超临界水解萃取装置和使用该超临界水解萃取装置的水解方法

摘要

公开一种超临界水解萃取装置，包括：压力容器，包括主体和盖，所述盖联接到所述主体以关闭形成在主体中以容纳物体的空间；接触单元，被配置成在向前和向后移动所述盖的同时打开和关闭所述主体；和管线单元，包括：用于供给液体以填充在所述压力容器中的供给管线，和用于排出所述压力容器的液体的排出管线。

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及一种超临界水解萃取装置和使用该超临界水解萃取装置的水解方法，所述超临界水解萃取装置有效地控制施加至水解萃取物体的温度和压力以提高水解萃取效率。

背景技术

已知的是，当在高温高压下对常规物体进行水解处理时，执行水解过程所用的时间明显减少。

考虑水解物体的商业化，减少对物体执行水解所用的时间在单位生产成本中起着重要作用。因此，提出了以各种方法为水解物体提供高温和高压条件的装置。

在这方面，韩国专利号1992-0017580公开了：压力经由用于供给液体的供给管线而施加至压力容器以用于加压所提供在压力容器中的物体，使用制冷剂以冷却该压力容器。

然而，在加热或冷却该压力容器本身来控制压力容器的热量的情况下，该热量经由压力容器和液体被传送到物体。因此，需要相对长的时间来改变物体的温度。特别是，当考虑到生产率采用大量的压力容器和物体时，在从外部将热施加到压力容器的情况下，水解需要更长时间并且消耗更多能量。

此外，在根据外部环境供给的热的量之间可能有差别，并且根据安装空间的外部温度而设定的设备不利地须被重新设定。

在物体的水解处理后用于升高所施加的温度以破坏酶的过程中，除非温度被升高而维持临界压力，从物体脱气的溶解气体可能被散布(disperse)到物体，并且水解物体可能变质。当在用于升高压力容器的温度而维持临界压力以防止物体变质的过程中仅使用压力容器的外部加热器时，升高温度所花费的时间和能效可能恶化到不利地劣化生产率。

另外，当用于除去压力的过程和用于冷却(以确保物体在临界压力或更高压力施加到物体的状态中被完全水解)的过程同时进行时，由溶解气体的散布引起的物体的腐坏可能会迅速发生。因此，温度必须冷却到最低值，以使溶剂(例如，水)的密度主要在维持临界压力的状态中使由溶解气体的散布引起的物体的腐坏最小化。

在仅依赖压力容器外部的加热/冷却源的情况下，在用于冷却维持高温以及临界压力的物体的过程中，大量时间可能会不利地花费在物体的冷却上。

发明内容

技术问题

为了解决该问题，本公开的目的是提供一种水解萃取装置和使用该水解萃取装置的水解方法，所述水解萃取装置能够在施加临界压力至水解物体之后在维持临界压力或更高压力情况下经由循环控制水解物体的温度。

本发明的附加优点、目的和特征，部分将在下面的描述中阐述，并且部分将对本领域普通技术人员在查阅下文时变得显而易或可从本发明的实践获知。本发明的目的和其它优点，可通过在说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

问题的解决方案

为了实现这些目的和其它优点，并且根据实施例的目的，如这里体现和广泛描述的，一种超临界水解萃取装置包括：压力容器，包括主体和盖，所述盖联接到所述主体以关闭形成在主体中以容纳物体的空间；接触单元，被配置成在向前和向后移动所述盖的同时打开和关闭所述主体；和管线单元，包括：用于供给液体以填充在所述压力容器中的供给管线，和用于排出所述压力容器的液体的排出管线。

所述超临界水解萃取装置可以进一步包括传送单元，所述传送单元包括：引导部，用于在所述主体被向前移动时供给所述物体至所述主体；和排出部，用于将提供在所述主体中的物体排出所述主体之外，其中，所述主体能够向前和向后移动，以及所述盖在所述主体被布置于后侧时关闭所述主体。

所述接触单元可包括：固定到基座的上端的推动器模具(pusher die)；经由所述推动器模具而联接到所述盖的导向杆(guide bar)，所述导向杆在向右和向左移动的同时将所述盖联接和分离于所述主体；和插入部，在所述盖被联接到所述主体时所述插入部插入在所述盖与所述推动器模具之间以防止所述盖被所述主体中的高压向后推动。

在本公开的另一个方面，一种超临界水解萃取装置包括：其中设置水解物体的压力容器；供给管线，用于供给配置成填充在压力容器中的液体；和加压管线，用于对容纳所述液体的所述压力容器额外地供给液体来施加压力至所述水解物体。

所述超临界水解萃取装置可进一步包括：存储罐，经由所述供给管线所供给的液体被存储在其中；和温度调节单元，用于调节存储在所述存储罐中的液体的温度。所述超临界水解萃取装置可进一步包括：用于将所述存储罐和所述压力容器相互连接的第一循环管线。

所述超临界水解萃取装置可进一步包括：存储罐，经由所述加压管线所供给的液体被存储在其中；和温度调节单元，用于调节存储在所述存储罐中的液体的温度。所述超临界水解萃取装置可进一步包括：用于将所述存储罐和所述压力容器相互连接的第二循环管线。

一腔室可设置在所述加压管线中，以调节从所述加压管线供给的液体的压力作为预设压力。所述超临界水解萃取装置可进一步包括：存储罐，经由所述供给管线和所述加压管线所供给的液体被存储在其中；和温度调节单元，用于调节存储在所述存储罐中的液体的温度。

所述超临界水解萃取装置可进一步包括：第三循环管线，所述第三循环管线在所述液体经由所述供给管线供给时将所述压力容器的所述液体向所述存储罐循环；和第四循环管线，所述第四循环管线在所述液体经由所述加压管线供给时将所述压力容器的所述液体向所述存储罐循环，其中，所述存储罐和所述压力容器相互连接。

在本公开的又一个方面，一种水解萃取方法包括：液体填充步骤，用于将具有第二温度的液体填充在容纳水解物体的压力容器中；加压步骤，用于通过将所述液体注入到填充有所述液体的所述压力容器中从而将所述压力容器内部的压力增加至第二压力；和升温步骤，用于在第一时间段中维持所述压力容器的压力为第一压力之后，在维持所述第二压力的状态中将所述温度升高到配置成破坏所述水解物体中的酶的第三温度。

所述水解萃取方法可进一步包括：降温步骤，用于在第二时间段中维持所述压力容器处于所述第二压力和第三温度之后，在维持所述压力容器的压力为所述第二压力的状态中将所述液体的温度降低至低于所述第二温度的第一温度，所述降温步骤在所述升温步骤之后进行。

所述水解萃取方法可进一步包括：减压步骤，用于将所述压力容器的压力减小至低于所述第二压力的第一压力。所述水解萃取方法可进一步包括：冷却步骤，用于冷却所述物体，所述冷却步骤在所述减压步骤之后进行。

所述水解萃取方法可进一步包括：液体注入步骤，用于将所述液体注入到所述压力容器；和高温液体循环步骤，用于使具有所述第一温度或更高温度的所述液体循环以升高所述水解物体的温度。

所述水解萃取方法可进一步包括：加压步骤，用于通过将液体注入到填充有所述液体的所述压力容器中从而将所述压力容器内部的压力增加至第二压力；和加压循环步骤，用于在维持所述压力容器的压力为第二压力的状态中循环所述液体。

发明的有利效果

本发明的实施例具有以下有利效果。

首先，加压管线和高压管线是分开的，以供给液体到压力容器。因此，液体能够在短时间内被填充到压力容器中，并且压力容器内部的压力也能够被迅速地增加到临界压力。

其次，具有特定温度的液体经由供给管线和第一循环管线循环，使得水解物体内部深处的温度能够在短时间内被升高到水解适合温度。

第三，压力容器内部的温度和压力可以在物体的水解过程中得以有效地平衡。因此，所述装置可以甚至在各种外部环境中普遍使用。

第四，压力容器内部的温度可以在维持施加至压力容器的压力为临界压力或更高压力的状态下被升高或降低。因此，酶的破坏和物体冷却可以在物体的溶解气体脱气的状态下进行，并且由溶解气体的扩散引起的物体的腐坏也可以有利地得以防止。

本发明的目的和其它优点，可通过在说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的平面图；

图2是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的正视图；

图3是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的侧视图；

图4是示意图，示意地示出在根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置中设置的压力容器的管连接线；

图5是示意图，示意地示出在根据本公开的另一实施例的超临界水解萃取装置中设置的压力容器的管连接线；

图6是示意图，示出使用在根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置中设置的压力容器的一种水解方法的流程图。

图7是示意图，示意地示出使用根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的一种水解过程；以及

图8是示意图，示意地示出使用根据本公开的另一实施例的超临界水解萃取装置的一种水解过程。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述本公开的示例实施例。为参照附图简要描述起见，相同或等同的部件将设置有相同的附图标记，并且其描述将不重复。

根据本公开的实施例的超临界水解萃取装置是一种用于在物体设置于压力容器中之后，根据具有可控温度的液体的供给通过控制施加到物体的压力和温度而水解或萃取物体的装置。

换句话说，物体被放置在压力容器中，然后对物体的高压溶解萃取处理可以通过下文将描述的过程来执行。

图1是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的平面图。图2是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的正视图。图3是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的侧视图。

参照图1、图2和图3，超临界水解萃取装置被配置成：当相对于压力容器210向内和向外移动接收物体的器皿240时，气密稳定地关闭压力容器210。超临界水解萃取装置包括：压力容器210、接触单元220和传送单元230。

压力容器210包括主体211和盖212。

在主体211中可形成预定空间以接收器皿240(在该器皿240中设置物体)，并且在主体中形成孔以将器皿240移动通过该孔。具体而言，在本实施例中所公开的主体211是圆筒形状的，带有形成在前后表面的各表面中的孔211a。

主体211可以是沿向前和向后方向可移动的。当主体211被向前传送时，器皿240被向内或向外移动。当被向后传送时，当盖212被关闭时，主体211被关闭211。

同时，主体211可以是以各种方法向前和向后可动的。在本实施例中，主体211可以由一对夹具216固定在可动板213上，使得可动板213能够沿导向件(guide)215移动。

盖212被配置成闭合主体211的孔。具体地，一对盖212可分别插入式地装配到形成在主体211的前表面和后表面中的孔211a。

虽然附图中未示出，主体211或盖212可以连接到供给管线20、压力管线30、第一循环管线60、第二循环管线70和填充管线(filling line)90，以便注入或排放(exhaust)液体到主体211的内部空间。

然而，考虑到高压被施加到压力容器200的内部空间，优选是：多条管线可连接到能够比主体211承受更多压力的盖212。液体的受控注入所能实现的压力施加过程和连接到管线的配置，将在后面描述。

另外，带式加热器(band heater)设置在压力容器200中以调节压力容器的温度，并且在下文所能实现的注入的液体的温度控制将在后面详细描述。

接触单元220被配置成随着向前和向后移动所述盖212而打开和关闭主体211。具体地，在本实施例中可以设置一对接触单元220。该对接触单元220，除了不同的安装位置，具有相同的配置和操作。因此，该对接触单元220中之一将进行详细描述。

具体地说，接触单元220包括：推动器模具221，其固定到基座的顶部；和导向杆222，其穿过推动器模具221而向右和向左可动，一端连接于盖212。导向杆222的运动使盖212能够打开和关闭主体211。

同时，根据本公开的实施例的接触单元220可进一步包括：插入部223，其插入在盖212与推动器模具221之间作为楔片(key)，以防止当高压被施加到压力容器200时盖212被向后推动。

插入部223被形成为：当盖被插入时，与插入在盖的背侧与推动器模具的前侧之间一样厚。插入部可以是通过各种驱动方法向前和向后可动的。

传送单元230包括：引导部231，用于将器皿240引导到主体211；和排出部232，用于将经水解的器皿240排出主体211外部。

引导部231进一步包括：推动器231，其布置在向前移动的主体211的右侧，以将器皿240推入主体211。

排出部232布置在向前移动的主体211的左侧。多个辊232a可布置在排出部232中，以沿其将器皿240排出主体211外部。

以下，将描述根据上述的本公开的实施例的水解萃取装置的操作。

接收物体的器皿240被引导到引导部，并且推动器231a将器皿240推至主体211的内部空间，使得主体211能够向后移动。

当主体211向后移动时，导向杆222移动以将盖212朝向主体211移动，使得主体211可以被气密地关闭。然后，插入部223被插入在盖212与推动器模具221之间以固定盖。

该水解萃取装置可进一步包括：框架250，用于固定所述一对推动器模具221，而下部固定到基座。

框架250作用来支持所述一对推动器模具221，其在高压施加于压力容器200时稳定接收压力容器的内部压力所产生的功率。具体地说，框架250的下部也可以形成呈“∩”形状，使得两端可联接到所述一对推动器模具221。

当具有调节后的温度的液体被注入或排出压力容器200时，所需的温度和所需的压力被施加到物体。在此过程中，执行物体的水解，这将在后面详细描述。

一旦物体被水解，则插入部223向后移动，并且盖212被打开。

其中布置有器皿240的主体211可以向前移动。当引导部231的推动器231a推动一新器皿240时，经水解的器皿240被尚未水解的该新器皿推动以便从主体211被排出。此后，经水解的器皿240由辊232a沿排出部232传送到执行后续处理的设备。

换句话说，用于引导、关闭、水解及排出器皿240(在器皿240中设置水解物体)的一系列处理可根据上述构造自动执行。用于制造普通用途的水解物体的过程的生产率可得以提高。

下文将描述管线的配置(所述管线用于注入、循环和排出具有调节后温度的液体来水解物体)和用于施加温度和压力至物体的过程。

图4是根据本公开的一个实施例的超临界水解萃取装置的示意图。

参照图4，根据本公开的水解萃取装置包括：压力容器、空气供给管线20和压力管线30。在具有水解物体、水和酶的柔性容器设置在压力容器中的状态下，具有可调节温度的液体在高压下被注入到压力容器中。当压力容器内的温度和压力受控制时，该物体被水解。

压力容器200提供预定的空间(S)以容纳该物体。在物体被布置在该空间(S)中的状态下，液体被填充在该空间中并且压力基于已填充液体的量施加到该物体。

如上所提及，压力容器200是可关闭的，并且使用者将物体放置在压力容器200中。在水解过程之后，使用者从压力容器200取出。而且，能够测量和监测填充在压力容器中的液体的压力/温度的各种测量仪器可设置在压力容器中。

用于加热压力容器的各种类型的加热单元可设置在压力容器200中，以升高或维持填充在压力容器中的液体的温度。具体地，在本实施例中，加热器200a可以部分地围绕压力容器200设置以加热压力容器200，使得热可被传递到压力容器200中。

换句话说，流动的液体的温度可由温度调节单元50调节，并且施加到填充在压力容器中的液体的温度可通过加热器200a同时进行调节。因此，传递到水解物体的温度能够在相对短时间内被控制。

因此，由温度调节单元50调节的液体的温度(其会随时间逐渐下降)可得到补偿以维持压力容器200内的温度。

同时，当由加热器200a调节的液体的温度上升时，压力容器内部的压力可以升高。在这种情况下，填充在压力容器中的液体可以经由连接到压力容器的管线(其将在后面描述)和辅助管线排出，以能够实现压力平衡来保持期望的压力。

用于压力平衡的液体的排出，可以基于压力容器的容量由第一循环管线60、第二循环管线70和压力调节管线60a(其将在后面描述)实现。

同时，由柔性材料形成的气密容器(P，参照图6)将物体与水和酶一起容纳。容纳物体、水和酶的柔性容器可以布置在压力容器200中，使得物体可通过在由具有特定温度的液体产生的压力/温度条件下酶的活化而被水解。

具体地，例如，碎肉被放置在聚乙烯(vinyl)中，并且加入用于溶解的适当的酶。此后，聚乙烯被气密式封闭，并且肉经由具有特定温度的液体所施加的压力而被水解，使得肉可以变成液体。具体水解过程将在后面描述。

供给管线20被配置成供给填充在压力容器200中的液体。具体地，供给管线20将压力容器200与存储罐40(其将在后面描述)连接，使得存储在存储罐40中的特定温度液体被供给到压力容器200以填充在压力容器200的内部空间(S)中。

压力管线30额外地供给液体到填充有液体的压力容器200，以施加压力到水解物体。压力管线30也将压力容器200与存储罐40连接，使得存储在存储罐40中的特定温度液体可被供给到压力容器200。

换句话说，压力容器200的内部空间(S)填充有经由供给管线20供给的液体，并且液体经由压力管线30被额外供给到填充有液体的所述空间，使得压力容器200内部的压力可以逐渐增加。

同时，供给管线20和压力管线30的每一者可包括泵(P)，并且泵(P)的类型和容量可以基于供给管线20和压力管线30的不同目的(其是用于对压力容器200的空间(S)填充液体还是用于增加填充在空间(S)中的液体的压力)而被不同地确定。

此外，构成供给管线20和压力管线30的管线的种类可以基于为实现不同目的的设计条件而被不同地确定。用于打开和关闭所述管线的阀的类型可以是各种各样的。

高压水解萃取装置可以进一步包括存储罐40和温度调节单元50。

存储罐40在液体被供给到压力容器200之前将其存储在其中。存储罐可分别设置在供给管线20和压力管线30中。在本实施例中，液体供给自一个存储罐40。

温度调节单元50被配置成调节存储在存储罐40中的液体的温度。在本实施例中，温度调节单元50可设置为独立于存储罐40的部件，以调节供给到存储罐40的液体的温度。然而，本公开的实施例不限于此。

替代地，加热到使用者所期望特定温度的液体可从包含温度调节单元50的存储罐40供给到供给管线20和压力管线30。因此，存在的优点是：相比于使用设置在压力容器200中的加热器200a来加热填充在压力容器200中的常温液体从而调节温度的方法，填充在压力容器200中的液体的温度能够在相对较短时间内得到调节。

特别地，存在的优点是：在压力容器内的压力保持处于1000巴(bar)的状态下，减少了用以升高填充在压力容器200中的液体的温度(50℃～75℃)或降低该液体的温度(75℃～4℃)所花费的时间。

该水解萃取装置可进一步包括：第一循环管线60和第二循环管线70，用于连接存储罐40与压力容器200。

第一循环管线60被配置成：当液体经由供给管线20供给时，使填充在压力容器200中的液体朝向存储罐40循环。

第二循环管线70被配置成：当液体经由压力管线30供给时，在维持目标压力的状态下，使填充在压力容器200中的液体朝向存储罐40循环。当液体经由循环管线30循环时，目标压力和目标温度在压力容器200中可被维持。

同时，当用于经由供给管线20和压力管线30供应液体的存储罐被分别提供用于供给管线20和压力管线30时，第一循环管线60和第二循环管线70可分别连接到存储罐。由于在本实施例中设置单个存储罐40，第一循环管线60和第二循环管线70的一端可以连接到压力容器200，另一端连接到存储罐40。

供给管线20、压力管线30、第一循环管线60和第二循环管线70可以具有这样的直径，其确定为基于设计条件通过预设量的液体。虽然附图中未示出，可基于设计条件设置分别用于有效控制液体沿管线流动的单向阀(check valve)、电磁阀等。所述配置可由本领域技术人员基于设计条件容易地安装，并且所述配置的详细描述相应地省略。

压力容器200的尺寸可以不同地区分。在具有小容量物体的小尺寸压力容器200的情况下，在物体设置于压力容器200中的状态下，填充有液体的其它空间相对小。例如，当压力容器200的总容量为50L并且物体的容量是40L时，必须供给用于填充的液体的容量为10L。虽然10L液体经由供给管线20供给到压力容器200，但供给时间可较短。

然而，在大尺寸压力容器200的情况下，例如，压力容器的容量为300L并且物体的容量为200L，使得必须供给用于填充的液体的容量可为100L。

如上所提及，供应管线20具有使液体循环(经过第一循环管线60和存储罐50)的足够大的直径。因此，直径的尺寸不能不受到限制。在总过程时间方面更为有利的是：经由辅助管线来供给该100L液体，而非经由供给管线20。

该水解萃取装置可进一步包括填充管线90。填充管线90被配置成填充压力容器200中的主要液体。当设置了大容量压力容器200时，填充管线20具有比供给管线20更大的直径，以有效地将液体填充在压力容器200中。

经由填充管线90供给的液体被连接到存储罐40，如图1所示，并且从存储罐40供给具有经调节温度(例如，50℃)的水。

如图2所示，可以设置辅助存储罐40'，并且液体可经由设置在辅助存储罐40'中的填充管线90'供给。设定成具有期望温度的液体被存储在存储罐40'中，并且液体直接从存储罐40'填充在压力容器200中。

同时，经由供给管线20和压力管线30供给的液体的量比经由填充管线90'供给的液体的量相对较少。因此，可设置根据容量优化的存储罐40和40'，并且从各存储罐40和40'供给的液体的温度能够更有效地被调节。

温度调节单元80可设置在压力管线30中，以调节沿压力管线30流动的液体的温度。因此，经由压力管线30供给的液体的温度能够有效地被调节。

例如，当具有50℃的温度的液体被加压处于1000巴的压力时，泵的容量相比于当常温液体被加压时的容量必须增大30％或更多。

在不加压高温液体的情况下，在加压液体处于1000巴的状态下液体的温度通过施加至沿压力管线30流动的液体的热而升高。因此，存在的优点是：虽然具有相对小容量的泵(P)设置在压力管线3中，但具有所要求温度的液体能够被供给。

因此，常温液体从存储罐40或辅助存储罐供给，并且由泵加压。此后，加压的液体由温度调节单元80加热，以待供给到压力容器200。

然而，具有比基于压力容器200所需要的条件由存储罐40的温度调节单元50调节的目标温度较低的温度的液体可被供给并且由泵加压。此后，液体由压力管线30的温度调节单元80额外地加热，并供给到压力容器200。

当使用根据本公开的实施例的高压水解萃取装置时，具有经调节温度的液体能够同时经由供给管线20和压力管线30供给。因为压力/温度可被即刻调节，对物体的有效水解是可能的。

具有经调节温度的液体能够经过第一循环管线60、第二循环管线70和存储罐40进行循环，并且施加到物体的温度可被维持，而不因外部环境(比如通过压力容器的散热)而下降。

特别地，当执行升温步骤(S30)和降温步骤(S40)时，存在的优点是：在压力容器的压力维持处于临界压力或更高压力的状态下，通过使液体经过压力管线30和第二循环管线70进行循环，从而温度能得到调节。

另外，填充管线90和90'和辅助存储罐40'根据压力容器200的容量设置，使得从整个系统提供的热的量能够被有效地利用。

根据本公开的实施例的水解装置可进一步包括：压力调节管线60a，其连接到压力容器200以在液体被排出时调节压力容器200内的压力。

该水解萃取装置包括：第一循环管线60和第二循环管线70，用于从压力容器200排出液体。液体的排出能够调节压力容器200内的压力。然而，压力容器200内的微压可以由具有比第一循环管线60和第二循环管线70相对更小直径的压力调节管线60a调节，以基于压力容器200的容量来调节所述微压。

具体地，在物体被水解的同时，压力容器的状态必须被保持处于50℃的温度和1000巴的压力持续一预设时间段(例如，24小时)。在维持该温度(利用加热器和液体的温度来调节温度)的过程中，压力容器内的压力细微地变化，并且该变化必须被补偿。此外，压力容器内的压力基于气密封闭的容器的体积的改变而细微地变化，并且该变化必须被补偿。

即，在维持整个过程的特定压力的过程中，压力细微地振荡。重要的是减小压力的振荡以提高水解效率，并且液体的排出经由压力调节管线60a而精确地调节以使压力的振荡最小化。

同时，有可能的是，经由以上提及的第一循环管线60或第二循环管线70排出液体以控制压力振荡。在使用大容量的压力容器200的情况下，压力容器200的压力可通过具有比第一循环管线60和第二循环管线70更小直径的压力调节管线60a而得到更精确地控制。

压力调节管线60a的另一端连接到第一循环管线60，并且沿压力调节管线60a排出的液体沿第一循环管线60被抽取到存储罐40中、或连接到第二循环管线70或被排出到外部。此外，阀(例如，电磁阀)可以设置在压力调节管线60a中来打开和关闭压力调节管线60a。

下文将描述一种使用所述水解萃取装置水解物体的方法。

根据本公开的实施例的方法调节循环液体的温度，并且比使用仅加热器200a水解物体的方法能更迅速地有效地水解物体。

温度的有效调节通过以下步骤而成为可能：1)升高物体的温度至预设的水解适合温度，2)在维持液体的压力和温度处于临界压力或更高压力和水解适当值的过程中，平衡温度和压力，3)在维持临界压力或更高压力的状态下，升高温度，4)在维持临界压力或更高压力的状态下，使具有在四个降温步骤中经调节的温度的液体循环。

具体地，使用所述水解萃取装置的水解方法包括：液体填充步骤(S10)、加压步骤(S20)、升温步骤(S30)、降温步骤(S40)和减压步骤(S50)。

同时，用于水解的物体可以是各种各样的分解材料(例如，蛋白质材料和碳水化合物材料)。在本公开中，物体是动物蛋白质(例如，来自肉的蛋白质)。物体(例如，牛肉)被研磨，并且柔性容器将经研磨的牛肉与水和酶一起容纳(①)。

具有形成在其中的多个孔的器皿11容纳具有所述物体、水和酶的柔性容器(②)，和容纳所述柔性容器的器皿11被传送到压力容器的主体211中(③)。容纳器皿11的主体211朝向根据本公开的实施例的水解萃取装置移动。当压力容器200的盖212联接到主体211时，压力容器200在所述器皿设置在其中的情况下被气密式关闭。

液体填充步骤(S10)将具有第二温度的液体填充在容纳物体的压力容器1中。

在本实施例中，注入的液体不限于水，并且酶也可以根据物体而改变。

作为第二温度的基准的水解适合温度可以基于下述条件而确定：1)具有最高的酶利用率的温度，以促进由酶引起的溶解的活化作用，2)包含在物体(例如，牛肉)中的指标材料(例如碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和指标材料)不发生转移的温度，3)增大作为酶载体的水的分子运动量的温度。在本实施例中，水解适合温度可以是50°。

作为第三温度(在该温度下酶开始被破坏)的基准的温度可以是75℃。

该物体被设置在压力容器中之后，压力容器被气密式关闭，并且水经由供给管线20被注入到压力容器中。

此时，注入到压力容器中的水首先被供给到存储罐40，而温度升高到由温度调节单元50预设的第二温度，并且经由供给管线20供给到压力容器。

第二温度可被确定为物体的水解适合温度(例如，50℃)或更高，以弥补热损失或使物体达到水解适合温度。

一般地，当使用加热器200a加热容纳注入其中的常温水的压力容器1至水解适合温度时，从加热器200a产生的热量加热填充在压力容器1中的水，并且当水的温度上升时物体被加热。

与此相反，在本公开中，当具有温度升高至第二温度的液体被供给时，相比仅由加热器200a供给的热，热可更有效地供给至物体。

为了有效地传递物体的热量，液体填充步骤(S10)包括：液体注入步骤(S11)和高温液体循环步骤(S12)。

液体注入步骤(S11)注入液体到压力容器200中。在这种情况下，供给到压力容器200的液体可以具有常温或经调节的温度。优选的是，供给到压力容器200的液体的温度可被调节到以上提及的水解适合温度(50℃)或更高温度。

在使用以上提及的小容量的压力容器200的情况下，存储罐40中的具有经调节温度的液体可以经由供给管线20供给。替代地，存储罐40中的具有经调节温度的液体可经由填充管线90供给。

在使用大容量的压力容器200的情况下，存储液体于其中的存储罐(40'，参见图5)中的具有经调节温度的大量液体可被制备，并且该大量液体可经由辅助填充管线90'供给。

换句话说，用于多个气密封闭的容器的一系列过程可以根据压力容器的容量以各种方式来设计。

高温液体循环步骤(S12)使具有第二温度的液体循环，直到填充在压力容器200中的物体的温度达到水解适合温度。具体地，在此实施例中，温度调节单元50调节存储在存储罐40中液体的温度至50℃。水经过供给管线20、压力容器200、第一循环管线60和存储罐40进行循环。

例如，当压力容器200的容量为300L并且物体的容量为200L时，填充的液体的容量为100L。必须提供额外的热，以将200L物体的温度升高到50℃。

换句话说，如果额外的热量未供给到填充有100L液体的压力容器200，则存储罐50中的具有50℃温度或更高温度的液体可以经由供给管线20供给到压力容器200。

在这种情况下，当通过加热器200a供给热时，压力容器内部的压力可增大。液体经由连接到压力容器的管线或辅助管线而排出，以使得能够实现压力的平衡。

已通行经过第一循环管线60的液体，一旦温度下降可被抽取到存储罐40中。温度调节单元50可供给适当热以维持液体的期望温度。

已通行经过第一循环管线60的具有降低的温度的液体可被抽取到存储罐40中。温度调节单元50可供给适当热以维持存储在存储罐40中的液体的50℃温度。

因此，具有预设温度的热量被持续施加到物体，以使物体达到水解适合温度。在本实施例中，第二温度被升高或降低，并且根据供给步骤中压力容器的压力和温度而被调节。

此外，当使用加热器200a额外地调节温度时，使得更精确的温度控制可被实现。

当液体经由辅助填充管线90'和存储罐40供给时，循环的液体的量比供给的液体的量相对较少。因此，在填充步骤中，存储罐40'的液体被供给。在循环步骤中，液体经由供给管线20和连接到第一循环管线60的存储罐40进行循环。

高温液体循环步骤(S12)，当确定物体内部的温度达到50℃时，关闭安装在每条循环管线20和第一循环管线60中的阀(V)，使得具有50℃的温度的水能被填充在压力容器200中。

加压步骤(S20)加压并注入液体到压力容器中，以提高压力容器内的压力至第二压力。该第二压力基于物体和酶的类型以及水解条件而可变。在本实施例中，第二压力为1000巴。

这里，第二压力可基于下述条件来确定，所述条件设定成：1)提高作为酶载体的水的分子运动的量，2)将溶解的气体脱气，以防止在水解过程中的物体的腐坏，3)维持一定压力，所述一定压力被确定来维持酶的形状而不破坏酶。

换句话说，第二压力基于条件和第二温度而可被确定为溶剂的临界压力或更高压力。

具体地，在液体填充步骤和加压步骤中，50℃的温度和1000巴的压力被施加到物体。在设定成不破坏酶的条件下，作为临界压力或更高压力的高压被施加，并且物体的溶解气体被脱气。作为酶载体的水的分子运动得到促进，并且酶迅速水解物体。

该压力和温度必须维持一特定时间段以水解物体。具体地，液体的温度可根据物体水解步骤中的热发散或吸收而受影响。压力依据液体的变化的温度而细微变化。

因此，本实施例可使用加热器200a控制温度。采用经由压力管线30和第二循环管线70的液体注入和排出，从而压力容器200内的压力可得以平衡达所需的时间段。压力可以通过经由压力调节管线60a的液体的排出而得以平衡。

当经由压力管线30注入液体时，基于由存储罐40或温度调节单元80所调节的液体的温度而具有预设温度的液体被注入，仅用以平衡温度和压力。

采用加热器200a和循环液体的温度调节，从而压力和温度可以得以平衡。尽管外部环境有变化，但物体的水解可被量化。

更具体地，根据本公开的实施例的加压步骤(S20)进一步包括：加压步骤(S21)和加压循环步骤(S22)。

加压步骤(S21)通过注入液体到物体来施加压力到物体。

加压循环步骤(S22)在50℃的温度和1000巴的压力被施加至压力容器200的状态下使液体循环。在这种情况下，具有50℃温度的水在沿加压管线30、压力容器200、第二循环管线70和存储罐40进行循环的同时持续提供50℃的温度和1000巴的压力至物体。

当水不循环时，压力容器内的温度可通过水解步骤中引起的热损失和压力容器外部的热散射而被逐渐和连续降低。因此，具有50℃温度的水可在容器内的压力得以维持的状态下经过压力管线30和第二循环管线70进行循环，使得更有效的水解可被诱发。

此外，具有50℃或更高温度的水被加压在存储罐40中，并被供给到压力容器。具有50℃或更低温度的水由温度调节单元80加热，并被供给到压力容器。从液体供给源(未示出)供给的水由温度调节单元80加热，并被供给到压力容器。

升温步骤(S30)将设置在压力容器中的水的温度升高至用于破坏容器内的酶的第三温度。第三温度可以基于酶的种类和其它条件而可变。物体在经水解后被酶溶解。

特别地，在水解步骤中施加至物体的第二压力(临界压力，1000巴)得以维持的状态下，温度被升高。

因此，容纳物体的柔性容器内的溶解的氧(DO)可在柔性容器中不被扩散，并且来自水解产物的脂肪与所述溶解的氧反应以防止物体的腐坏。

温度的上升，可通过加热器200a所提供的热来实现。或者，也可以在存储于存储罐40中的液体的温度由温度调节单元50升高到第三温度或更高温度之后，通过保持临界压力或更高压力具有第三温度的液体经由加压管线30和第二循环管线70的循环来实现。另外，这两种情况可同时执行，用于在更迅速的时间内更有效的温度升高。

在使用加热器200a的情况下，液体的温度由加热器200a升高，并且压力容器200内的液体的压力可被增加。为了平衡该压力，液体可以经由以上提及的管线或辅助管线而被部分地排出到外部。

当使用具有大容量的压力容器时，使用加热器200a需要很多时间来将压力容器内的温度升高至第二温度。因此，高温/高压液体可以经由加压管线30被连续地供给并在同时经由第二循环管线70被排出，使得压力容器200内的温度可被升高。

当如上所述在维持压力的状态下温度被升高时，压力被提高，并且在监测压力的增加的同时经由第一循环管线60、第二循环管线70和压力调节管线60a中之至少一者而得到调节。

降温步骤(S40)在第二温度被保持持续第二时间段之后，将压力容器的压力降至第一压力以及将压力容器200的温度降至比第一温度较低的第二温度。具体地，本实施例在维持压力为1000巴的状态下将液体的温度降至第一温度。这里，第一温度被确定为下述温度：在该温度下，容纳在容器中的液化物体的密度为最高(水的密度在4℃下为最高)。

此外，温度在压力保持为1000巴情况下被降低，同时具有降低的温度的液体可以经由加压管线30和第二循环管线70进行循环，类似于升温步骤。

当执行物体的冷却和去除压力以确保物体处于升温步骤的第三温度和第二压力条件以下时，柔性容器内的溶解的气体可在柔性容器中扩散并与来自水解物体的脂肪进行反应，并且脂肪被氧化。

因此，物体的冷却在保持第二压力(临界压力)的状态下执行，并且在气密封闭的空间中水解的物体的脂肪氧化被最大程度地抑制。

具体地，高温液体在保持压力的状态下经由第二循环管线70被排出。同时，低温液体在保持压力的状态下经由加压管线30被连续地供给。

基于压力容器200的容量和物体的体积，所供给的液体可具有第三温度(在本实施例中4℃)或更低温度。

一旦降温步骤(S40)将物体内部的水的温度降低至4℃的最低温度，则降压步骤(S50)将压力减小至比第二压力较低的第一压力(例如，大气压)并且将物体置出压力容器200外以确保最终水解的物体。

因此，压力去除和冷却被单独执行。在维持压力以抑制溶解的气体的活化的状态下，执行冷却以保持液体(水)的最高密度。因为冷却是在液体(水)的密度为最高的状态下执行，由溶解的气体引起的物体的腐坏可以有利地被最小化。

具体地，一旦水解完成，压力容器200的盖212被打开，并且压力容器200的主体211被从水解萃取装置向外移动(④)。因此，器皿11被从主体211向外移动(⑤)，并且柔性容器(P)被从器皿11取出，仅用以得到最终水解的物体。

在本公开的实施例中，降温步骤(S40)可被省略，并且物体可在减压步骤(S50)之后被冷却。如图5所示，酶在75℃时被破坏，并且压力容器200的压力被去除。在这种情况下，柔性容器(P)维持高温状态，并且高温器皿被引入到冷却器100以冷却该器皿。

冷却器的类型和冷却方法可以是各种各样的。考虑在水平方向上设置的管线的方便，冷却器100可以水平设置并且在器皿11被引入后竖立，使得它能够在旋转的同时冷却物体。

同时，经水解的物体以液体状态被提供。在该状态下的冷却，相比在物体的容量很大(例如，200L)的情况下，可更稳定和有效地执行，并且竖立的冷却器旋转以冷却液化物体。

在本实施例中，因为冷却在水解萃取装置外部执行，压力容器200不需要被冷却。因此，当连续水解多个物体时，压力容器200能维持预定加热的状态。当新物体被拉入装置中时，物体的温度为水解适合温度(例如，50℃)，使得所需的时间能被减少。

在本发明的水解方法中，执行水解的完成和酶的破坏。此后，在获得物体的过程中，压力容器内的压力和温度未被减低至大气压和常温。当降温和降压被单独执行时，包含在容纳物体的气密式容器中的溶解的气体可根据增强的压力在该气密封闭的容器中扩散，仅用以防止随脂肪溶解。

在本公开、附图及所附权利要求的范围内的主题组合结构的组成部件和/或布置上，以上描述的各种变化和变型是可能的。除了在组成部件和/或布置上的各种变化和变型之外，替代用途对本领域技术人员也将是显而易见的。