一种双重预处理的茉莉花精油的生产装置及方法与流程

本发明涉及茉莉花精油提取，尤其涉及一种双重预处理的茉莉花精油的生产装置及方法。

背景技术：

1、茉莉花精油是从茉莉花中提取得到的挥发性成分，茉莉花纯露是茉莉花精油生产时分离出的水相。茉莉精油被称为“精油之王”，具有高雅气味，可舒缓郁闷情绪、振奋精神，同时可护理和改善肌肤干燥、缺水、过油及敏感的状况等。由于茉莉花产品以有着幽雅的气味及多功能的生物活性，因而被广泛应用在花茶加工、化妆品、香料、食品、医疗等领域，但茉莉花精油的产量极少，因而十分昂贵。

2、茉莉花芳香物质的提取方法包括水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法、蒸馏萃取法、超临界co2萃取法、亚临界流体提取法等。有机溶剂浸提法是利用低沸点有机溶剂如石油醚、正己烷、丙酮等提取，再除去溶剂，获取茉莉花浸膏、净油等，该方法得率较高，但需要大量的有机溶剂，容易造成溶剂残留，且萃取时间长、效率低、成本高。蒸馏萃取法是将样品蒸气和萃取溶剂的蒸气在密闭的装置中充分混合，根据各组分的沸点和挥发性不同，冷凝后两相充分接触实现组分的相转移，且在反复循环中实现萃取，该方法的缺点是采用长时间高温蒸馏，所获得的产品感官上有所差别，具有香气失真现象。超临界co2萃取法是利用co2在超临界状态下的特性，将芳香物质等成分提取，萃取后co2一般直接释放到环境中去，具有完全“绿色”的特点，但也存在着局限性，如对设备制造要求高，产能相对有限，设备投资大，产品成本高。

3、公开号为cn207877682u的专利文献公开了一种用于茉莉花精油提取的蒸馏塔，包括蒸馏塔塔体，所述蒸馏塔塔体外包覆保温材料，蒸馏塔塔体设有进水管和出水管，所述蒸馏塔内部的下端设有蒸馏器，所述蒸馏器通过隔离板固定在蒸馏塔内部，所述蒸馏器开口向上，所述隔离板上下空间互相隔离，所述进水管和出水管设于所述隔离板的下部空间，所述蒸馏塔塔体上部设有减压管道和泄压阀，所述减压管道通过吸附腔连通真空泵。

4、公告号为cn106244323b的专利文献公开了一种自动分液沸腾床式茉莉花精油提取装置，保温围护的水箱内浸没其中的螺旋盘管a和螺旋盘管b；压缩机a、螺旋盘管a、毛细管a、制冷空调内机及相关管道构成a组热泵循环除湿系统；制热空调外机、制热空调内机、毛细管b、螺旋盘管b及相关管道构成b组热泵循环加热系统；a系统实现保温围护内降温及气态水和精油的冷凝排放，并将降温及气态水和精油冷凝释放的热量储存在水箱中；b系统实现保温围护内升温及茉莉花中水分和精油气化到保温围护内，并吸收a系统储存在水箱中的热量；ab系统交替工作实现茉莉花水分及精油的蒸发、冷凝和排放，以及水箱中热量的储存利用。虽然现有技术通过对茉莉花的蒸馏设备的热量循环系统和铺设结构进行改进以降低能耗，但是，由于花瓣细胞的破碎率较低且内热较小，需要提取工作周期较长，提取效率较低。

5、目前，最常用的茉莉花精油提取方式为传统蒸馏法，其具有操作简单，成本低廉而被相关生产企业广泛应用，但是该方法单个生产工期较长，生产耗时且效率低，此外，在蒸气蒸馏过程中，长时间的萃取高温会导致油脂成分的化学变化，从而影响精油的质量和香气，无法有效保持特有的高雅馨香。此外，传统蒸馏设备存在原料堆积，被覆盖的原料无法被有效蒸馏，导致部分原料蒸馏不充分，致使实际蒸馏提取效率低下，存在原料中的精油提取不完全，残余量较大而造成原料浪费的缺陷，并且同时还增加了生产成本。

6、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种通过相互协同工作的超声波和微波来实现能够加速茉莉花细胞破碎和内热提升的双重预处理以及通过质量筛分和二次粉碎的方式提升蒸馏提取效率的茉莉花精油的生产装置，以解决现有茉莉花精油的蒸馏提取设备工作周期长、原料蒸馏不充分而提取效率低下以及精油提取不完全而导致原料中的精油残余量较大，致使原料浪费的问题。

2、本发明所采用的技术方案为：一种双重预处理的茉莉花精油的生产装置，包括对从茉莉花粉碎混合物种中提取茉莉花精油的蒸馏模块和液油分离模块，所述蒸馏模块的输入端设置有相互连通且通过双重预处理加工来分别产生空穴效应和提升粉碎混合物的内热的第一预处理模块、第二预处理模块，其中，所述第一预处理模块通过构建气流导向通道的方式对粉碎混合物进行筛分预处理，并且所述第一预处理模块所限定的二次粉碎腔室按照对被气流裹挟的粉碎混合物进行产生空穴作用的初次预处理的方式布设超声单元，以构建超声波场；所述第二预处理模块设置在所述第一预处理模块的上送料口的下游，从而通过在其所限定的倾斜管腔搭建微波场的方式对粉碎混合物进行提升内热的二次预处理，其中，在所述倾斜管腔的倾斜底壁上阵列布设有排气喷嘴的排管来限定粉碎物料的运动状态。其优势在于，第一预处理模块和第二预处理模块能够相互协同的向定向运动的粉碎混合物附加超声波场和微波场，从而通过混合场的互补加工，以使得茉莉花细胞破碎度得到提升的同时能够获得均匀度高且热量充沛的预处理加工，以使得万层有效双重预处理加工的粉碎混合物能够在后续蒸馏提取过程中极大程度地缩短蒸馏时间，相对于现有单一的单次工作周期高达数小时的蒸馏提取工艺，本技术所构建的存在预处理加工的蒸馏提取工艺仅需数分钟即可完成蒸馏提取，并且双重预处理还能够使得后续蒸馏提取的效率和充分度得到大幅提升，从而使最终的提取功效提高，减少了蒸馏提取处理后的粉碎混合物中可能存在的残余植物油成分，从而减小了生产浪费，缩小了生产成本，有效地提升了单位产量和生产效率。此外，第一预处理模块还能够对粉碎后的粉碎混合物进行筛分和二次粉碎处理，使得粉碎混合物的单位颗粒的均匀度、尺寸以及质量被限制在一定阈值范围，以使得其能够在后续的双重预处理加工过程中能够有效且充分地接收超声波处理和微波处理，提升预处理加工的有效性和充分性，保证粉碎混合物中的所有茉莉花植物细胞能够在后续蒸馏加工过程中实现有效地精油提取，极大程度地降低了蒸馏后的残余废料中的精油残余量。本技术的筛分是直接通过气流的牵引来实现的。

3、根据一种优选的实施方式，所述二次粉碎腔室的上侧设置有弧形弯道，以对被气流裹挟的粉碎混合物而发生动能持续衰减运动的粉碎混合物进行筛分，其中，所述气流导向通道是由所述二次粉碎腔室与弧形弯道拼接而成的，位于所述二次粉碎腔室远离所述弧形弯道的腔侧壁上的进料端口的下方设置有在所述二次粉碎腔室中形成倾斜向上流动的气流的第一驱动单元，以使得自所述进料端口输入的粉碎混合物能够在气流的驱动下倾斜向上运动，从而在自身重力的作用下产生持续的动能衰减而在所述弧形弯道中完成筛分。其优势在于，本技术构建气流导向通道，使得被倾斜向上的筛分气流所裹挟运动的粉碎混合物能够根据自身重量等参数而被筛分成两个部分，其中，质量较轻且体积较小的部分继续进行后续预处理；质量较大的部分则由于气流所提供的动能衰减而无法越过弧形弯道所限定的上弧坡而回落至二次粉碎腔室，从而在二次粉碎腔室中完成二次粉碎加工，从而保证进行双重预处理加工的粉碎混合物的颗粒度，以使得小粒径的粉碎混合物能够有效且充分地接收相关结构所定向输出的超声波和微波。

4、根据一种优选的实施方式，在所述二次粉碎腔室中还定位安装有对回落的粉碎混合物进行二次粉碎的粉碎辊，其中，两个所述粉碎辊并行布设，并且其辊体的表面阵列布设有若干粉碎齿，两个所述粉碎辊按照在其旋转过程中所述粉碎齿交错嵌合的方式对位填充，以对同一个所述粉碎辊上的轴向相邻粉碎齿之间的间隙进行填充而对下落的粉碎混合物进行二次粉碎。其优势在于，本技术通过设置两个存在旋转外径重叠的粉碎辊，使得其能够对回落的粉碎混合物进行剪切破碎，从而减小回落的粉碎混合物的颗粒度。相互错位布设的粉碎齿能够相互填充排列间隙，从而能够利用两个粉碎辊的旋转错位实现对粉碎混合物的剪切破碎。

5、根据一种优选的实施方式，在所述二次粉碎腔室的侧壁上还设置有能够对所述粉碎辊的部分上侧边缘轮廓进行遮挡的下弧条体，并且所述下弧条体的面向所述粉碎辊的弧面上间隔布设有多个所述侧刮板，所述侧刮板是与相邻所述粉碎齿之间的间隙相匹配的。其优势在于，本技术所设置的下弧条体能够对两个粉碎辊与二次粉碎腔室的侧壁之间的间隙进行遮挡的同时能够限定下落的粉碎混合物最终与粉碎辊的接触位置，使得粉碎辊能够利用旋转交错区域的相对旋转来剪切粉碎混合物。此外，间隙的遮挡能够避免粉碎混合物直接落到二次粉碎腔室，使得粉碎混合物能够尽可能地通过预处理后进入蒸馏结构。

6、根据一种优选的实施方式，所述辊体的一端贯穿所述二次分析腔室的腔壁而与外设的旋转驱动单元传动连接，在所述辊体内开设有连接的管腔，并且所述辊体的表面开设有若干与所述管腔连通的排气孔；在所述管腔中穿设有输气管，所述输气管按照定位开设排气槽的方式限定其所输送的清洁气流的出射方向。其优势在于，辊体内设置的输气管能够限定排气范围，从而使被剪切的粉碎混合物能够在自下而上的气流的带动下再次上升，从而被倾斜向上的筛分气流进行二次裹挟筛分。

7、根据一种优选的实施方式，所述二次粉碎腔室的轴向下端还设置有下排液口，所述下排液口的输出端是与蒸馏模块的输入端连通的，所述第二预处理模块的输出端也是与所述蒸馏模块的输入端连通的，从而将完成双重预处理加工的混合粉碎物以及粉碎加工产生的植物液进行蒸馏提取。其优势在于，粉碎分离出的植物液能够直接输送至蒸馏模块中完成蒸馏处理。

8、根据一种优选的实施方式，所述超声单元设于所述二次粉碎腔室的内顶面上，并且定向排列布设的所述超声单元自所述二次粉碎腔室延伸至所述倾斜管腔的倾斜内顶壁上，以限定所述超声单元相对于所述第二预处理模块的微波单元的工作范围。其优势在于，超声单元能够以部分前置的方式预先对粉碎混合物进行超声波处理的同时还能够在后续过程中与微波单元协同处理，在通过破碎细胞来提升微波内热的传递的同时还能够持续协同工作，保证受热的均匀性。

9、根据一种优选的实施方式，在所述倾斜管腔的侧壁上还对位布设有若干微波单元，以使得所述微波单元能够与所述超声单元相协同地对粉碎混合物进行预处理加工。

10、本发明还提供一种双重预处理的茉莉花精油的生产方法，其包括以下步骤：

11、向粉碎模块中投入清洗晾干后的花瓣，并利用其将花瓣打碎，以获得粉碎混合物；

12、持续且均匀地向所述第一预处理模块输送粉碎混合物，所述第一预处理模块通过气流裹挟运动的方式对粉碎混合物进行筛分，以使得不同质量的粉碎混合物发生分流；

13、第二预处理模块接收所述第一预处理模块所筛分出的满足参数阈值限定的粉碎混合物，并且筛选后的粉碎混合物进行超声波和微波相互协同作用的双重预处理加工，其中，超声处理是自所述第一预处理模块中开始对粉碎混合物进行前置处理的；

14、蒸馏模块接收自所述第二预处理模块中完成双重预处理加工的粉碎混合物，并且通过蒸馏的方式获得混合蒸气；

15、所述蒸馏模块所产出的混合蒸气通过液油分离模块进行冷凝并完成油水分离，从而同步生产出茉莉花精油和茉莉花纯露。其优势在于，第一预处理模块和第二预处理模块能够相互协同的向定向运动的粉碎混合物附加超声波场和微波场，从而通过混合场的互补加工，以使得茉莉花细胞破碎度得到提升的同时能够获得均匀度高且热量充沛的预处理加工，以使得万层有效双重预处理加工的粉碎混合物能够在后续蒸馏提取过程中极大程度地缩短蒸馏时间，相对于现有单一的单次工作周期高达数小时的蒸馏提取工艺，本技术所构建的存在预处理加工的蒸馏提取工艺仅需数分钟即可完成蒸馏提取，并且双重预处理还能够使得后续蒸馏提取的效率和充分度得到大幅提升，从而使最终的提取功效提高，减少了蒸馏提取处理后的粉碎混合物中可能存在的残余植物油成分，从而减小了生产浪费，缩小了生产成本，有效地提升了单位产量和生产效率。此外，第一预处理模块还能够对粉碎后的粉碎混合物进行筛分和二次粉碎处理，使得粉碎混合物的单位颗粒的均匀度、尺寸以及质量被限制在一定阈值范围，以使得其能够在后续的双重预处理加工过程中能够有效且充分地接收超声波处理和微波处理，提升预处理加工的有效性和充分性，保证粉碎混合物中的所有茉莉花植物细胞能够在后续蒸馏加工过程中实现有效地精油提取，极大程度地降低了蒸馏后的残余废料中的精油残余量。

16、根据一种优选的实施方式，所述第一预处理模块通过设置二次粉碎腔室来对经筛分处理而发生回落运动的粉碎混合物进行二次粉碎，并且二次粉碎后的粉碎混合物能够在定向气流的作用下发生上返运动，以定向输出所述二次粉碎腔室至所述第二预处理模块。

17、本发明的有益效果是：

18、本技术通过将微波结构和超声波结构相配合的进行组合设置，使得两者能够在特定空间中产生复合场，并且部分超声波结构前置，使得其能够先于微波结构开始对粉碎混合物产生波传递作用，以提升双重预处理的效果和充分度，存在一定预先加工的超声波结构所产生的高强度机械效应预先作用于粉碎混合物，以提升后续微波的作用效果和加工均匀度，进而实现超声波可以对微波的加热不均进行弥补的同时微波能够对超声波的加热不足进行弥补，以实现优势互补，保证加热的充分性的同时提升传热的均匀度。

19、本技术通过设置筛分结构能够对粉碎混合物进行大小筛分，从而保证被双重预处理加工的粉碎混合物的颗粒度达到设定标准，以提升加工的有效性和充分性，使得后续蒸馏提取的充分度和蒸馏提取效率得到提升。筛分结构还匹配有二次粉碎结构，以对尺寸和质量大于预设参数阈值的粉碎混合物进行二次粉碎加工或打散处理，从而使粉碎混合物均能在被限制一定质量参数和尺寸参数的状态下转运至下游处理结构中。二次粉碎结构为筛分回落的大质量成团物料进行二次有效粉碎，以提升微波处理和超声处理的作用有效性和后续蒸馏充分性。

20、本技术还通过选用负压蒸馏结构来降低蒸馏温度，避免粉碎混合物在高温蒸馏过程中发生变质而致使提取物存在酸味的缺陷，保证了蒸馏产物的香气纯正。

21、本技术通过在双重预处理的加工腔室中构建物质抬升气流的排管，使得粉碎混合物能够在一定空间中根据自身重量和体积的不同而均匀分散，以使得超声波结构和微波结构能够对一定空间内的所有粉碎混合物进行充分且有效地预处理加工。