一种水射流粉碎和牵引网膜微波蒸馏提取烟草致香成分的方法_3

文档序号:9585445阅读:来源:国知局
[0043]实施本发明的水射流粉碎和牵引网膜微波蒸馏提取烟草致香成分的方法,具有以下有益效果:
[0044]本发明通过水射流磨对烟草植物进行细胞破壁粉碎,以提高烟草香源物质的溶解度;并利用连续牵引式网膜微波蒸发装置,使溶有烟草香源物质的溶液在较低温度下高效蒸发,最后通过高效冷凝器及油水分离器,制备出以纯物理方法实现细胞破壁和蒸馏提取的高品质烟草致香成分。
【附图说明】
[0045]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0046]图1为一种水射流粉碎和牵引网膜微波蒸馏提取烟草致香成分的方法工艺流程示例性简图;
[0047]图2为连续牵引式网膜微波蒸发装置的主视剖面图;
[0048]图3为连续牵引式网膜微波蒸发装置的侧视剖面图;
[0049]图4为连续牵引式网膜微波蒸发装置的俯视图;
[0050]图5为牵引辊和料液网膜局部主视剖面图;
[0051]图6为牵引辊和料液网膜俯视局部剖面图;
[0052]图7为用于植物超细粉碎的水射流磨主视剖面图;
[0053]图8为用于植物超细粉碎的水射流磨的俯视图;
[0054]图9为图7中的A-A剖面图;
[0055]图10为上部进料分级结构的主视剖面图;
[0056]图11为图10中的C向视图;
[0057]图12为下部喷嘴粉碎结构的主视剖面图;
[0058]图13为图12中的B向视图。
【具体实施方式】
[0059]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0060]如图1所示,本发明提供的一种水射流粉碎和牵引网膜微波蒸馏提取中药有效成分的方法,其工艺流程及所设置的装置包括:搅拌罐0101,烟草浆料输送栗0102,高压柱塞栗0103,用于植物超细粉碎的水射流磨0104,粉碎浆料输送栗0105,粉碎料浆分离器0106,流量控制阀0107,离心分离机0108,过滤脱水装置0109,连续牵引式网膜微波蒸发装置0110,冷凝器0111,分离器0112,真空机组0113,冷水机组0114。
[0061]所述一种水射流粉碎和牵引网膜微波蒸馏提取烟草致香成分的方法工艺步骤及主要工艺参数如下:
[0062]步骤1:将烟叶、根、茎等烟草致香成分的提取原料,通过植物粉碎机粉碎至粒度
<10目(1.7mm),加入到搅拌罐0101中,再按固液比1: (2?8)加入水,在常温下浸渍原料30?60min,期间搅拌器以线速度0.2?lm/s连续或间歇搅拌;将浸渍溶胀好的原料,通过烟草浆料输送栗0102输送至离心分离机0108,分离后的重质物(含原料粗颗粒)被输送至所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104 ;分离后的轻质物(含香源物质和微细烟草植物颗粒)溶液,被输送人高压柱塞栗0103,作为工作介质循环使用。
[0063]步骤2:分离后的重质物经由进料接管,进入所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104的扁平环管形粉碎室,进行水射流粉碎;粉碎后的浆料通过粉碎浆料输送栗0105,经由排料接管被抽吸排出所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104,再输送至离心分离机0108进行分离;按此过程,使离心分离机0108分离后的重质物,在由高压柱塞栗0103、所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104、离心分离机0108和粉碎浆料输送栗0105形成的闭路粉碎与分离回路中,获得连续循环粉碎,直至由离心分离机0108分离后的轻质物料液中的微细颗粒,粒度达到平均粒径约< 5?10 μ m的设定指标时,通过流量控制阀0107将轻质物料液切换出闭路粉碎与分离回路,并被输送进入连续牵引式网膜微波蒸发装置0110。
[0064]所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104的喷嘴的粉碎压力为5?20MPa,优选地,7?12MPa,扁平环管形粉碎腔的背压在0.010?0.040MPa范围内,优选地,0.02?0.03MPa。
[0065]通过粉碎料浆分离器0106,将在所述用于植物超细粉碎的水射流磨0104粉碎过程中产生的挥发性气体直接输送至位于蒸发装置后段的冷凝器0111和分离器0112中捕集。
[0066]步骤3:通过步骤2获得的轻质物料液,被输送至所述连续牵引式网膜微波蒸发装置0110,通过运动网带对溶有烟草香源物质的料液牵引形成料液网膜,在微波谐振腔内以往返上升的运动方式,在多层的大比表面积下,受到微波辐照作用,对料液网膜进行均匀加热蒸发,使所含烟草香源物质在较低温度下转化为气相,热交换温度在25?80°C范围内,且可通过微波脉冲辐照的加载控制,对蒸发温度进行较为精准的控制。
[0067]气相的烟草香源物质,在真空机组0113的抽吸作用下,经由上端抽吸口排出所述连续牵引式网膜微波蒸发装置0110,真空机组0113的真空度为0.035?0.095MPa。
[0068]排出所述连续牵引式网膜微波蒸发装置0110的气相烟草香源物质,被抽吸进入冷凝器0111,并与水蒸汽一起被冷凝成液体;再由分离器0112,使烟草香源物质与冷凝水分离,获得液态的烟草致香成分。
[0069]经过蒸发浓缩后的溶液,含有一些具有低饱和蒸气压值的非挥发性烟草香源组分,可作为制取烟草浸膏的原料加以综合利用。
[0070]冷水机组0114为冷凝器0111提供冷却液,冷却温度范围0.5?8°C。
[0071]所述用于植物超细粉碎的水射流磨和所述连续牵引式网膜微波蒸发装置,以及提取系统中配置有原位清洗CIP装置及蒸汽高温灭菌措施。
[0072]如图2?图6所示,本发明提供的一种连续牵引式网膜微波蒸发装置0110,其结构包括:蒸发气体排出管1001,红外测温器1002,蒸发器上盖1003,改向输送辊1004,料液网膜1005,网带10051,增强丝带10052,蒸发器筒体1006,筒体浸液斗1007,牵引辊1008,牵引辊电机10081,原料进液接管1009,喷嘴1010,浸液辊1011,浓缩液排料接管1012,微波磁控管1013,循环料液栗入接管1014,循环料液抽吸接管1015。
[0073]如图2、图3和图4所示,蒸发气体排出管1001设置在蒸发器上盖1003的锥顶中心位置,通过密封法兰或焊接联接;多个红外测温器1002设置在蒸发器上盖1003和蒸发器筒体1006的折面形侧壁上,通过法兰和螺栓密封联接,红外测温光斑贯穿蒸发器筒体1006通孔至蒸发器内部,红外测温器1002的数量5?9个,本实施例为5个。
[0074]多个改向输送辊1004设置在每层料液网膜1005的两侧,以使料液网膜1005改向输运;改向输送辊1004辊面具有定位槽,以防止料液网膜1005在输运状态下跑偏,并为料液网膜1005提供一个自由间隙,避免料液膜层与辊面接触而破坏;定位槽沿辊面轴线方向的宽度,可根据蒸发器的处理量,在500?5000mm范围内选定,本实施例为1600mm ;定位槽深λ取决于料液网膜1005的厚度δ,即取值范围为λ - δ = 3?10mm,本实施例为5mm ;改向输送辊1004的数量,可根据蒸发器规格确定,本实施例,设置12个改向输送辊1004,其中,最上层和最下层的改向输送辊1004,各有一个在水平方向的位置可移位,通过螺栓固定,以调整料液网膜1005的张力。
[0075]网带10051为一条宽度略小于改向输送棍1004棍面定位槽宽度5?10mm的无端网带,网带的目数在8?180目范围内选择,原则上,在可以使料液形成连续膜层的前提下,目数趋小(网孔尺寸趋大)较适宜;网带10051为透波非金属材料,如薄的全棉织网、涤纶滤网和尼龙滤网等;网带10051可沿纵向复合增强丝带10052,增强丝带10052的宽度为5?30mm,厚度为λ,与改向输送棍1004的定位槽深λ —致或接近;网带10051可进行亲水性或亲脂性(亲油性)表面改性处理。
[0076]蒸发器筒体1006的基本形状为一竖立的长方形壳体,外壁以型钢框架结构加强,作为微波谐振腔,其中,铅锤方向的一对相向侧面,可设计成折面形,折面之间的夹角β范围为120°?170°,本实施例中,β =116.15°,这些折面可加强微波的折射,有利于形成微波谐振场,并使波场分布均匀;整个蒸发器筒体1006以低电损值微波反射金属导体材料,如不锈钢、铝等材料构造,本实施例中,为不锈钢SUS304,筒体高度为3000mm,宽度2130mm,厚度 2150mm。
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