循环超声提取分离工业化设备开发成功
为超声提取技术在农产品深加工中大规模应用奠定基础,适用于各种天然物有效成分提取
张嶷 (2004.11.15)
本报讯 (记者张嶷)一项能用于农产品等各种天然物中有效成
分提取、分离的新技术———循环超声提取分离技术,日前由中国科
学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室开发成功。该所与北京
弘祥隆生物技术开发有限公司合作,进一步开发了系列成套、适宜我
国农产品加工的新型高效逆流搅拌循环超声提取装置。
据中科院过程工程研究所赵兵博士介绍,以前,虽然超声提取在
实验室小量样品制备中效果很好并得到广泛应用,但在大规模提取中
一直未能应用,其主要原因在于缺乏有效的工程放大手段和方法,超
声场的范围和强度限制了每次处理的物料量。研究人员针对这些问题,
在国家“863”和“九五”攻关项目的支持下,系统地研究了各种超
声波提取特点,采用生化工程原理和技术,解决了传统超声提取中存
在的工程放大难题,并获得多项专利技术。北京弘祥隆生物技术开发
有限公司与中国科学院过程工程研究所合作,进一步开发了系列成套
高效逆流搅拌循环超声提取装置,可同时进行间歇提取和多级连续提
取。提取效率是常规的几倍到几十倍。多级罐可以进行连续动态提取,
提取液和残渣连续排出,可以连接立式自动刮刀离心机进行连续自动
分离,能节约大量劳动力和改善车间生产环境。
同国内外相关设备相比较,循环超声波提取装置具有显著的特点
和优势。表现在以下几方面:提取时间短,仅为常规提取时间的几分
之一到几十分之一;小功率超声波即可破碎提取大量物料,一般均在
室温下提取,单位物料处理量能耗较常规提取方法降低50%以上;由
于提取温度低,最大限度保持了物料中原有的各种有效成分,特别是
各种热敏性成分等;由于提取时间短,其他杂组分含量减少,为后续
分离纯化过程奠定了良好基础,可显著降低单一组分等其他高端产品
的生产成本;由于采用超声波破碎提取技术,使原料的有效成分得以
充分释出,从而使目标提取物的提取率提高;设备性价比高,相同容
量,循环超声提取装置价格仅为超临界二氧化碳萃取的十分之一左右,
仅为进口产品价格的几分之一。
该技术及设备适用范围广。由于该技术可同时适用于挥发性和非
挥发性提取介质,因而可用于各种天然有效成分及天然产物提取,还
可以用于超声分散、乳液制备、缓释药物超微胶囊和纳米胶囊制备等。
在实验室研究、新建天然产物提取车间以及改进现有天然产物提取工
艺和装置时均可使用。
循环超声提取工程放大难题的解决,为超声提取技术在农产品和
食品大规模生产加工中的应用奠定了基础。同现有技术相比,具有显
著的技术经济优势,因而在农产品和食品加工中具有广阔的应用前景。