CN1022019C - 花粉破壁方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种花粉破壁的方法及设备，其主要特点是：利用60-80%浓度的乙醇或60-65度的白酒作为溶剂，并按一定的配比分次加入到花粉中，使花粉润胀并同时搅拌成干稠状，然后以浆液状加入到适合研磨浆液的研磨机中进行滚压研磨，而且在研磨过程中或其后期分次加入少量的精制水进行冲释直至花粉研磨液全部被冲出为止，研磨过的花粉浆液经过滤后配制成一定浓度的花粉溶液，是一种破壁时间短，破壁率高花粉破壁方法及设备。

Description

本发明涉及一种花粉的破壁方法及其设备，它属于A23L分类。

目前，花粉已日渐广泛地应用于食品、饮料、药品及化妆品等领域。但由于花粉是一种植物细胞，其外表面有一层坚固而又有韧性的外壁，为了使外壁内的营养成分释放出来而被机体所吸收，为了提高花粉的应用效果，因此一般要首先对花粉进行破壁处理。

国内外目前对花粉破壁方法主要有以下几种：

1.发酵法，见日本专利昭56-17897，这种方法不仅需要特殊的菌种，而且周期长，如果工艺控制不当易使花粉发生霉变。

2.日本专利昭60-8775所提供的方法是将花粉经机械破碎后，加水搅拌后再加乙醇浸泡进行萃取，这种方法所采用的是机械干法粉碎，因此存在着干摩擦引起的温度较高而造成的营养成份的破坏，另外，由于机械干破壁效果较差，因此其萃取也不甚理想，或者要浸泡较长时间后才能达到较理想的效果，故其生产效率低。

3.中国CN86105550A所公开的花粉单一机械破壁方法所介绍的是一种球磨破碎方法，由于其是将花粉，极性溶剂及球体共同放置在同一容器中进行高速摇振进行破壁的，因而其振动噪音大，破壁浆液中易混杂球体在高速摇振撞击中所产生的球体材料的破碎微粒，不利于花粉成份的纯洁性和健康要求，另外由于其破壁前未事先对花粉进行浸润，故所需破壁时间较长，因为时间短花粉得不到较好润胀，即使其转速及摇振振幅再大，也得不到较好的破壁效果。

4.中国CN86103261A专利申请中所公开的是一种类似前者的破壁方法，即将花粉及玻璃球加在一封闭锅体内，依靠球体撞击使花粉破壁，然后再加入精制水和少量乙醇，再球磨，然后过滤排出。因为它也是靠球体间在离心力、撞击力作用下使花粉破壁的，因而也存在上述问题，由于其开始时是一种类似机械干粉碎过程，因此其破壁效果不好，所以它才需要15-20小时的较长操作时间，可见其生产效率较低。

此外，后两种破壁方法所存在的共同不足就是花粉接受的机械加工过程较 长，不利于花粉活性物质的保持，因为一般希望花粉在较低温度，较短时间，较缓和的机械外力作用下破壁;其实用效果才最好。而后两种方法正好未达到这点要求。

另外，它们所使用的都是同一类球磨机，球磨机作为加工食用物质是有一定要求的，即要求放置的球体越硬越好，但硬度较高的玛瑙、陶瓷等球体及磨罐的价格很贵，不利推广使用，更不利于大批量加工使用，如果采用硬度较低的钢球，玻璃球作为撞击体，显然硬度是不够的，因而易在高速摆动摇振过程中使球体产生应力集中的点蚀和破损，不仅会影响破壁效率和质量，更容易使球体破碎后的粉末掺入花粉中，影响食用效果和人们健康。故国外常采用其它化学破壁方法破壁。

本发明的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种在常温常压下先用乙醇浸润，后研磨再加水冲释的花粉破壁方法，以在较短机械湿研磨状态下达到最好的破壁效果和营养成份的保留。与此同时，提供一种结构简单的，撞击力小的滚压式湿研磨设备。

本发明中花粉破壁方法主要是：利用60-80%浓度的乙醇或白酒作为溶剂，并按一定的配比分次加入到花粉中，使花粉润胀并同时搅拌成干稠状，然后以浆液状加入到适合研磨浆液的研磨机中进行滚压研磨，而且在研磨过程中或其后期分次加入少量的精制水进行冲释直至花粉研磨液全部被冲出为止，研磨过的花粉浆液经过滤后配制成一定浓度的花粉溶液，因此，该种方法具有破壁时间短，破壁率高的优点。

本发明中用于花粉破壁的研磨设备是一种适合于浆液研磨用的设备，其基本结构原理是在两个对扣的带有环形滚道的研磨盘中放有研磨用钢球，上研磨盘上部装有加料斗，浆液可以从加料斗漏入加料孔中进而流入到内高外低的环形滚道中接受滚道内钢球的研磨。

图1是本发明破壁工艺流程图。

图2是本发明破壁设备结构原理图。

图3是图2的A-A剖面图。

图4是图2的B-B剖面图。

图5至图9是各种不同浓度乙醇浸泡后的溶胀性能对比图片。

下面将结合附图1-9对本发明进行详细地描述：

本发明中花粉破壁方法的特征是：（参见图1）

a：在容器中加入花粉并分次间隔加入乙醇或白酒溶剂对花粉进行逐次浸润、搅拌制成花粉混悬液;

b：将花粉混悬液加入研磨机研磨并在研磨过程中或其后期分次间隔加入少量的精制水将机器中的剩余研磨液冲出;

c：冲出研磨液经过滤或抽滤后加入定量精制水配制成所需浓度的花粉溶液。

本花粉破壁方法的特征还在于：

a：加入的乙醇或白酒与花粉配比关系是每克花粉加入9-15毫升溶剂;

b：加入的溶剂是60-80%浓度的乙醇或60-65度的白酒;

c：乙醇或白酒一般分二至四次间隔加入花粉中，每次加入溶剂后浸润一定时间后再搅拌。

本花粉破壁方法的特征在于：

a：研磨液过滤或抽滤后，从滤渣上部加注的精制水应使花粉溶液量达到为所加溶剂量的等量或倍量为止;

b：花粉作为食用时选用白酒作溶剂，外用时选用乙醇作溶剂。

该方法及工艺操作步骤的机理在于：乙醇有使花粉细胞原浆脱水并发生沉淀而呈收敛的作用，按我们实验结果证明，低于60%或高于80%浓度的乙醇，其浸润作用及功效均降低，因此我们选用60-80%浓度的乙醇做为溶剂。

另外由于花粉溶液是做为添加剂而使用于保健品或食品及药品中的，故应选用既保持溶剂对花粉细胞壁的渗透作用，又能极大程度地溶解花粉中的有效成份，而又对人体无害的溶剂，而这种最适用的溶剂就是乙醇或白酒，而该溶剂最适宜的选用浓度则是60-80%浓度的乙醇或60-65度的白酒。

此外，乙醇或白酒还具有消毒作用和杀菌作用，整个浸润及液态研磨过程也是花粉有效成份的萃取过程。

本发明区别于现有技术的最大不同是：我们采用的乙醇浓度是60-80%浓度或60-65度的白酒做为浸泡溶剂，因为白酒最高度数是65度，另外花 粉作为食品添加剂使用时为了更安全，最好选用白酒，当然乙醇也可以。再一特点就是先浸润、搅拌，后研磨，其效果要比先破壁、后用乙醇浸渍萃取或研磨与浸渍同时进行破壁效果及效率要好的多，特别是研磨时间大为缩短。这个结果可从图5至图9看出，更可以从本发明中花粉破壁周期与现有技术研磨周期对比看出。

图5是花粉100克分次加入精制水1000毫升浸泡搅拌4小时后的情况，其放大倍数为100倍，其花粉细胞膨胀不显著，基本没有润胀破壁的。

图6是将花粉100克分次加入25%浓度乙醇1000毫升浸泡4小时后的情况，其效果同图5相类似。

图7是将花粉100克分次加入60%浓度乙醇1000毫升浸泡2小时后情况，其放大倍数为250倍，其膨胀破壁效果很明显可达50%左右，但有部分黑色气囊存在。

图8是配比时间相同情况下采用75%浓度乙醇浸润1小时后结果其黑色气囊消失，可见膨胀破壁效果优于图7情况。

图9是将花粉500克加75%浓度乙醇浸泡搅拌20至40分钟然后加入机器研磨5-10分钟后的破壁情况，破壁率达98%以上。

由上可知，乙醇浓度低，即使浸泡搅拌时间长，其效果也不好，如果想达到相同破壁率，只有延长研磨时间，因此我们把乙醇溶剂浓度选用在60-80%范围内，因为高于80%浓度的乙醇浸泡相同的时间，其效果无显著增加，而且浓度太高不利于花粉活性成份的保存，也不利于安全的使用。而最适合的浓度是70-75%。

溶剂分2至4次间隔加入，是为了使粉末状花粉细胞能充分得到浸润和膨胀，即最好每次都能浸过花粉表面，然后搅拌至干稠状，然后再加入溶剂再搅拌成干稠状，直至最后将溶剂加注完毕，使花粉呈混悬液状态即可。这样可使花粉得到充分溶胀并使其外壁变软，以利于破壁的实现。

从加料至出料的研磨时间一般在3至15分钟之间，因为研磨时间过长容易生热，也不利生产效率的提高。由于事先对花粉进行了浸润，花粉细胞已溶胀变软，因而其研磨破壁时间很短。

另外，在研磨过程中分次间隔加入少量的精制水既可以逐渐将研磨液由内 向外冲出，又可以逐渐吸收研磨过程所产生的热量，使研磨过程能在较低的温度下进行，因此整个研磨过程是在温水、温醇的条件下短时间完成的，保证了花粉有效成分的溶出或保持。

花粉研磨液冲出过滤后，要从滤渣上部加注精制水，这样既可以将滤渣中残留花粉冲出，提高其回收率，又可便于计算花粉液所含花粉的浓度，一般精制水应加至容器中花粉液的量为所加溶剂量的等量或等倍量为止，可视需要不同而不同。一般加入溶剂应取整数，以便计算花粉浓度含量。

以上也正是本发明的特征所在，因而有极高的破壁率和极短的破壁周期，有很好的营养成份的保存和萃取效果。

本发明所采用的花粉破壁设备的特征是：（参见图2至图4）

a：在底座1上连接有一内厚外薄的带有内凹环形滚道21的下研磨盘14，各环形滚道21内放置有钢球5，各钢球5上部被与下研磨盘14对扣放置也带有相对应环形滚道的上研磨盘6卡压住;

b：上研磨盘6中心轴孔穿放有与传动轴20连接的主轴8，传动轴20与变速箱18连接并通过电机17减速后驱动，变速箱18、电机17由支架16悬支在研磨盘上方;

c：上研磨盘6周向均布有若干个进料通孔7，进料通孔7上部由转杆12悬支有一加料斗11;

d：下研磨盘14外圈有一带底的环状上凸壁4所构成的容料腔3，容料腔3内有一活动刮料板2，下研磨盘14有一外凸出料嘴13。

本花粉破壁设备的特征还在于：

a：传动轴20与主轴8两者通过连接盘10连接并通过销轴10a固定，连接盘10处套装有一提升装置9;

b：变速器18外部有一变速手柄19，出料嘴13上装有插板13a，底座1和下研磨盘14间装有缓冲垫15，主轴8下端轴头活套放在与下研磨盘14紧配套装的轴套14a内;

c：加料孔7上部在周向相互贯通。

本机台的转速由变速手柄调整，一般控制在350-450转/分范围内。

实施例1：

将花粉500克放入容器中，加入75%浓度的乙醇溶剂5000毫升，溶剂分三次间隔加入花粉中，第一次加入溶剂的1/3，浸润搅拌约15分钟，第二次再加入溶剂的1/3，浸润搅拌约10分钟，最后加入溶剂的最后剩余部分，浸润搅拌约5分钟后将花粉混悬液加入研磨机研磨5分钟后，将磨液收集，并用少量精制水冲刷机器使残余花粉冲出，然后进行抽滤，得到花粉液4370毫升，向滤网上部滤渣中分次添加精制水，使容器中的花粉液达到5000毫升，配制成浓度为10%的花粉溶液，若添加的精制水与原容器中的过滤液量到10000毫升，则配制成5%浓度的花粉溶液，可做为保健化妆品的添加剂，其破壁率达99%以上，如果适当加长研磨时间，破壁率可达100%。

实施例2：

将1000克花粉放入容器中，分2次同前加入10000毫升65度白酒，浸润搅拌40分钟然后将混悬液加入研磨机研磨10分钟，在研磨过程进行到一半时，分次加注5000毫升精制水，逐渐将研磨液冲出并进行抽滤，得到11250毫升花粉液，通过在滤渣上加注精制水使容器中花粉液增至20000毫升，配制成供食用的5%浓度的花粉添加剂。

若需高浓度的花粉添加剂，可将取得的花粉溶液进行蒸馏浓缩。

由上可见，本发明所述的花粉破壁方法及设备，是一种生产效率及破壁效果很好的方法和设备，其整个破壁周期只有30分钟至90分钟，其破壁率可达到99%以上。

Claims (5)

1、一种花粉的破壁方法，其特征在于：

a、在容器中加入花粉并分次间隔加入乙醇或白酒溶剂对花粉进行逐次浸润、搅拌制成花粉混悬液，加入的乙醇或白酒与花粉配比关系是每克花粉加入9-15毫升溶剂，加入的溶剂是60-80%浓度的乙醇或60-65度的白酒；

b、将花粉混悬液加入研磨机研磨并在研磨过程中或其后期分次间隔加入少量的精制水将机器中的剩余研磨液冲出；

c、冲出研磨液经过滤或抽滤后加入定量精制水配制成所需浓度的花粉溶液。

2、按照权利要求1所述的花粉破壁方法，其特征在于：乙醇或白酒一般分二至四次间隔加入花粉中，每次加入溶剂后浸润一定时间后再搅拌。

3、按照权利要求1或2所述的花粉破壁方法，其特征在于：研磨液过滤或抽滤后，从滤渣上部加注的精制水应使花粉溶液量达到为所加溶剂量的等量或倍量为止。

4、按照权利要求1所述的花粉的破壁方法所用的花粉破壁设备，其特征在于：

a、在底座（1）上连接有一内厚外薄的带有内凹环形滚道（21）的下研磨盘（14），各环形滚道（21）内放置有钢球（5），各钢球（5）上部被与下研磨盘（14）对扣放置也带有相对应环形滚道的上研磨盘（6）卡压住;

b、上研磨盘（6）中心轴孔穿放有与传动轴（20）连接的主轴（8），传动轴（20）与变速箱（18）连接并通过电机（17）减速后驱动，变速箱（18）、电机（17）由支架（16）悬支在研磨盘上方;

c、上研磨盘（6）周向均布有若干个进料通孔（7），进料通孔（7）上部由转杆（12）悬支有一加料斗（11）;

d、下研磨盘（14）外圈有一带底的环状上凸壁（4）所构成的容料腔（3），容料腔（3）内有一活动刮料板（2），下研磨盘（14）有一外凸出料嘴（13）。

5、按照权利要求4所述的花粉破壁设备，其特征在于：

a、传动轴（20）与主轴（8）两者通过连接盘（10）连接并通过销轴（10a）固定，连接盘（10）处套装有一提升装置（9）;

b、变速器（18）外部有一变速手柄（19），出料嘴（13）上装有插板（13a），底座（1）和下研磨盘（14）间装有缓冲垫（15），主轴（8）下端轴头活套放在与下研磨盘（14）紧配套装的轴套（14a）内;

c、加料孔（7）上部在周向相互贯通。

Images