[发明专利]超声协同静电场提取植物有效成分的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及植物有效成分提取技术，尤其涉及超声协同静电场提取植物有效成分的方法及其装置。 

背景技术

植物有效成分提取的传统方法主要有：水煎煮法、溶剂提取法以及水蒸汽蒸馏法等，其优点在于工艺简单、操作简便，但存在着提取时间长、提取率低、能耗高等问题，特别是有机溶剂提取法还存在易燃易爆危险和提取物存在溶剂残留等缺点。超声波在液体介质中传播时所特有的空化效应，加上超声波传播产生的机械振动、微射流、微声流等多极效应，能够破坏药材细胞壁，使有效物质容易从药材中提取出来；与传统方法相比，具有提取率高、提取时间短、提取温度低以及节能环保等优点。但国内现有的超声提取装置中，功率强度受超声探头的数量所制约，难以达到理想的提取效果。为了解决这些问题，近年来人们把目光投向几种工艺相互耦合技术上，例如将超声与微波耦合提取，能达到降低温度，缩短时间和提高提取率等目的，但由于微波穿透深度有限，同时，由于非极性溶剂对微波能没有吸收，使得该方法适用范围有限。水分子是一种强极性分子，它的正负电中心不重合，存在分子电偶极矩，通过外加直流电场对水结构的影响，使水分子的排列更为有序，静电水处理技术已经成为现代工业领域里最新技术之一。 

现有专利号为“200910067123.6”的发明专利公开了一种采用高电压脉冲电场技术生产五味子提取物的方法，但该专利采用的是高电压脉冲电场，起不到极化作用，另外脉冲宽度，占空比不可调，高电压脉冲电场属于交流电，无法把外壳接地，存在触电危险。 

发明内容

本发明的目的在于提供超声协同静电场提取植物有效成分的方法；由于静电场的存在，对溶液产生微干扰，溶液中大直径气泡增多，增加空化效应，另一方面，静电场作用空化气泡产生变形，沿场强方向拉伸拉长，使空化泡变椭圆形，使处于稳态空化核中一部分转化成瞬态空化，增加了空化效应声化学产额，该方法能对极性和非极性成分快速提取。 

本发明的另一个目的是提供实现上述方法的装置。 

本发明的超声协同静电场提取植物有效成分的方法，其特征在于超声协同 静电场共同作用于植物进行有效成分提取分离。 

进一步地，所述方法包括下述步骤： 

a.物料经过除杂后干燥、粉碎，通过10～120目的筛； 

b.用超声协同静电场对物料进行提取分离出有效成分。 

进一步地，步骤b中，提取温度为30～100℃，提取时间为0.5～5小时，静电场的作用方式为间断或连续，通过控制开关可以改变方向。进一步地，步骤b中，提取温度为30～60℃。 

进一步地，静电场的电压为-50kV～50kV，超声频率为16kHz～100kHz，声强为0.2～2000W/cm²。 

进一步地，物料投料量为50~200g物料/L提取釜的容量。 

本发明的超声协同电场提取植物有效成分装置，包括提取罐，其特征在于提取罐是一个清洗槽式圆柱体声反应器，其特征还包括在提取罐内设置中央电极，静电发生器的正电压输出端、负电压输出端通过导线分别与控制开关的动触常闭点、动触常开点相连，静触点通过导线与中央电极上部接线端相连，静电发生器的接地端与提取罐侧壁电连接。 

进一步地，中央电极为实芯型导体，插入绝缘体内部，绝缘体固定在提取罐盖中部，通过绝缘体与金属侧壁绝缘。 

进一步地，控制开关包括动触常闭点、动触常开点和静触点，所述中央电极上端设有接线端子，提取釜内包括液位开关， 

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 

1.缩短提取的时间，提高了提取率。 

2.提取温度低，保护有效成分不被高温破坏，尤其是遇热不稳定、易水解或氧化的物质。 

3.通过改变静电场强度，易于改变溶剂极性，可以将溶质按极性由低到高连续提取出来。 

4.提取的均匀性好，节能环保。 

附图说明

图1超声协同静电场提取装置示意图； 

图2提取罐底面换能器排列示意图； 

图中示出，1：提取罐；2：加热套；3：排液口；4：超声换能器；5：超声发生器；6：进液口；7：外壳接地端；8：液位开关；9：绝缘体；10：中央电 极；11：控制开关；12：静触点；13：动触常闭点；14：动触常开点；15：静电发生器；16：正电压输出端；17：负电压输出端；18：地输出端；19，提取罐底面；20，换能器。