專利名稱：正壓和負壓萃取裝置以及萃取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓力循環(huán)式萃取裝置以及壓力循環(huán)式萃取方法。
背景技術：
一般來說，天然產品或草藥的萃取通常為使用熱水進行萃取的熱水萃取物。然而，由于萃取目標物的受熱降解使熱水萃取的方法具 有很多問題，這將導致變色，異味和有效成分的分解。為了解決受熱降解的問題，通常使用低溫萃取。雖然這種方法可以防止有效成分的降解，但由于其降解效率大大降低而未能商業(yè)化地使用。而且，使用有機溶劑的萃取方法也具有問題，因為萃取后殘留的溶劑對人體有害。

發(fā)明內容
技術問題
本發(fā)明在于提供一種壓力循環(huán)式的萃取裝置。本發(fā)明同樣在于提供一種壓力循環(huán)式的萃取方法。本發(fā)明還在于提供一種由壓力循環(huán)式萃取裝置進行萃取的萃取物，以及包含這種萃取物的組合物。技術問題
大體上，本發(fā)明提供了一種壓力循環(huán)式萃取裝置，該裝置包括用于容納和萃取萃取目標物的萃取單元，用于增加萃取單元內壓力的壓縮單元，以及用于減少萃取單元內壓力的減壓單元，其中，通過交替性地操作壓縮和減壓單元使萃取單元內的壓力增加或減少，而該萃取單元包括用于將氣泡供應至萃取目標物中起泡噴嘴。另一方面，本發(fā)明提供了一種壓力循環(huán)式萃取方法，該方法包括交替性地執(zhí)行壓縮和減壓過程。有益效果
使用本發(fā)明的壓力循環(huán)式萃取裝置和方法在萃取中十分有利，因為在相對低的溫度下可以進行萃取，而且萃取效率非常高。同樣，可以防止萃取目標物的異味或熱降解。該萃取裝置和方法可以廣泛地應用于食品和化妝領域。


圖I為本發(fā)明實施例的萃取裝置的截面圖。圖2為壓力循環(huán)式萃取裝置中萃取浴和頂板之間的接合的放大圖。圖3展示了不同萃取方法隨著溫度變化的萃取率。圖4展示了不同萃取方法隨著萃取時間變化的不同萃取率。主要元件名稱
100 :萃取單元110:萃取浴Ill :起泡噴嘴120:頂板
121 :噴霧嘴200 :壓縮單元
300 :減壓單元400 :溫度控制器 500 :循環(huán)泵。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明實施例的一種壓力循環(huán)式 萃取裝置包括用于容納和萃取萃取目標物的萃取單元；用于增加萃取單元內壓力的壓縮單元；用于減少萃取單元內壓力的減壓單元；對壓縮單元和減壓單元進行交替性操作以增加或減少萃取單元內的壓力。本發(fā)明的壓力循環(huán)式萃取裝置可以根據(jù)萃取目標物的性質來調節(jié)壓縮和減壓的數(shù)量和頻率。同樣，根據(jù)萃取目標物的性質，萃取條件可以通過調節(jié)壓縮和減壓的時間來達到優(yōu)化。在一個實施例中，該萃取單元可以包括起泡噴嘴和/或噴霧嘴來提高萃取效率。起泡噴嘴通過在噴嘴形成的氣泡來促進萃取目標物的攪拌。在萃取裝置內，會產生如溫度，壓力等萃取條件的局部差異。通過使用起泡噴嘴來提供氣泡或惰性氣體，萃取目標物可以更有效地攪拌并獲得更均勻的萃取物。同樣，起泡噴嘴通過提高萃取效率而使萃取在低溫下進行。低溫萃取使得萃取目標物的揮發(fā)性成分保留，萃取物的質量因此可以得到顯著的改善。在一個實施例中，起泡噴嘴所提供的惰性氣體為氮氣或氦氣，特別是氮氣。噴霧嘴在進行萃取時將液體噴至萃取目標物上，因此除去了萃取過程中產生的泡沫。在一個實施例中，噴霧嘴噴射萃取溶劑或水，尤其是低溫水。在一個實施例中，由噴霧嘴所噴射的萃取溶劑為C1-C5的低級醇。噴霧嘴使得不必使用消泡劑。在一個實施例中，該萃取單元可以具有如整體水箱的形式，但不限于此。當萃取單元以整體水箱的形式存在時，可以具有用于提供萃取目標物，溶劑等入口，以及用于將萃取物排放至外界的出口。在另一個實施例中，該萃取單元可以包括裝載萃取目標物的萃取浴和頂板，如果必要的話，該萃取浴裝載萃取目標物和溶劑。頂板置于萃取浴之上，并封閉該萃取浴。無須特別限制，萃取浴可以通過任何能使萃取目標物裝載在萃取浴中以待分離的方式與頂板接合。例如，萃取浴和頂板可以通過形成于該萃取浴頂面上的突起物和形成于頂板底面上的突起物而相互接合。 該萃取裝置可以進一步包括溫度控制器。該溫度控制器加熱裝載在萃取單元內的萃取目標物。通過用溫度控制器加熱萃取目標物，萃取效率可以得到提高。在一個實施例中，該萃取裝置交替性地提供加壓和減壓條件。壓縮單元可以通過在萃取單元內注入氣體來增加壓力。被壓縮單元所注入的氣體可以為空氣或惰性氣體，特別是氮氣(N2)或氦氣(He)，更特別是氮氣，但不局限于這些氣體。該減壓單元可以通過對萃取單元施加真空,或通過排氣口排出氣體來減少壓力。本發(fā)明同樣提供一種壓力循環(huán)式萃取方法，該方法包括交替性地進行壓縮和減壓。在一個實施例中，該壓力循環(huán)式萃取方法可以包括交替性的(a)增加壓力的壓縮過程；以及(b)減少壓力的減壓過程。該萃取方法還進一步包括(c)在所述壓縮和/或減壓過程中對萃取目標物提供氣泡。
在另一個實施例中，該萃取方法還進一步包括(d)在萃取過程中往萃取目標物噴入液體。該萃取方法可以為通過將萃取目標物浸入溶劑進行萃取的溶劑萃取法。在該萃取法中所使用的溶劑可以為水或C1-C5的低級醇，特別是水，但不限于此。在所述壓縮中的壓力可以為，例如1-10 kgf/cm2，特別是I. 5-3 kgf/cm2，但不限于此。根據(jù)不同情況，可以使用約5 kgf/cm2的中間壓力。在所述減壓過程中的壓力可以為100-760 mmHg，特別是500-700 mmHg。根據(jù)不同情況，減壓可以在真空中進行。在本發(fā)明的萃取方法中，可以根據(jù)萃取目標物的性質，交替性地進行加壓和減壓。必要時，壓縮和減壓的過程可以進行不同的設置。 加壓和減壓過程的數(shù)量和頻率并不受限，并可以根據(jù)萃取目標物的性質而進行不同的設定。在一個實施例中，每個壓縮和減壓的過程可以執(zhí)行10分鐘至I小時，特別是30分鐘。在另一個實施例中，該壓縮和減壓過程可以重復1-30次，特別是2-10次，更特別為4-5次。通過重復壓縮和減壓過程2-3次，可以獲得足夠的萃取效率。由于壓縮和減壓為交替性進行，與熱水萃取方法相比，本發(fā)明的萃取方法可以在相對較低溫度下進行。因此，萃取溫度可以為0-100°C，特別是30-85°C。該萃取方法使有效萃取可以甚至在相對低溫50-75°C下進行。根據(jù)不同情況，同樣可以實行冷萃取。本發(fā)明還提供一種使用本發(fā)明的萃取裝置或萃取方法所萃取的萃取物。因為本發(fā)明的萃取物沒有變色，異味或產生熱分解，該萃取目標物的固有香味和營養(yǎng)成分將得到有效保留。該萃取物可以用作食品，化妝品，或藥品的有效成分或添加劑。自愛一個實施例中，本發(fā)明提供一種包括該萃取物的食品組合物。在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種包括該萃取物的化妝品組合物。以下結合附圖，將對本發(fā)明實施例的壓力循環(huán)萃取裝置作詳細說明。圖I為本發(fā)明實施例中萃取裝置的截面圖。該萃取裝置包括對萃取目標物進行萃取的萃取單元100，增加萃取裝置內壓力的壓縮單元200，以及減少萃取裝置內壓力的減壓單元300。該萃取單元100包括容納萃取目標物的萃取浴110，用作該萃取浴110蓋子的頂板120。在該萃取浴110的底部設置有起泡噴嘴111。在萃取過程中，該起泡噴嘴111提供氣泡以促進萃取目標物的攪拌。頂板120在其下部具有噴霧嘴121。通過噴灑低溫水，噴霧嘴121去除在萃取過程中產生的泡沫。壓縮單元200和減壓單元300與頂板120相連。壓縮單元200通過提供空氣或氮氣(N2)來增加萃取裝置內的壓力。減壓單元300通過施加真空或通過排氣口排出氣體來減少萃取裝置中的壓力。壓縮單元200和減壓單元300的操作時間和頻率通過壓力控制器(未圖示)進行控制。溫度控制器400與萃取裝置相連。由溫度控制器400加熱的萃取物通過循環(huán)泵500而循環(huán)流入萃取浴110內。圖2展示了本發(fā)明的壓力循環(huán)式萃取裝置中萃取浴和頂板之間的接合。該萃取浴110在其上表面形成有兩個突出物，并通過該突出物與頂板120底表面形成的突出物相接
八
口 ο
實施例
以下以非限制的方式說明本發(fā)明的具體實施例。實施例I :壓力循環(huán)萃取
使用圖I的萃取裝置，從葛根處萃取葛根素。具體來說，將葛浸入10倍體積的水中，并在30分鐘間隔交替地實行加壓和減壓時進行2小時的萃取。在壓縮時的壓力為2 kgf/cm2,減壓時壓力為600±50 mmHg,而萃取溫度可以為設置為75°C。對比實施例I :熱水萃取
用熱水從葛根處萃取葛根素。具體來說，將葛浸入10 倍體積的水中，并在75°C下進行2小時的萃取。在萃取過程中并沒進行壓縮和減壓。測試實施例I :在不同溫度下萃取率的比較
以實施例I和對比實施例I的相同方式從葛根處萃取葛根素，并對它們的萃取率進行測定。然而，萃取時間為4小時，壓縮和減壓以I小時的間隔重復進行，萃取溫度在3(noo°c之間變化。結果展示在圖3中。在圖3中，萃取率是相對與韓國藥典會的甲醇回流萃取。在圖3中，與熱水萃取相比，壓力循環(huán)萃取的萃取率要高20-40%。特別地，在低溫度范圍內的萃取率較好。例如，熱水萃取在30°C下萃取率小于10%，在50°C下低于40%。相比之下，本發(fā)明的壓力循環(huán)萃取在30°C下的萃取率為50%或更高，而在50°C下達到70%?？梢钥闯霰景l(fā)明的壓力循環(huán)萃取使有效萃取在較低溫度下實現(xiàn)，而這在現(xiàn)有的熱水萃取方法中難以實現(xiàn)。因此，本發(fā)明的壓力循環(huán)萃取可以有效用于熱敏感成分的萃取。測試實施例2 隨著時間的萃取的變化
對通過熱水和壓力循環(huán)萃取所得到的萃取物的改變進行觀察，以研究壓力循環(huán)萃取的效率。以測試實施例I的相同方法進行熱水萃取和壓力循環(huán)萃取。在每種情況下，萃取時間為2小時。所獲得的萃取物通過O. 45-μ m的過濾器來過濾，以去除在冷藏室內觀察到的微生物和沉淀。結果展示在表I中。表I
權利要求
1.一種壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，包括 萃取單元，用于容納和萃取萃取目標物； 壓縮單元，用于增加萃取單元內的壓力； 減壓單元，用于降低萃取單元內的壓力； 其中，通過交替地操作壓縮單元和減壓單元來增加和降低萃取單元內的壓力； 其中，所述萃取單元包括用于將氣泡提供至萃取目標物中的起泡噴嘴。
2.根據(jù)權利要求I所述的壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，所述萃取單元包括 將液體噴向萃取目標物的噴霧嘴； 控制萃取溫度的溫度控制器；或 噴霧嘴和溫度控制器。
3.根據(jù)權利要求I所述的壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，所述萃取單元包括 容納萃取目標物的萃取??；以及 位于該萃取浴上，并封閉所述萃取浴的頂板。
4.根據(jù)權利要求3所述的壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，所述萃取浴和頂板的相互接合是通過形成于該萃取浴頂面上的突出物和形成于所述頂板的底面上的突出物來實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權利要求I所述的壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，壓縮單元通過將氣體注入萃取單元來增加萃取單元內的壓力，而減壓單元通過對萃取單元施加真空或憑借排氣口排放氣體來減少該萃取單元內的壓力。
6.根據(jù)權利要求5所述的壓力循環(huán)式萃取裝置，其特征在于，所注入萃取單元內的氣體為空氣或氮氣。
7.一種壓力循環(huán)式萃取方法，用于通過在溶劑中浸泡來萃取萃取目標物的，其特征在于，所述方法包括 交替性地進行壓縮過程和減壓過程， 在萃取過程中往萃取目標物中提供氣泡。
8.根據(jù)權利要求7所述的壓力循環(huán)式萃取方法，其特征在于，還包括在萃取過程中將液體噴向萃取目標物。
9.根據(jù)權利要求7所述的壓力循環(huán)式萃取方法，其特征在于，所述溶劑為水或C1-C5低級醇。
10.根據(jù)權利要求7所述的壓力循環(huán)式萃取方法，其特征在于，壓縮過程使壓力增加至1-10 kgf/cm2,而減壓過程將壓力降低至100-760 mmHg。
11.根據(jù)權利要求7所述的壓力循環(huán)式萃取方法，其特征在于，所述壓縮過程和減壓過程進行的時間分別為10分鐘至I小時，并重復2-10次。
12.根據(jù)權利要求7所述的壓力循環(huán)式萃取方法，其特征在于，萃取溫度為30-85°C。
13.通過權利要求7-12中任一項所述的萃取方法萃取而得的萃取物。
14.含有權利要求13所述的萃取物的食品組合物。
15.含有權利要求13所述的萃取物的化妝品組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓力循環(huán)式萃取裝置，包括用于容納和萃取萃取目標物的萃取單元；用于增加萃取單元內壓力的壓縮單元；用于減少萃取單元內壓力的減壓單元；通過交替性地操作壓縮單元和減壓單元來增加和降低萃取單元內的壓力，該萃取單元包括用于將氣泡提供至萃取目標物中的起泡噴嘴。此外，本發(fā)明還提供了一種交替性地實行壓縮和減壓過程的壓力循環(huán)式萃取方法，以及由該方法得到的組合物。該萃取裝置和方法能實現(xiàn)低溫萃取，實現(xiàn)顯著的萃取效率，并防止萃取目標物的變色，變味，以及受熱變性。
文檔編號A47J31/00GK102802474SQ201080028544
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權日2009年6月26日
發(fā)明者樸葰星, 金東泫, 文恩晶, 柳善慧, 金銀珠, 金德姬, 金漢坤, 金明圭 申請人:株式會社愛茉莉太平洋