CN111499891A - 一种循环式菊粉浓缩方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环式菊粉浓缩方法,包括以下步骤:S1、标准菊粉溶液,将标准菊粉溶液进行超滤膜处理,处理出截留液和透过液两种溶液,S2、预冻结,将截留液和透过液分别放置在两个容器内,然后使用旋冻器对两种溶液进行预冻结,冷冻浓缩,将截留液和透过液分别进行冷冻浓缩,浓缩菊粉,冷冻浓缩后产生成品浓缩菊粉,所述步骤S2中,旋冻器可以对溶液进行边旋转边冻结,可以冻结成壳状结构,所述步骤S3中,分别将预冻结的截留液和透过液放置在冻结装置内,通过制冷系统进行再次降温,温度保持在‑40℃~‑50℃间。本发明所述的一种循环式菊粉浓缩方法,能够提高菊粉质量,减少营养损失,同时也能够增加浓缩效率,更加利于使用。
Description
技术领域
本发明涉及菊粉浓缩领域,特别涉及一种循环式菊粉浓缩方法。
背景技术
菊粉是植物中储备性多糖,主要来源于植物,已发现有36000多种,包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。例如,在菊芋、菊苣的块茎、天竺牡丹(大理菊)的块根、蓟的根中都含有丰富的菊粉,其中菊芋的菊粉含量是最高的,菊粉在生产的时候,需要对新鲜菊芋切片后粉碎成分,然后加水溶解、微波处理、水浴浸提、提取液超滤处理和浓缩,最终形成可速溶的菊粉;但是现有的菊粉浓缩方法均采用减压蒸馏浓缩,一方面容易破坏菊粉营养,另一方面,浓缩效率慢,加工时间长,降低了整个菊粉生产速度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种循环式菊粉浓缩方法,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种循环式菊粉浓缩方法,包括以下步骤:
S1、标准菊粉溶液,将标准菊粉溶液进行超滤膜处理,处理出截留液和透过液两种溶液;
S2、预冻结,将截留液和透过液分别放置在两个容器内,然后使用旋冻器对两种溶液进行预冻结;
S3、冷冻浓缩,将截留液和透过液分别进行冷冻浓缩;
S4、浓缩菊粉,冷冻浓缩后产生成品浓缩菊粉。
优选的,所述步骤S2中,旋冻器可以对溶液进行边旋转边冻结,可以冻结成壳状结构。
优选的,所述步骤S3中,分别将预冻结的截留液和透过液放置在冻结装置内,通过制冷系统进行再次降温,温度保持在-40℃~-50℃间。
优选的,在-50℃的冷冻环境下冷冻3-4个小时进行第一阶段浓缩,抽真空装置开始抽真空,同时加热装置开始加热,在加热的时候其冰晶就会升华成水蒸汽逸出而使产品脱水浓缩,浓缩是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华逸出的水蒸气通过冷凝器冷却成冷凝水,第一阶段浓缩完成后,此时约除去全部水分的90%-95%。
优选的,在第一阶段浓缩后进行第二阶段浓缩,利用加热装置快速升温,温度升高至20℃-25℃之间,当温度达到的时候,再利用抽真空装置恢复真空,水蒸气再次逸出,此时大约除去剩余的80-90%水分。
优选的,所述步骤S4中,对截留液和透过液分别进行冷冻浓缩,截留液冷冻浓缩后的生成高纯度高聚合度菊粉,透过液冷冻浓缩后生成高纯度低聚合度菊粉。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明中,利用冷冻浓缩的方式,对菊粉进行浓缩,一方面能够避免减压蒸馏影响菊粉营养,另一方面也增加了浓缩速度,提高菊粉生产效率,其次,在预冻结中,采用了旋冻器旋转冻结的方式,能够使得预冻结的熔融形成空壳状的结构,避免中心位置无法被冷冻,同时也提高了水分升华的速度,实用性更高。
附图说明
图1为本发明一种循环式菊粉浓缩方法的整体方法流程图;
图2为本发明一种循环式菊粉浓缩方法的冷冻浓缩流程图;
图3为本发明一种循环式菊粉浓缩方法的预冻结流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示,一种循环式菊粉浓缩方法,包括以下步骤:
S1、标准菊粉溶液,将标准菊粉溶液进行超滤膜处理,处理出截留液和透过液两种溶液;
S2、预冻结,将截留液和透过液分别放置在两个容器内,然后使用旋冻器对两种溶液进行预冻结;
S3、冷冻浓缩,将截留液和透过液分别进行冷冻浓缩;
S4、浓缩菊粉,冷冻浓缩后产生成品浓缩菊粉;
步骤S2中,旋冻器可以对溶液进行边旋转边冻结,可以冻结成壳状结构,预冻就是将溶液中的自由水固化,赋予干后产品与干燥前相同的形态,防止抽空干燥时起泡、浓缩和溶质移动等不可逆变化发生,尽量减少由温度引起的物质可溶性减少和生命特性的变化,而采用旋冻器旋转式预冻结,能够把产品形成与容器内壁形状一样的壳状结构,中心位置为中空状,这样,一方面面积小,增加冷冻速度,另一方面在后面加工的时候,中心位置也不会出现难以升华的现象,更加利于使用;步骤S3中,分别将预冻结的截留液和透过液放置在冻结装置内,通过制冷系统进行再次降温,温度保持在-40℃~-50℃间;在-50℃的冷冻环境下冷冻3-4个小时进行第一阶段浓缩,抽真空装置开始抽真空,同时加热装置开始加热,温度由-50℃降至-30℃,并且升温速度控制在10℃~5℃/小时,在加热的时候其冰晶就会升华成水蒸汽逸出而使产品脱水浓缩,浓缩是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华逸出的水蒸气通过冷凝器冷却成冷凝水,第一阶段浓缩完成后,此时约除去全部水分的90%-95%,产品在升华干燥时要吸收热量,一克冰全部变成水蒸汽大约需要吸收670卡左右的热量,因此升华阶段,必须对产品进行加热,当冻干箱内的真空度降至10Pa(可根据制品要求而定)以下,就可以开始给制品加热,为产品升华提供能量,且冻干箱内的真空度应控制在10-30Pa之间最有利于热量的传递,利于升华的进行,并且在第一阶段浓缩的时候,温度在-30℃~-25℃之间维持四个小时;在第一阶段浓缩后进行第二阶段浓缩,利用加热装置快速升温,温度升高至20℃-25℃之间,当温度达到的时候,再利用抽真空装置恢复真空,水蒸气再次逸出,此时大约除去剩余的80-90%水分,因第一阶段只能够干燥菊粉溶液全部水分的90%,产品内还存在10%左右的水分吸附在干燥物质的毛细管壁和极性基团上,这-部分的水是未被冻结的,当它们达到一定含量,就为微生物的生长繁殖和某些化学反应提供了条件,因此为了改善产品的贮存稳定性,延长其保存期,需要除去这些水分,由于这一部分水分是通过弱分子力吸附在菊粉上的结合水,因此要除去这部分水,需要克服分子间的力,需要更多的能量,此时可以把温度加热到其允许的最高温度以下(产品的允许温度视产品的品种而定,-般为菊粉的温度为20℃-25℃之间,维持-定的时间大约两个小时,使残余水分含量达到预定值,整个冻干过程结束;步骤S4中,对截留液和透过液分别进行冷冻浓缩,截留液冷冻浓缩后的生成高纯度高聚合度菊粉,透过液冷冻浓缩后生成高纯度低聚合度菊粉。
需要说明的是,本发明为一种循环式菊粉浓缩方法,在使用时,将标准菊粉溶液进行超滤膜处理,处理出截留液和透过液两种溶液,然后将截留液和透过液分别放置在两个容器内,然后使用旋冻器对两种溶液进行预冻结,旋冻器可以对溶液进行边旋转边冻结,可以冻结成壳状结构,预冻就是将溶液中的自由水固化,赋予干后产品与干燥前相同的形态,防止抽空干燥时起泡、浓缩和溶质移动等不可逆变化发生,尽量减少由温度引起的物质可溶性减少和生命特性的变化,而采用旋冻器旋转式预冻结,能够把产品形成与容器内壁形状一样的壳状结构,中心位置为中空状,这样,一方面面积小,增加冷冻速度,另一方面在后面加工的时候,中心位置也不会出现难以升华的现象,更加利于使用;步骤S3中,分别将预冻结的截留液和透过液放置在冻结装置内,通过制冷系统进行再次降温,温度保持在-40℃~-50℃间,然后抽真空装置开始抽真空,同时加热装置开始加热,温度由-50℃降至-30℃,在加热的时候其冰晶就会升华成水蒸汽逸出而使产品脱水浓缩,浓缩是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华逸出的水蒸气通过冷凝器冷却成冷凝水,在维持四个小时左右的第一阶段浓缩后,利用加热装置快速升温,温度升高至20℃-25℃之间,当温度达到的时候,再利用抽真空装置恢复真空,水蒸气再次逸出,此时大约除去剩余的80-90%水分,使残余水分含量达到预定值,整个冻干过程结束,分别对截留液和透过液分别进行冷冻浓缩,截留液冷冻浓缩后的生成高纯度高聚合度菊粉,透过液冷冻浓缩后生成高纯度低聚合度菊粉,可以分类、分价进行售卖。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、标准菊粉溶液,将标准菊粉溶液进行超滤膜处理,处理出截留液和透过液两种溶液;
S2、预冻结,将截留液和透过液分别放置在两个容器内,然后使用旋冻器对两种溶液进行预冻结;
S3、冷冻浓缩,将截留液和透过液分别进行冷冻浓缩;
S4、浓缩菊粉,冷冻浓缩后产生成品浓缩菊粉。
2.根据权利要求1所述的一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于:所述步骤S2中,旋冻器可以对溶液进行边旋转边冻结,可以冻结成壳状结构。
3.根据权利要求1所述的一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于:所述步骤S3中,分别将预冻结的截留液和透过液放置在冻结装置内,通过制冷系统进行再次降温,温度保持在-40℃~-50℃间。
4.根据权利要求3所述的一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于:在-50℃的冷冻环境下冷冻3-4个小时进行第一阶段浓缩,抽真空装置开始抽真空,同时加热装置开始加热,在加热的时候其冰晶就会升华成水蒸汽逸出而使产品脱水浓缩,浓缩是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华逸出的水蒸气通过冷凝器冷却成冷凝水,第一阶段浓缩完成后,此时约除去全部水分的90%-95%。
5.根据权利要求4所述的一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于:在第一阶段浓缩后进行第二阶段浓缩,利用加热装置快速升温,温度升高至20℃-25℃之间,当温度达到的时候,再利用抽真空装置恢复真空,水蒸气再次逸出,此时大约除去剩余的80-90%水分。
6.根据权利要求1所述的一种循环式菊粉浓缩方法,其特征在于:所述步骤S4中,对截留液和透过液分别进行冷冻浓缩,截留液冷冻浓缩后的生成高纯度高聚合度菊粉,透过液冷冻浓缩后生成高纯度低聚合度菊粉。
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