CN105017433A - 一种综合利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的工艺 - Google Patents

Abstract

一种综合利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的工艺方法，综合配套橡子果旋剥脱壳工艺，超声波细胞破壁辅助浸提工艺，逆向循环浸提工艺，分级膜分离单宁和淀粉工艺等。其中橡子脱壳用一种带砂轮片的砂辊和砂筒装置的干果旋剥脱壳机，橡子果壳在旋切运动中被剥裂下来，并被风机气流吹出机外。超声波细胞破壁辅助水浸提，选用温度55℃，超声频率40千赫，功率500W，处理45分钟。用6个浸提罐逆向循环浸提，橡仁颗粒依次按1、2、3、4、5、6号罐顺序加入罐中，浸提水延迟一个周期亦按1、2、3、4、5、6号罐依次注入，每次浸提1.5小时，每浸提6次后的料、液分别按1、2...6、1...和2、3...6、1...顺序排出罐外。用分级膜分离出单宁和淀粉，用反渗透膜ROC精滤，浓缩液经喷干后得含量78％以上的单宁成品，收率9.8％，提取率80.7％，淀粉提取率45％。

Description

一种综合利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的工艺

技术领域：本发明涉及综合利用野生植物果实高效提取有效成分的加工技术领域。

背景技术：橡子是属于壳斗科植物麻栎的果实，其主要成分为淀粉(50％～59％)、单宁(12％～16％)、蛋白质(11.5-15.6％)、脂肪油(2.1-2.6％左右)，还含有纤维素、维生素、酚类等物质。橡子中的淀粉食用价值很高，可做成豆腐、粉丝、粉条、橡仁羹、橡子酱、橡子冻等多种食品。橡子淀粉已成为我国走俏的出口商品。橡子中的单宁又称植物鞣质，是一种有鞣革性能的复杂混合物，它具有降低血液中尿素氮、抗病毒、抗过敏作用，还具有降低血压、止痢止泻、治疗溃疡和胃肠出血等药用作用，单宁还可在食品加工中用作抗氧化剂，近年逐渐受到国内外用户的重视和青睐，市场前景极其广阔，经济效益甚为可观。但传统的浸泡沉淀法生产工艺只对橡子中的淀粉进行了提取，而单宁及其他成分则随废水被排放掉，尤其单宁被排放废弃，不仅造成了资源的很大浪费，而且又严重污染了环境。上述传统生产工艺还存在生产周期过长、能源消耗较高、生产经济效益较差等不足。针对上述存在的问题，结合以往生产中对该工艺进行探索研究和改进，总结出了一种利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的清洁化生产工艺方法。主要研究配套采用了优化颗粒破碎、超声波细胞破壁辅助水浸提技术，分级膜分离提取技术，微波热风干燥，有效分离并提取出橡子中单宁和淀粉成分，提高了资源利用率和加工生产效益。

发明内容：

本发明提供一种综合利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的工艺方法，包括有橡子原料旋剥脱壳及清选工艺，橡子仁破粒漂洗及超声波细胞破壁辅助水浸提工艺，分级膜分离提取单宁和淀粉的工艺。

橡子果实种仁中主要含有可食性淀粉(50％～59％)，单宁(12％～16％)，蛋白质(11.5％～15.6％)，本发明主要综合配套采用旋剥脱壳技术，超声波细胞破壁辅助水浸提工艺和分级膜分离提取工艺等技术，实现橡子加工过程中，从原料处理、中间水浸提到物料分离提取全过程中，均有利于橡子中所含单宁和淀粉从橡子细胞中分离出来，使其既缩短加工周期，又能较大幅度地提高产品收率和提取率，并有效提高加工生产经济效益。实现上述目的的技术方案工艺流程见说明书附图1：

附图说明：附图1为本发明提供一种综合利用野生橡子加工提取单宁及淀粉的工艺流程图。

本发明的具体操作方法：

下面结合实施例对本发明进行说明。

一、橡子原料旋剥脱壳及清选工艺

1、将采收的橡子果实晒干，可置于阳光下晒干或烘室内烘干待用。

2、把晒干或烘干后的橡子果进行拣选，用筛去除砂、土及其他杂质、草杆等。

3、加水清洗，采用冲浪式水流清洗橡子，彻底清除粘附的各种灰土及其他杂质。

4、脱壳分离果仁，采用旋剥式脱壳机，该机内置装有砂轮片的旋转式剥皮砂辊和砂筒及离心式风机，砂筒内壁嵌有砂片作擦剥，刮剥功能磨体，橡子果实下料进入机内后，在剥皮筒旋转运动中，与橡子果发生相互磨撞和擦削作用，使橡子果壳皮被剥裂下来，随机内离心式风机的气流被吹出机外，被剥除外壳的橡子果仁经出料口送出机外，使橡子壳仁得到完全清洁化分离。

二、橡仁破粒及超声波细胞破壁辅助浸提工艺

1、将脱壳后分离出来的橡子仁，用速度可控的锤刀式破碎机破碎成60目左右的橡仁颗粒，控制破碎机的下料速度和转速，使破碎的橡仁颗粒均匀地达到预先要求的粒度，不产生碎末。

2、超声波细胞破壁辅助浸提工艺，称取一定量的已破碎的橡仁颗粒，装入温度可控且有搅拌机构和超声波发生器的浸提罐中，按料水比为1∶4的比例加清水浸提，温度控制在55℃，超声波发生器功率为500W，超声辐照时间为45分钟，搅拌机转速控制在每分钟20转。共循环使用6个浸提罐，每次浸泡1.5小时，6个浸提罐分别标注为1、2、3、4、5、6号罐。浸提时，被浸提的物料一橡仁颗粒由1号罐开始按1、2…6号顺序逐次装入下一号罐中，每次新加入的浸提水则延迟一个循环周期亦从1号罐开始按1、2…6号罐顺序注入罐中，经每次浸泡1.5小时后，每个罐中的浸提液按6、5…2、1号罐逆向顺序逐次抽出后注入下一号罐中，而下一号罐中的原有浸提液事先被抽入下下一号罐中，其中每次新加入浸提水的一号浸提罐的前一号罐中的浸提液被抽出罐外，合并每次经新注入浸提水浸提后排出罐外的橡仁颗粒，用于下一工序进行粗滤及膜分离提取单宁和淀粉的工艺。在上述浸提工艺中，利用一微程序控制器按该工艺逻辑顺序进行自动控制，即实现自动加料、浸液逆向循环、出料等。同时在每次新加入橡子颗粒的浸提罐中打开所置超声波发生器的电源开头，并定时50分钟后关闭，用于对新加入的橡仁颗粒施加超声能量使其细胞壁破开，以加快释放内含单宁和淀粉的速度。在上述浸提工艺中，被浸提的物料橡仁颗粒与浸提液逆向循环重复6次浸泡提取，可使橡仁颗粒中所含的单宁成分被充分浸提出来，且能节约大量浸泡用水，减少后续处理工作量。

三、分级膜分离提取橡子单宁和淀粉工艺

1、经前述浸提处理过的橡子浸提液及固形物，先用80-100目的粗滤膜过滤，滤过的滤液再经一级筛孔直径为0.1μm-1μm的精滤膜过滤，所得到的滤液再经一级筛孔直径为0.5nm-1nm的反渗透膜(ROC)过滤，过滤得到的浓缩液经喷雾干燥处理，得到含量达78％以上的单宁成品。经ROC过滤的滤液(下清液)为含200mg/L左右COD(有机废物)的水分，经进一步简单处理后可达标排放。以上提取并制成的单宁成品平均收率为9.8％，提取率为80.7％。

2、经前所述浸提处理过的浸提物，经一级粗滤过滤后得到的固相用凸齿磨粉机粉磨，边粉磨边加入2倍量的水，使其充分形成料液，料液送入浆渣分离机进行分离，分离得到的少量残渣送入粉磨机再次粉细，分离得到的浆液再经一级高速离心机(转速为3000r/min)离心分离，所分离出的固相物用微波一热风干燥机烘干，即得淀粉成品，离心所分离出的上清液经一级精密过滤器过滤，浓缩液再经一级ROC膜过滤(膜上压力P1＝4.1MPa，膜下压力P2＝3.9MPa)，使其进一步浓缩后再喷雾干燥得到淀粉成品。此工艺使淀粉收率比传统工艺提高3.2％，总体橡子淀粉出粉率达45％。

Claims (4)

1.一种综合利用野生橡子加工提取单宁和淀粉的工艺方法，包括有橡子原料旋剥脱壳及清选工艺、橡子仁破粒及超声波细胞破壁辅助水浸提工艺、逆向循环浸提工艺、分级膜分离提取单宁和淀粉工艺，其特征在于，所述综合利用橡子加工提取单宁和淀粉的方法，主要配套采用旋剥脱壳技术、超声波细胞破壁辅助水浸提工艺、逆向循环浸泡提取工艺和分级膜分离提取工艺技术，使橡子加工过程中，从原料处理，中间用水浸提到分离提取全过程中，均有利于橡子中单宁和淀粉从橡子细胞中分离并被提取出来，与传统加工方法相比，既大大缩短了加工时间周期，避免了对环境造成污染，又提高了产品收率和提取率，提高了加工生产经济效益。

2.如权利要求1所述，综合利用橡子加工提取单宁和淀粉工艺方法中，其中橡子原料旋剥脱壳工艺，是用一种内置带有砂轮片的旋转剥皮砂辊与砂筒和离心式风机构成的干果剥皮机完成的，橡子果实下料进入机内后，在剥皮筒旋转运动中，发生相互磨撞和磨削作用，使橡子果壳被剥裂下来，随机内离心式风机的气流被吹出机外，被剥除橡壳的橡子果仁经出料口送出机外，使橡子壳仁得到完全清洁化分离。

3.如权利要求1所述，超声波细胞破壁辅助水浸提工艺中，将待浸提处理的橡仁颗粒装入温度可控且有搅拌机构和超声波发生器的浸提罐中，按料水比为1∶4的比例加入清水浸提，温度控制成55℃，超声波发生器频率为40千赫，功率为500W，超声辅照时间控制为45分钟，搅拌机转速为每分20转，每次浸泡1.5小时。

4.如权利要求3所述，超声波细胞破壁辅助水浸提工艺中，采用逆向循环浸泡提取工艺，共使用6个浸提罐，分别标注为1、2、3、4、5、6号罐，浸提时，被浸提的物料由1号罐开始按1、2...6...号罐顺序逐次装入下一号罐中，每次新加入的浸提水则延迟一个周期亦从1号罐开始按1、2...6...号罐顺序注入罐中，经每次浸泡1.5小时后，每个罐中浸提液按1、6、5...1...号罐逆向顺序抽出后注入下一号罐中，而下一号罐中的原有浸提液事先被抽出注入下下一号罐中，其中每次新加入浸提水的一号浸提罐的前一号罐中的浸提液被抽出罐外，合并每次经新注入浸提水浸提后排出罐外的固相橡仁颗粒，用于下一工序进行粗滤及分离提取单宁和淀粉成品。