CN103360507B - 一种魔芋葡甘露聚糖分离方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种魔芋葡甘露聚糖分离方法及其装置，所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，包括前处理、分离、干燥冷却、后处理步骤；所述的装置包括机架平台、配电柜、连续滚动分离设备、酒精计量容器，所述的机架平台上设置配电柜、连续滚动分离设备和酒精计量容器，所述的连续滚动分离设备和配电柜电网连接，所述的连续滚动分离设备包括进料罐、旋流分离装置、排液管道、抽料管道、废料排放管道和废料收集装置，所述的进料罐设置废料排放管道，所述的废料排液管道通过旋流分离装置串联，本发明在提高魔芋葡甘露聚糖含量的同时还保证了其活性且降低了葡甘露聚糖中二氧化硫的含量；分离后的魔芋精粉粘度也得到了大幅度提高。

Description

一种魔芋葡甘露聚糖分离方法及其装置

技术领域

本发明属于食品深加工技术领域，具体涉及一种魔芋葡甘露聚糖分离方法及其装置。

背景技术

魔芋是一种多年生草木植物。地下块茎为扁球形，个大，叶柄粗壮，圆柱形，淡绿色，有暗紫色斑，掌状复叶，生长在疏林下，具有水平降血糖、降血脂、降压，散毒、养颜、通脉、减肥、开胃等多功能。魔芋是有益的碱性食品，对食用动物性酸性食品过多的人，搭配吃魔芋，可以达到食品酸、碱平衡，对人体健康有利。中国民间种植加工食用魔芋已有2000多年的历史，但以前只是在西南地区零星食用，自85年以后，随着设会经济的发展，人们生活水平的提高，饮食也从过去的饱食营养型转向了现代的美食保健型，魔芋食品业有了较大的发展。中国现已有十五个省区开始规模种植加工食用魔芋。世界上也有很多国家食用魔芋食品。其中，日本最盛，平均每人每天要食用0.6Kg魔芋食品。在90年代中期，人们普遍认为中国魔芋种植、加工及研究水平比日本要落后至少15年。但最近几年，政府加大了魔芋研究力度，魔芋加工技术不断提高，各种专业设备不断改进完善，产品的质量也有了明显提高，其应用研究水平更是日新月异。魔芋最大的利用价值在于葡萄甘露聚糖（KGM）成分，魔芋是唯一能大量提供葡甘聚糖的主要经济作物。目前，在粗加工过程中都要使用食用硫磺熏蒸作为抑制鲜魔芋褐变的特殊加工工艺。常规技术下，葡甘露聚糖的含量通常只能达到70％，魔芋精粉粘度最高为28000mpa.s，二氧化硫含量也较高。因此，开发一种能有效提高葡甘露聚糖含量，保证其活性，降低二氧化硫含量的方法是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种魔芋葡甘露聚糖的分离方法；第二目的在于提供完成所述魔芋葡甘露聚糖分离方法的装置。

本发明的第一目的是这样实现的，包括前处理、分离、干燥、冷却后处理步骤，具体包括：

A、前处理：将魔芋精粉置于体积比3~4倍的浓度20~60%酒精中搅拌浸泡1~3小时，进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫备用；

B、分离：将前处理后的魔芋精粉用连续分离装置进行分离得到魔芋葡甘露聚糖；

C、干燥冷却：将得到的魔芋葡甘露聚糖进行干燥至含水率为8~10%后冷却；

D、后处理：将干燥冷却后的魔芋葡甘露聚糖经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品。

本发明的第二目的是这样实现的，包括机架平台、配电柜、滚动连续分离设备、酒精计量容器，所述的机架平台上设置配电柜、滚动连续分离设备和酒精计量容器，所述的滚动连续分离设备和配电柜电性连接，其特征在于所述的滚动连续分离设备包括进料罐、旋流分离装置、废料排液管、吸收管道、排液管和收集管，所述的进料罐设置排液管，所述的旋流分离装置通过排液管依次串联，所述的旋流分离装置通过废料排液管间隔串联。

本发明采用高压旋流逆向滚动连续分离装置，将魔芋粉的混合液体进入多组旋流分离装置里进行正反方向梯式洗涤排料，正转方向利用物料与溶液的比重原理将含有魔芋粉的液体经梯式洗涤后的清亮混合液体输送到精细处理阶段，将含有微量的魔芋粉、淀粉、杂质、生物碱的浑浊液体进入旋流分离装置同样采用比重原理再次经梯式洗涤后进行最后的旋流分离，达到浑浊液里面的微量魔芋粉得到彻底的回收的目的。设置有酒精计量容器，调节控制酒精的添加量，保证在魔芋葡甘露聚糖分离过程中不会因酒精量不足或超标影响产品质量。本发明在提升葡甘露聚糖含量的同时还保证了其活性且降低了葡甘露聚糖中二氧化硫的含量；分离后的魔芋精粉粘度也得到了大幅度提升。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为本发明整体结构主视示意图；

图3为图1之俯视示意图；

图4为本发明旋流分离装置使用状态半剖示意图；

图中：1-机架平台、2-配电柜、3-进料罐、4-旋流分离装置、5-废料排液管、6-吸收管道，7-排液管，8-收集管，9-酒精计量容器，10-酒精稀释液添加管路，11-酒精添加管路，12-离心泵，13-电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，包括前处理、分离、干燥冷却、后处理步骤，具体包括：

A、前处理：将魔芋精粉置于体积比3~4倍的浓度20~60%酒精中搅拌浸泡1~3小时，优选2小时，进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫备用；

B、分离：将前处理后的魔芋精粉用连续分离装置进行分离得到魔芋葡甘露聚糖；

C、干燥冷却：将得到的魔芋葡甘露聚糖进行干燥至含水率为8~10%后冷却；

D、后处理：将干燥冷却后的魔芋葡甘露聚糖经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品。

所述的酒精浓度为30~50%。

所述的酒精浓度为28~45%。

所述的连续分离装置为高压旋流逆向滚动连续分离装置。

本发明所述的完成魔芋葡甘露聚糖分离方法的分离装置为高压旋流逆向滚动连续分离装置，包括机架平台1、配电柜2、滚动连续分离设备、酒精计量容器9，所述的机架平台1上设置配电柜2、滚动连续分离设备和酒精计量容器9，所述的滚动连续分离设备和配电柜2电性连接，其特征在于所述的滚动连续分离设备包括进料罐3、旋流分离装置4、废料排液管5、吸收管道6、排液管7和收集管8，所述的进料罐3设置排液管7，所述的旋流分离装置4通过排液管7依次串联，所述的旋流分离装置4通过废料排液管5间隔串联。

所述的旋流分离装置4内设置旋流搅拌装置。

所述的排液管5设置在旋流分离装置4箱体中部偏下位置；所述的排液管7设置在旋流分离装置4底部。

所述的旋流分离装置4连接离心泵12，所述的离心泵12由电机13驱动。

所述的收集管6上设置控制阀门。

所述的酒精计量容器9上设置酒精稀释液添加管路10和酒精添加管路11，所述的酒精稀释液添加管路10和酒精添加管路11分别与旋流分离装置4连接，所述的酒精稀释液添加管路10和酒精添加管路11上设置控制阀门。

本发明的特点：

1、采取该项生产技术与常规生产技术对比：葡甘露聚糖提高了30%。“常规技术的含量为70%，旋流分离技术的葡甘露聚糖含量为91%”。

2、魔芋葡甘露聚糖的活性提高了36%。“常规技术魔芋粉的粘度最高为28000mpa.s，旋流分离技术后的魔芋粉粘度最高可达36000mpa.s”。

3、产品中二氧化硫SO₂含量低于国家标准300%。“国家标准的二氧化硫含量（g/kg）为0.9g，使用旋流分离技术的二氧化硫含量（g/kg）为0.3g以内”。

4、高压旋流逆向滚动连续分离装置工作原理为：将魔芋粉的混合液体进入多组旋流分离装置里进行正反方向梯式洗涤排料，正转方向利用物料与溶液的比重原理将含有魔芋粉的液体经梯式洗涤后的清亮混合液体输送到精细处理阶段，将含有微量的魔芋粉、淀粉、杂质、生物碱的浑浊液体进入旋流分离装置同样采用比重原理再次经梯式洗涤后进行最后的旋流分离，达到浑浊液里面的微量魔芋粉得到彻底的回收的目的。

具体为：将魔芋粉置于含有36%食用酒精浓度的液体里面进行搅拌、浸泡让魔芋粉呈现既要澎长，又不能膨化的混合液体进入多组排列式的旋流分离装置里面进行正反方向梯式洗涤排料，正转方向沿排液管7至收集管8方向，利用物料与溶液的比重原理将含有魔芋粉的液体经梯式洗涤后的清亮混合液体输送到精细处理阶段，反转方向沿废料排液管5至吸收管道6方向，将含有微量的魔芋粉、淀粉、杂质、生物碱的浑浊液体进入旋流分离装置，同样采用比重原理经梯式洗涤后进行最后的旋流分离，达到浑浊液里面的微量魔芋粉得到彻底的回收。设置的酒精计量容器将纯化后的酒精有效的回收，当在纯化过程中的酒精量不够时，打开酒精计量容器的控制阀，供给酒精，使得产品不会因为酒精量的不足而产生膨化，保证产品质量。

实施例1

将魔芋精粉200Kg置于体积比4倍的浓度28%酒精中搅拌浸泡1小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到180Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为8%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为90%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36000，二氧化硫含量g/kg为243ppm。

实施例2

将魔芋精粉200Kg置于体积比3倍的浓度45%酒精中搅拌浸泡3小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到182Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为10%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为95%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36050，二氧化硫含量g/kg为251ppm。

实施例3

将魔芋精粉200Kg置于体积比4倍的浓度20%酒精中搅拌浸泡2小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到177Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为9%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为93%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36200，二氧化硫含量g/kg为285ppm。

实施例4

将魔芋精粉200Kg置于体积比3~4倍的浓度60%酒精中搅拌浸泡1.5小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到184Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为9%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为91%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36003，二氧化硫含量g/kg为242ppm。

实施例5

将魔芋精粉200Kg置于体积比3.5倍的浓度30%酒精中搅拌浸泡2.5小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到183Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为8%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为92%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36200，二氧化硫含量g/kg为278ppm。

实施例6

将魔芋精粉200Kg置于体积比4倍的浓度50%酒精中搅拌浸泡2小时、进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫，经高压旋流逆向滚动连续分离装置分离得到183Kg魔芋葡甘露聚糖（包括二级旋流回收部分）。魔芋葡甘露聚糖经干燥至含水率为10%后冷却，经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品，经检验其中葡甘露聚糖含量为95%，葡甘露聚糖活性（粘度mpa.s）为36002，二氧化硫含量g/kg为293ppm。

Claims (5)

1.一种魔芋葡甘露聚糖分离方法，其特征在于包括前处理、分离、干燥冷却、后处理步骤，具体包括：

A、前处理：将魔芋精粉置于体积比3~4倍的浓度20~60%酒精中搅拌浸泡1~3小时，进入旋流器里面进行正反方向梯式洗涤脱硫备用；

B、分离：将前处理后的魔芋精粉用连续分离装置进行分离得到魔芋葡甘露聚糖；所述的连续分离装置为高压旋流逆向滚动连续分离装置，包括机架平台（1）、配电柜（2）、滚动连续分离设备、酒精计量容器（9），所述的机架平台（1）上设置配电柜（2），所述的滚动连续分离设备和配电柜（2）电性连接，所述的滚动连续分离设备包括进料罐（3）、旋流分离装置（4），所述的旋流分离装置（4）内设置旋流搅拌装置，旋流分离装置（4）为多级设置，进料罐（3）左侧设置6级、右侧设置3级；进料罐（3）通过底部设置的排液管（7）连通左侧1级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置，左侧1级旋流分离装置（4）同样排液管（7）通入左侧2级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置，如此依次通过排液管（7）串联至左侧6级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置；右侧3级旋流分离装置（4）通过排液管（7）通入右侧2级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置，如此依次通过排液管（7）串联，右侧1级旋流分离装置（4）通过排液管（7）通入进料罐（3）；左侧6级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置通过废料排液管（5）通入左侧4级旋流分离装置（4）箱体中部偏下位置，如此通过废料排液管（5）间隔串联至左侧2级旋流分离装置（4），左侧2级、左侧1级、右侧1级旋流分离装置（4）分别通过废料排液管（5）通入右侧1级、右侧2级、右侧3级旋流分离装置（4）箱体中部偏下位置，右侧2级旋流分离装置（4）通过废料排液管（5）通入右侧3级旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置；左侧6级的旋流分离装置（4）设置收集管（8），右侧3级的旋流分离装置（4）的旋流搅拌装置设置吸收管道（6）；酒精计量容器（9）的酒精稀释液添加管路（10）、酒精添加管路（11）分别连通左侧6级的旋流分离装置（4）和左侧5级的旋流分离装置（4）；旋流分离装置（4）、进料罐（3）分别连接离心泵（12），离心泵（12）由电机（13）驱动；

C、干燥冷却：将得到的魔芋葡甘露聚糖进行干燥至含水率为8~10%后冷却；

D、后处理：将干燥冷却后的魔芋葡甘露聚糖经筛选分级、拌和均质后得到魔芋葡甘露聚糖成品；所述成品中葡甘露聚糖含量为90%以上、粘度达到36000mPa.s以上、成品中二氧化硫SO₂含量低于国家标准300%。

2.根据权利要求1所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，其特征在于所述的酒精浓度为30~50%。

3.根据权利要求1所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，其特征在于所述的酒精浓度为30~45%。

4.根据权利要求1所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，其特征在于所述的吸收管道（6）上设置控制阀门。

5.根据权利要求1所述的魔芋葡甘露聚糖分离方法，其特征在于所述的酒精稀释液添加管路（10）和酒精添加管路（11）上设置控制阀门。