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随着现代食品药品工业技术的发展,连续逆流提取技术在天然产物有效成分的提取中逐渐被广泛应用;但由于提取过程传质阻力大等原因,仍存在设备流程过长、产品质量不稳定等问题。而将复合酶和超声波作为降低传质阻力的强化手段应用于连续逆流提取过程是有效的解决措施之一,并且符合安全、环保、可持续发展的理念。本研究以具有免疫调节、保护心肌和促进机体代谢等活性的黄芪多糖为提取对象,首先通过超声波及酶辅强化下黄芪多糖静态提取试验,优选出最佳的强化组合方式与最适的提取工艺参数范围,并深入探讨提取过程中关键因素之间的交互作用;第二,为实现最优工艺在连续逆流提取中移植与放大,建立扩散返混数学模型并求解,对中试规模的单流程连续逆流提取器内两相溶质分布进行描述;第三,在数学模型的基础上,嵌入超声波耦合酶解强化与两相内扩散系数关系人工神经网络模型,进而构建出混合模型实现对两种强化手段作用下连续逆流提取过程传质行为的描述;第四,以混合模型为指导,对小型单螺杆连续逆流提取设备内两相流动场、超声场和传质场进行仿真计算。通过改进推进方式和设计换能器排布对多物理场分布强度及均匀性优化,进而优化传质场。本研究的意义在于实现超声波耦合酶辅助连续逆流提取过程提取效率及整体可控性的提升。本研究得到的结论如下:（1）通过对静态提取黄芪多糖过程的研究,结果表明:超声波耦合酶解提取的强化效果优于先酶解后超声及先超声后酶解的分步式提取强化效果;较为合适的工艺参数为:超声功率30 W-50 W,提取温度50°C-70°C,提取时间40 min-60 min,固液比例1:8-1:12,复合酶系为纤维素酶和果胶酶。通过响应面Box-Behnken设计得到静态超声场耦合酶解辅助黄芪多糖提取最佳工艺条件为:固液比例1:11、提取时间50 min、超声功率45 W、提取温度50°C,黄芪多糖提取率为6.49%。响应面二次回归模型及双因素方差分析结果均表明固液比例与超声功率、提取温度与超声功率存在明显交互作用。（2）建立了用于描述中试规模的单流程连续逆流提取器内两相溶质分布的扩散返混数值模型,经多效模拟连续逆流提取黄芪多糖试验验证,结果表明在提取温度40°C-70°C、固液比例1:6-1:14、提取时间40 min-70 min的单因素变化范围内,模型预测分布和实际提取样本浓度的相对误差均控制在了15%以内,具有一定实用价值,能够实现稳态条件下连续逆流提取过程两相浓度的预测。（3）开发出两个神经网络模型分别用于描述超声波耦合酶解强化与两相内扩散系数之间的关系。经过验证,两种神经网络模型的预测结果相对误差均小于2%。进一步地,将两个人工神经网络模型通过三种传质系数作为接口与扩散返混数值模型组合,实现了对超声场和酶解作用共同强化下连续逆流提取过程浓度分布的描述。（4）通过COMSOL Multiphysics对小型单螺杆连续逆流提取设备内流动场和超声场仿真计算,结果表明,相比于使用全封闭叶片,使用开孔叶片显著减小了提取空间内的滞流区范围,流速极差降低了42.15%,最低流速提升了69倍,能有效减少溶剂短路现象的发生,提升两相流动场均匀性;此外,选择双超声波换能器功率各为50 W、周向交叉90°排布、轴向相隔12 cm排布时,来自两换能器之间声波干涉有利于远场声压的均匀分布,并且使提取空间内72.28%的区域声压幅值超过了80 kPa,69.10%的区域声强超过了20 kW/m2。对优化后的物理场作用下的传质场分布进行仿真计算,结果表明超过62.5%的区域传质通量达到了5×10-6s-1,总体传质状况较为理想,为超声波酶辅助连续逆流提取的工业化放大提供了方法及一定的理论指导。