CN114262357B - 一种基于ph偏移技术的亚麻蛋白改性设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蛋白改性技术领域，具体涉及一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，包括底座、两个伸缩杆、横管、两个弯管、两个容杯、酸箱、碱箱、两个调节器、计时器和控制器，两个容杯分别通过两个弯管连接在横管两端，两个伸缩杆与横管中部转动连接，伸缩杆安装在底座上，横管中间设有卸料管，卸料管开设有卸料口，两个调节器分别安装在横管靠近两个容杯处，酸箱及碱箱均与调节器连接，调节器检测和调节横管内液体的PH值，调节器、计时器以及伸缩杆均与控制器连接。本发明的实质性效果是：通过在横管中局部的改变液体的PH值，不仅能够使液体的PH值改变更为均匀，也更加迅速，能够提供更好的PH值偏移效果。

Description

一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备及方法

技术领域

本发明涉及蛋白改性技术领域，具体涉及一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备及方法。

背景技术

亚麻籽的主要成分为脂肪、蛋白质、膳食纤维，其他成分还包括矿物质、α-亚麻酸、木酚素、亚麻籽胶、维生素等。欧米伽三(Omega-3)脂肪酸属多元非饱和脂肪酸，是人体细胞结构中最重要的成份之一，也是细胞膜运作正常必需物质，因此又称必需脂肪酸。现代人近年的饮食习惯改变，吸收过多饱和脂肪酸，影响细胞正常运作，因而引起三大退化性疾病：心血管病、癌病、糖尿病。科学家认为增加吸收欧米伽三脂肪酸可以减少患上这些退化性疾病的发生。亚麻籽含极丰富欧米伽三(Omega-3)必需脂肪酸：一汤匙亚麻籽含有3800毫克的欧米伽三脂肪酸，相当于深海鱼油的10倍，但没有腥味、高胆固醇和饱和脂肪酸的弊处。另外研究表明，亚麻籽还具有多种对人体有益的功效。如减轻过敏反应、哮喘、降低胆固醇等。

目前在我国，亚麻籽主要作为油料用于食用植物油的生产加工，对亚麻籽的利用程度较低，浪费了亚麻籽的其他功效。其原因在于提取完α-亚麻酸后，其亚麻籽饼中含有大量的亚麻蛋白，提取较难，通常用作饲料，利用率低。因而需要研究亚麻蛋白的改性技术，以找到使亚麻蛋白更适合的加工方法。其中pH偏移技术能够改变蛋白质的性状，是一种新型的蛋白质改性的技术。但目前的pH偏移设备效率较低。

如中国专利CN111053145A，公开日2020年4月24日，一种超声结合pH偏移改善马铃薯蛋白溶解度的方法，属于蛋白质改性技术领域。其包括如下步骤：(1)将马铃薯去皮切块浸入0.12％亚硫酸钠溶液中；(2)将马铃薯匀浆静置15min后离心取上清，调节pH至8.0，室温搅拌浸提2h后再离心取上清液，调节pH至4.0静置1h后，取沉淀加蒸馏水复溶后调节pH至7.0，冷冻干燥后得到马铃薯粉；(3)将得到的马铃薯蛋白配制适当浓度进行超声波处理；(4)取步骤(3)中超声处理后蛋白溶液调节pH至12.0并维持1h，再调回pH 7.0后得到改性马铃薯蛋白溶液。其提供的改性方法可极大提高马铃薯蛋白的溶解度，对拓展马铃薯蛋白应用领域具有十分重要的意义。其技术方案虽然提供了将马铃薯蛋白交替置于酸性和碱性环境中，能够改变马铃薯蛋白的溶解性状。但改变亚麻蛋白性状的pH偏移技术并不相同。因而需要研究便于研究亚麻蛋白改性的设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的pH偏移设备效率较低的技术问题。提出了一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，包括底座、两个伸缩杆、横管、两个弯管、两个容杯、酸箱、碱箱、两个调节器、计时器和控制器，两个容杯分别通过两个弯管连接在横管两端，两个所述伸缩杆与横管中部转动连接，伸缩杆安装在底座上，横管中间设有卸料管，所述卸料管开设有卸料口，两个调节器分别安装在横管靠近两个容杯处，酸箱及碱箱均与调节器连接，所述调节器检测和调节横管内液体的PH值，调节器、计时器以及伸缩杆均与控制器连接。

作为优选，所述容杯上设有透气阀，其中一个容杯设有加液口。

作为优选，弯管处设有弯管电磁阀，所述弯管电磁阀与控制器连接。

作为优选，所述调节器包括调节套管、两个pH值传感器和两个调节筒，所述调节套管套在所述横管上，横管对应调节套管位置镂空，两个所述pH值传感器分别安装在调节套管两端，两个所述调节筒安装在所述调节套管上，所述调节筒前端与横杆连通，所述调节筒包括筒体、驱动弹簧、电子开关、滑块、单向阀瓣、注入管和连管，所述注入管及连管均安装在筒体前端，所述注入管与横管连通，两个调节管的连管分别酸箱和碱箱连通，注入管和连管内均设有单向阀瓣，所述滑块安装在所述筒体内，滑块外壁与筒体内壁抵接，所述驱动弹簧安装筒体内，所述驱动弹簧位于滑块和筒体前端之间，所述驱动弹簧两端分别与筒体前端和滑块固定连接，所述驱动弹簧两端通过导线与电子开关和直流电源串联，所述pH值传感器及电子开关与控制器连接。

作为优选，所述调节器还包括温度调节筒和两个温度传感器，两个所述温度传感器分别安装在所述调节套管两端，所述温度调节筒安装在调节套管上，所述温度调节筒包括筒壳、调温滑块、调温弹簧、调温电子开关、电控阀、冷液添加口和热液添加口，所述筒壳安装在调节套管上，所述热液添加口安装在筒壳前端，所述电控阀安装在热液添加口上，所述热液添加口与横管连通，所述冷液添加口将筒壳底部与横管连通，所述调温滑块及调温弹簧安装在筒壳内，所述调温滑块外壁与筒壳内壁抵接，所述调温弹簧安装在调温滑块和筒壳前端之间，所述调温弹簧两端分别与调温滑块和筒壳前端固定连接，所述调温弹簧两端与调温电子开关和直流电源串联，所述温度传感器、调温电子开关及电控阀均与控制器连接。

作为优选，所述热液添加口伸入所述横管，所述热液添加口前端开有缺口，所述热液添加口前部开有若干个镂空口，所述缺口及镂空口的延伸方向均与横管内液体流动方向垂直。

一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性方法，使用如前述的基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，包括：将亚麻蛋白溶于水中，倒入预设一边的容杯，制定PH值时间序列，输入控制器，控制器等待短暂时间后启动计时器；控制器控制伸缩杆动作，使含有液体的容杯升高，打开弯管电磁阀，液体流入横管，进而流入调节器；位置较高的调节器测量获得液体的pH值，控制器计算获得调节目标PH值需要的酸剂量或碱剂量，由位置较高的调节器注入横管；位置较低的调机器测量获得液体的pH值，控制器计算获得调节到目标pH值需要的微调酸剂量或微调碱剂量，由位置较低的调节器注入横管；液体将最终从位置较高的容杯全部流入位置较低的容杯，关闭两个弯管电磁阀；控制伸缩杆使横管水平，静置，直到pH值时间序列到达改变pH值的时刻，重复本方法调节pH值使与pH值时间序列相符。

本发明的实质性效果是：通过在横管中局部的改变液体的pH值，不仅能够使液体的pH值改变更为均匀，也更加迅速，能够提供更好的pH值偏移效果；通过两处调节器进行调节，分别进行粗调和微调，能够更准确的pH值控制；具有温度调节筒能够更准确的调节液体的温度。

附图说明

图1为实施例一亚麻蛋白改性设备结构示意图。

图2为实施例一亚麻蛋白改性设备动作示意图。

图3为实施例一调节器结构示意图。

图4为实施例一亚麻蛋白改性方法流程示意图。

图5为实施例二温度调节结构示意图。

图6为实施例二热液添加口结构示意图。

其中：11、透气阀，12、加液口，13、容杯，14、弯管，21、调节器，22、酸箱，23、碱箱，24、卸料管，25、卸料口，31、横管，41、伸缩杆，42、底座，501、调节筒，502、滑块，503、PH值传感器，504、调节套管，505、驱动弹簧，506、连管，507、调温滑块，508、温度传感器，509、调温弹簧，510、冷液添加口，511、电控阀，512、热液添加口，601、镂空口，602、缺口。

实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例

一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，请参阅附图1，包括底座42、两个伸缩杆41、横管31、两个弯管14、两个容杯13、酸箱22、碱箱23、两个调节器21、计时器和控制器，两个容杯13分别通过两个弯管14连接在横管31两端，两个伸缩杆41与横管31中部转动连接，伸缩杆41安装在底座42上，横管31中间设有卸料管24，卸料管24开设有卸料口25，两个调节器21分别安装在横管31靠近两个容杯13处，酸箱22及碱箱23均与调节器21连接，调节器21检测和调节横管31内液体的PH值，调节器21、计时器以及伸缩杆41均与控制器连接。容杯13上设有透气阀11，其中一个容杯13设有加液口12。弯管14处设有弯管14电磁阀，弯管14电磁阀与控制器连接。

请参阅附图2，为亚麻蛋白改性设备动作示意图。通过伸缩杆41使横管31倾斜，左侧的容杯13内的液体就会通过横管31流向右侧的容杯13。当液体在右侧的容杯13时，通过伸缩杆41使横管31向另一侧倾斜即可。当液体通过横管31流过时，调节器21检测液体的pH值，计算调节pH值到目标值，需要的酸剂量或碱剂量。本实施例中使用的酸剂为HCl溶液，碱剂为NaOH溶液。

请参阅附图3，调节器21包括调节套管504、两个pH值传感器503和两个调节筒501，调节套管504套在横管31上，横管31对应调节套管504位置镂空，两个pH值传感器503分别安装在调节套管504两端，两个调节筒501安装在调节套管504上，调节筒501前端与横杆连通，调节筒501包括筒体、驱动弹簧505、电子开关、滑块502、单向阀瓣、注入管和连管506，注入管及连管506均安装在筒体前端，注入管与横管31连通，两个调节管的连管506分别酸箱22和碱箱23连通，注入管和连管506内均设有单向阀瓣，滑块502安装在筒体内，滑块502外壁与筒体内壁抵接，驱动弹簧505安装筒体内，驱动弹簧505位于滑块502和筒体前端之间，驱动弹簧505两端分别与筒体前端和滑块502固定连接，驱动弹簧505两端通过导线与电子开关和直流电源串联，PH值传感器503及电子开关与控制器连接。

通过控制电子开关的导通占空比，既可以控制驱动弹簧505的收缩量，即可控制滑块502的位置。当滑块502后退时，酸箱22或碱箱23内的酸剂或碱剂就会流入筒体，当滑块502前进时，将筒体内的酸剂或碱剂加入到横管31中，使横管31中的液体pH值发生改变。通过pH值传感器503检测出横管31内液体的pH值，结合横管31的横截面积、检测周期和液体流速，既可以计算出液体的体积，根据液体体积和pH值，既可以计算出需要添加的酸剂或碱剂的量。位置较高的调节器21进行粗调，位置较低的调节器21进行微调。

一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性方法，使用如前述的基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，请参阅附图4，包括：将亚麻蛋白溶于水中，倒入预设一边的容杯13，制定pH值时间序列，输入控制器，控制器等待短暂时间后启动计时器；控制器控制伸缩杆41动作，使含有液体的容杯13升高，打开弯管14电磁阀，液体流入横管31，进而流入调节器21；位置较高的调节器21测量获得液体的pH值，控制器计算获得调节目标pH值需要的酸剂量或碱剂量，由位置较高的调节器21注入横管31；位置较低的调机器测量获得液体的pH值，控制器计算获得调节到目标pH值需要的微调酸剂量或微调碱剂量，由位置较低的调节器21注入横管31；液体将最终从位置较高的容杯13全部流入位置较低的容杯13，关闭两个弯管14电磁阀；控制伸缩杆41使横管31水平，静置，直到pH值时间序列到达改变pH值的时刻，重复本方法调节pH值使与pH值时间序列相符。

本实施例的有益技术效果是：通过在横管31中局部的改变液体的pH值，不仅能够使液体的pH值改变更为均匀，也更加迅速，能够提供更好的pH值偏移效果；通过两处调节器21进行调节，分别进行粗调和微调，能够更准确的PH值控制。

实施例

一种基于pH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，请参阅附图5，调节器21还包括温度调节筒501和两个温度传感器508，两个温度传感器508分别安装在调节套管504两端，温度调节筒501安装在调节套管504上，温度调节筒501包括筒壳、调温滑块507、调温弹簧509、调温电子开关、电控阀511、冷液添加口510和热液添加口512，筒壳安装在调节套管504上，热液添加口512安装在筒壳前端，电控阀511安装在热液添加口512上，热液添加口512与横管31连通，冷液添加口510将筒壳底部与横管31连通，调温滑块507及调温弹簧509安装在筒壳内，调温滑块507外壁与筒壳内壁抵接，调温弹簧509安装在调温滑块507和筒壳前端之间，调温弹簧509两端分别与调温滑块507和筒壳前端固定连接，调温弹簧509两端与调温电子开关和直流电源串联，温度传感器508、调温电子开关及电控阀511均与控制器连接。控制调温电子开关的导通占空比，就可以控制调温弹簧509的收缩长度，即能够控制调温滑块507的位置。当滑块502后退时，将把筒壳后部的冷液挤出冷液添加口510，使横管31内的液体温度降低，温度降低程度与滑块502移动量和横管31内的液体温度有关。通过控制调温电子开关的导通占空比，结合温度传感器508检测获得的横管31内的液体温度，既可以控制横管31内液体温度的改变量。

请参阅附图6，热液添加口512伸入横管31，热液添加口512前端开有缺口602，热液添加口512前部开有若干个镂空口601，缺口602及镂空口601的延伸方向均与横管31内液体流动方向垂直。相对于实施例一，本实施例具有温度调节筒501装置，能够微调液体的温度，使液体的温度调节更准确。小范围的微调温度也十分的方便。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，其特征在于，

包括底座、两个伸缩杆、横管、两个弯管、两个容杯、酸箱、碱箱、两个调节器、计时器和控制器，两个容杯分别通过两个弯管连接在横管两端，两个所述伸缩杆与横管中部转动连接，伸缩杆安装在底座上，横管中间设有卸料管，所述卸料管开设有卸料口，两个调节器分别安装在横管靠近两个容杯处，酸箱及碱箱均与调节器连接，所述调节器检测和调节横管内液体的PH值，调节器、计时器以及伸缩杆均与控制器连接；

所述调节器包括调节套管、两个PH值传感器和两个调节筒，所述调节套管套在所述横管上，横管对应调节套管位置镂空，两个所述PH值传感器分别安装在调节套管两端，两个所述调节筒安装在所述调节套管上，所述调节筒前端与横杆连通，所述调节筒包括筒体、驱动弹簧、电子开关、滑块、单向阀瓣、注入管和连管，所述注入管及连管均安装在筒体前端，所述注入管与横管连通，两个调节管的连管分别酸箱和碱箱连通，注入管和连管内均设有单向阀瓣，所述滑块安装在所述筒体内，滑块外壁与筒体内壁抵接，所述驱动弹簧安装筒体内，所述驱动弹簧位于滑块和筒体前端之间，所述驱动弹簧两端分别与筒体前端和滑块固定连接，所述驱动弹簧两端通过导线与电子开关和直流电源串联，所述PH值传感器及电子开关与控制器连接；

所述调节器还包括温度调节筒和两个温度传感器，两个所述温度传感器分别安装在所述调节套管两端，所述温度调节筒安装在调节套管上，所述温度调节筒包括筒壳、调温滑块、调温弹簧、调温电子开关、电控阀、冷液添加口和热液添加口，所述筒壳安装在调节套管上，所述热液添加口安装在筒壳前端，所述电控阀安装在热液添加口上，所述热液添加口与横管连通，所述冷液添加口将筒壳底部与横管连通，所述调温滑块及调温弹簧安装在筒壳内，所述调温滑块外壁与筒壳内壁抵接，所述调温弹簧安装在调温滑块和筒壳前端之间，所述调温弹簧两端分别与调温滑块和筒壳前端固定连接，所述调温弹簧两端与调温电子开关和直流电源串联，所述温度传感器、调温电子开关及电控阀均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，其特征在于，

所述容杯上设有透气阀，其中一个容杯设有加液口。

3.根据权利要求1所述的一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，其特征在于，

弯管处设有弯管电磁阀，所述弯管电磁阀与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，其特征在于，

所述热液添加口伸入所述横管，所述热液添加口前端开有缺口，所述热液添加口前部开有若干个镂空口，所述缺口及镂空口的延伸方向均与横管内液体流动方向垂直。

5.一种基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性方法，使用如权利要求1至4任一项所述的基于PH偏移技术的亚麻蛋白改性设备，其特征在于，

包括：

将亚麻蛋白溶于水中，倒入预设一边的容杯，制定PH值时间序列，输入控制器，控制器等待短暂时间后启动计时器；

控制器控制伸缩杆动作，使含有液体的容杯升高，打开弯管电磁阀，液体流入横管，进而流入调节器；

位置较高的调节器测量获得液体的PH值，控制器计算获得调节目标PH值需要的酸剂量或碱剂量，由位置较高的调节器注入横管；

位置较低的调机器测量获得液体的PH值，控制器计算获得调节到目标PH值需要的微调酸剂量或微调碱剂量，由位置较低的调节器注入横管；

液体将最终从位置较高的容杯全部流入位置较低的容杯，关闭两个弯管电磁阀；

控制伸缩杆使横管水平，静置，直到PH值时间序列到达改变PH值的时刻，重复本方法调节PH值使与PH值时间序列相符。