【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種食品功能性成分的超聲強化提取裝置與方法，能實現對食品、農產品或者中藥材中活性成分的有效提取，可應用于超聲提取方面的研究領域，屬于功率超聲應用范疇。
技術介紹
1、食品功能性成分指的是食品或者農產品中具有對人體有益的活性成分或化合物，包括但不限于蛋白質、維生素、礦物質、抗氧化劑、膳食纖維、多酚類物質等。這些活性成分在預防疾病、提高免疫力、促進健康等方面具有積極作用，已經被廣泛應用于醫藥、食品、化妝品、保健品及生物制品等領域。然而從農產品的復雜基質中高效、經濟、環保地提取活性成分一直是一個挑戰。傳統的提取法存在能耗高、揮發性成分損失大、提取效率難控制、對熱敏性物質不利、依賴大量溶劑使用、處理周期長等缺點。同時熱處理還會引起原料理化性質的變化，這可能會導致活性成分的活性降低等問題。超聲波輔助提取法以其提取效率高、溶劑消耗少、可在低溫下進行、成本低、設備簡單等優勢，逐漸成為實驗室和工業生產中的重要提取手段。
2、超聲波本質上是一種機械波，可以在固體、液體和氣體介質中傳播，其波長短，在固體和液體內衰減比電磁波小，且能量集中，可形成高強度的劇烈振動，可產生機械、光、熱、電、化學和生物等各種效應。在超聲提取溶液的過程中，液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動、生長并不斷聚集能量，當能量達到某個閾值時，氣泡會發生急劇崩潰，同時釋放出巨大的能量，還伴隨有強大沖擊力的微射流，瞬間產生局部高溫高壓。這即是超聲波的空化效應。超聲波輔助提取法利用超聲波的空化效應，破壞細胞壁，促進細胞內成分的釋放和擴散，同時誘導溶劑更好地滲透到細
3、超聲波輔助提取裝置種類繁多，多數為實驗室用的小型提取設備。cn?214974588u公開了一種超聲波提取裝置，該裝置將預處理部分與超聲波提取部分分離，沒有做到集成化，并且只適用于小規模的提??；cn?218357475?u公開了一種超聲波提取裝置，該裝置排料口小，限制了提取原料，適用范圍小；cn218248620u公開了一種用于植物提取的超聲波提取裝置，該裝置一次性提取量大，并帶有攪拌裝置，且排料口大，但是排料口需要人工開閉，操作難度大，最好可以實現排料口的自動控制。
技術實現思路
1、本專利技術針對上述現有技術的缺陷不足，提供了適用于工業提取的超聲強化提取罐，能實現對食品、農產品或者中藥材中活性成分的有效提取，并且適用于工業提取的超聲強化提取罐一次性提取量大，排料口大，排料口實現了電氣控制，適用范圍廣。
2、本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，包括罐體，所述罐體上端安裝有上封頭，所述上封頭側面設置有進料口，所述進料口上安裝有進料門，所述上封頭側面設置有多個視孔，所述上封頭中間設置有電機孔，所述電機孔上安裝有機架，所述機架上安裝有攪拌機，所述攪拌機下端連接攪拌軸，所述攪拌軸上有數個攪拌槳，所述罐體側面有數個支座，所述罐體被夾套包裹，所述夾套上有多個進出水口，所述夾套側面有四個超聲波振子安裝槽，所述超聲波振子安裝槽內安裝有七個超聲波振子，所述夾套外側安裝有出料門氣缸和鉤鎖氣缸，所述出料門氣缸連接出料門，所述鉤鎖氣缸連接鉤鎖，所述罐體下端連接有下封頭，所述下封頭下端設置有出料口，所述出料口對接所述出料門。
4、其中，所述上封頭與所述罐體通過焊接連接。
5、其中，所述下封頭與所述罐體通過焊接連接。
6、其中，所述支座與所述罐體通過焊接連接。
7、其中，所述進料門與所述進料口通過螺栓連接。
8、其中，所述機架與所述上封頭通過焊接連接。
9、其中，所述機架與所述攪拌機通過螺栓連接。
10、其中，所述夾套與所述罐體通過焊接連接。
11、其中，所述氣缸與所述罐體通過焊接連接。
12、其中，所述下封頭下端設置有密封圈，可以對罐體進行鎖緊密封。
13、其中，所述夾套側面超聲波振子安裝槽的數量為2-4個，優選4個。
14、其中，所述夾套側面超聲波振子的數量為4-10個，優選7個。
15、其中，所述超聲波振子的頻率為28khz、33khz、40khz、50khz、68khz，優選40khz；超聲功率為100-150w，優選超聲功率為150w，優選整個提取裝置的超聲波功率為4200w。
16、通過采用上述技術方案，攪拌機通過連接攪拌軸和攪拌槳，能夠對罐內物料進行高效混合攪拌，確保提取過程中物料均勻分布，提高提取效率。罐體被夾套包裹，夾套上有多個進出水口，可以通過循環加熱水或其他熱介質對罐體進行保溫，確保提取過程中溫度穩定。夾套側面安裝有多個超聲波振子，通過超聲波的作用，能夠有效破碎細胞壁，促進活性成分的釋放，提高提取率。進料口和出料口設置合理，進料門和出料門通過螺栓或氣缸連接，操作簡便，易于控制提取過程。上封頭與罐體、下封頭與罐體之間通過焊接連接，機架與上封頭、夾套與罐體、氣缸與罐體之間也通過焊接連接，確保了整個裝置的結構穩固可靠，能夠承受工業生產中的長時間使用。下封頭下端設置有密封圈，能夠對罐體進行鎖緊密封，確保操作過程中不會發生泄漏，保證操作環境的清潔和安全。
17、一種食品功能性成分的超聲波強化提取方法，按照下述步驟進行：
18、選取農產品大豆為提取對象，以食品功能性成分的超聲強化提取裝置為提取裝置，稱取大豆，按1:15的料液比加蒸餾水加熱浸泡，再進行階段打漿，然后保溫熬煮，最后對豆漿進行超聲波提取。超聲波振子的功率為150w，頻率為40khz，提取溫度為室溫，超聲時間分別為5-40min，分組并覆蓋保鮮膜后放入4℃冰箱中備用。
19、綜上所述，本專利技術具有以下有益效果：
20、(1)在傳統提取裝置上裝配超聲波提取裝置，應用于食品功能性成分提取的全過程，提取中對提取溶液進行超聲波處理，提高提取率，提取完成后超聲波還可用于提取容器的清洗。
21、(2)提取過程中均有攪拌功能，可以促進固—液相的溶解，防止固體沉降，同時使罐內溫度均一。
22、(3)一種適用于工業提取的裝置的設計，使得本專利技術在不同場景下均可應用，既能滿足個人家庭對于農產品提取的需求，又能滿足工業生產中對于大批量提取的需求。
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1.一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于包括罐體，所述罐體上端安裝有上封頭，所述上封頭側面設置有進料口，所述進料口上安裝有進料門，所述上封頭側面設置有多個視孔，所述上封頭中間設置有電機孔，所述電機孔上安裝有機架，所述機架上安裝有攪拌機，所述攪拌機下端連接攪拌軸，所述攪拌軸上有數個攪拌槳，所述罐體側面有數個支座，所述罐體被夾套包裹，所述夾套上有多個進出水口，所述夾套側面有四個超聲波振子安裝槽，所述超聲波振子安裝槽內安裝有七個超聲波振子，所述夾套外側安裝有出料門氣缸和鉤鎖氣缸，所述出料門氣缸連接出料門，所述鉤鎖氣缸連接鉤鎖，所述罐體下端連接有下封頭，所述下封頭下端設置有出料口，所述出料口對接所述出料門。
2.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述上封頭與所述罐體通過焊接連接；
3.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子安裝槽的數量為2-4個。
4.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子的數量
5.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述超聲波振子的頻率為28kHz、33kHz、40kHz、50kHz、68kHz，超聲功率為100-150W。
6.根據權利要求3所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子安裝槽的數量為4個。
7.根據權利要求4所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子的數量為7個。
8.根據權利要求5所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述超聲波振子的頻率為40kHz；超聲功率為150W，整個提取裝置的超聲波功率為4200W。
9.一種食品功能性成分的超聲波強化提取方法，其特征在于按照下述步驟進行：選取農產品大豆為提取對象，以食品功能性成分的超聲強化提取裝置為提取裝置，稱取大豆，按1:15的料液比加蒸餾水加熱浸泡，再進行階段打漿，然后保溫熬煮，最后對豆漿進行超聲波提?。怀暡ㄕ褡拥墓β蕿?50W，頻率為40kHz，提取溫度為室溫，超聲時間分別為5-40min，分組并覆蓋保鮮膜后放入4℃冰箱中備用。
...【技術特征摘要】
1.一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于包括罐體，所述罐體上端安裝有上封頭，所述上封頭側面設置有進料口，所述進料口上安裝有進料門，所述上封頭側面設置有多個視孔，所述上封頭中間設置有電機孔，所述電機孔上安裝有機架，所述機架上安裝有攪拌機，所述攪拌機下端連接攪拌軸，所述攪拌軸上有數個攪拌槳，所述罐體側面有數個支座，所述罐體被夾套包裹，所述夾套上有多個進出水口，所述夾套側面有四個超聲波振子安裝槽，所述超聲波振子安裝槽內安裝有七個超聲波振子，所述夾套外側安裝有出料門氣缸和鉤鎖氣缸，所述出料門氣缸連接出料門，所述鉤鎖氣缸連接鉤鎖，所述罐體下端連接有下封頭，所述下封頭下端設置有出料口，所述出料口對接所述出料門。
2.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述上封頭與所述罐體通過焊接連接；
3.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子安裝槽的數量為2-4個。
4.根據權利要求1所述的一種用于工業提取的超聲波強化提取罐，其特征在于其中，所述夾套側面超聲波振子的數量為4-10個。
【專利技術屬性】
技術研發人員：任曉鋒，申利鵬，梁秋芳，趙永俊，鐘明明，孫禹凡，馬海樂，丁艷華，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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