CN101612486A - 旋转式水蒸气蒸馏设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转式水蒸气蒸馏设备，属于水蒸气蒸馏设备技术领域。旋转式水蒸气蒸馏设备为直立筒体，其外壳中心设置有垂直的旋转柱，旋转柱上设置有多层漏斗状圆锥壳体，漏斗状圆锥壳体之间插装有与外壳连接的漏斗状圆锥壳体。漏斗状圆锥壳体的层数为7～35层。电机的转速为0～10000转/分。漏斗状圆锥壳体与旋转柱之间的夹角为30－75°。多层漏斗状圆锥壳体之间是相互平行的。与旋转柱连接的漏斗状圆锥壳体和与壳体连接的漏斗状圆锥壳体之间是相互平行的。具有如下优点：原料可以实现连续供给，提高了生产效率；效率高；可以保持物料的天然风味，取得高品质的香气；香气成分损失少；香质的选择幅度大。
Description
技术领域
本发明属于水蒸汽蒸馏设备技术领域，具体涉及一种用于萃取天然植物中挥发性和半挥发性香味成分的旋转式水蒸气蒸馏设备。
背景技术
现有技术中，越来越多的人从天然植物及中草药中提取挥发性和半挥发性香味成分，但使用的设备为常规的水蒸汽蒸馏设备和常规的方法。即：将物料和水混合加入蒸馏设备中，通过加热，使水沸腾，水蒸汽带出这些物料中的挥发性和半挥发性香味成分，然后冷凝，冷却后得到回收香。上述设备和方法存在以下问题：物料不能连续供给，只能一批完成之后进行下一批的生产，生产效率不高；提取效率较低，依靠水自身的汽化带出挥发性和半挥发性香味成分，至少要1小时以上才能达到合适的产率，生产时间较长；在溶剂回流的过程中加热时间较长，提取物长时间处于高温状态，有效成分易于发生裂解或副反应，致使结构被破坏；低沸点或中沸点香味成分容易损失，难以得到反映天然植物本香香韵的提取物。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种旋转式水蒸气蒸馏设备，它能连续生产，物料与蒸气充分接触，反应时间短，能得到充分反映天然植物本香的提取物。
本发明的技术方案是：旋转式水蒸气蒸馏设备为直立筒体，其外壳中心设置有垂直的旋转柱，旋转柱上设置有多层漏斗状圆锥壳体，漏斗状圆锥壳体之间插装有与外壳连接的漏斗状圆锥壳体。漏斗状圆锥壳体的层数为7～35层。旋转柱底部与电机连接。电机的转速为0～10000转/分，连续可调。漏斗状圆锥壳体与旋转柱之间的夹角为30-75°。外壳顶部设置有进料口和气态物质出口。外壳底部设置有蒸气进口和物料出口。多层漏斗状圆锥壳体之间是相互平行的。与旋转柱连接的漏斗状圆锥壳体和与壳体连接的漏斗状圆锥壳体之间是相互平行的。
本发明的设备和常规的间歇式蒸馏法设备相比具有如下优点：
(1)本设备原料可以实现连续供给，提高了生产效率；
(2)原料与水蒸气的接触面积大大增加，在短时间可以取得高效的蒸馏效果，提取效率高；
(3)本设备的原料受热时间短，有效成分受热劣化极少，可以保持物料的的天然风味，取得高品质的香气；而间歇式蒸馏法原料要长时间处在高温之下，香气成分易受热劣化，香气成分易损失，因此难以取得高品质的回收香。
(4)本设备的香气成分损失少，可以取得含有高浓度香气成分的回收香；
(5)本设备可以任意设定从低温(减压)到高温(常压)的各种条件下进行，香质的选择幅度大。
附图说明
附图1是本发明与相关外部设备连接结构示意图；
附图2是本发明一实施例结构示意图；
附图3是附图2中漏斗状圆锥壳体结构示意图；
附图4是物料走向示意图；
附图5是蒸汽走向示意图；
附图6是用本设备得到的红茶提取物气相色谱图；
附图7是用现有技术设备得到的红茶提取物气相色谱图；
附图8是两种设备得到的红茶提取物不同沸点成分含量的比较图；
附图9是用本设备得到的咖啡提取物气相色谱图；
附图10是用现有技术设备得到的咖啡提取物气相色谱图；
附图11是两种设备得到的咖啡提取物不同沸点成分含量的比较图；
附图中标记分述如下：1-物料存储罐；2-存储罐物料进料口；3-搅拌器；4-泵；5-壳体；6-进料口；7-旋转轴；8-漏斗状圆锥壳体；9-漏斗状圆锥壳体；10-气态物质出口；11-蒸汽进口；12-物料出口；13-电机；14-冷凝器；15-收集罐；16-液体出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。本发明的旋转式水蒸汽蒸馏设备使用时与外部设备加料设备、冷凝设备和收集设备相连用。物料通过存储罐物料进料口2加入到物料存储罐1，搅拌器3将物料搅拌均匀后，通过泵4经蒸馏设备进料口6进入旋转式水蒸汽蒸馏设备壳体5内进行蒸馏，蒸汽和香味物质混合物从气态物质出口10进入冷凝器14冷凝，得到的回收香储存于收集罐15内。加入的物料可以是固体，也可以是液体。固体物料可粉碎至60-80目后从进料口2加入物料存储罐1，然后加入适量自来水，搅拌器3将物料搅拌均匀。物料通过泵4经蒸馏设备物料进料口6连续加入旋转式水蒸汽蒸馏设备壳体5内。由于转速可调的旋转电机13带动中心旋转轴7上的漏斗状圆锥壳体8高速旋转，物料被形成很薄的膜，并由于离心力沿锥体向上走，落到漏斗状圆锥壳体9上，并由于重力向下走，落到下一层漏斗状圆锥壳体8上，加入的物料沿各层漏斗状圆锥壳体不断下降。水蒸汽由蒸汽进口11通入，和薄膜状的物料连续接触，使物料中挥发性或半挥发性的香味成分被向上的水蒸汽有效的汽化，汽化的香气成分和水蒸气一起从气态物质出口10导入冷凝器14，冷却后形成含有高浓度香气成分的回收香。
本申请人进行了本蒸馏设备和常规水蒸汽蒸馏设备提取的对比试验。将同等重量的红茶和咖啡粉碎，过筛，得到60-80目粉末，分别在上述两种不同设备上进行蒸馏提取。
附图6是本发明设备得到的红茶提取物气相色谱图；附图7是现有技术设备得到的红茶提取物气相色谱图；附图8是两种设备得到的红茶提取物不同沸点成分含量的比较图。图示结果表明，本发明旋转式水蒸汽蒸馏设备得到的红茶提取物中，体现红茶本香的低沸点和中沸点部分的香气成分明显高于现有技术设备得到的红茶提取物，而会引起口腔残留的高沸点部分的成分则明显低于现有技术水设备得到的红茶提取物。说明利用本设备得到的红茶提取物更能体现红茶的本香，香气饱满，口腔干净。
附图9是本发明设备得到的咖啡提取物气相色谱图；附图10是现有技术设备得到的咖啡提取物气相色谱图；附图11是两种不同设备得到的咖啡提取物不同沸点成分含量的比较图。图示结果表明，本发明的旋转水蒸汽蒸馏设备得到的咖啡提取物中，体现咖啡本香的低沸点部分的香气成分明显高于现有技术水蒸汽蒸馏设备得到的咖啡提取物，体现咖啡厚实感的中沸点略低于现有技术水蒸汽蒸馏设备得到的咖啡提取物，而会引起口腔残留的高沸点部分的成分则明显低于现有技术水蒸汽蒸馏设备得到的咖啡提取物。上述结果说明利用本设备得到的咖啡提取物更能体现咖啡的本香，口腔干净。
本申请人还进行了红茶和咖啡提取物在卷烟中的应用评吸对比，将上述两种不同设备制备的提取物按同样比例加入到同样的烟丝中，红茶提取物加入高档卷烟烟丝，咖啡提取物加入中档卷烟烟丝。让2名国家级评委和5名湖北省级评委评吸，结果发现，本发明的旋转式水蒸气蒸馏设备得到的提取物加入烟丝后较常规蒸馏设备得到的提取物明显烟气香气量提高，余味干净，总体评价要优于后者。对比效果见表1和表2。
表1不同红茶提取物按同样比例加到烟丝中评吸结果比较
| 提取工艺 | 光泽5 | 香气32 | 协调6 | 杂气12 | 刺激性20 | 余味25 | 合计 |
| 常规蒸馏设备提取 | 4 | 28 | 5 | 10 | 18 | 23 | 88 |
| 旋转式蒸馏设备提取 | 4 | 29.5 | 5 | 10 | 18 | 24 | 90.5 |
表2不同咖啡提取物按同样比例加到烟丝中评吸结果比较
| 提取工艺 | 光泽5 | 香气32 | 协调6 | 杂气12 | 刺激性20 | 余味25 | 合计 |
| 常规蒸馏设备提取 | 4 | 26 | 5 | 10 | 17 | 22 | 84 |
| 旋转式蒸馏设备提取 | 4 | 27.5 | 5.5 | 10 | 18 | 23 | 87 |
Claims (9)
1、一种旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述设备为直立筒体，其外壳(5)中心设置有垂直的旋转柱(7)，旋转柱(7)上设置有多层漏斗状圆锥壳体(8)，漏斗状圆锥壳体(8)之间插装有与外壳(5)连接的漏斗状圆锥壳体(9)。
2、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的漏斗状圆锥壳体(8)的层数为7～35层。
3、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的旋转柱(7)底部与电机(13)连接。
4、根据权利要求3所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的电机(13)的转速为0～10000转/分，连续可调。
5、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的漏斗状圆锥壳体(8)与旋转柱(7)之间的夹角为30-75°。
6、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的外壳(5)顶部设置有进料口(6)和气态物质出口(10)。
7、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的外壳(5)底部设置有蒸气进口(11)和物料出口(12)。
8、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的多层漏斗状圆锥壳体(8)之间是相互平行的。
9、根据权利要求1所述的旋转式水蒸气蒸馏设备，其特征在于：所述的漏斗状圆锥壳体(8)和漏斗状圆锥壳体(9)之间是相互平行的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20091230 |