隨著現(xiàn)代食品藥品工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，連續(xù)逆流提取技術(shù)在天然產(chǎn)物有效成分的提取中逐漸被廣泛應用；但由于提取過程傳質(zhì)阻力大等原因，仍存在設備流程過長、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。而將超聲波作為降低傳質(zhì)阻力的強化手段應用于連續(xù)逆流提取過程是有效的解決措施之一，并且符合安全、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念。

本設備以具有免疫調(diào)節(jié)、保護心肌和促進機體代謝等活性的為提取對象，提取前首先要通過超聲波強化下靜態(tài)提取，優(yōu)選出的強化組合方式與的提取工藝參數(shù)范圍，并深入探討提取過程中關(guān)鍵因素之間的交互作用；第二，為實現(xiàn)工藝在連續(xù)逆流提取中移植與放大，建立擴散返混數(shù)學模型并解，對中試規(guī)模的單流程連續(xù)逆流提取器內(nèi)兩相溶質(zhì)分布進行描述；第三，在數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，嵌入超聲波耦合酶解強化與兩相內(nèi)擴散系數(shù)關(guān)系人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，進而構(gòu)建出混合模型實現(xiàn)對兩種強化手段作用下連續(xù)逆流提取過程傳質(zhì)行為的描述；第四，以混合模型為指導，對小型單螺桿連續(xù)逆流提取設備內(nèi)兩相流動場、超聲場和傳質(zhì)場進行仿真計算。通過改進推進方式和設計換能器排布對多物理場分布強度及均勻性優(yōu)化，進而優(yōu)化傳質(zhì)場。

天然產(chǎn)物中的有效成分分離提取作為現(xiàn)代制藥工業(yè)，尤其是中成藥制藥工業(yè)的核心單元，與后續(xù)的濃縮、干燥等單元操作共同決定著成品制劑的質(zhì)量。提取過程是天然產(chǎn)物中的有效成分由物料傳遞到溶劑的傳質(zhì)過程。從擴散理論的角度來看，固液兩相的溶質(zhì)濃度差是溶質(zhì)轉(zhuǎn)移過程的推動力來源。濃度差越小，有效成分的提取動力也越小。目前的天然產(chǎn)物有效成分的工業(yè)化提取方式按照提取溶劑與物料的接觸方式不同可以分為三類：靜態(tài)間歇式提取、動態(tài)多級式提取和動態(tài)連續(xù)逆流提取。其中，靜態(tài)間歇式提取過程中，溶劑與物料總體相對靜止接觸。隨著提取時間延長，有效成分在提取液和物料之間趨于平衡，該過程中兩相濃度差推動力越來越小，因此該提取方式效率較低，在較短的提取時間內(nèi)資源難以充分利用。在靜態(tài)間歇式提取的基礎(chǔ)上發(fā)展出動態(tài)多級式提取，溶劑與物料在多個靜態(tài)提取單元之間不斷轉(zhuǎn)移，其目的在于增大每個靜態(tài)提取單元內(nèi)的濃度差推動力。基于兩相的不同轉(zhuǎn)移方式，多級式提取又可分為交叉錯流提取，多級循環(huán)提取等動態(tài)連續(xù)逆流提取是使提取溶劑與物料分別從連續(xù)逆流提取設備的兩端連續(xù)加入，物料的運動方向與溶劑的運動方向相反。當連續(xù)逆流提取過程趨于穩(wěn)定之后，新鮮物料會先經(jīng)過濃度較高的提取液提取，新鮮的提取溶劑先提取濃度較低的物料，設備內(nèi)部會保持一定的濃度梯度不變，因而傳質(zhì)推動力能維持在較高水平。動態(tài)連續(xù)逆流提取與其他兩類提取方法相比，有著明顯的優(yōu)點：

（1）連續(xù)逆流提取過程同時包含了物料的浸潤、有效成分的溶出擴散以及固液兩

相的分離，相比于前兩種提取方式，更利于連續(xù)化作業(yè)；

（2）連續(xù)逆流提取設備內(nèi)部的傳質(zhì)推動力能始終維持在較高水平，有利于有效成

分的快速溶出；

（3）在相同的提取效率下，濃度差的提高可以使提取作業(yè)溫度降低，所需提取溶

劑減少，滿足了多種熱敏性溶質(zhì)的提取，也降低了后續(xù)濃縮工序的成本。

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