[发明专利]一种中药材超声波及微波提取系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种中药材超声波及微波提取系统，属于中药有用成分的萃取技术领域。

背景技术

植物或中药中的天然活性成分在医药、食品、化工、化妆品、饲料等领域中具有广阔的应用前景。制药工业中中药浸膏、流浸膏或生物活性物质的制备以及食品、化妆品、饲料工业中植物来源的功能性添加剂的制备都需要采用提取设备；在化工和化学分析领域中，样品前处理或样品制备、化学合成等过程也可能需要采用消解、萃取设备或反应器。

超声波辅助提取和微波辅助提取是近年来新兴的提取技术。从干燥物料中提取目标化合物大致分为两个步骤:1)物料的浸润，即物料的膨胀和水化；2)可溶性目标化合物通过扩散、渗透从物料到溶剂的传质过程。研究表明，超声波可以使植物细胞壁产生孔洞，有利于细胞中目标化合物的溶出，可以促进传质过程。此外，超声波还可以降低物料粒度，从而增加物料与溶剂的接触面积，有利于目标化合物的提取。超声波辅助提取具有操作方便、成本低廉、提取时间短、易于放大生产等优点。目前常用的超声波提取装置包括探头式提取装置和水浴式提取装置。前者的探头作用范围有限，不利于放大生产；后者产生的超声波振动能必须通过介质和样品瓶才能传递至样品，这种间接的超声波作用方式可能影响提取效率。

微波可被细胞内的极性水分子或被提取物质吸收并产生大量热量，使细胞内温度迅速上升，水汽化产生的压力可将细胞膜和细胞壁冲破，形成较大的传质通道，从而促进目标化合物的提取。微波辅助提取具有提取时间短、溶剂用量少、提取效率高等优点。目前常用的微波提取装置包括密封式高压萃取罐和开放式常压萃取装置。前者对萃取罐材料的强度和密封性要求很高，样品处理量小，安全性差，价格昂贵，且需要较长的冷却时间。后者往往不能调节提取温度，影响了提取工艺的优化，温度过高时可能导致一些热不稳定性目标化合物降解。

近年来，为了提高提取效率，将超声波和微波提取技术相结合的专利文献屡见不鲜，中国专利文献既能充分利用超声波振动的空穴效应与微波辐射既具有高能作用，又能克服常规超声波和微波提取技术的某些不足。中国专利CN2748147Y,CN1651896A.CN2773664Y.CN2822737Y,CN2880211Y公开了几种超声波微波提取装置，各具特色。

但是，研究表明，现有的超声波和微波提取装置往往存在下列问题:

利用现有上述超声波微波提取装置进行萃取时，随着时间的推移，微波加热作用不断累积，样品溶液装置中的液体很多被气化为气体，气化的气体不断在样品溶液中累积，从而使得样品溶液的上方压强不断增大，上方压强的增大使得同种条件下的超声波振动效果下降，降低了样品的提取效率。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的超声波及微波加热装置在处理后期提取效率降低的技术缺陷，从而提供一种效率较高的超声波及微波提取系统。

为此，本发明提供一种具有回流装置的中药材超声波及微波提取系统，包括上盖可开启的封闭箱体，设置于所述封闭箱体内部的具有可开启的入口的样品溶液装置，固定设置在所述样品溶液装置上的微波导入装置和超声波导入装置，还包括设置在所述封闭箱体内部用于使汽化的样品溶液回流的第二回流装置，所述第二回流装置具有插入到所述样品溶液装置内部的截面变径的引流罩，所述引流罩的大口端覆盖整个液面并位于所述液面以上最靠近所述样品溶液装置上端的部位，所述引流罩的小口端连接冷凝管，所述冷凝管的外部套接有循环水流通管，所述循环水流通管上设置循环入口和循环出口。

所述样品溶液装置为长方体的腔体，所述微波导入装置具有设置在所述样品溶液装置上的偶数个微波入口，偶数个微波入口在所述腔体的样品溶液形成的空间的对角线的两端以最远距离成对分布。

所述微波入口为长方形形状或梯形形状的开口，位于同一空间对角线两端的两个微波入口，其中一个微波入口的短边沿水平方向设置，另一个微波入口的短边沿竖直方向设置，短边沿竖直方向设置的所述微波入口比短边沿水平方向设置的所述微波入口更靠近所述样品溶液装置的竖直方向的棱边；所述微波入口的长度和宽度的比值为25/12-24/13。