膜提取分離技術
膜分離技術是近幾十年來發(fā)展起來的分離技術,其分離基本原理是利用化學成分分子量差異而達到分離目的.在中藥應用方面主要是濾除細菌、微粒、大分子雜質(膠質、鞣質、蛋白、多糖)等或脫色。該工藝與傳統(tǒng)的醇流工藝比較省去了醇沉工藝中的多道工序,達到除雜的目的,仍然保持了傳統(tǒng)中藥的煎煮和復方配伍具有侵膏干燥容易、吸濕性小,添加賦形劑少,節(jié)約大量乙醇和相應的回收設備,縮短生產(chǎn)周期,減少工序及人員,節(jié)約熱能等特點。
正向進料、反向進水,物料與水的流動為逆向連續(xù)動態(tài)流動,使藥材和溶媒能保持相對運動,使料液濃度擴散更新持續(xù)作用,進而了料液浸出速度快。同時管道便提取設備又解決了傳統(tǒng)逆流提取設備存在的物料無法攪拌、提取不均勻、密封性能不好,無法使用有機溶媒提取,內部機械部件磨損、造成污染等問題。
萃取設備又稱 萃取器,一類用于萃取操作的傳質設備,能夠使萃取劑與料液良好接觸,實現(xiàn)料液所含組分的完善分離,有分級接觸和微分接觸兩類。在萃取設備中,通常是一相呈液滴狀態(tài)分散于另一相中,很少用液膜狀態(tài)分散的。
2萃取設備類型編輯
萃取設備類型很多,按設備結構分為三類:
混合澄清器 由混合室和澄清室兩部分組成,屬于分級接觸傳質設備?;旌鲜抑醒b有攪拌器,用以促進液滴破碎和均勻混合。有些攪拌器能從其下方抽汲重相,借此重相在級間流轉。澄清室是水平截面積較大的空室,有時裝有導板和絲網(wǎng),用以加速液滴的凝聚分層。根據(jù)分離要求,混合澄清器可以單級使用,也可以組成級聯(lián)。當級聯(lián)逆流操作時,料液和萃取劑分別加到級聯(lián)兩端的級中,萃余液和萃取液則在相反位置的級中導出?;旌鲜业墓ぷ魅莘e可從料液和萃取劑的總流量乘以萃取過程所需時間算出。澄清室的水平截面積,可從分散相液體的流量除以液滴的凝聚分層速度算出。這些操作參數(shù)須經(jīng)實驗測定。一般認為單位體積混合室消耗相同的攪拌功率時,級效大致相等。因此,在放大設計時,可按實測的萃取時間與分層速度設計生產(chǎn)設備?;旌铣吻迤鹘Y構簡單,級,放大效應小,能夠適應各種生產(chǎn)規(guī)模,但投資和運轉費用較大。
③振動板塔
將篩板連成串,由裝于塔頂上方的機械裝置帶動,在垂直方向作往復運動,借此攪動液流,起著類似于脈動塔中的攪拌作用。
萃取塔設計主要是確定塔的直徑和工作段高度。先從液體流量除以操作速度,得出塔截面,算出塔徑。然后根據(jù)塔的特性以及物系性質和分離要求,確定傳質單元高度和傳質單元數(shù),后兩者相乘即得塔的工作段高度。也有按當量高度與理論級數(shù)計算工作段高度的。
超聲波提取器又稱超聲波提取儀,主要是通過壓電換能器產(chǎn)生的快速機械振動波來減少目標萃取物與樣品基體之間的作用力從而實現(xiàn)固--液萃取分離。在工業(yè)應用方面,利用超聲波進行清洗、干燥、殺菌、霧化及無損檢測等,是一種非常成熟且有廣泛應用的技術。
超聲波萃取中藥材的性,是基于超聲波的特殊物理性質。(1)加速介質質點運動。20 KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(例如水)中傳播時,根據(jù)惠更斯波動原理,在其傳播的波陣面上將引起介質質點(包括藥材重要效成分的質點)的運動,使介質質點運動獲行的加速度和動能。質點的加速度經(jīng)計算一般可達重力加速度的二千倍以上。由于介質質點將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質點上而使之獲得的加速度和動能,迅速逸出藥材基體而游離于水中。 (2)空化作用。超聲波在液體介質中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應”,“空化效應”不斷產(chǎn)生無數(shù)內部壓力達到上千個大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強大沖擊波作用在中藥材上,使其中藥材成分物質被“轟擊”逸出,并使得藥材基體被不斷剝蝕,其中不屬于植物結構的藥效成分不斷被分離出來。加速植物有效成份的浸出提取。 (3)超聲波的振動勻化(Sonication)使樣品介質內各點受到的作用一致,使整個樣品萃取更均勻。 綜上所述,中藥材中的藥效物質在超聲波場作用下不但作為介質質點獲得自身的加速度和動能,而且通過“空化效應”獲得強大的外力沖擊,所以能率并充分分離出來。
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