一种微胶囊包埋的超声乳化装置

1.本实用新型涉及生物活性物质微胶囊包埋的领域，具体的为一种微胶囊包埋的超声乳化装置。


背景技术：

2.天然活性物质，是一类广泛存在于动植物、海洋生物和微生物中的内源性物质，包括糖类、肽类、各种酶类、有机酸类、酚类等，天然活性成分的抗癌、抗氧化、消炎、降血糖降血脂、调节肠道功能、调节机体平衡及增强免疫力等功效已经在生物医学中得到证实并引起了相当大的关注，然而，这些天然生物活性化合物具有的一些特性限制了其实际应用，比如不溶于水，易受外界环境的影响等。
3.微胶囊技术是一种将固态、液态或气态物质封装在微型密封材料中，并在特定环境下以可控的速度进行释放的技术，被封装的物质称之为芯材，大多数固态、液态或气态物质都可以被封装、形成囊壁的物质称之为壁材，通常采用高分子材料。微胶囊封装技术是一种可靠的方法，可以增强生物活性成分的化学及生物稳定性，也可保护它们避免在产品系统中与其他物质发生反应。所以微胶囊技术有望解决天然活性物质实际应用的问题。
4.微胶囊的制备主要分为两个阶段，分别是乳化液的制备阶段和干燥阶段，乳化液的性能和干燥过程的工艺参数都决定着最终微胶囊的品质性能。对于乳化液的制备阶段，其配方、制备步骤和物理稳定性，在干燥前应加以重视。
5.现在国内常见的乳化方法有研钵法、振荡和搅拌法、共沉淀法、注射器法和超声波法，所谓超声乳化技术即将两种液体界面超声后会形成乳液，即小液滴转化为其他液体的分散相，整体形成连续相。超声乳化启动时，在一定条件下在油水相系统中就会达到空化值，这时超声可以为一个新的界面提供能量，因此可以在没有表面活性剂的条件下形成稳定的具有较高连续相的水包油或油包水型乳液，这是使用机械乳化方法不可能实现的，生物活性物质具有不稳定性，所以需要一种专门用于生物活性物质微胶囊乳化过程的超声乳化装置，目前还没有此类装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种微胶囊包埋的超声乳化装置，用以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种微胶囊包埋的超声乳化装置，包括反应釜罐体，反应釜罐体顶部中心设有进料口，进料口安装有密封盖，反应釜罐体侧面还设有出料口和超声控制器，出料口安装有外接阀门，超声控制器固定在罐体上；
9.反应釜罐体的正面还设有观察窗口和显示屏；
10.反应釜罐体底部还包括有固定反应釜罐体的支腿。
11.优选的，反应釜罐体顶部还包括有搅拌电机、高速转动电机，搅拌电机连接有搅拌
棒，搅拌棒的一端贯穿反应釜罐体的顶部连接在搅拌电机上，另一端固定在内部罐底，搅拌棒上还安装有多个搅拌叶。
12.高速转动电机连接有高速搅拌棒，高速搅拌棒的一端贯穿反应釜罐体顶部连同电机固定连接在升降支架上，另一端固定安装有高速剪切乳化探头。
13.优选的，反应釜罐体内还设置有布液进料管，布液进料管上端贯通穿过反应釜罐体的顶部连接蠕动泵，下端固定于内部罐底，布液进料管表面自上而下均匀设置有多个布液孔。
14.优选的，反应釜罐体的内部还包括有超声发生棒、超声振荡器、温度传感器和压缩机，超声发生棒安装在罐体的侧壁上，侧壁上还安装有温度传感器，压缩机固定在内部罐底，反应釜罐体外壳的底部还设有控制器。
15.优选的超声发生棒为对称安装的4个、6个或8个。
16.优选的，超声振荡器为对称安装的2个或4个。
17.优选的，温度传感器、显示屏与控制器线连接。
18.优选的，搅拌棒上的搅拌叶为弧形结构。
19.优选的，观察窗口为透明钢化玻璃材料。
20.优选的，布液进料管和搅拌电机、高速转动电机在反应釜罐体顶部以进料口为圆心的圆周上交替均匀分布设置。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.1、本实用新型提供的超声乳化装置内设置的超声发生棒与超声振荡器均可通过超声控制器参数设置调节超声发波功率及发波方式，根据不同物料提供不同超声分散度，获得更加稳定的乳化液，多方位设置超声发生棒及超声振荡器可提高超声波能量，使能量值快速达到空化阈值，大大提高非均相反应速率，实现非均相反应物间的均匀混合，使液体快速扩散，提升乳化效率，有效控制微胶囊颗粒粒度尺寸范围和分布。
23.2、在乳化过程中机械搅拌和超声波可造成反应釜罐体内温度升高，一些生物活性物质为热敏性活性物质，进而可能造成生物活性物质失活，影响了最终产品的性能和应用品质，本实用新型通过温控装置及压缩机控制罐内液体温度，及时降低反应釜罐体内的温度，避免有效成分失活，提高最终产品品质。
附图说明
24.图1为超声乳化装置的结构示意图；
25.图2为超声乳化装置的布液进料管与搅拌棒的向视图；
26.图3为超声乳化装置的搅拌棒和高速搅拌棒的向视图；
27.图中：1—反应釜体，2—支腿，3—进料口，4—密封盖，5—出料口，6—外接阀门，7—搅拌棒，8—搅拌电机，9—搅拌叶，10—高速搅拌棒，11—高速转动电机，12—升降支架，13—剪切乳化探头，14—布液进料管，15—蠕动泵，16—布液孔，17—超声发生棒，18—超声振荡器，19—超声控制器，20—温度传感器，21—压缩机，22—控制器，23—显示屏，24—观察窗口。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。
30.在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。
31.本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。
32.在本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
33.请参见图1-3，本实用新型实施例中，一种微胶囊包埋的超声乳化装置，包括反应釜罐体(1)，反应釜罐体(1)顶部中心设有进料口(3)，进料口(3)安装有密封盖(4)，反应釜罐体(1)侧面还设有出料口(5)和超声控制器(19)，出料口(5)安装有外接阀门(6)，超声控制器(19)固定在罐体上；
34.反应釜罐体(1)的正面还设有观察窗口(24)和显示屏(23)，观察窗口(24)为透明钢化玻璃材料；观察窗口可用于观察超声乳化过程中反应釜内反应过程；
35.反应釜罐体底部还包括有固定反应釜罐体(1)若干的支腿(2)。
36.反应釜罐体顶部(1)的还包括有搅拌电机(8)、高速转动电机(11)，搅拌电机(8)连接有搅拌棒(7)，搅拌棒(7)的一端贯穿反应釜罐体(1)的顶部连接在搅拌电机(8)上，另一端固定在内部罐底，搅拌棒(7)上还安装有多个搅拌叶(9)；搅拌棒(7)上的搅拌叶(9)为弧形结构。
37.具体的，本实用新型使用搅拌棒及搅拌叶，搅拌叶使反应釜罐体内液体上下左右进行翻搅，使液体能够较好的混合均匀，避免上清下混，以达到好的乳化效果，多位点缓慢连续进样及搅拌配合使用，对于水相和油相产生积极的作用，迅速达到较好的混匀效果，保证乳化过程的高效进行，有效控制终产品微胶囊颗粒粒度尺寸范围。
38.高速转动电机(11)连接有高速搅拌棒(10)，高速搅拌棒(10)的一端贯穿反应釜罐体(1)顶部连同电机固定连接在升降支架(12)上，另一端固定安装有高速剪切乳化探头(13)。
39.具体的，本实用新型提供的剪切乳化的探头整体固定在升降支架上，支架可上下移动，方便乳化探头对不同高度的物料进行高速剪切乳化，提高装置应用内部液体的体积范围。
40.反应釜罐体(1)内还设置有布液进料管(14)，布液进料管(14)上端贯通穿过反应
釜罐体(1)的顶部连接蠕动泵(15)，下端固定于内部罐底，布液进料管(14)表面自上而下均匀设置有多个布液孔(16)；在反应过程中，布液进料管外接蠕动泵，表面自上而下均匀设置多个小孔，蠕动泵将芯材溶液自动缓慢加入壁材溶液中，芯材在反应釜罐体壁材溶液中多位点加入，加快了芯材的扩散速度，防止进料过程中局部浓度过高导致团粒分布不均匀，微胶囊黏连。
41.布液进料管(14)和搅拌电机(8)、高速转动电机(11)在反应釜罐体(1)顶部以进料口(3)为圆心的圆周上交替均匀分布设置。
42.反应釜罐体(1)的内部还包括有超声发生棒(17)、超声振荡器(18)、温度传感器(20)和压缩机(21)，超声发生棒(17)安装在罐体的侧壁上，侧壁上还安装有温度传感器(20)，压缩机(21)固定在内部罐底，反应釜罐体(1)外壳的底部还设有控制器(22)，温度传感器(20)、显示屏(23)与控制器(22)线连接；当罐内温度过高时，温控装置启动，及时降低罐内液体温度，避免有效成分失活，提高微胶囊品质；
43.超声发生棒(17)为对称安装的4个、6个或8个，超声振荡器(18)为对称安装的2个或4个，反应釜内部侧壁对称设置8根超声发生棒(17)，下端对称固定安装4个超声振荡器(18)，超声发生棒和超声振荡器与超声控制器(19)通过连接线连接，超声控制器(19)可通过参数设置调节超声发生功率及超声发波方式，对于结构不稳定生物活性物质，可将参数调节为间歇发波，以达到保护其活性的目的。
44.本实用新型提供的用于微胶囊包埋的超声乳化装置工作过程如下：首先将壁材相溶液通过中心进料口加入至反应釜罐体内，开启超声发生棒、搅拌棒及高速剪切乳化设备，并设置好各参数；
45.随后开启蠕动泵将芯材溶液连续不断通过布液进料管输送，并通过布液孔至反应釜罐体内，即开启超声乳化过程，芯材溶液全部加入后，继续设置一定超声乳化时间直到超声乳化过程结束，打开出料口阀门，将乳化液输出用于喷雾或冷冻干燥，最终得到生物活性物质微胶囊。
46.本实用新型根据不同物料提供相匹配的超声分散度，以获得更加稳定的乳化液，多方位设置的超声发生棒及超声振荡器可提高超声波能量，使能量值快速达到空化阈值，大大提高非均相反应速率，实现非均相反应物间的均匀混合，使液体快速扩散，提升乳化效率，有效控制微胶囊颗粒粒度的尺寸和分布，并且在乳化过程中通过控制温度，避免有效成分失活，提高产品的品质。
47.本实用新型实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，的计算机可读存储介质，如只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等。
48.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
49.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例的方法。
50.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。