一种南极磷虾油的提取设备及提取方法 |
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申请号 | CN202410308981.X | 申请日 | 2024-03-19 | 公开(公告)号 | CN117899524A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
申请人 | 福建正冠渔业开发有限公司; | 发明人 | 林生; 林润东; 陈雄; 罗俊荣; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种南极磷虾油的提取设备,涉及南极磷虾油技术领域,包括提取罐;投料管;旋转结构;散料盘;复位结构;投料仓;弹性抵顶结构;升降结构,所述升降结构用于在所述投料仓上下移动时,驱动所述散料盘对应地上下运动。本发明通过设置投料仓在投料管上滑动,当投料仓内的磷虾粉重量减少时,触发升降结构动作,并使得升降结构驱动散料盘朝上运动,进而使得散料盘与投料管下端口部的纵向间距减小,使得单位时间内,由投料管落入散料盘表面的磷虾粉减少,使得提取罐内的 乙醇 溶剂 能够对提取罐内的磷虾粉进行充分溶解,即,随着溶解过程的进行,在提取作业中后期,逐步减少磷虾粉的投料速率,使得乙醇溶剂对磷虾粉的溶解较为充分。 | ||||||
权利要求 | 1.一种南极磷虾油的提取设备,其特征在于,包括: |
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说明书全文 | 一种南极磷虾油的提取设备及提取方法技术领域[0001] 本发明涉及南极磷虾油技术领域,具体为一种南极磷虾油的提取设备及提取方法。 背景技术[0002] 磷虾油天然富含EPA和DHA,同时拥有胆碱、磷脂和虾青素,是一种非常好的营养食品和保健食品的原料,其中富含的超强抗氧化物虾青素,除了虾青素,磷虾油还富含欧米伽‑3脂肪酸和磷脂,三者间相辅相成共同作用的效果,有助修复心梗脑梗引起的心脑细胞损伤,提高大脑记忆力和神经系统。 [0004] 周知,溶解的效率是与溶剂、溶质的总量相关的,当溶剂总量大于溶质总量时,溶质溶解的速率较快,反之较慢,因此现有技术中,在使用溶剂对作为溶质的磷虾粉进行溶解时,磷虾粉在提取时,是直接全部投入提取设备内的,此时溶剂的总量与溶质总量的百分比要小,使得磷虾粉的溶解效率较低,特别是提取作业的中后期,溶剂对溶质的溶解越来越慢,进而使得磷虾粉的提取效率整体较低。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种南极磷虾油的提取设备及提取方法,以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种南极磷虾油的提取设备,包括:提取罐; 投料管,所述投料管同轴竖直穿设于所述提取罐,所述提取罐上设有用于驱动所 述投料管旋转的旋转结构; 散料盘,所述散料盘设于所述投料管下方,且所述投料管与所述散料盘之间设有 复位结构; 投料仓,所述投料仓套接于所述投料管穿出所述提取罐的一端,且上下自由滑动, 所述提取罐上设有用于驱动所述投料仓朝上运动的弹性抵顶结构,所述投料管穿入所述投料仓内的一端开设有通槽; 升降结构,所述升降结构用于在所述投料仓上下移动时,驱动所述散料盘对应地 上下运动。 [0007] 进一步地,所述旋转结构包括:两个支撑柱,两个所述支撑柱竖直固接于所述提取罐,且两个所述支撑柱的上端 共同固接有安装板; 步进电机,所述步进电机安装于所述安装板,所述步进电机的输出轴驱动连接有 连接轴,所述连接轴下端同轴固接于所述投料管的顶部。 [0008] 进一步地,所述连接轴固接有多个搅拌片。 [0009] 进一步地,所述弹性抵顶结构包括:两个固定板,两个所述固定板分别固接于所述投料仓两侧; 两个弹簧,两个所述弹簧分别套绕在两个所述支撑柱,所述弹簧弹力方向两端分 别弹性抵顶所述固定板和所述提取罐表面。 [0010] 进一步地,所述复位结构包括:两个第一耳板,两个所述第一耳板固接于所述投料管下端; 两个第二耳板,两个所述第二耳板固接于所述散料盘相对两侧,且两个所述第一 耳板和两个所述第二耳板相对应; 两个导向柱,两个所述导向柱分别竖直固接于两个所述第二耳板上,所述导向柱 上端穿出所述第一耳板且上下自由滑动; 两个拉簧,两个所述拉簧分别套绕于两个所述导向柱,所述拉簧弹力方向两端分 别固接于所述第一耳板和所述第二耳板。 [0011] 进一步地,所述升降结构包括:转动部,所述转动部套接于所述投料管下端; 两个摆动臂,两个所述摆动臂沿所述转动部的轴向阵列铰接于所述转动部周缘, 所述摆动臂远离所述转动部的一端连接有伸缩单元,所述伸缩单元上设有配重球; 连接杆,所述连接杆一端固接于所述摆动臂,其另一端开设有缺口形式的避空槽, 所述导向柱上端穿设有滑动销,且所述导向柱自由穿出所述避空槽,所述连接杆开设有供所述滑动销插合的腰形孔; 驱动单元,所述驱动单元用于在所述投料仓上下移动时,触发所述伸缩单元动作, 以调节所述配重球与所述转动部的间距。 [0012] 进一步地,所述伸缩单元包括固接于所述摆动臂的固定筒,所述固定筒上同轴穿设有自由滑动的伸缩柱,所述伸缩柱穿出所述固定筒的一端与所述配重球固接。 [0013] 进一步地,所述驱动单元包括:转动环,所述转动环转动套接于所述投料仓下端部; 两个拉杆,两个所述拉杆分别竖直固接于所述转动环的下端面,所述拉杆下端穿 入所述转动部且上下自由滑动,所述提取罐顶部开设有供所述拉杆绕所述投料仓轴向旋转自由通过的避让口; 环形塞,所述环形塞固接于两个所述拉杆穿入所述转动部内的一端,所述转动部 内部空心,所述环形塞同轴卡合在转动部内且上下自由滑动,所述环形塞下端面与所述转动部内腔壁之间围成第一储气腔; 滑动塞,所述滑动塞同轴固接于所述伸缩柱穿入所述固定筒内的一端上,且所述 滑动塞远离所述配重球的一端面与所述固定筒内壁围成第二储气腔,所述第一储气腔和所述第二储气腔之间通过气管连接。 [0014] 进一步地,所述散料盘呈上窄下宽的圆锥状,且其锥面上设有多个螺旋突出部。 [0015] 一种南极磷虾油的提取方法,应用如上所述的提取设备,包括:取过筛后含水量10%的磷虾粉并称重,将称重后定量的磷虾粉全部投入投料仓内, 往提取罐内投入重量为磷虾粉重量3倍的、且浓度为95%的乙醇溶液,提取罐内设置加热装置,加热装置对提取罐内部进行加热,加热温度30‑50摄氏度,升降结构克服复位结构对散料盘的拉力,进而驱动散料盘朝下运动,使得散料盘与投料管下端口部的纵向间距尺寸最大; 启动旋转结构,进而驱动投料管旋转,使得投料仓内的磷虾粉从投料管的通槽进 入投料管内,进而再由投料管下端口部落入散料盘上,随着散料盘的旋转,进而将磷虾粉均匀地撒在提取罐内储存的乙醇溶剂液体内,乙醇溶剂对磷虾粉进行溶解混合; 随着投料仓内的磷虾粉逐渐地投入乙醇溶剂中,投料仓连同其内剩余的磷虾粉的 总重量减小,此时升降结构驱动散料盘朝下运动的作用力逐渐减小,进而使得散料盘在复位结构的拉力作用下,逐渐地朝投料管的口部运动,进而使得投料管下端口部与散料盘的纵向间距减小,使得单位时间内,磷虾粉落入散料盘上的磷虾粉量减小,这样使得乙醇溶剂对提取罐内的磷虾粉进行充分的溶解; 通过提取罐的出料口收集溶解合并后的磷虾粉提取液,并在50摄氏度、真空度‑ 0.08MPa下进行蒸发,去除磷虾粉提取液中的溶剂,并得到南极磷虾虾油,并在常温下通入氮气,以去除虾油中的有机溶剂,最终得到南极磷虾虾油。 [0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过设置投料仓在投料管上滑动,当投料仓内的磷虾粉重量减少时,触发 升降结构动作,并使得升降结构驱动散料盘朝上运动,进而使得散料盘与投料管下端口部的纵向间距减小,使得单位时间内,由投料管落入散料盘表面的磷虾粉减少,使得提取罐内的乙醇溶剂能够对提取罐内的磷虾粉进行充分溶解,即,随着溶解过程的进行,在提取作业中后期,逐步减少磷虾粉的投料速率,使得乙醇溶剂对磷虾粉的溶解较为充分; 本发明通过设置投料管旋转时,使得配重球受到离心力作用而朝远离投料管的方 向摆动,进而使得连接杆朝下摆动,并使得滑动销在腰形孔内滑动,进而驱动导向柱带动散料盘朝下移动,这样的设置,使得通过投料管的旋转,来驱动散料盘上下运动,结构简单; 本发明通过设置投料仓上下运动时,使得拉杆带动环形塞在转动部内腔中滑动, 利用连通器原理,使得固定筒的第二储气腔内的空气进入第一储气腔,并能够对应地驱动滑动塞在固定筒内滑动,使得配重球与固定筒的间距尺寸产生变化,进而使得配重球所受离心力的大小也随即变化,由于复位结构对散料盘具有朝上的拉力,因此能够使散料盘产生纵向位移,结构简单且巧妙,无需设置自动化传感器,减少了成本。 附图说明 [0017] 图1为本发明中一种南极磷虾油的提取设备的整体结构示意图;图2为图1中局部结构的剖视示意图; 图3为图1中结构正视角度的剖视示意图; 图4为图3中A处局部结构的放大示意图; 图5为图3中B处局部结构的放大示意图; 图6为本发明中摆动臂、固定筒和连接杆装配后的结构示意图; 图7为图6中结构的剖视示意图。 [0018] 图中,各附图标记说明如下:1、出料口;2、提取罐;3、弹簧;4、固定板;5、支撑柱;6、步进电机;7、安装板;8、连接轴;9、投料仓;10、搅拌片;11、投料管;12、摆动臂;13、拉簧;14、气管;15、散料盘;16、螺旋突出部;17、第二耳板;18、第一耳板;19、连接杆;20、固定筒;21、转动部;22、拉杆;23、导向柱;24、转动环;25、通槽;26、滑动销;27、腰形孔;28、配重球;29、伸缩柱;30、滑动塞;31、第二储气腔;32、环形塞;33、第一储气腔;34、避空槽。 具体实施方式[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0020] 请参阅图1-图7,本发明提供一种实施例:一种南极磷虾油的提取设备,包括提取罐2,提取罐2的上表面竖直地焊接两个支撑柱5,两个支撑柱5的上端共同水平焊接一个安装板7,安装板7上竖直转动连接有连接轴8,连接轴8由安装于安装板7上的步进电机6驱动其转动,连接轴8的下端同轴焊接有投料管11,投料管11的下端延伸至提取罐2内,另外进一步地,提取罐2内壁上焊接一个支板(图中未示出),支板上嵌装一个轴承,投料管11下端插装在轴承上,以此对投料管11进行进一步地支撑,投料管11上端同轴套接有投料仓9,投料仓9顶部敞口且其下端外径远小于其上端的外径,投料仓9在投料管11上能上下自由滑动,投料仓9的周缘上沿其轴向对称焊接两个固定板4,固定板4位于提取罐2的上方,且两个固定板4上分别开设有供两个支撑柱5自由通过的穿孔,支撑柱5上各套绕有弹簧3,弹簧3弹力方向的两端分别弹性抵顶固定板4和提取罐2,投料管11位于投料仓9内的一端开设有两个通槽25,通槽25与投料管11内部贯通;工人将取过筛后含水量10%的磷虾粉并称重,将称重后定量的磷虾粉全部投入至 投料仓9内,磷虾粉将从通槽25进入投料管11内,并从投料管11内落入提取罐2内,提取罐2内储存有用作提取的乙醇溶剂,乙醇溶剂重量为磷虾粉重量3倍的、且浓度为95%,初始状态下,磷虾粉全部投入投料仓9内,此时投料仓9内的磷虾粉重量最大,弹簧3受到投料仓9及磷虾粉重力作用而呈现压缩状态,以此蓄积弹性势能,另外连接轴8上焊接多个搅拌片10,这样当步进电机6旋转时,搅拌片10能够对投料仓9内的磷虾粉进行搅拌,使得磷虾粉能够顺畅地进入通槽25,随着磷虾粉从通槽25落入投料管11内,投料仓9内的磷虾粉重量减少,弹簧3的弹性势能逐步释放,并在磷虾粉减少的同时,驱动投料仓9逐渐朝上移动; 投料管11下端沿其轴向对称焊接两个第一耳板18,投料管11的下方设有一散料盘 15,散料盘15呈上窄下宽的圆锥状,且其锥面上设有多个螺旋突出部16,散料盘15相对两侧各焊接一个第二耳板17,且两个第一耳板18和两个第二耳板17相对应,两个第二耳板17上各竖直焊接一个导向柱23,导向柱23上端穿出第一耳板18且上下自由滑动,两个导向柱23上各套绕有拉簧13,拉簧13弹力方向两端分别焊接于第一耳板18和第二耳板17,通过拉簧 13对第二耳板17的拉力,使得投料仓9处于空载状态时,能够使散料盘15朝上移动,并抵住投料管11下端的口部; 磷虾粉从通槽25落入投料管11内后,将从投料管11的下端口部落入散料盘15表 面,步进电机6驱动连接轴8旋转,进而能够带动投料管11进行旋转,使得散料盘15同步旋转,而投料仓9并不随投料管11旋转,磷虾粉落入散料盘15上时,随着散料盘15的旋转,磷虾粉受到离心力作用而顺着相邻两个螺旋突出部16围成的通道甩出,使得磷虾粉均匀地甩入乙醇溶剂内; 由于提取罐2内的乙醇溶剂总量不变,随着提取的进行,磷虾粉投入总量不断增 加,因此为了加快磷虾粉的溶解,提取作业的中后期时,后续磷虾粉的单位时间投入量需要逐渐减少,这样乙醇溶剂能够对不断投入的磷虾粉进行充分溶解,因此本实施例中,投料管 11下端固定套接有转动部21,转动部21周缘沿其轴向阵列铰接有两个摆动臂12,摆动臂12上焊接有固定筒20,固定筒20上同轴穿设有自由滑动的伸缩柱29,伸缩柱29穿出固定筒20的一端焊接有配重球28,摆动臂12上焊接有连接杆19,连接杆19的长度方向与固定筒20的轴向呈夹角,连接杆19另一端开设有缺口形式的避空槽34,导向柱23上端穿设有滑动销26,且导向柱23自由穿出避空槽34,连接杆19开设有供滑动销26插合的腰形孔27,投料仓9下端部转动套接有转动环24,转动环24的下端面竖直焊接有两个拉杆22,拉杆22下端穿入转动部21且上下自由滑动,提取罐2顶部开设有供拉杆22绕投料仓9轴向旋转能够通过的避让口,两个拉杆22穿入转动部21内的一端连接有环形塞32,转动部21内部空心,环形塞32同轴卡合在转动部21内且上下自由滑动,环形塞32下端面与转动部21内腔壁之间围成第一储气腔33,伸缩柱29穿入固定筒20内的一端上同轴连接有滑动塞30,且滑动塞30远离配重球28的一端面与固定筒20内壁围成第二储气腔31,第一储气腔33和第二储气腔31之间通过气管 14连接,第一储气腔33和第二储气腔31之间构成连通器; 磷虾粉全部投入投料仓9内时,受到拉簧13对第二耳板17的拉力,使得第二耳板17 带动导向柱23朝上运动,使得滑动销26在腰形孔27内朝上滑动,进而将驱动摆动臂12沿与转动部21的铰接处朝上摆动,使得摆动臂12呈倾斜向上的状态,即,配重球28位于摆动臂12端部的上方,此时散料盘15抵住投料管11下端的口部,而投料管11在旋转时,将带动摆动臂 12旋转,使得配重球28绕投料管11的轴向旋转,以此使得配重球28受到离心力作用,进而朝投料管11的外侧方向摆动,从图4中看,配重球28在绕投料管11圆周旋转的同时将朝下偏摆(配重球28朝下摆动的最大幅度为固定筒20呈水平状态),使得滑动销26在腰形孔27内滑动,通过滑动销26与腰形孔27内壁的相对滑动,进而将驱动导向柱23朝下运动,并驱动散料盘15朝下移动,使得散料盘15与投料管11下端口部的纵向间距较大,同时使得拉簧13呈拉长状态,并蓄积弹性势能,此时在提取作业的初始阶段,投料仓9内的磷虾粉能够快速地进入提取罐2内,此时溶剂总量远大于磷虾粉的总量,所以溶解速率较大。 [0021] 在提取作业的初始阶段,投料仓9和其内储存的磷虾粉的总重较大,使得提取作业初始阶段,环形塞32不会产生较大的位移,使得第一储气腔33内部空间没有较大变化,使得摆动臂12不会在固定筒20内滑动,而投料仓9内的磷虾粉随着提取的进行而逐渐减少至一定程度,因此投料仓9将在弹簧3的弹性势能驱动下,逐步地朝上移动,投料仓9朝上移动时,带动转动环24朝上移动,使得拉杆22拉动环形塞32在转动部21内朝上运动,这样使得第一储气腔33空间增大,通过气管14的连通,使得第二储气腔31(与气管14贯通一侧的腔体)内部的空气由气管14进入第一储气腔33,这样将使得滑动塞30在第二储气腔31朝远离配重球28的方向运动,进而使得配重球28与固定筒20的间距减小,由于步进电机6的转速不变,因此当配重球28朝固定筒20的方向运动时,配重球28所受离心力减小,而在拉簧13对第二耳板17的拉力作用下,滑动销26将在腰形孔27内朝上滑动,使得连接杆19带动摆动臂12朝上摆动,这样散料盘15将朝上运动一定的行程,使得散料盘15与投料管11下端口部的纵向间距减小,这样投料管11单位时间落入散料盘15表面的磷虾粉减小,进而实现在提取过程进行中,提取作业的中后期,磷虾粉的单位时间投入量越来越小,这样乙醇溶剂与磷虾粉的溶解混合程度相对现有技术中,将磷虾粉全部投入乙醇溶剂中的溶解混合程度较高。 [0022] 本发明的工作原理:工人将取过筛后含水量10%的磷虾粉并称重,将称重后定量的磷虾粉全部投入至投料仓9内,磷虾粉将从通槽25进入投料管11内,并从投料管11内落入提取罐2内,提取罐2内储存有用作提取的乙醇溶剂,乙醇溶剂重量为磷虾粉重量3倍的、且浓度为95%,初始状态下,磷虾粉全部投入投料仓9内,此时投料仓9内的磷虾粉重量最大,弹簧3受到投料仓9及磷虾粉重力作用而呈现压缩状态,以此蓄积弹性势能,另外连接轴8上焊接多个搅拌片10,这样当步进电机6旋转时,搅拌片10能够对投料仓9内的磷虾粉进行搅拌,使得磷虾粉能够顺畅地进入通槽25,随着磷虾粉从通槽25落入投料管11内,磷虾粉从通槽25落入投料管11内后,将从投料管11的下端口部落入散料盘15表面; 步进电机6驱动连接轴8旋转,进而能够带动投料管11进行旋转,使得散料盘15同 步旋转,而投料仓9并不随投料管11旋转,磷虾粉落入散料盘15上时,随着散料盘15的旋转,磷虾粉受到离心力作用而顺着相邻两个螺旋突出部16围成的通道甩出,使得磷虾粉均匀地甩入乙醇溶剂内; 在提取作业的初始阶段,投料仓9和其内储存的磷虾粉的总重较大,使得提取作业 初始阶段,环形塞32不会产生较大的位移,使得第一储气腔33内部空间没有较大变化,使得摆动臂12不会在固定筒20内滑动,而投料仓9内的磷虾粉随着提取的进行而逐渐减少至一定程度,因此投料仓9将在弹簧3的弹性势能驱动下,逐步地朝上移动,投料仓9朝上移动时,带动转动环24朝上移动,使得拉杆22拉动环形塞32在转动部21内朝上运动,这样使得第一储气腔33空间增大,通过气管14的连通,使得第二储气腔31(与气管14贯通一侧的腔体)内部的空气由气管14进入第一储气腔33,这样将使得滑动塞30在第二储气腔31朝远离配重球 28的方向运动,进而使得配重球28与固定筒20的间距减小,由于步进电机6的转速不变,因此当配重球28朝固定筒20的方向运动时,配重球28所受离心力减小,而在拉簧13对第二耳板17的拉力作用下,滑动销26将在腰形孔27内朝上滑动,使得连接杆19带动摆动臂12朝上摆动,这样散料盘15将朝上运动一定的行程,使得散料盘15与投料管11下端口部的纵向间距减小; 这样投料管11单位时间落入散料盘15表面的磷虾粉减小,进而实现在提取过程进 行中,提取作业的中后期,磷虾粉的单位时间投入量越来越小,这样乙醇溶剂与磷虾粉的溶解混合程度相对现有技术中,将磷虾粉全部投入乙醇溶剂中的溶解混合程度较高。 [0023] 需要说明的是,配重球28所受离心力的大小与配重球28的线速度正比例相关,即,配重球28的线速度越大,其所受离心力越大,本实施例中的步进电机6的转速保持恒定且转速不大于100‑120rpm,这样使得本实施例中的连接轴8转速不至于过大,如此使得投料仓9在满载情况下,配重球28的线速度最小,此时配重球28与固定筒20轴向与水平面呈夹角,而随着投料仓9内的磷虾粉持续减少,配重球28将朝远离固定筒20的方向运动,这样配重球28线速度增大,进而使得离心力增加,离心力的纵向分力将驱动配重球28朝下运动,并使得滑动销26在腰形孔27内滑动,进而驱动散料盘15朝上运动,从而达到本实施例中当投料仓9内的磷虾粉储存量减小时,散料盘15持续上移,以减小散料盘15上表面与投料管11下端口部的纵向间距,降低磷虾粉单位时间投入量的目的,另外在初始状态且投料管11未旋转时,少量的磷虾粉从通槽25落入散料盘15表面时,并不会造成散料盘15朝下运动;提取罐2的下侧设有出料口1,出料口1上安装输送泵,输送泵启动时,能够将提取 罐2内溶解后的乙醇溶剂、磷虾粉混合液输送至过滤设备中,由过滤设备对混合液进行过滤,从而提取出磷虾油,然后通过提取罐2的出料口1收集溶解合并后的磷虾粉提取液,并在 50摄氏度、真空度‑0.08MPa下进行蒸发,去除磷虾粉提取液中的溶剂,并得到南极磷虾虾油,并在常温下通入氮气,以去除虾油中的有机溶剂,最终得到南极磷虾虾油。 [0024] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 |