一种中草药提取装置的制作方法

本发明涉及分离装置技术领域，尤其涉及一种中草药提取装置。

背景技术：

中药所含的化学成份十分复杂，既含有多种有效成份，又有无效成份，亦包含有毒成份。提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。中药提取就是利用一些技术最大限度提取其中有效成份，使得中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，使中药的效果得以最大限度的发挥。

植物全成分提取是技术发展的另一个新方向。中国传统的中医一直都是把中草药的全部作为药剂来煎煮的。现代医学发提取中草药中某一种成分，开始的几年这种成分会对某些症状或细菌很有效，但是一段时间之后，这些成分对症状的治疗作用就会降低，而细菌也会产生抗体。而中草药的全成分粉碎后用于治疗则不会发生这种情况。另一方面，利用中草药中的某种提取成分可以治疗一些疾病，而这些成分本身是带有毒性的，吃多了对人体会有伤害作用。但是如果是植物全部成分一起作为药物食用，治疗疗效不变，同时植物中含有的其他成分会缓解这种治疗成分的毒性。在食品和保健品方面，在提取植物中某种有效成分的同时，植物中剩下的其他成分都被浪费掉了，而这些被浪费掉的成分中，也往往含有对人体有益的许多物质。因此，植物的全成分提取具有重要意义。然而现有的中草药提取装置的全成分的提取率不高，因而开发一种提取率高的中草药提取装置，成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种中草药提取装置，综合了气体管路、超声波装置；因此通入惰性气体与超声波的结合能使细胞壁的破壁率达到98.6％。

本发明是这样实现的：

本发明目的在于提供一种中草药提取装置，包括发酵罐、搅拌装置、超声波装置、以及管路系统；

所述发酵罐包括发酵罐罐体、位于所述发酵罐罐体内的发酵罐夹套层以及发酵罐罐体盖，所述发酵罐上设有进气口、进水口、进料口、排污口、出水口；所述发酵罐罐体盖与发酵罐罐体可拆卸连接，所述发酵罐罐体盖上设有排气口和取样口；所述发酵罐罐体盖的中部设有连接口；

所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴；所述搅拌轴一端位于所述发酵罐罐体内，另一端与所述搅拌电机的动力输出端连接；

所述超声波装置设于所述发酵罐罐体盖侧，且所述超声波装置的超声端与所述发酵罐罐体盖的连接口相连接；

所述管路系统包括进气管路、进水管路、出水管路和排污管路，所述进水管路与所述进水口相连通，所述出水管路与所述出水口相连通，所述排污管路与排污口相连通；所述进气管路包括并联设置的蒸汽管路和气体管路，所述蒸汽管路和气体管路在汇合处通过一进气管与所述进气口相连通；

在中草药提取过程中，通过所述进气管路通入惰性气体，且打开所述超声波装置进行超声至所述加入的惰性气体挥发完超声结束，所述超声频率为18～22khz，超声时间为3～5min；超声结束后所述发酵罐内的压力为0.3～0.7mpa。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

本发明提供的一种中草药提取装置，进气管路包括并联设置的蒸汽管路和气体管路，工作时，将中草药进料口加入(并加入一些破壁反应液)，先通过气体管路通入惰性气体，开启超声波装置进行超声至加入的惰性气体挥发完，超声结束；传统的中草药提取装置采用蒸汽升温灭菌需要较高温度的蒸汽；而我们只需采用升温至50～60℃的蒸汽，而本发明的超声波起到灭活的作用所以无需较高温度的蒸汽。采用通入惰性气体与超声波的结合能使细胞壁的破壁率达到98.6％。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种中草药提取装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种中草药提取装置的部分结构示意图；

1、发酵罐；11、发酵罐罐体；12、发酵罐夹套层；13、发酵罐罐体盖；14、进气口；15、进水口；16、进料口；17、排污口；18、出水口；13-1、排气口；13-2、取样口；13-3、连接口；19、温度传感器接口；2、搅拌装置；21、搅拌电机；22、搅拌轴；3、超声波装置；4、管路系统；41、进气管；42、蒸汽过滤器；43、减压阀；44、除菌过滤器；q1、进气阀；q2、第二蒸汽开关阀；q3、第三气体开关阀；q4、排气阀；q5、连接管开关阀；q6、第二气体开关阀；q7、除菌过滤器开关阀；q8、第一蒸汽开关阀；q9、第一气体开关阀；q10、取样口通蒸汽阀i；q11、取样口通蒸汽阀ii；q12、取样口排气阀；q13、排污阀；q14、进水阀门；q15、出水阀；q16、排气阀。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种中草药提取装置包括发酵罐1、搅拌装置2、超声波装置3、以及管路系统4；

所述发酵罐1包括发酵罐罐体11、位于所述发酵罐罐体内的发酵罐夹套层12以及发酵罐罐体盖13，所述发酵罐上设有进气口14、进水口15、进料口16、排污口17、出水口18；所述发酵罐罐体盖13与发酵罐罐体11可拆卸连接，所述发酵罐罐体盖13上设有排气口13-1和取样口13-2；所述发酵罐罐体盖的中部设有连接口13-3；

所述搅拌装置2包括搅拌电机21、搅拌轴22；所述搅拌轴22一端位于所述发酵罐罐体11内，另一端与所述搅拌电机21的动力输出端相连接；

所述超声波装置3设于所述发酵罐罐体盖13侧，且所述超声波装置3的超声端与所述发酵罐罐体盖13的连接口13-3相连接(所述超声波装置3不与连接口13-3连接时，连接口13-3处设有可拆卸连接的连接盖)；

所述管路系统4包括进气管路、进水管路、出水管路和排污管路，所述进水管路与所述进水口相连通，所述出水管路与所述出水口相连通，所述排污管路与排污口相连通；所述进气管路包括并联设置的蒸汽管路和气体管路，所述蒸汽管路和气体管路在汇合处通过一进气管41与所述进气口14相连通。

本发明提供的一种中草药提取装置，进气管路包括并联设置的蒸汽管路和气体管路，发酵罐空消时，打开蒸汽管路通入蒸汽灭菌；工作时，将中草药进料口加入(并加入一些破壁反应液)搅拌装置2开启进行搅拌，通过气体管路通入惰性气体，同时开启超声波装置3进行超声至加入的惰性气体挥发完，超声结束；

传统的中草药提取装置进行中草药提取时采用蒸汽升温灭菌需要较高温度的蒸汽；而我们只需采用升温至50～60℃的蒸汽，通过气体管路通入惰性气体(如氩气)，同时开启超声波装置进行超声至加入的惰性气体挥发完，超声结束，超声波起到灭活的作用所以无需较高温度的蒸汽(本发明只有发酵罐空消的时候才采用高温蒸汽灭菌)，且通入的惰性气体(氩气)+超声波的结合有利于中草药的提取：在发酵罐内加入氩气，其一增加压力，使先加入的破壁反应液与细胞壁充分接触；其二，氩气性质稳定，加压几乎不会产生升温作用，这有利于保护细胞内的有效药理成分不被破坏；其三是在超声波的作用下形成微气穴，能破坏细胞壁，由于氩气是惰性气体，超声波作用引起的升温效应会降低，能使细胞壁变形，细胞内成分析出，由于温度低，能保证有效有效药理成分不被破坏；其四，超声波作用结束后，加入的氩气气体基本挥发，不影响下一步萃取与分离；其五，惰性气体+超声波，在超声波的作用下，气体所形成的气泡就像一个个小炸弹一样破裂，从而有利于细胞壁的破裂。从而得到中草药提取液。

优选地，所述蒸汽管路和气体管路通过一连接管相连通，所述连接管上设有连接管开关阀q5。

优选地，所述进气管于所述汇合处设有进气阀q1，所述蒸汽管路上依次设有第一蒸汽开关阀q8、蒸汽过滤器和第二蒸汽开关阀q2；所述气体管路上依次设有第一气体开关阀q9、减压阀、第二气体开关阀q6、除菌过滤器和第三气体开关阀q3。

优选地，所述除菌过滤器的出口端设有除菌过滤器开关阀q7，所述除菌过滤器的出口端通过所述除菌过滤器开关阀q7与所述排污管路相连接。

优选地，所述搅拌桨安装在所述搅拌轴于发酵罐罐体内设有搅拌桨；所述搅拌桨设有多个且多个所述搅拌桨呈交叉式安装在所述搅拌轴上。搅拌桨呈交叉式设置使得增大了搅拌面积，减少了工作时间，提高了工作效率，保证了搅拌质量。

优选地，所述发酵罐上还设有温度传感器接口19。方便进行温度的探测。

优选地，所述发酵罐上还设有压力表。便于检测发酵罐内的压力。

优选地，所述发酵罐上还设有灯视镜。便于观察发酵罐内的发酵状态。

本发明提供的一种中草药提取装置的使用方法为：

1、管路的灭菌

打开q8阀、q5阀以及q7阀，气体管路上蒸汽通过蒸汽过滤器42然后进入除菌过滤器44。空消过程中，除菌过滤器44下端的q3阀、排气阀q4均应微微开启，排除冷凝水。空消时间应持续30分钟左右，当设备初次使用或长期不用后启动时，最好采用间歇空消，即第一次空消后，隔3～5小时再空消一次，以便消除芽孢。经空消后的蒸汽过滤器42、除菌过滤器44，应通气吹干，约20～30分钟，然后将阀门关闭。减压阀43不能进行蒸汽灭菌，所以q9、q6阀不打开。

2、发酵罐空消

发酵罐空消前，应将打开排污阀q13打开(使夹套内的压力不超压)，关闭q3，微开q4，打开蒸汽阀门q2，打开q1向罐内通蒸汽；打开q10、q11通过取样口向罐内通蒸汽。

将罐上的进料口16，排气阀q16，及排污管路上的阀门q13微微打开，使蒸汽通过这些阀门排出，当湿度达到122℃后开始计时，调整阀门q16、q1、q10的开度，保持罐内温度122℃～128℃(压为一般在0.11～0.15mpa)，可根据工艺调整空消的温度与压力。

当时间达到30～40分钟后，关闭q1、q4、q10，然后再关闭q2、q11，打开进气管路上的阀门q3、q1向罐内通空气冷却，让罐内保持正压在0.03mpa-0.05mpa之间。

需要快速冷却时则关闭排污阀门q13，打开进水阀门q14向夹套通冷却水冷却，到达常温后关闭冷却水。特殊情况下，可采用间歇空消(隔3～5小时再空消一次，以便消除芽孢)。

3、加入培养基并接种

(1)空消结束后，关闭进气阀门q1，打开q16卸去罐内压力，向发酵罐内加入中草药、以及破壁反应液，使得中草药浸没在所述破壁反应液中。

优选地，所述破壁反应液包括细胞壁溶解酶和微生物菌剂；所述细胞壁溶解酶包括纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶蛋白酶、脂肪酶中的至少一种；所述微生物菌剂包括真菌、枯草杆菌中的至少一种。

优选地，所述中草药与破壁反应液的重量体积比为1kg：2～5l。

(2)开启机械搅拌装置，低速转动，使罐内物料均匀混合。

(3)打开夹套排污阀q13、蒸汽阀q10，对罐内培养基预热(采用夹套通汽预加热)预热至50～60℃；或者通过所述进水管向所述发酵罐的夹套中注入热水，使得温度保持在50～60℃；

(4)然后采用通入的惰性气体(氩气)+超声波的结合进行灭活与中草药的提取。具体为：

打开阀门q9、q6、q3、q1，通过气体管路通入惰性气体(如氩气)，同时开启超声波装置3进行超声至加入的惰性气体挥发完，超声结束，所述超声频率为18～22khz，超声时间为3～5min；超声结束后所述密闭容器内的压力为0.3～0.7mpa；本发明只有发酵罐空消的时候才采用高温蒸汽灭菌，且通入的惰性气体(氩气)+超声波的结合有利于中草药的提取，从而得到中药提取液：

所述得到的中药提取液如需接下来进行萃取：超声结束后，卸掉发酵罐内的压力，打开发酵罐罐体盖13，去除破壁完的所有物料(即所述中草药提取液)，并转移至微波萃取仪中进行微波萃取；所述微波萃取仪的加热时间为1～2min；微波萃取的频率为300～500mhz；进行过滤和分离，即可获得所需的中草药萃取物。

所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。