[00144428]茶叶超声波多级逆流柱提取装置

①课题来源与背景 茶是21世纪饮料之王,160多个国家与地区的近30亿人都嗜好饮茶,茶饮料因具备天然、健康、方便等特性,更受消费者青睐。茶叶中不仅含有蛋白质、氨基酸、糖类等营养成分,还含有咖啡碱、茶多酚等多种药理成分。浸提是茶叶深加工中一个重中之重的工艺步骤,提取工艺及设备直接影响到茶叶有效成分的浸出率和产品品质。目前,茶叶浸提一般采用提取罐沸水浸提法、溶剂萃取法、超声波逆流浸提法、酶解浸提法等方式及装置,获得的茶产品不仅香气淡薄、易产生沉淀等问题,而且得率较低、成本高或占地面积大、能耗高等问题。 CN101041116A、CN 101051961A、CN101215318A、CN2761239Y、CN201563550U、CN202096787U、CN203577367U的中国专利公开的超声波提取设备各具特色,但在工业化生产中存在一些不足,所以尝试结合多级逆流和超声波技术开发一种新型的茶叶提取设备,目的是能够有效调节控制茶叶风味物质及有效成分浸出比例,提高茶汤浓度,改善产品品质和降低能耗,实现连续化工业规模生产。 ②技术原理及性能指标 茶叶超声波多级逆流柱提取装置,结构设计包括并联设置的冷水罐和热水罐,冷水罐和热水罐的出水端连接后构成总水管,总水管一路与第一超声波逆流柱的进水端连接,另一路通过设置的支水管分别与第二超声波逆流柱和第三超声波逆流柱的进水端连接,第一超声波逆流柱的出水端一路连接第二超声波逆流柱的进水端,另一路通过设置的总出液管连接周转桶,第二超声波逆流柱的出水端一路连接第三超声波逆流柱的进水端,另一路连接总出液管后与周转桶相通,第三超声波逆流柱的出水端连接总出液管后与周转桶相通,第一超声波逆流柱、第二超声波逆流柱和第三超声波逆流柱均包括上过滤网、下过滤网及设置在上过滤网、下过滤网之间的一组超声振子。 茶叶超声波多级逆流柱提取装置,总水管上设有温度表和流量泵。冷水罐的出水端上设有阀a,热水罐的出水端上设有阀b。第一超声波逆流柱的进水端上设有阀c,第一超声波逆流柱的出水端与周转桶之间设有阀d,支水管与第二超声波逆流柱的进水端之间设有阀f,支水管与第三超声波逆流柱的进水端之间设有阀i,第一超声波逆流柱的出水端和第二超声波逆流柱的进水端之间设有阀e,第二超声波逆流柱的出水端与周转桶之间设有阀g,第二超声波逆流柱的出水端与第三超声波逆流柱的进水端之间设有阀h,第三超声波逆流柱的出水端与周转桶之间设有阀j。 ③技术的创造性与先进性 茶叶超声波多级逆流柱提取装置,结构简单,设计合理,可进行单柱萃取也可以进行多级逆流萃取; 1)能多段位控制提取温度和速率,有效调节茶叶中功效成分及主要风味物质的比例,提高产品品质; 2)克服一般罐式提取浓度低和超声波逆流占地大的问题,本装置提取浓度可达10Brix以上,节约浓缩能耗,且占地小; 3)相对静态和低温萃取,减少一些极性大的生物分子提出,提高茶汤稳定性,避免沉淀产生; ④技术成熟程度,适用范围和安全性 本装置能耗低、提取率高,节能环保,操作易控制,适用于茶汁提取过程工业化大规模生产。 ⑤应用情况及存在问题 本技术目前已应用于公司的研发与生产,解决了产品香气淡薄、易产生沉淀、得率较低、成本高或占地面积大、能耗高等问题。虽然相对静态和低温萃取方法,品质有一定的提升,结果仍未达到完全理想状态,仍需研发人员进一步改进。 ⑥历年获奖情况 本技术已获得一项实用新型专利。