高效植物提取方法及效率優化研究

南京澤朗生物科技有限公司 陳霞

為了更好地實現對植物濃縮液的高效提取，可以對植物濃縮液提取的技術加以改進。本文詳細分析了植物提取所采用到的膜濃縮設備的原理，對于提高植物提取的效率具有一定的價值。

一、膜濃縮與植物提取

膜濃縮技術是近年來在生物技術中常采用到的關鍵技術，是對傳統工藝技術的一種變革，可以實現高效濃縮。在經過處理的植物提取液中，所含有的成分也較為復雜，包含了多種不同的成分，有些是所需要的成分，有些是無效的成分。對于植物提取液的獲取，可以將植物放入提取裝置中進行浸提而得。在采用膜濃縮設備對所得到的植物提取液進行濃縮的過程中，傳統的加熱濃縮溫度高，會破壞植物提取液中的有效成分，往往得不到含量高且質量好的植物提取物，為此有必要采用效率相對較高的膜濃縮設備。圖1為植物提取所用的設備。

圖1 植物提取設備

從圖1中可知，在植物提取設備中，涉及的管道系統較多，在實際的安裝過程中應對相關的技術細節加以把控，保證植物提取設備能夠可靠運行。植物提取液可以應用在社會中的多個場合中，如可以應用在植物農藥的生產中。當前農業發展速度較快，農產品的實際產量也在快速提高，對于促進社會發展發揮了重要作用。但是在目前實際農業生產中，依然對農藥具有較大的依懶性，甚至還會用到抗生素，如果在農產品中存在這些物質殘留，則會對人體健康構成較大的威脅，故今后植物農藥會在更大范圍內得到采用。

二、高效植物提取用膜濃縮設備分析

在對植物進行提取操作的過程中，所采用的原料為植物，經過提取、純化和濃縮等一系列操作之后，最終可以得到所需要的產品。在分離的過程中，需要經過物理分離等多種措施，使得在植物提取液中得到所需要的成分，并且植物提取液中的關鍵成分的化學結構依然得以保留。所提取得到的主要成分包括多種類型，如生物堿、多酚、黃酮等。并且在提取產品的形狀方面也具有一定的差異，如晶狀體或者粉狀物等。一般在提取的過程中，首先是去除掉體積較大的固體成分，之后再進入到精細化的處理過程。通過濃縮設備中的濃縮膜，可以保留有效成分，過濾掉無效成分，并且節約能源，減少對環境的影響。

對于在提取操作過程中所采用到的膜濃縮設備的結構，主要包括殼體、空腔、處理室等，各個組成結構相互協調工作，保證膜分離裝置能夠順利完成任務。同時，在不同功能室之間還設立了隔板，通過隔板可以實現互不干擾。并且在分離設備和提取設備之間還設置了相應的導管，液體可以在導管中流通。同時應合理設置排氣口以及進水口，在膜濃縮設備的結構中，通過不同形狀的槽的配合，可以保證形成波紋。這種結構的膜濃縮設備在實際應用過程中，也取得了較好的應用效果，可以在實踐中得到進一步應用。隨著植物提取設備技術的發展，可以在實踐中采用超聲波提取罐技術，通過采用超聲波提取技術，保證在提取的過程中，不會破壞提取物的結構穩定性，減少植物提取物的浪費，有效保留植物提取液中的有益成分，保留植物提取液中的芳香精華。同時在膜濃縮設備的研發中，應保證膜濃縮設備在操作使用過程中的方便性，從而更好地使得膜濃縮設備能夠得到推廣應用，如應用在化工和醫藥生產行業中。此外，隨著植物提取濃縮設備技術的發展，可以采用全自動化的植物提取濃縮設備，以便更為高效地進行植物提取。

三、高效植物提取用膜濃縮設備的應用

（一）膜濃縮設備的應用

在膜濃縮設備中，包括了多個不同的組成構件，所提取出來的液體經過分離設備之后，會進行初步的濃縮，并將濃縮之后的液體流入到儲液罐中，這樣會使得液體濃縮的效果更好，并且也具有較高的濃縮效率。對于高效植物提取用膜濃縮設備的應用，以膜聯用技術-多級膜分離技術為例進行分析。該技術采用陶瓷膜、UF超濾膜的科學組合，高效地去除雜質，同時可以提取目標產物，實現濃縮。這種超濾膜在使用過程中，功耗較低，并且取得的植物過濾提取效果較好，在多個領域中都有應用，如醫藥行業、生物行業。該超濾膜在工作過程中，由于膜的兩側存在著一定的壓力差，故可以利用該壓力差作為驅動力。在該壓力差的作用下，當植物原液進入到膜的表面時，通過膜進行過濾，在膜的表面存在著很多小孔，植物液中的體積大于孔徑的物質則不能通過，被超濾膜所截留。而植物原液中的一些較小的分子則可以通過該超濾膜，這樣就可以實現對原液的分離及濃縮。植物原液中的體積較大的物料，主要包括泥沙、懸浮物等，同時還包括肉眼看不見的分子量較大的大分子等。下圖2為植物提取用膜濃縮設備在實際中的應用。

圖2 植物提取用膜濃縮設備的實際應用

同時隨著膜濃縮設備技術的發展，在高效植物提取用膜濃縮設備中，還可以采用陶瓷膜設備。在這種設備中，采用了特殊的陶瓷膜，并且膜的孔徑一般在50納米左右。在陶瓷膜設備中，可以采用PLC控制技術，實現對植物提取及濃縮的自動化控制，同時也可以采用手動控制的方式。在處理設備中采用自動化控制技術，是今后的發展趨勢，對于提高處理效率具有重要的作用。并且當采用陶瓷膜設備進行植物提取時，可以進行遠程監控，在計算機工作站就可以對整個植物提取的過程進行集中統一監視和控制。此外，在對植物液體進行濃縮的過程中，也應考慮到經濟性，在節能減排的前提條件下進行高效的植物液濃縮，這樣也符合今后的發展趨勢。同時植物提取用膜濃縮設備中的管道系統相對較為復雜，需要對膜濃縮設備進行合理設計。同時在實際應用中，隨著植物提取技術水平的提高，今后所用到的植物提取系統的綜合應用性能也將會得到進一步提升，更好地完成對植物液進行提取的任務。

（二）植物提取用膜濃縮設備的應用優勢

應用植物提取用膜濃縮設備，可以采用成套設備，從而實現對植物液體的連續提取、過濾和濃縮，并且可以在一個相對密閉的環境下進行生產，對于保證植物提取液的生產質量也具有較大的價值，同時能夠提高植物提取液的實際產量。隨著植物提取液設備的生產制造技術水平的提高，今后濃縮設備在能源消耗等方面的性能將會得到提升，并且降低植物液在提取過程中的生產勞動強度，同時降低在實際生產過程中對環境的污染，提高植物液在提取過程中的生產效率和安全生產水平。此外植物提取液能夠應用在多種場合中，如生產香料、生產色素和生產多糖、黃酮等。同時隨著人們對食品安全的重視，還可以將植物提取液應用于植物農藥的生產中。當前，在農業生產過程中，還在廣泛應用化學農藥，而化學農藥一般都具有較高的毒性，不僅會對環境造成一定的污染，還會影響農產品的食品安全。如果人食用了農藥殘留量較大的食品，則會危害人體健康，如果情況嚴重，還會導致人體出現中毒情況，并且也存在著一定程度的致畸和致癌風險。為此有必要對植物農藥加以推廣應用，在保證殺蟲效果的同時，保證農藥的使用安全和食品安全，故今后植物提取技術具有較大的應用空間。

四、結論

隨著植物提取對質量和效率要求的提高，需要加強植物提取的技術改進，使得植物提取能夠更好地實現。本文所分析的高效植物提取用膜濃縮設備，可以在實際生產中加以推廣應用。