萃取系统及其方法与流程

本申请涉及一种萃取系统及其方法，尤其是涉及可应用于食品加工的萃取系统及其方法。

背景技术：

1、一般来说，“萃取”是指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中由于溶解度(或分配系数)的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中，并经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来的方法。

2、随着技术的进步。萃取方法亦可普遍应用于食品加工上。目前现行常见的萃取方式例如包括索氏萃取、热回流萃取、搅拌萃取、浸渍萃取以及固液萃取等方式，并搭配碱萃取、酸水解或碱性过氧化氢处理等作为萃取的主要制程。另外，有时亦会搭配酵素辅助处理。然而，上述萃取方式通常具有需要较长的操作或反应时间，萃取的样品量需求大，在萃取过程中伴随着使用大量的有机溶剂，且长时间的加热造成有效成分活性的降低，最终得到的萃取样品浓度偏低，萃取效率不高等问题。此外，除需要高人力成本外，对环境、人体健康也可能造成影响。因此近年国内外开始研究新颖的萃取方法。举例来说，由于超音波频率高、波长短，故具有传播方向固定、能量大、穿透能力强及空穴效应等多项特性，而开始有超音波辅助萃取的方法。与传统萃取方法相比，超音波萃取能使萃取液达到充分混合接触，加速物质与溶剂的膨润与水合，促进溶剂的渗透、缩短目标活性成分的溶解平衡时间、提高活性成分的扩散速率，改善传统溶剂萃取的缺点，可有效缩短萃取时间；同时，可降低溶剂使用量，节约成本，是一种对环境友善的萃取方法。在这种萃取操作过程中，能在低温常压下操作，避免低沸点物质挥发，能够最大限度地保留萃取物中生物活性物质及各种营养成分的天然结构，避免了高温处理的热效应，引起有效成分的变化、损失、破坏及生理活性的降低等问题；同时提高活性成分的萃取率与质量，增加萃取效果，减少杂质成份的溶出，纯度高，有效成分易于分离、纯化；在安全性和操作方便性方面亦较其他萃取方式高。

3、高强度超音波相较于传统与微波、超临界流体、分子蒸馏萃取方法而言成本较低、可重复性、操作简单易实施，且有效地可替代其他萃取的方法，在工业上可应用来提高食品、天然植物材料或是中草药领域中生物活性物质的萃取进而加以利用。通过萃取条件的改变，超音波萃取方法可解决传统式萃取耗时、有效物质热破坏并降低生产成本等优势。

4、超音波辅助萃取方式有上述产业优势，然而单频超音波容易产生驻波而减少空化作用发生，复频操作增强机械震动，融入比较多气体而导致空化核增多。通过空化过程交互影响，低频负压降低空化阈值，共振频率接近，增加空化核数目及作用，可使声场还均匀，还出现倍频波等不同波形来提高空化作用。另外，通过机能成分与频率共振响应，能够同时萃取不同机能性成分，使机械设备多功能化。加上近几年压力调节超音波辅助萃取技术被研究开发来还进一步提高萃取效率。

5、目前在文献及专利搜寻中，压力调节辅助超音波辅助萃取及加压萃取后能瞬间释压进行减压萃取的连续制程数据较少。因此，开发一种压力调节超音波辅助萃取装置，整合超音波源与高压锅萃取槽，优化萃取品质，是为业界所企盼。

技术实现思路

1、因此，为达成上述目的，本申请的一实施例提供一种萃取系统，其中萃取系统包括容置槽及压力控制模块。容置槽包括外筒、内筒及阀门。内筒设置在外筒内，并具有内部容置空间，外筒与内筒之间形成外部容置空间。阀门连通外部容置空间及内部容置空间。压力控制模块分别连通外部容置空间及内部容置空间，从而分别并同时控制外部容置空间内的压力及内部容置空间内的压力。

2、本申请的另一个实施例提供一种萃取方法，其包括下列步骤。提供如上述所述的萃取系统。将待萃取物质置于容置槽的内筒内。对容置在内筒的待萃取物质进行第一萃取处理。将待萃取物质通过阀门导入到容置槽的外筒。对容置在外筒内的待萃取物质进行第二萃取处理。其中，第一萃取处理包括对待萃取物质施加第一压力，第二萃取处理包括对待萃取物质施加第二压力，且第一压力大于第二压力。

3、在附图及下列叙述中阐述本说明书中所描述的目标的一或多个实施例的细节。目标的其他特征、态样及优点将从下述描述、附图及技术方案可更清楚地理解。

技术特征：

1.一种萃取系统，包括：

2.如权利要求1所述的萃取系统，还包括：

3.如权利要求2所述的萃取系统，还包括：

4.如权利要求1所述的萃取系统，其中所述压力控制模块还包括：

5.如权利要求1所述的萃取系统，还包括：

6.一种萃取方法，包括：

7.如权利要求6所述的萃取方法，其中所述第一萃取处理进一步包括对所述待萃取物质加热到第一温度，所述第二萃取处理进一步包括对所述待萃取物质加热到第二温度。

8.如权利要求7所述的萃取方法，其中所述第一萃取处理进一步包括对所述待萃取物质施加第一超音波震荡，所述第二萃取处理进一步包括对所述待萃取物质施加第二超音波震荡。

9.如权利要求8所述的萃取方法，还包括：

10.如权利要求9所述的萃取方法，其中所述第一压力及所述第二压力的压力范围介于绝对压力0-5kgf/cm2；所述第一温度以及所述第二温度范围介于0-199℃；以及所述第一超音波震荡的频率及所述第二超音波震荡的频率范围介于28-133khz。

技术总结
本申请涉及一种萃取系统及其方法，其中萃取系统包括容置槽及压力控制模块。容置槽包括外筒、内筒及阀门。内筒设置于外筒内，并具有内部容置空间，外筒与内筒之间形成外部容置空间。阀门连通外部容置空间及内部容置空间。压力控制模块分别连通外部容置空间及内部容置空间，以分别并同时控制外部容置空间内的压力及内部容置空间内的压力。

技术研发人员：蔡依洁,陈仲仁
受保护的技术使用者：财团法人食品工业发展研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13