CN108517301A - 一种摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置 - Google Patents

一种摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置，将缓冲溶液和螺旋藻液体送入环形破壁腔进行摩擦破壁，本发明的环形破壁腔是由摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间形成的，通过上摩擦辊和下摩擦辊的转动，使得溶液首先被摩擦辊进行摩擦碰撞，然后溶液被溅射到破壁筒的内壁上再次碰撞摩擦，如此溶液在摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间来回碰撞摩擦，提升了破壁效果。

Description

一种摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置
技术领域
本发明涉及摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置。
背景技术
藻蓝蛋白是以螺旋藻等藻类为主要原料分离出的一种深蓝色粉末。它既是一种蛋白质，又是一种极好的天然食用色素，同时又是良好的保健食品。藻蓝蛋白是自然界中少见的色素蛋白之一，不仅颜色鲜艳，而且本身是一种营养丰富的蛋白质，其氨基酸组成齐全，必需氨基酸含量高。
目前，螺旋藻中藻蓝蛋白的提取方法很多，但对藻蓝蛋白的损失太多，提取率较低，而且现有的破壁方式比较复杂，效率低下。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为： 提供一种破壁效率高的摩擦式螺旋藻破壁方法及其破壁装置。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种摩擦式螺旋藻破壁方法，包括步骤如下：
S1、首先将螺旋藻送入至研磨机中，使得螺旋藻研磨成粉体状，然后将粉体状的螺旋藻投入至水中，搅拌均匀，得到螺旋藻粉体液；
S2、开启上驱动电机和下驱动电机，上驱动电机驱动上摩擦辊转动，下驱动电机驱动下摩擦辊转动，上摩擦辊位于上破壁筒内，下摩擦辊位于下破壁筒内；
S3、配置缓冲溶液，将缓冲溶液和螺旋藻粉体液分别通过第一动力泵和第二动力泵输入，缓冲溶液和螺旋藻粉体液首先进入上摩擦辊和上破壁筒之间的上环形破壁腔进行碰撞摩擦破壁；
S4、经过上环形破壁腔碰撞摩擦破壁之后的缓冲溶液和螺旋藻粉体液再进入下摩擦辊和下破壁筒之间的下环形破壁腔进行碰撞摩擦破壁；最终通过出料口收集破壁液；
S5、将破壁液进行过滤、分离、干燥，得到藻蓝蛋白。
进一步，所述的步骤S1中研磨时间为20至30min。
进一步，所述的步骤S2中上摩擦辊和下摩擦辊的转动速度为6000至7000r/min。
进一步，所述的步骤S3中的缓冲溶液为磷酸钾溶液；所述的磷酸钾溶液的浓度0.2至0.3M，pH 为6至7。
进一步，所述的步骤S3中第一动力泵和第二动力泵的输入方式为间隔式输入方法，输入时间为2至3min，输入间隔时间为1至2min；所述的第一动力泵和第二动力泵的流量为3至5L/S。
一种螺旋藻破壁装置，包括支撑架、第一动力泵、第二动力泵、上摩擦辊、上破壁筒、下摩擦辊、下破壁筒、上驱动电机、下驱动电机；所述的上破壁筒和下破壁筒安装在支撑架上；所述的上破壁筒位于下破壁筒上方；所述的上摩擦辊安装在上破壁筒内；所述的上驱动电机安装在上破壁筒外部；所述的上驱动电机通过上驱动轴转动连接上摩擦辊；所述的下摩擦辊安装在下破壁筒内；所述的下驱动电机安装在下破壁筒外部；所述的下驱动电机通过下驱动轴转动连接下摩擦辊；所述的上摩擦辊和上破壁筒之间形成上环形破壁腔；所述的下摩擦辊和下破壁筒之间形成下环形破壁腔；所述的上破壁筒和下破壁筒之间通过环形连通管连通；所述的下破壁筒底部设有出料口；所述的上破壁筒上端两侧分别连通设有一个入料管；所述的入料管上分别安装第一动力泵、第二动力泵。
进一步，所述的上环形破壁腔和下环形破壁腔均呈圆环形结构。
进一步，所述的上驱动电机和下驱动电机通过连接板固定在支撑架上。
本发明的有益效果
本发明的螺旋藻破壁方式改变了传统将缓冲溶液和螺旋藻液体进行混合均匀然后送入均质机中的方式进行破壁，而是直接将两者送入环形破壁腔进行摩擦破壁，本发明的环形破壁腔是由摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间形成的，通过上摩擦辊和下摩擦辊的转动，使得溶液首先被摩擦辊进行摩擦碰撞，然后溶液被溅射到破壁筒的内壁上再次碰撞摩擦，如此溶液在摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间来回碰撞摩擦，提升了破壁效果，省去了前期将缓冲溶液和螺旋藻液体进行混合均匀的步骤，本发明破壁效率高、破壁程度高、提升了产量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种摩擦式螺旋藻破壁方法，包括步骤如下：
S1、首先将螺旋藻送入至研磨机中，使得螺旋藻研磨成粉体状，然后将粉体状的螺旋藻投入至水中，搅拌均匀，得到螺旋藻粉体液；研磨时间为20 min。
S2、开启上驱动电机22和下驱动电机32，上驱动电机22驱动上摩擦辊21转动，下驱动电机32驱动下摩擦辊31转动，上摩擦辊21位于上破壁筒2内，下摩擦辊31位于下破壁筒3内；上摩擦辊21和下摩擦辊31的转动速度为6000 r/min。
S3、配置缓冲溶液，将缓冲溶液和螺旋藻粉体液分别通过第一动力泵5和第二动力泵6输入，缓冲溶液和螺旋藻粉体液首先进入上摩擦辊21和上破壁筒2之间的上环形破壁腔24进行碰撞摩擦破壁；缓冲溶液为磷酸钾溶液；所述的磷酸钾溶液的浓度0.2 M，pH 为6；第一动力泵5和第二动力泵6的输入方式为间隔式输入方法，输入时间为2 min，输入间隔时间为1 min；所述的第一动力泵和第二动力泵的流量为3 L/S。
S4、经过上环形破壁腔24碰撞摩擦破壁之后的缓冲溶液和螺旋藻粉体液再进入下摩擦辊31和下破壁筒3之间的下环形破壁腔34进行碰撞摩擦破壁；最终通过出料口35收集破壁液。
S5、将破壁液进行过滤、分离、干燥，得到藻蓝蛋白。
实施例2
如图1所示，一种摩擦式螺旋藻破壁方法，包括步骤如下：
S1、首先将螺旋藻送入至研磨机中，使得螺旋藻研磨成粉体状，然后将粉体状的螺旋藻投入至水中，搅拌均匀，得到螺旋藻粉体液；研磨时间为25min。
S2、开启上驱动电机22和下驱动电机32，上驱动电机22驱动上摩擦辊21转动，下驱动电机32驱动下摩擦辊31转动，上摩擦辊21位于上破壁筒2内，下摩擦辊31位于下破壁筒3内；上摩擦辊21和下摩擦辊31的转动速度为6500r/min。
S3、配置缓冲溶液，将缓冲溶液和螺旋藻粉体液分别通过第一动力泵5和第二动力泵6输入，缓冲溶液和螺旋藻粉体液首先进入上摩擦辊21和上破壁筒2之间的上环形破壁腔24进行碰撞摩擦破壁；缓冲溶液为磷酸钾溶液；所述的磷酸钾溶液的浓度0.25M，pH 为6.5；第一动力泵5和第二动力泵6的输入方式为间隔式输入方法，输入时间为2.5min，输入间隔时间为1.5min；所述的第一动力泵和第二动力泵的流量为4L/S。
S4、经过上环形破壁腔24碰撞摩擦破壁之后的缓冲溶液和螺旋藻粉体液再进入下摩擦辊31和下破壁筒3之间的下环形破壁腔34进行碰撞摩擦破壁；最终通过出料口35收集破壁液。
S5、将破壁液进行过滤、分离、干燥，得到藻蓝蛋白。
实施例3
如图1所示，一种摩擦式螺旋藻破壁方法，包括步骤如下：
S1、首先将螺旋藻送入至研磨机中，使得螺旋藻研磨成粉体状，然后将粉体状的螺旋藻投入至水中，搅拌均匀，得到螺旋藻粉体液；研磨时间为30min。
S2、开启上驱动电机22和下驱动电机32，上驱动电机22驱动上摩擦辊21转动，下驱动电机32驱动下摩擦辊31转动，上摩擦辊21位于上破壁筒2内，下摩擦辊31位于下破壁筒3内；上摩擦辊21和下摩擦辊31的转动速度为7000r/min。
S3、配置缓冲溶液，将缓冲溶液和螺旋藻粉体液分别通过第一动力泵5和第二动力泵6输入，缓冲溶液和螺旋藻粉体液首先进入上摩擦辊21和上破壁筒2之间的上环形破壁腔24进行碰撞摩擦破壁；缓冲溶液为磷酸钾溶液；所述的磷酸钾溶液的浓度0.3M，pH 为7；第一动力泵5和第二动力泵6的输入方式为间隔式输入方法，输入时间为3min，输入间隔时间为2min；所述的第一动力泵和第二动力泵的流量为5L/S。
S4、经过上环形破壁腔24碰撞摩擦破壁之后的缓冲溶液和螺旋藻粉体液再进入下摩擦辊31和下破壁筒3之间的下环形破壁腔34进行碰撞摩擦破壁；最终通过出料口35收集破壁液。
S5、将破壁液进行过滤、分离、干燥，得到藻蓝蛋白。
如图1所示，本发明的一种螺旋藻破壁装置，包括支撑架1、第一动力泵5、第二动力泵6、上摩擦辊21、上破壁筒2、下摩擦辊31、下破壁筒3、上驱动电机22、下驱动电机32。所述的上破壁筒2和下破壁筒3安装在支撑架1上。所述的上破壁筒2位于下破壁筒3上方；所述的上摩擦辊21安装在上破壁筒2内；所述的上驱动电机22安装在上破壁筒2外部；所述的上驱动电机22通过上驱动轴23转动连接上摩擦辊21；所述的下摩擦辊31安装在下破壁筒3内；所述的下驱动电机32安装在下破壁筒3外部；所述的下驱动电机32通过下驱动轴33转动连接下摩擦辊31；所述的上摩擦辊21和上破壁筒2之间形成上环形破壁腔24；所述的下摩擦辊31和下破壁筒3之间形成下环形破壁腔34；所述的上破壁筒2和下破壁筒3之间通过环形连通管4连通；所述的下破壁筒3底部设有出料口35；所述的上破壁筒2上端两侧分别连通设有一个入料管4；所述的入料管4上分别安装第一动力泵5、第二动力泵6。进一步优选，所述的上环形破壁腔24和下环形破壁腔34均呈圆环形结构。进一步优选，所述的上驱动电机22和下驱动电机32通过连接板固定在支撑架1上。
本发明的螺旋藻破壁方式改变了传统将缓冲溶液和螺旋藻液体进行混合均匀然后送入均质机中的方式进行破壁，而是直接将两者送入环形破壁腔进行摩擦破壁，本发明的环形破壁腔是由摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间形成的，通过上摩擦辊和下摩擦辊的转动，使得溶液首先被摩擦辊进行摩擦碰撞，然后溶液被溅射到破壁筒的内壁上再次碰撞摩擦，如此溶液在摩擦辊的外侧和破壁筒的内壁之间来回碰撞摩擦，提升了破壁效果，省去了前期将缓冲溶液和螺旋藻液体进行混合均匀的步骤，本发明破壁效率高、破壁程度高、提升了产量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种摩擦式螺旋藻破壁方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1、首先将螺旋藻送入至研磨机中，使得螺旋藻研磨成粉体状，然后将粉体状的螺旋藻投入至水中，搅拌均匀，得到螺旋藻粉体液；
S2、开启上驱动电机和下驱动电机，上驱动电机驱动上摩擦辊转动，下驱动电机驱动下摩擦辊转动，上摩擦辊位于上破壁筒内，下摩擦辊位于下破壁筒内；
S3、配置缓冲溶液，将缓冲溶液和螺旋藻粉体液分别通过第一动力泵和第二动力泵输入，缓冲溶液和螺旋藻粉体液首先进入上摩擦辊和上破壁筒之间的上环形破壁腔进行碰撞摩擦破壁；
S4、经过上环形破壁腔碰撞摩擦破壁之后的缓冲溶液和螺旋藻粉体液再进入下摩擦辊和下破壁筒之间的下环形破壁腔进行碰撞摩擦破壁；最终通过出料口收集破壁液；
S5、将破壁液进行过滤、分离、干燥，得到藻蓝蛋白。
2.根据权利要求1所述的摩擦式螺旋藻破壁方法，其特征在于，所述的步骤S1中研磨时间为20至30min。
3.根据权利要求1所述的摩擦式螺旋藻破壁方法，其特征在于，所述的步骤S2中上摩擦辊和下摩擦辊的转动速度为6000至7000r/min。
4.根据权利要求1所述的摩擦式螺旋藻破壁方法，其特征在于，所述的步骤S3中的缓冲溶液为磷酸钾溶液；所述的磷酸钾溶液的浓度0.2至0.3M，pH 为6至7。
5.根据权利要求1所述的摩擦式螺旋藻破壁方法，其特征在于，所述的步骤S3中第一动力泵和第二动力泵的输入方式为间隔式输入方法，输入时间为2至3min，输入间隔时间为1至2min；所述的第一动力泵和第二动力泵的流量为3至5L/S。
6.一种螺旋藻破壁装置，其特征在于，包括支撑架、第一动力泵、第二动力泵、上摩擦辊、上破壁筒、下摩擦辊、下破壁筒、上驱动电机、下驱动电机；所述的上破壁筒和下破壁筒安装在支撑架上；所述的上破壁筒位于下破壁筒上方；所述的上摩擦辊安装在上破壁筒内；所述的上驱动电机安装在上破壁筒外部；所述的上驱动电机通过上驱动轴转动连接上摩擦辊；所述的下摩擦辊安装在下破壁筒内；所述的下驱动电机安装在下破壁筒外部；所述的下驱动电机通过下驱动轴转动连接下摩擦辊；所述的上摩擦辊和上破壁筒之间形成上环形破壁腔；所述的下摩擦辊和下破壁筒之间形成下环形破壁腔；所述的上破壁筒和下破壁筒之间通过环形连通管连通；所述的下破壁筒底部设有出料口；所述的上破壁筒上端两侧分别连通设有一个入料管；所述的入料管上分别安装第一动力泵、第二动力泵。
7.根据权利要求6所述的螺旋藻破壁装置，其特征在于，所述的上环形破壁腔和下环形破壁腔均呈圆环形结构。
8.根据权利要求6所述的螺旋藻破壁装置，其特征在于，所述的上驱动电机和下驱动电机通过连接板固定在支撑架上。
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