一種綜合利用野生橡子加工提取單寧及淀粉的工藝的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及綜合利用野生植物果實(shí)高效提取有效成分的加工技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:橡子是屬于殼斗科植物麻櫟的果實(shí)，其主要成分為淀粉(50%?59%)、單寧(12%?16%)、蛋白質(zhì)(11.5-15.6%)、脂肪油(2.1-2.6%左右)，還含有纖維素、維生素、酚類等物質(zhì)。橡子中的淀粉食用價(jià)值很高，可做成豆腐、粉絲、粉條、橡仁羹、橡子醬、橡子凍等多種食品。橡子淀粉已成為我國(guó)走俏的出口商品。橡子中的單寧又稱植物鞣質(zhì)，是一種有鞣革性能的復(fù)雜混合物，它具有降低血液中尿素氮、抗病毒、抗過(guò)敏作用，還具有降低血壓、止痢止瀉、治療潰瘍和胃腸出血等藥用作用，單寧還可在食品加工中用作抗氧化劑，近年逐漸受到國(guó)內(nèi)外用戶的重視和青睞，市場(chǎng)前景極其廣闊，經(jīng)濟(jì)效益甚為可觀。但傳統(tǒng)的浸泡沉淀法生產(chǎn)工藝只對(duì)橡子中的淀粉進(jìn)行了提取，而單寧及其他成分則隨廢水被排放掉，尤其單寧被排放廢棄，不僅造成了資源的很大浪費(fèi)，而且又嚴(yán)重污染了環(huán)境。上述傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝還存在生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)、能源消耗較高、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益較差等不足。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，結(jié)合以往生產(chǎn)中對(duì)該工藝進(jìn)行探索研究和改進(jìn)，總結(jié)出了一種利用野生橡子加工提取單寧及淀粉的清潔化生產(chǎn)工藝方法。主要研究配套采用了優(yōu)化顆粒破碎、超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提技術(shù)，分級(jí)膜分離提取技術(shù)，微波熱風(fēng)干燥，有效分離并提取出橡子中單寧和淀粉成分，提高了資源利用率和加工生產(chǎn)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明提供一種綜合利用野生橡子加工提取單寧及淀粉的工藝方法，包括有橡子原料旋剝脫殼及清選工藝，橡子仁破粒漂洗及超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝，分級(jí)膜分離提取單寧和淀粉的工藝。
[0004]橡子果實(shí)種仁中主要含有可食性淀粉(50%?59% )，單寧(12%?16% )，蛋白質(zhì)(11.5%?15.6% )，本發(fā)明主要綜合配套采用旋剝脫殼技術(shù)，超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝和分級(jí)膜分離提取工藝等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)橡子加工過(guò)程中，從原料處理、中間水浸提到物料分離提取全過(guò)程中，均有利于橡子中所含單寧和淀粉從橡子細(xì)胞中分離出來(lái)，使其既縮短加工周期，又能較大幅度地提高產(chǎn)品收率和提取率，并有效提高加工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案工藝流程見說(shuō)明書附圖1:
[0005]【附圖說(shuō)明】:附圖1為本發(fā)明提供一種綜合利用野生橡子加工提取單寧及淀粉的工藝流程圖。
[0006]本發(fā)明的具體操作方法:
[0007]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0008]一、橡子原料旋剝脫殼及清選工藝
[0009]1、將采收的橡子果實(shí)曬干，可置于陽(yáng)光下曬干或烘室內(nèi)烘干待用。
[0010]2、把曬干或烘干后的橡子果進(jìn)行揀選，用篩去除砂、土及其他雜質(zhì)、草桿等。
[0011]3、加水清洗，采用沖浪式水流清洗橡子，徹底清除粘附的各種灰土及其他雜質(zhì)。
[0012]4、脫殼分離果仁，采用旋剝式脫殼機(jī)，該機(jī)內(nèi)置裝有砂輪片的旋轉(zhuǎn)式剝皮砂輥和砂筒及離心式風(fēng)機(jī)，砂筒內(nèi)壁嵌有砂片作擦剝，刮剝功能磨體，橡子果實(shí)下料進(jìn)入機(jī)內(nèi)后，在剝皮筒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，與橡子果發(fā)生相互磨撞和擦削作用，使橡子果殼皮被剝裂下來(lái)，隨機(jī)內(nèi)離心式風(fēng)機(jī)的氣流被吹出機(jī)外，被剝除外殼的橡子果仁經(jīng)出料口送出機(jī)外，使橡子殼仁得到完全清潔化分離。
[0013]二、橡仁破粒及超聲波細(xì)胞破壁輔助浸提工藝
[0014]1、將脫殼后分離出來(lái)的橡子仁，用速度可控的錘刀式破碎機(jī)破碎成60目左右的橡仁顆粒，控制破碎機(jī)的下料速度和轉(zhuǎn)速，使破碎的橡仁顆粒均勻地達(dá)到預(yù)先要求的粒度，不產(chǎn)生碎末。
[0015]2、超聲波細(xì)胞破壁輔助浸提工藝，稱取一定量的已破碎的橡仁顆粒，裝入溫度可控且有攪拌機(jī)構(gòu)和超聲波發(fā)生器的浸提罐中，按料水比為1: 4的比例加清水浸提，溫度控制在55°C，超聲波發(fā)生器功率為500W，超聲輻照時(shí)間為45分鐘，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速控制在每分鐘20轉(zhuǎn)。共循環(huán)使用6個(gè)浸提罐，每次浸泡1.5小時(shí)，6個(gè)浸提罐分別標(biāo)注為1、2、3、4、5、6號(hào)罐。浸提時(shí)，被浸提的物料一橡仁顆粒由I號(hào)罐開始按1、2…6號(hào)順序逐次裝入下一號(hào)罐中，每次新加入的浸提水則延遲一個(gè)循環(huán)周期亦從I號(hào)罐開始按1、2...6號(hào)罐順序注入罐中，經(jīng)每次浸泡1.5小時(shí)后，每個(gè)罐中的浸提液按6、5…2、1號(hào)罐逆向順序逐次抽出后注入下一號(hào)罐中，而下一號(hào)罐中的原有浸提液事先被抽入下下一號(hào)罐中，其中每次新加入浸提水的一號(hào)浸提罐的前一號(hào)罐中的浸提液被抽出罐外，合并每次經(jīng)新注入浸提水浸提后排出罐外的橡仁顆粒，用于下一工序進(jìn)行粗濾及膜分離提取單寧和淀粉的工藝。在上述浸提工藝中，利用一微程序控制器按該工藝邏輯順序進(jìn)行自動(dòng)控制，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料、浸液逆向循環(huán)、出料等。同時(shí)在每次新加入橡子顆粒的浸提罐中打開所置超聲波發(fā)生器的電源開頭，并定時(shí)50分鐘后關(guān)閉，用于對(duì)新加入的橡仁顆粒施加超聲能量使其細(xì)胞壁破開，以加快釋放內(nèi)含單寧和淀粉的速度。在上述浸提工藝中，被浸提的物料橡仁顆粒與浸提液逆向循環(huán)重復(fù)6次浸泡提取，可使橡仁顆粒中所含的單寧成分被充分浸提出來(lái)，且能節(jié)約大量浸泡用水，減少后續(xù)處理工作量。
[0016]三、分級(jí)膜分離提取橡子單寧和淀粉工藝
[0017]1、經(jīng)前述浸提處理過(guò)的橡子浸提液及固形物，先用80-100目的粗濾膜過(guò)濾，濾過(guò)的濾液再經(jīng)一級(jí)篩孔直徑為0.1 μ m-ι μ m的精濾膜過(guò)濾，所得到的濾液再經(jīng)一級(jí)篩孔直徑為0.5nm-lnm的反滲透膜(ROC)過(guò)濾，過(guò)濾得到的濃縮液經(jīng)噴霧干燥處理，得到含量達(dá)78%以上的單寧成品。經(jīng)ROC過(guò)濾的濾液(下清液)為含200mg/L左右COD (有機(jī)廢物)的水分，經(jīng)進(jìn)一步簡(jiǎn)單處理后可達(dá)標(biāo)排放。以上提取并制成的單寧成品平均收率為9.8%，提取率為80.7%。
[0018]2、經(jīng)前所述浸提處理過(guò)的浸提物，經(jīng)一級(jí)粗濾過(guò)濾后得到的固相用凸齒磨粉機(jī)粉磨，邊粉磨邊加入2倍量的水，使其充分形成料液，料液送入漿渣分離機(jī)進(jìn)行分離，分離得到的少量殘?jiān)腿敕勰C(jī)再次粉細(xì)，分離得到的漿液再經(jīng)一級(jí)高速離心機(jī)(轉(zhuǎn)速為3000r/min)離心分離，所分離出的固相物用微波一熱風(fēng)干燥機(jī)烘干，即得淀粉成品，離心所分離出的上清液經(jīng)一級(jí)精密過(guò)濾器過(guò)濾，濃縮液再經(jīng)一級(jí)ROC膜過(guò)濾(膜上壓力Pl = 4.1MPa，膜下壓力P2 = 3.9MPa)，使其進(jìn)一步濃縮后再噴霧干燥得到淀粉成品。此工藝使淀粉收率比傳統(tǒng)工藝提高3.2%，總體橡子淀粉出粉率達(dá)45%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種綜合利用野生橡子加工提取單寧和淀粉的工藝方法，包括有橡子原料旋剝脫殼及清選工藝、橡子仁破粒及超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝、逆向循環(huán)浸提工藝、分級(jí)膜分離提取單寧和淀粉工藝，其特征在于，所述綜合利用橡子加工提取單寧和淀粉的方法，主要配套采用旋剝脫殼技術(shù)、超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝、逆向循環(huán)浸泡提取工藝和分級(jí)膜分離提取工藝技術(shù)，使橡子加工過(guò)程中，從原料處理，中間用水浸提到分離提取全過(guò)程中，均有利于橡子中單寧和淀粉從橡子細(xì)胞中分離并被提取出來(lái)，與傳統(tǒng)加工方法相比，既大大縮短了加工時(shí)間周期，避免了對(duì)環(huán)境造成污染，又提高了產(chǎn)品收率和提取率，提高了加工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。2.如權(quán)利要求1所述，綜合利用橡子加工提取單寧和淀粉工藝方法中，其中橡子原料旋剝脫殼工藝，是用一種內(nèi)置帶有砂輪片的旋轉(zhuǎn)剝皮砂輥與砂筒和離心式風(fēng)機(jī)構(gòu)成的干果剝皮機(jī)完成的，橡子果實(shí)下料進(jìn)入機(jī)內(nèi)后，在剝皮筒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，發(fā)生相互磨撞和磨削作用，使橡子果殼被剝裂下來(lái)，隨機(jī)內(nèi)離心式風(fēng)機(jī)的氣流被吹出機(jī)外，被剝除橡殼的橡子果仁經(jīng)出料口送出機(jī)外，使橡子殼仁得到完全清潔化分離。3.如權(quán)利要求1所述，超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝中，將待浸提處理的橡仁顆粒裝入溫度可控且有攪拌機(jī)構(gòu)和超聲波發(fā)生器的浸提罐中，按料水比為1: 4的比例加入清水浸提，溫度控制成55°C，超聲波發(fā)生器頻率為40千赫，功率為500W，超聲輔照時(shí)間控制為45分鐘,攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為每分20轉(zhuǎn),每次浸泡1.5小時(shí)。4.如權(quán)利要求3所述，超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提工藝中，采用逆向循環(huán)浸泡提取工藝，共使用6個(gè)浸提罐,分別標(biāo)注為1、2、3、4、5、6號(hào)罐,浸提時(shí),被浸提的物料由I號(hào)罐開始按1、2...6...號(hào)罐順序逐次裝入下一號(hào)罐中，每次新加入的浸提水則延遲一個(gè)周期亦從I號(hào)罐開始按1、2...6...號(hào)罐順序注入罐中，經(jīng)每次浸泡1.5小時(shí)后，每個(gè)罐中浸提液按1、.6,5...1...號(hào)罐逆向順序抽出后注入下一號(hào)罐中，而下一號(hào)罐中的原有浸提液事先被抽出注入下下一號(hào)罐中，其中每次新加入浸提水的一號(hào)浸提罐的前一號(hào)罐中的浸提液被抽出罐夕卜，合并每次經(jīng)新注入浸提水浸提后排出罐外的固相橡仁顆粒，用于下一工序進(jìn)行粗濾及分離提取單寧和淀粉成品。
【專利摘要】一種綜合利用野生橡子加工提取單寧及淀粉的工藝方法，綜合配套橡子果旋剝脫殼工藝，超聲波細(xì)胞破壁輔助浸提工藝，逆向循環(huán)浸提工藝，分級(jí)膜分離單寧和淀粉工藝等。其中橡子脫殼用一種帶砂輪片的砂輥和砂筒裝置的干果旋剝脫殼機(jī)，橡子果殼在旋切運(yùn)動(dòng)中被剝裂下來(lái)，并被風(fēng)機(jī)氣流吹出機(jī)外。超聲波細(xì)胞破壁輔助水浸提，選用溫度55℃，超聲頻率40千赫，功率500W，處理45分鐘。用6個(gè)浸提罐逆向循環(huán)浸提，橡仁顆粒依次按1、2、3、4、5、6號(hào)罐順序加入罐中，浸提水延遲一個(gè)周期亦按1、2、3、4、5、6號(hào)罐依次注入，每次浸提1.5小時(shí)，每浸提6次后的料、液分別按1、2...6、1...和2、3...6、1...順序排出罐外。用分級(jí)膜分離出單寧和淀粉，用反滲透膜ROC精濾，濃縮液經(jīng)噴干后得含量78％以上的單寧成品，收率9.8％，提取率80.7％，淀粉提取率45％。
【IPC分類】C07G99/00, C08B30/04
【公開號(hào)】CN105017433
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410174098
【發(fā)明人】劉保華, 黨輝
【申請(qǐng)人】劉保華, 黨輝
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年4月28日