CN105725112A - 一种脱水干燥加工螺旋藻粉的系统及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱水干燥加工螺旋藻粉的系统及加工方法。所述脱水干燥加工螺旋藻粉的系统包括隔膜泵、采收斜筛、缓冲容器、隔膜泵、真空带式过滤机、部料器、喷淋装置、刮料板、螺旋输送机、转子泵、均质泵、螺杆泵、离心喷雾干燥塔以及旋风分离器。利用所述脱水干燥加工螺旋藻粉的系统加工螺旋藻粉可实现从螺旋藻养殖采收后经过真空带式过滤机进行漂洗、脱水和干燥等流水线自动化步骤加工成螺旋藻粉，使漂洗和脱水环节得到的藻泥水分含量降低，使生产的螺旋藻粉灰分指标稳定可控，从而达到降低劳动强度，提高工作效率，提高干燥环节产能，降低干燥成本的目的。

Description

一种脱水干燥加工螺旋藻粉的系统及加工方法

技术领域

本发明涉及螺旋藻产品加工技术领域，具体涉及脱水干燥加工螺旋藻粉的系统及加工方法。

背景技术

螺旋藻(spirulina)属蓝藻门(Cyanophyta)，颤藻目，颤藻科，螺旋藻属。它是由单细胞或多细胞组成的丝体，无鞘，圆柱形，呈疏松或紧密的有规则的螺旋状弯曲。其生长属性为喜光、喜碱、喜高温。螺旋藻以其极高的营养价值和卓越的医药保健功效受到许多国家和国际组织的重视和关注。目前螺旋藻制品已经进入保健品、食品和药品领域为大众的健康服务。

螺旋藻养殖属于劳动密集型产业，采用的人工较多，工人的劳动强度较大，生产效率低下，是螺旋藻生产成本居高不下的原因之一。此外，传统螺旋藻养殖工艺粗放，螺旋藻的采收环节普遍采用重力斜筛过滤法脱水，经多次人工漂洗才能清除粘附在螺旋藻表面的培养液成分，将灰分指标控制在8％以下。在实际生产中人工劳动随意性较大，常出现漂洗后产品灰分不稳定甚至超标的情况，严重影响了产品的品质。并且采用人工翻动脱水的方法，最终得到的藻泥含水量普遍较高，一般在90％以上，后续喷雾干燥环节干燥效率低、能耗高，均质化差，同样影响产品质量。

近年来，随着科学技术水平的不断提升，淘汰落后产能与落后生产工艺成为必然趋势。因此，结合螺旋藻生产自身特点开发一种省工省力有效的螺旋藻采收脱水流水线生产工艺，将对螺旋藻产业的持续发展具有重要的社会意义和经济意义。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种脱水干燥加工螺旋藻粉的系统，通过该系统实现从活藻到螺旋藻粉的流水线生产，使漂洗和脱水环节实现自动化、提高生产效率，稳定产品质量。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

脱水干燥加工螺旋藻粉的系统，该系统包括隔膜泵(1)、采收斜筛(2)、缓冲容器(3)、隔膜泵(4)、真空带式过滤机(5)、部料器(51)、喷淋装置(52)、刮料板(53)、螺旋输送机(6)、转子泵(7)、均质泵(8)、螺杆泵(9)、离心喷雾干燥塔(10)以及旋风分离器(11)。所述隔膜泵(1)与采收斜筛(2)通过管道连接，采收斜筛底部连接于缓冲容器(3)的进料端，缓冲容器的出料端连接隔膜泵(4)的一端，隔膜泵(4)的另一端连接真空带式过滤机(5)的部料器(51)。所述真空带式过滤机(5)内设置有喷淋装置(52)和刮料板(53)。真空带式过滤机(5)的出料端连接螺旋输送机(6)，所述螺旋输送机(6)与离心喷雾干燥塔(10)通过输料管连接，该输料管上沿物料流动的方向依次设有转子泵(7)、均质泵(8)和螺杆泵(9)，所述喷雾干燥塔出料口连接旋风分离器(11)。

本发明的另一目的在于提供一种螺旋藻脱水干燥加工螺旋藻粉的方法，从螺旋藻养殖采收后经过真空带式过滤机进行漂洗、脱水和干燥等流水线自动化步骤加工成螺旋藻粉，使漂洗和脱水环节得到的藻泥水分含量降低，使生产的螺旋藻粉灰分指标稳定可控，从而达到降低劳动强度，提高工作效率，提高干燥环节产能，降低干燥成本的目的。

具体方案如下：

用本发明所述的脱水干燥加工螺旋藻粉的系统加工螺旋藻粉的方法，该方法包括以下步骤：

1)采用隔膜泵(1)将达到采收浓度要求的培养基抽提到采收斜筛(2)上，先用斜筛重力过滤方法对培养基中的藻体进行初步浓缩，浓缩物的含水量控制在90％-95％。

2)将初步浓缩脱水后的藻液送入缓冲容器(3)中，加入清水稀释，并混合均匀，混合藻液含水量控制在96％-99％。

3)用隔膜泵(4)将混合藻液抽提进入真空带式过滤机(5)上的部料器(51)中，调节真空度为0.04Mpa—0.08Mpa，调节滤带转速为0.5r/min-5r/min，并通过部料器(51)将物料均匀的分布在真空带式过滤机的滤布上。

4)平铺在滤布上的物料运转3m-4m后形成一层厚度为0.5cm-2cm的滤饼，再通过喷淋装置(52)喷水漂洗1-3次，每次漂洗后抽滤，彻底漂洗干净物料上粘附的培养基成分。

5)物料运转到真空带式过滤机出料终端，滤布上的物料含水量为80％-85％，通过设备上的刮料板(53)后自动落入下端的螺旋输送机(6)料斗中。

6)通过螺旋输送机(6)将螺旋藻泥饼输送入连接的转子泵(7)中。

7)通过转子泵(7)将物料输送入连接的均质泵(8)中，进行均质混合后形成具有适当流动性的物料。

8)通过连接的管道进入螺杆泵(9)中，过螺杆泵(9)将物料均匀的输送入离心式喷雾干燥塔(10)顶端的物料雾化器中，进行雾化后喷入进风温度在180℃-200℃的塔内进行4-10秒钟的瞬间干燥，蒸发掉水分，得到水分含量为5％-7％的螺旋藻藻粉。

9)通过旋风分离器(11)后出料、筛分、包装入库，完成采收、脱水、干燥的流水线生产工艺。

作为进一步的方案，本发明所述的步骤1)中所述达到采收浓度要求的培养基，其560nm处的分光光度值OD560值为0.4-1.0。

作为进一步的方案，本发明步骤3)所述的真空带式过滤机真空度调节为0.04-0.06Mpa，滤带运转速度为0.5-3r/min。

作为进一步的方案，本发明所述的步骤4)中，通过滤带转运3-4m后滤饼厚度为0.5cm-1.5cm。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的脱水干燥加工螺旋藻粉的系统可以实现由培养液中的活藻到螺旋藻干粉的自动化流水线式生产，降低了加工螺旋藻粉的劳动强度，提高了劳动生产率。

2.在本发明中采用真空带式过滤机脱水漂洗工艺取代传统的人工脱水漂洗，使得漂洗脱水环节得到的藻泥水分含量更低，培养基漂洗更完全，降低了后续喷雾干燥的成本，且最终的藻粉灰分含量稳定可控，提高了产品品质。

附图说明

图1为本发明所述的脱水干燥加工螺旋藻粉的系统结构示意图；

其中，各附图标记为：1、隔膜泵；2、采收斜筛；3、缓冲器；4、隔膜泵；5、真空带式过滤机；51、部料器；52、喷淋装置；53、刮料板；6、螺旋输送机；7、转子泵；8、均质泵；9、螺杆泵；10、离心喷雾干燥塔；11、旋风分离器。

具体实施方式

为了更加清楚的阐述本发明的目的、技术方案和优点，以下结合实施例进一步说明本发明。在下述实施例中所采用的设备和原料均可以通过购买获得。

实施例1

本发明所述的脱水干燥加工螺旋藻粉的系统包括隔膜泵(1)、采收斜筛(2)、缓冲容器(3)、隔膜泵(4)、真空带式过滤机(5)、部料器(51)、喷淋装置(52)、刮料板(53)、螺旋输送机(6)、转子泵(7)、均质泵(8)、螺杆泵(9)、离心喷雾干燥塔(10)以及旋风分离器(11)。所述隔膜泵(1)与采收斜筛(2)通过管道连接，采收斜筛(2)底部连接于缓冲容器(3)的进料端，缓冲容器(3)的出料端连接隔膜泵(4)的一端，隔膜泵(4)的另一端连接真空带式过滤机(5)的部料器(51)；所述真空带式过滤机(5)内设置有喷淋装置(52)和刮料板(53)。真空带式过滤机(5)的出料端连接螺旋输送机(6)，所述螺旋输送机(6)与离心喷雾干燥塔(10)通过输料管连接，该输料管上沿物料流动的方向依次设有转子泵(7)、均质泵(8)和螺杆泵(9)；所述喷雾干燥塔出料口连接旋风分离器(11)。

用本发明所述的螺旋藻脱水干燥加工螺旋藻粉的系统加工螺旋藻粉的方法如下：

1)采用隔膜泵将OD₅₆₀值为0.4的螺旋藻培养液抽提到采收斜筛上，先用斜筛重力过滤方法对培养液中的藻体进行初步过滤，过滤物的含水量控制为90％；

2)将初步过滤脱水后的藻液送入缓冲容器中，加入清水稀释，并混合均匀，混合液含水量控制为98％；

3)用隔膜泵将混合藻液抽提进入真空带式过滤机上的部料器中，调节真空度为0.05Mpa，调节滤带转速为1.0r/min，并通过部料器将物料均匀的分布在真空带式过滤机的滤布上。

4)平铺在滤布上的物料运转3.5m后形成一层厚度为1.0cm的滤饼，再通过喷淋装置喷水漂洗2次，每次漂洗后抽滤，彻底漂洗干净物料上粘附的培养基成分。

5)物料运转到真空带式过滤机出料终端，滤布上的物料含水量为83％，通过设备上的刮料板后自动落入下端的螺旋输送机料斗中。

6)通过螺旋输送机将螺旋藻泥饼输送入连接的转子泵中。

7)通过转子泵将物料输送入连接的均质泵中，进行均质混合后形成具有适当流动性的物料。

8)通过连接的管道进入螺杆泵中，过螺杆泵将物料均匀的输送入离心式喷雾干燥塔顶端的物料雾化器中，进行雾化后喷入进风温度在200℃的塔内进行4-5秒钟的瞬间干燥，蒸发掉水分，得到水分含量为5％-7％的螺旋藻藻粉。

效果检验

1.本发明生产中漂洗过滤螺旋藻泥与传统工艺相比，螺旋藻泥脱水后的含水量及其最终螺旋藻粉灰分的对比结果如表1。

表1

对不同工艺生产的螺旋藻泥的含水量和螺旋藻粉最终灰分含量情况进行对比分析，结果表明：在漂洗过滤环节，本发明工艺脱水后螺旋藻泥的含水量比传统人工方式脱水后螺旋藻泥的含水量低，最终产品螺旋藻粉灰分含量比传统人工方式生产的螺旋藻灰分偏低，且批次间较稳定。

2.本发明与传统人工方法生产效率对比，对比结果见表2。

表2

工艺类型	平均处理量	劳动强度
			人工漂洗与脱水	100kg/人/班次	高
本发明工艺	1000kg/人/班次	低

通过比较，在相同人力、相同劳动时间下，本发明方法的工作效率是传统人工工作效率的10倍，且劳动强度大大降低。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种脱水干燥加工螺旋藻粉的系统，其特征在于，该系统包括隔膜泵(1)、采收斜筛(2)、缓冲容器(3)、隔膜泵(4)、真空带式过滤机(5)、部料器(51)、喷淋装置(52)、刮料板(53)、螺旋输送机(6)、转子泵(7)、均质泵(8)、螺杆泵(9)、离心喷雾干燥塔(10)以及旋风分离器(11)。所述隔膜泵(1)与采收斜筛(2)通过管道连接，采收斜筛底部连接于缓冲容器(3)的进料端，缓冲容器的出料端连接隔膜泵(4)的一端，隔膜泵(4)的另一端连接真空带式过滤机(5)的部料器(51)。所述真空带式过滤机(5)内设置有喷淋装置(52)和刮料板(53)。真空带式过滤机(5)的出料端连接螺旋输送机(6)，所述螺旋输送机(6)与离心喷雾干燥塔(10)通过输料管连接，该输料管上沿物料流动的方向依次设有转子泵(7)、均质泵(8)和螺杆泵(9)，所述喷雾干燥塔出料口连接旋风分离器(11)。

2.用权利要求1所述的系统加工螺旋藻粉的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)采用隔膜泵(1)将达到采收浓度要求的培养基抽提到采收斜筛(2)上，先用斜筛重力过滤方法对培养基中的藻体进行初步浓缩，浓缩物的含水量控制在90％-95％。

2)将初步浓缩脱水后的藻液送入缓冲容器(3)中，加入清水稀释，并混合均匀，混合藻液含水量控制在96％-99％。

3)用隔膜泵(4)将混合藻液抽提进入真空带式过滤机(5)上的部料器(51)中，调节真空度为0.04Mpa—0.08Mpa，调节滤带转速为0.5r/min-5r/min，并通过部料器(51)将物料均匀的分布在真空带式过滤机的滤布上。

4)平铺在滤布上的物料运转3m-4m后形成一层厚度为0.5cm-2cm的滤饼，再通过喷淋装置(52)喷水漂洗1-3次，每次漂洗后抽滤，彻底漂洗干净物料上粘附的培养基成分。

5)物料运转到真空带式过滤机出料终端，滤布上的物料含水量为80％-85％，通过设备上的刮料板(53)后自动落入下端的螺旋输送机(6)料斗中。

6)通过螺旋输送机(6)将螺旋藻泥饼输送入连接的转子泵(7)中。

7)通过转子泵(7)将物料输送入连接的均质泵(8)中，进行均质混合后形成具有适当流动性的物料。

8)通过连接的管道进入螺杆泵(9)中，过螺杆泵(9)将物料均匀的输送入离心式喷雾干燥塔(10)顶端的物料雾化器中，进行雾化后喷入进风温度在180℃-200℃的塔内进行4-10秒钟的瞬间干燥，蒸发掉水分，得到水分含量为5％-7％的螺旋藻藻粉。

9)通过旋风分离器(11)后出料、筛分、包装入库，完成采收、脱水、干燥的流水线生产工艺。

3.权利要求2所述的步骤中，步骤1)所述达到采收浓度要求的培养基，其560nm处的分光光度值OD560值为0.4-1.0。

4.权利要求2所述的步骤中，步骤3)所述的真空带式过滤机真空度调节为0.04-0.06Mpa，滤带运转速度为0.5-3r/min。

5.权利要求2所述的步骤中，步骤4)所述的通过滤带转运3-4m后滤饼厚度为0.5-1.5cm。