其中，萃取剂供应系统包括萃取剂存储罐、第一高压输送泵、第一预热器、第一气体压缩机、过滤器和第一连接管道；萃取剂供应系统用于保证所述亚临界流体提取生物活性成分设备工作过程所需萃取剂的循环使用和存储；夹带剂供应系统包括至少一个夹带剂存储罐、夹带剂泵和第二连接管路组成；夹带剂供应系统用于为萃取系统提供至少一种夹带剂；所述夹带剂为用于增强萃取系统的萃取能力和/或萃取选择性的辅助溶剂；萃取系统包括萃取剂增压泵、夹带剂泵、第二预热器、至少二个萃取塔、第三连接管路；萃取系统用于保证按照生产设定的工艺参数来控制相应的萃取温度、萃取压力、萃取剂流量和萃取时间，以使萃取物料中的生物活性成分溶解在萃取溶解中；分离系统包括加热器、第一缓冲过滤器、至少一个分离器和第四连接管路；分离系统用于控制相应的分离温度和分离压力，使得从萃取塔中流出的含有萃取物料的生物活性成分的萃取剂能够在分离器中得以分离；其中，生物活性成分留在分离器中，萃取剂从分离器中气化，从而完成生物活性成分和萃取剂的分离；设备萃取剂回收系统包括第一真空机组、第一气体压缩机、第二缓冲过滤器、第一冷凝器和第五连接管路；设备溶剂回收系统用于将从分离器中气化的萃取剂通过第一气体压缩机压缩、第一冷凝器冷凝液化后输送至萃取剂供应系统的萃取剂存储罐；萃取塔萃取剂回收系统包括真空压缩机组、第三缓冲过滤器、第二气体压缩机、第二冷凝器和第六连接管路；萃取塔萃取剂回收系统用于在多个萃取塔交替工作时，对待填料萃取塔中气化的萃取剂进行回收，所述待填料萃取塔为交替工作的多个萃取塔中的一个或多个需要填装萃取物料的萃取塔；供热系统包括至少一个等温热水器、至少一个热水循环泵和第七连接管路；供热系统用于提供萃取塔、第一加热器、第二预热器、分离器所需的热水供给。2.根据权利要求1所述的亚临界流体提取生物活性成分设备，其特征在于，还包括：萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统、脱溶系统、计算机控制系统；其中，萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统包括储料斗、粉碎机、管链输送机、物料暂存罐、罗茨真空机组、萃余物料暂存罐、第八连接管路和关风阀；萃取物料自动供应和萃余物料自动回收系统用于保证萃取系统工作过程中所需要萃取物料的投入和萃取系统工作结束后萃余物料取出和存储；脱溶系统包括至少一个产品接收罐、第二真空机组和第九连接管路；脱溶系统用于脱除经分离器分离得到的生物活性成分中残留的萃取剂；计算机控制系统为设备设定工艺参数以及监控设备的工作。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵尧平，邵煜，张骞，
申请(专利权)人：德西亚生物科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32