CN107226868A - 一种生产高纯板栗淀粉的中试方法 - Google Patents

一种生产高纯板栗淀粉的中试方法 Download PDF

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杜晶
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Abstract

本发明公开了一种生产高纯板栗淀粉的中试方法，属于农产品深加工技术领域。本发明以板栗仁为原料，工艺流程包括磨浆、调碱、卧螺分离、酶解反应、旋流洗涤、转鼓脱水、闪蒸气流干燥等工艺步骤，获得了较高纯度的板栗淀粉产品，蛋白质含量≤0.5％。可广泛应用于化工、制药、食品加工等行业，本发明的中试方法工艺路线简单，机械化程度高，工业应用前景广阔。

Description

一种生产高纯板栗淀粉的中试方法
技术领域
本发明属于农产品深加工技术领域。更具体地，发明涉及一种从板栗中分离提取高纯度淀粉的中试方法。
背景技术
板栗俗称栗子，素有木本粮食、铁杆庄稼之美称，是我国有名的传统农副产品。板栗营养价值丰富，富含淀粉、蛋白质、脂肪、多种维生素、无机盐、不饱和脂肪酸和黄酮，具有重要的保健意义。另外，板栗在我国种植面积较广，占世界种植面积的80％，年产量居世界首位，占世界总产量的一半以上。研究发现，我国板栗产量近年来增长速度维持在10％左右，但板栗种植业中“丰产不丰收”和“卖栗难”的现象仍然存在，甚至有些板栗严重积压造成了板栗资源的浪费，严重挫败了栗农的积极性。而且，由于板栗含水量高，不耐贮藏，每年有30％以上的板栗因变质霉烂而失去利用价值，造成严重的经济损失。因此，随着板栗产业化的发展，对板栗深加工技术的研究成为当务之急。
淀粉可广泛应用于食品、化工、医药、纺织、造纸等行业。板栗中淀粉含量约为50-60％，板栗淀粉颗粒的大小差别较大，其中小颗粒的淀粉较多。且板栗淀粉颗粒的形状不规则，较为复杂，有圆形、椭圆形和多角形等，平均粒径1-15μm。成品板栗淀粉含水量低于12％，可长期储藏。同时板栗淀粉可以进一步液化、糖化制备淀粉糖浆。应用于酿酒、酶制剂生产、氨基酸工业等领域。
目前，国内外还未有关于制取高纯度板栗淀粉的报道，植物淀粉和蛋白质的分离方法包括碱法和酶法等，实验室小试试验表明：单独使用碱法或者酶法很难获得高纯度的板栗淀粉产品，且单独使用任何一种方法工业化生产都存在不可避免的弊端，比如：碱法可能会使部分淀粉颗粒变性，酶法反应时间长，淀粉与蛋白质分子分离不彻底等。为了解决现有技术的不足之处，本发明人经过多次试验，研究完成了本发明。本发明充分发挥两种方法的优势，同时结合纯物理分离设备，制取了高纯度的板栗淀粉，对淀粉的理化性质和营养功能影响小，生产成本低，便于工业化大规模应用。
发明内容
本发明所要解决的问题是：采用现代工业化分离技术，为板栗种植企业提供一种提高板栗附加值的新技术，或者为板栗深加工企业提供一种生产高纯度板栗淀粉的中试方法。为板栗深加工行业提供一种新的尝试途径。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种生产高纯板栗淀粉的中试方法，其工艺流程为：
(1)取去壳板栗仁与水以重量比1:8混合进粉碎机进行粗粉碎，粉碎过程中添加少量清水降 温，料浆通过管路输送至胶体磨进行细粉碎，粉碎后的料浆过振动筛；
(2)使用氢氧化钠水溶液将步骤(1)得到的料浆pH值调节到8.5-9.5，保温反应30-60分钟；
(3)把步骤(2)得到的物料反应液输送到卧螺离心机进行离心分离，回收重相物料；
(4)将步骤(3)得到的重相物料加水调成淀粉浆，再使用氢氧化钠水溶液将其pH值调节到8.5-9.0；
(5)将步骤(4)得到的淀粉浆加热到45-55℃，加入板栗仁重量0.1％-0.3％的碱性蛋白酶进行酶解反应，保温反应1-2小时；
(6)将步骤(5)得到的酶解反应液输送到旋流分离器进行旋流洗涤与浓缩，回收旋流分离器重相出口物料；
(7)将步骤(6)得到的旋流洗涤重相物料输送至真空转鼓过滤机进行脱水，获得淀粉滤饼；
(8)将步骤(7)得到的淀粉滤饼通过涡流闪蒸气流干燥装置进行干燥，获得所述板栗淀粉。
1、根据本发明的一种优选实施方式，步骤(1)中胶体磨研磨后的板栗浆通过150目筛。
2、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(2)中所述氢氧化钠水溶液的重量百分浓度是15-20％，保温反应温度设定在30-40℃。
3、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(3)中卧螺离心机离心力设定为1500-2000g。
4、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(4)中淀粉浆浓度为8-12°Bé。
5、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(5)中碱性蛋白酶酶活是10万IU/g。
6、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(6)中旋流分离器是10级旋流分离器，其中8级分离洗涤、2级浓缩回收。旋流器进料量0.7-0.8m3/h，洗涤水量0.3-0.4m3/h，出料阀门全开，运行中重相管路背压调节在100-120KPA。
7、根据本发明的另一种优选实施方式，步骤(8)中涡流闪蒸气流干燥装置进风口温度设定150-180℃，排风温度低于65℃。
本发明通过一整套工艺路线获得了高纯度的板栗淀粉，实现了板栗资源的高附加值利用，对于解决板栗产量大，不易存储提供了一种新的方式方法。
本发明工艺中结合了化学和物理分离的方法分离淀粉和蛋白质，减少了对淀粉颗粒理化性质和营养功能的影响，获得的板栗淀粉产品品质高。
本发明为中试方法，所述方法中都使用的是中试设备，与工厂生产设备一致，且整个工艺自动化程度高，适合工厂直接扩大化生产。
附图说明
图1为一种生产高纯板栗淀粉的中试方法的工艺流程图
具体实施方式
下面通过具体实例来详细说明发明内容，但本发明并不限定于此。
实施例1
(1)取某产地去壳板栗仁100Kg(淀粉含量55％)，按照板栗仁与水重量比1:8，使用螺杆输送机，输送至粉碎机进行粗粉碎，粗粉碎机内置筛网40目，粉碎过程中继续添加清水混合板栗浆，防止温度上升。板栗浆通过管路输送至胶体磨进行细粉碎，粉碎后的板栗浆过150目振动筛，除掉筛上物；
(2)使用质量百分浓度15％的氢氧化钠水溶液将步骤(1)得到的板栗浆pH值调节到9.5，保温反应60分钟；
(3)把步骤(2)得到的反应液输送到卧螺离心机进行分离，进料流量设定为200L/h，离心力设定为2000g，收集重相物料；
(4)将步骤(3)得到的重相加水调成淀粉浆，浓度调节到10°Bé，再使用质量百分浓度15％氢氧化钠水溶液将其pH值调节到8.7；
(5)将步骤(4)得到的淀粉浆泵入保温反应罐，调节淀粉浆温度至50℃，加入板栗仁重量的0.3％碱性蛋白酶(酶活10万IU/g)，保温反应2小时；
(6)将步骤(5)得到的酶解反应液输送到旋流分离器进行分离洗涤与浓缩，旋流分离器是10级旋流分离器，其中8级分离洗涤、2级浓缩回收。旋流器进料量0.7m3/h，洗涤水量0.4m3/h，出料阀门全开，运行中重相管路背压调节在120KPA。回收旋流分离器重相出口物料；
(7)将步骤(6)得到的旋流重相物料输送至真空转鼓过滤机进行脱水，获得淀粉滤饼，通过螺杆输送机将滤板送至涡流闪蒸气流干燥系统，进行干燥，设定干燥装置进风口温度180℃，排风温度低于65℃。通过旋风收集器收集淀粉产品，获得所述板栗淀粉40kg，经测定蛋白质含量0.4％，水分含量11％。
实施例2
(1)取某产地去壳板栗仁150Kg(淀粉含量60％)，按照板栗仁与水重量比1:8，使用螺杆输送机，输送至粉碎机进行粗粉碎，粗粉碎机内置筛网40目，粉碎过程中继续添加清水混合板栗浆，防止温度上升。板栗浆通过管路输送至胶体磨进行细粉碎，粉碎后的板栗浆过150目振动筛，除掉筛上物；
(2)使用质量百分浓度15％的氢氧化钠水溶液将步骤(1)得到的板栗浆pH值调节到8.5，保温反应30分钟；
(3)把步骤(2)得到的反应液输送到卧螺离心机进行分离，进料流量设定为200L/h，离心力设定为1500g，收集重相物料；
(4)将步骤(3)得到的重相加水调成淀粉浆，浓度调节到8°Bé，再使用质量百分浓度15％氢氧化钠水溶液将其pH值调节到8.5；
(5)将步骤(4)得到的淀粉浆泵入保温反应罐，调节淀粉浆温度至55℃，加入板栗仁重量的0.1％碱性蛋白酶(酶活10万IU/g)，保温反应1小时；
(6)将步骤(5)得到的酶解反应液输送到旋流分离器进行分离洗涤与浓缩，旋流分离器是10级旋流分离器，其中8级分离洗涤、2级浓缩回收。旋流器进料量0.8m3/h，洗涤水量0.4m3/h，出料阀门全开，运行中重相管路背压调节在100KPA。回收旋流分离器重相出口物料；
(7)将步骤(6)得到的旋流重相物料输送至真空转鼓过滤机进行脱水，获得淀粉滤饼，通过螺杆输送机将滤板送至涡流闪蒸气流干燥系统，进行干燥，设定干燥装置进风口温度150℃，排风温度低于65℃。通过旋风收集器收集淀粉产品，获得所述板栗淀粉70kg，经测定蛋白质含量0.35％，水分含量10％。

Claims (8)

1.一种生产高纯板栗淀粉的中试方法，其特征在于所述方法包括下述步骤：
(1)取去壳板栗仁与水以重量比1:8混合进粉碎机进行粗粉碎，粉碎过程中添加少量清水降温，料浆通过管路输送至胶体磨进行细粉碎，粉碎后的料浆过振动筛；
(2)使用氢氧化钠水溶液将步骤(1)得到的料浆pH值调节到8.5-9.5，保温反应30-60分钟；
(3)把步骤(2)得到的物料反应液输送到卧螺离心机进行离心分离，回收重相物料；
(4)将步骤(3)得到的重相物料加水调成淀粉浆，再使用氢氧化钠水溶液将其pH值调节到8.5-9.0；
(5)将步骤(4)得到的淀粉浆加热到45-55℃，加入板栗仁重量的0.1％-0.3％碱性蛋白酶进行酶解反应，保温反应1-2小时；
(6)将步骤(5)得到的酶解反应液输送到旋流分离器进行旋流洗涤与浓缩，回收旋流分离器重相出口物料；
(7)将步骤(6)得到的旋流洗涤重相物料输送至真空转鼓过滤机进行脱水，获得淀粉滤饼；
(8)将步骤(7)得到的淀粉滤饼通过涡流闪蒸气流干燥装置进行干燥，获得所述板栗淀粉。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中胶体磨研磨后的板栗浆通过150目筛。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，所述氢氧化钠水溶液的重量百分浓度是15-20％，保温反应温度设定在30-40℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中，卧螺离心机离心力设定为1500-2000g。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(4)中，淀粉浆浓度为8-12°Bé。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(5)中，碱性蛋白酶酶活是10万IU/g。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(6)中，旋流分离器是10级旋流分离器，其中8级分离洗涤、2级浓缩回收。旋流器进料量0.7-0.8m3/h，洗涤水量0.3-0.4m3/h，出料阀门全开，运行中重相管路背压调节在100-120KPA。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(8)中，涡流闪蒸气流干燥装置进风口温度设定150-180℃，排风温度低于65℃。
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