一种石斛提取装置及其方法与流程

本发明涉及天然植物提取技术领域，具体的涉及一种石斛提取装置及其方法。

背景技术：

石斛属植物是兰科中最大的一个属种，它包括铜皮石斛、流苏石斛、迭鞘石斛等1100多种植物，分布于亚洲、欧洲、大洋洲等地区，我国南方分布较多，在我国传统医学里，石斛属多种植物的新鲜或干燥茎被收做药用，统称石斛。中外学者经过几十年对三十多种石斛属植物的研究，发现该属植物所含的化学成分，主要包括多糖类、生物碱类、酚类等。现代药理研究证明，石斛属植物具有抗肿瘤、增强机体免疫力、抗血小板聚集、治疗白内障等作用。

为了提高人体对石斛有效成分的吸收和利用，人们通常将石斛中的有效成分进行提取后制成片剂、冲剂或口服液等各种剂型，在提取过程中通常采用提取罐或渗漉罐等传统设备，其提取获得的提取物收率较低。石斛是珍贵药材，资源稀少而昂贵，在石斛的提取工艺中，普遍的多为单一提取石斛多糖或石斛碱，这就造成了资源的极大浪费；一般地，石斛提取均为直接提取，其不能最大限度地保持提取物的活性。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种石斛提取装置及其方法，其实现了对天然石斛内相关成分的充分提取，并可最大限度地保持提取物的活性；一定程度上可提高提取物的效用；且装置结构简单，易于操作和控制。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种石斛提取装置，包括主反应装置及分别连接在主反应装置上的石斛多糖提取装置和石斛碱提取装置，其中，

所述主反应装置包括用来进行酶解反应的容器一，分别装有温水、已激活纤维素酶液及90％乙醇的储水箱、酶液储箱及乙醇储箱，所述储水箱、酶液储箱及乙醇储箱分别设有进料管道连通容器一，所述容器一底部设有出料口一；

所述石斛多糖提取装置包括依次连通的容器二、浓缩器、沉淀箱及干燥机，以及分别通过进料管道连通沉淀箱的蓄水箱和无水乙醇储箱，所述蓄水箱和无水乙醇储箱内分别装有水和无水乙醇，所述沉淀箱底部下方设有固体出口，沉淀箱底部一侧设有出料口二，所述固体出口连通干燥机；

所述石斛碱提取装置包括容器三、通过进料管道与容器三连通且装有氯仿的氯仿储箱、内设有冷凝管的回收箱，以及设于容器三正下方的加热装置，所述回收箱包括乙醇回收腔和氯仿回收腔，所述乙醇回收腔和氯仿回收腔均设有连通容器三的出气管道，所述出气管道上设有吸风机，所述容器三底部一侧设有出料口三；

所述容器一底部两侧分别设有连通容器二和容器三的滤液输送管道；所述进料管道、出料口一、固体出口、出料口二、出气管道、出料口三及滤液输送管道上均设有阀门；所述出料口一、出料口二及滤液输送管道内均设有滤网。

进一步地，所述容器一内设有用来盛放石斛粉的底料网兜，所述底料网兜包括柱形框架及固定在柱形框架上的脱脂纱布，所述柱形框架上端通过两根连杆架设在容器一上，所述容器一上端设有供柱形框架架设的凹槽。底料网兜的使用有利于简化固液分离过程，同时，有利于提取操作剩余残渣的清理。

进一步地，所述底料网兜内设有由电机驱动的搅拌棒，所述搅拌棒上设有至少两个旋叶，所述旋叶及搅拌棒上设有电热网。搅拌棒的存在有利于促进酶解反应；电热网的存在有利于支持酶解反应的进行，且电热网依附于旋叶，有利于节约空间。

进一步地，所述沉淀箱底部为锥形。锥形的底部，有利于沉淀固体的收集，为固体送入干燥机的过程提供有利支持。

进一步地，所述蓄水箱和无水乙醇储箱分别与沉淀箱连通的进料管道上的阀门为可调节流量的阀门。阀门可调，可分别限制水和无水乙醇的输出速率和输送量，便于达到实际要求。

进一步地，所述加热装置为电热网。电热网可加快升温速率，使温度快速上升至所需温度；同时，没有明火，有利于维护器材、保护相关人员的安全。

进一步地，所述乙醇回收腔设有液体输送管连接到乙醇储箱，所述氯仿回收腔设有液体输送管连接到氯仿储箱，且所述液体输送管上设有压力泵。实现乙醇和氯仿的回收利用，有利于节约资源，避免浪费，减少生产成本。

本发明还提供了一种基于上述石斛提取装置的提取方法，包括如下步骤：

(1)原料处理：取干燥的石斛，经粉碎后过80目筛，然后在石油醚中浸泡脱脂；

(2)酶解：将脱脂后的石斛粉加入底料网兜中，打开储水箱的相关阀门，将温水放入容器一中，至浸没石斛粉关闭阀门，再打开酶液储箱的相关阀门，将已激活纤维素酶液缓缓通入容器一内，至足量关闭阀门；同时开启电机，驱动搅拌棒慢速搅拌；开启电热网，对容器一内反应物进行加热，利用高温进行灭酶；关闭电热网，保持搅拌棒运动，使容器一内物质快速降温冷却；打开出料口一相关阀门，进行过滤，关闭阀门；

(3)提取石斛多糖：

a.浸提：打开储水箱的相关阀门，将温水放入容器一中，温水对底料网兜中的滤渣进行浸提，通过连通容器二的滤液输送管道内的滤网进行过滤，滤液进入容器二，重复上述浸提过滤过程，滤液全都送入容器二中；

b.浓缩：将容器二内的溶液送入浓缩器进行浓缩，再送入沉淀箱；

c.沉淀：打开无水乙醇储箱的相关阀门，将无水乙醇通入沉淀箱，使沉淀箱内乙醇浓度达到80％，静置沉淀；打开出料口二的相关阀门，进行过滤；同时打开蓄水箱和无水乙醇储箱的相关阀门，使配制成80％乙醇溶液，80％乙醇溶液对残渣进行洗涤，通过出料口二过滤，重复洗涤3或4次；

d.干燥：打开固体出口上的阀门，将洗涤后的残渣送入干燥机内，干燥后得到多糖粗品。

(4)提取石斛碱：

a.浸提：打开乙醇储箱的相关阀门，将乙醇放入容器一中，乙醇对底料网兜中的滤渣进行浸提，通过连通容器三的滤液输送管道内的滤网进行过滤，滤液进入容器三，重复上述浸提过滤过程，滤液全都送入容器三中；

b.回收乙醇：启动加热装置，对容器三内的滤液进行加热，滤液中的乙醇挥发，及时打开乙醇回收腔对应出气管道上的阀门和吸风箱，将乙醇气体吸入乙醇回收腔并冷凝成液体，关闭加热装置，再打开乙醇储箱的液体输送管上的阀门和压力泵，将回收箱内的乙醇输送回乙醇储箱；

c.萃取：打开氯仿储箱的相关阀门，向容器三内通入氯仿，进行萃取；

d.回收氯仿：启动加热装置，对容器三内的物质进行加热，容器三中的氯仿挥发，及时打开氯仿回收腔对应出气管道上的阀门和吸风箱，将氯仿气体吸入氯仿回收腔并冷凝成液体，关闭加热装置，再打开氯仿储箱的液体输送管上的阀门和压力泵，将回收箱内的氯仿输送回氯仿储箱；容器三内剩余物即为石斛碱；

e.出料：打开出料口三的相关阀门，将容器三中的石斛碱从出料口三取出。

3.有益效果

(1)本发明先后进行石斛多糖和石斛碱的提取，实现了对天然石斛内相关成分的充分提取，在获得石斛多糖的同时获得石斛碱，且达到了单一提取石斛多糖的高收率，具有较高的经济效益；还避免了就单一物质提取的资源浪费。

(2)本发明在进行石斛多糖和石斛碱的直接提取前，先采用酶解法对天然石斛粉进行初步提取，可降低提取条件的要求，加速多糖的释放，最大限度地保持提取物的活性，一定程度提高了收率，具有较大的应用价值。

(3)本发明在提取石斛碱时，用乙醇处理后，用氯仿进行萃取，石斛碱具有升高血糖、降低血压、减弱心收缩力、抑制呼吸以及弱的退热止痛作用，而氯仿可应用于麻醉剂，一定程度上可促进石斛碱的作用。

(4)本发明所提供的装置采用储水箱、酶液储箱等多个储箱，且各储箱通过设有阀门的进料管与相关容器连通，其操作简单，且在需要时可简单实现流量、流速的控制。

本发明实现了对天然石斛内相关成分的充分提取；可最大限度地保持提取物的活性；一定程度上可提高提取物的效用；装置结构简单，易于操作和控制。

附图说明

图1为本发明所提供的石斛提取装置的结构示意图；

其中，1-容器一，2-储水箱，3-酶液储箱，4-乙醇储箱，5-进料管道，6-出料口一，7-底料网兜，8-电机，9-搅拌棒，10-主反应装置，11-容器二，12-浓缩器，13-沉淀箱，14-干燥机，15-蓄水箱，16-无水乙醇储箱，17-固体出口，18-出料口二，20-石斛多糖提取装置，21-容器三，22-氯仿储箱，23-回收箱，24-加热装置，25-出气管道，26-吸风机，27-出料口三，28-液体输送管，29-压力泵，30-石斛碱提取装置，31-滤液输送管道，32-阀门，33-滤网，71-柱形框架，72-脱脂纱布，73-连杆，91-叶片，92-电热网，231-乙醇回收腔，232-氯仿回收腔；

图2为本发明所提供的石斛提取方法的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种石斛提取装置，包括主反应装置10及分别连接在主反应装置10上的石斛多糖提取装置20和石斛碱提取装置30，其中，

所述主反应装置10包括用来进行酶解反应的容器一1，分别装有温水、已激活纤维素酶液及90％乙醇的储水箱2、酶液储箱3及乙醇储箱4，所述储水箱2、酶液储箱3及乙醇储箱4分别设有进料管道5连通容器一1，所述容器一1底部设有出料口一6；

所述石斛多糖提取装置20包括依次连通的容器二11、浓缩器12、沉淀箱13及干燥机14，以及分别通过进料管道5连通沉淀箱13的蓄水箱15和无水乙醇储箱16，所述蓄水箱15和无水乙醇储箱16内分别装有水和无水乙醇，所述沉淀箱13底部下方设有固体出口17，沉淀箱13底部一侧设有出料口二18，所述固体出口17连通干燥机14；

所述石斛碱提取装置30包括容器三21、通过进料管道与容器三21连通且装有氯仿的氯仿储箱22、内设有冷凝管的回收箱23，以及设于容器三21正下方的加热装置24，所述回收箱23包括乙醇回收腔231和氯仿回收腔232，所述乙醇回收腔231和氯仿回收腔232均设有连通容器三21的出气管道25，所述出气管道25上设有吸风机26，所述容器三21底部一侧设有出料口三27；

所述容器一1底部两侧分别设有连通容器二11和容器三21的滤液输送管道31；所述进料管道5、出料口一6、固体出口17、出料口二18、出气管道25、出料口三27及滤液输送管道31上均设有阀门32；所述出料口一6、出料口二18及滤液输送管道31内均设有滤网33。

在本实施例中，为了简化固液分离过程，便于提取操作剩余残渣的清理，所述容器一1内设有用来盛放石斛粉的底料网兜7，所述底料网兜7包括柱形框架71及固定在柱形框架71上的脱脂纱布72，所述柱形框架71上端通过两根连杆73架设在容器一1上，所述容器一1上端设有供柱形框架71架设的凹槽。

在本实施例中，为了促进酶解反应，满足酶解石斛的需求，所述底料网兜7内设有由电机8驱动的搅拌棒9，所述搅拌棒9上设有至少两个旋叶91，所述旋叶91及搅拌棒9上设有电热网92。且电热网依附于旋叶，有利于节约空间。

在本实施例中，为了便于沉淀固体的收集，为固体送入干燥机的过程提供有利支持，所述沉淀箱13底部为锥形。

在本实施例中，为了使水和无水乙醇的输出速率和输送量可调，便于达到实际要求，所述蓄水箱15和无水乙醇储箱16分别与沉淀箱13连通的进料管道上的阀门32为可调节流量的阀门。

在本实施例中，考虑到升温效率和安全问题，所述加热装置24为电热网。

在本实施例中，为了实现乙醇和氯仿的回收利用，进而有利于节约资源，避免浪费，减少生产成本，所述乙醇回收腔231设有液体输送管28连接到乙醇储箱4，所述氯仿回收腔232设有液体输送管28连接到氯仿储箱22，且所述液体输送管28上设有压力泵29。

如图2所示，一种基于上述石斛提取装置的提取方法，包括如下步骤：

(1)原料处理：取干燥的石斛，经粉碎后过80目筛，然后在石油醚中浸泡脱脂；

(2)酶解：将脱脂后的石斛粉加入底料网兜7中，打开储水箱2的相关阀门32，将温水放入容器一1中，至浸没石斛粉关闭阀门32，再打开酶液储箱3的相关阀门32，将已激活纤维素酶液缓缓通入容器一1内，至足量关闭阀门32；同时开启电机8，驱动搅拌棒9慢速搅拌；开启电热网92，对容器一1内反应物进行加热，利用高温进行灭酶；关闭电热网92，保持搅拌棒9运动，使容器一1内物质快速降温冷却；打开出料口一6相关阀门32，进行过滤，关闭阀门32；

(3)提取石斛多糖：

a.浸提：打开储水箱2的相关阀门32，将温水放入容器一1中，温水对底料网兜7中的滤渣进行浸提，通过连通容器二11的滤液输送管道31内的滤网33进行过滤，滤液进入容器二11，重复上述浸提过滤过程，滤液全都送入容器二11中；

b.浓缩：将容器二11内的溶液送入浓缩器12进行浓缩，再送入沉淀箱13；

c.沉淀：打开无水乙醇储箱16的相关阀门32，将无水乙醇通入沉淀箱13，使沉淀箱13内乙醇浓度达到80％，静置沉淀；打开出料口二18的相关阀门32，进行过滤；同时打开蓄水箱15和无水乙醇储箱16的相关阀门32，使配制成80％乙醇溶液，80％乙醇溶液对残渣进行洗涤，通过出料口二18过滤，重复洗涤3或4次；

d.干燥：打开固体出口17上的阀门32，将洗涤后的残渣送入干燥机14内，干燥后得到多糖粗品。

(4)提取石斛碱：

a.浸提：打开乙醇储箱4的相关阀门32，将乙醇放入容器一1中，乙醇对底料网兜7中的滤渣进行浸提，通过连通容器三21的滤液输送管道31内的滤网33进行过滤，滤液进入容器三21，重复上述浸提过滤过程，滤液全都送入容器三21中；

b.回收乙醇：启动加热装置24，对容器三21内的滤液进行加热，滤液中的乙醇挥发，及时打开乙醇回收腔231对应出气管道25上的阀门32和吸风箱26，将乙醇气体吸入乙醇回收腔231并冷凝成液体，关闭加热装置24，再打开乙醇储箱4的液体输送管28上的阀门32和压力泵29，将回收箱23内的乙醇输送回乙醇储箱4；

c.萃取：打开氯仿储箱22的相关阀门32，向容器三21内通入氯仿，进行萃取；

d.回收氯仿：启动加热装置24，对容器三21内的物质进行加热，容器三21中的氯仿挥发，及时打开氯仿回收腔232对应出气管道25上的阀门32和吸风箱26，将氯仿气体吸入氯仿回收腔232并冷凝成液体，关闭加热装置24，再打开氯仿储箱22的液体输送管28上的阀门32和压力泵29，将回收箱23内的氯仿输送回氯仿储箱22；容器三21内剩余物即为石斛碱；

e.出料：打开出料口三27的相关阀门32，将容器三21中的石斛碱从出料口三27取出。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。