CN218589953U - 一种山药多糖和淀粉一体化分离设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，包括罐体，罐体内设置有粉碎提取容器和多糖醇沉容器，粉碎提取容器经过上清液抽取机构与多糖醇沉容器连通，多糖醇沉容器底部开设有出液口，并在出液口上设置有可开合的下料控制机构，出液口下部依次设置有大分子多糖滤膜和小分子多糖滤膜。本申请设置有大分子多糖滤膜和小分子多糖滤膜，因此可以分离较大和分子量适中的多糖，实现不同分子量大小多糖的分离，方便收集所需分子量大小的多糖。

Description

一种山药多糖和淀粉一体化分离设备

技术领域

本实用新型属于分离设备领域，具体涉及一种山药多糖和淀粉一体化分离设备。

背景技术

江西特色山药多糖分子量在百万级别，分子量较大的多糖，分子尺寸也较大，不利于多糖跨越细胞膜而吸收进入生物体内发挥生物学活性，疏水性强，溶解度差，而分子量小的多糖很难形成具有活性的空间结构，分子量均匀分布在一个比较合理的区间的多糖，生物活性比较大。

山药主要成分是淀粉，而山药多糖主要是在山药黏液中。传统分离山药淀粉和多糖的方法主要是打浆离心得到淀粉，上清液水洗醇沉得到多糖，但提取率低，费时费力，且产生大量废水。山药黏液存在于山药皮和山药肉之间，不需要加热即可分离，但分离效率低，往往需要加热，但加热提取容易造成淀粉糊化，堵塞网孔，影响分离效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，可以同时分离淀粉和分子量适中的山药多糖，连续多次提取，且不需要加热。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，包括罐体，罐体内设置有粉碎提取容器和多糖醇沉容器，粉碎提取容器经过上清液抽取机构与多糖醇沉容器连通，多糖醇沉容器底部开设有出液口，并在出液口上设置有可开合的下料控制机构，出液口下部依次设置有大分子多糖滤膜和小分子多糖滤膜。

进一步的，还包括有驱动机构，驱动机构包括驱动电机、箱体、传动轴、传动齿轮组、第一传动套、第二传动套、箱体安装在罐体上，驱动电机安装在箱体上，驱动电机的电机轴延伸至箱体内，传动齿轮组滑动套设在电机轴上，并与电机轴采用键联接的方式传动；第二传动套、第一传动套和传动轴依次套叠，并在第一传动套、第二传动套和传动轴的一端均设置有从动传动齿轮，传动轴另一端依次穿过粉碎提取容器、多糖醇沉容器设置在大分子多糖滤膜上，并在传动轴端部设置有连接杆，连接杆上安装有与大分子多糖滤膜贴合的刮刀；第一传动套另一端穿过罐体外壁连接粉碎提取容器；第二传动套另一端穿过罐体外壁延伸至粉碎提取容器内，并在第二传动套上设置有粉碎叶片；传动齿轮组上设置有与从动传动齿轮啮合传动的主动传动齿轮，箱体上设置有拨动传动齿轮组上下活动切换不同从动传动齿轮配合传动的拨动杆。

进一步的，主动传动齿轮为三个，包括由上至下依次层叠设置的第一传动齿轮、第二传动齿轮和第一大齿轮，并在第一传动齿轮和第二传动齿轮之间及第二传动齿轮和第一大齿轮之间设置有过渡间距；

从动传动齿轮包括第三传动齿轮、第四传动齿轮和第一小齿轮，第三传动齿轮连接传动轴，第四传动齿轮连接第一传动套，第一小齿轮连接第二传动套，第三传动齿轮和第四传动齿轮之间及第四传动齿轮和第一小齿轮之间留有过渡间距；

第一传动齿轮与第三传动齿轮啮合传动时，第二传动齿轮位于第三传动齿轮和第四传动齿轮之间，第一大齿轮位于第四传动齿轮和第一小齿轮之间；

第二传动齿轮与第四传动齿轮啮合传动时，第一传动齿轮位于第三传动齿轮和第四传动齿轮之间，第一大齿轮位于第四传动齿轮和第一小齿轮之间；

第一大齿轮与第一小齿轮啮合传动时，第一传动齿轮位于第三传动齿轮和第四传动齿轮之间，第二传动齿轮位于第四传动齿轮和第一小齿轮之间。

进一步的，第三传动齿轮和第四传动齿轮之间、第四传动齿轮和第一小齿轮之间和第一小齿轮与箱体内壁之间均设置有止推轴承。

进一步的，传动轴上开设有凹槽，并在凹槽内设置有弹簧，弹簧上坐落有定位珠，传动齿轮组内壁开设有若干与定位珠配合的定位槽。

进一步的，多糖醇沉容器套在粉碎提取容器上，传动轴端部依次穿过粉碎提取容器、多糖醇沉容器设置在大分子多糖滤膜上，并在传动轴端部设置有连接杆，连接杆上安装有与大分子多糖滤膜贴合的刮刀。

进一步的，多糖醇沉容器下部设置有旋转离心的离心桶，并在罐体内设置有与传动轴传动连接的传动机构，离心桶底部为多孔结构，大分子多糖滤膜覆盖在离心桶底部，离心桶与传动轴端部传动连接，连接杆安装在传动机构上。

进一步的，传动机构包括传动箱和设置在传动箱内的第二小齿轮、第三小齿轮、第二伞齿轮、第二大齿轮，传动箱通过固定杆设置在多糖醇沉容器和离心桶之间，第二小齿轮固定在传动轴上，传动箱底部设置有第三传动套，第二大齿轮安装在第三传动套的一端，第三传动套的另一端穿过传动箱下部与连接杆连接，第二小齿轮与第三小齿轮啮合传动，第三小齿轮通过伞齿轮与第二大齿轮啮合传动，传动轴穿过传动箱穿插在第三传动套内。

进一步的，下料控制机构包括挡板和伸缩杆，挡板铰接在多糖醇沉容器并覆盖在出液口上，伸缩杆两端分别与挡板和传动箱铰接。

进一步的，上清液抽取机构包括抽液泵和手摇提升机构，抽液泵的进口和出口均设置有抽液管，两个抽液管分别延伸至粉碎提取容器和多糖醇沉容器内，手摇提升机构安装在罐体上，抽液泵安装在手摇提升机构上。

进一步的，手摇提升机构包括壳体、丝杠和设置在罐体上的手摇柄，壳体内竖立设置有导槽，导槽内导向活动设置有滑块，丝杠安装在导槽内，并与穿过滑块与滑块螺纹配合，丝杠的一端设置有第一齿轮，手摇柄端部穿过罐体外壁设置有与第一齿轮啮合传动的第一伞齿轮，壳体朝向粉碎提取容器和多糖醇沉容器方向端为开口，滑块向开口方向延伸设置有用于安装抽液泵的连接板。

进一步的，罐体底部一侧开设有抽拉口，抽拉口向罐体内壁周向开设有滑槽，滑槽内可滑动的设置有承料盘，小分子多糖滤膜设置在承料盘中的倒V型结构上，承料盘底部为多孔结构。

进一步的，出液口和下料控制机构对应设置为两组，分别设置在多糖醇沉容器底部两侧。

进一步的，还包括循环泵，罐体顶部设置有延伸至多糖醇沉容器的乙醇滴入管和延伸至粉碎提取容器的进料管，罐体底部设置有排液口，循环泵的进口和出口均设置有循环管，两个循环管分别连接进料管和排液口。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.本申请设置有大分子多糖滤膜和小分子多糖滤膜，因此可以分离较大分子量和分子量适中的多糖，实现不同分子量大小多糖的分离，方便收集所需分子量大小的多糖。2.第一传动套带动粉碎提取容器旋转，进而可以使实现离心沉降的功能，山药在粉碎后，其淀粉不溶于水，而山药多糖则溶于水，经旋转离心后，可以加快二者分离，使淀粉快速沉淀在粉碎提取容器底部。3.在大分子多糖滤膜上设置有刮刀，并通过驱动电机驱动，从而方便含有分子量适中的山药多糖的混合液能快速通过大分子多糖滤膜，提升多糖分离速率。4.大分子多糖滤膜设置在离心桶内，通过离心桶离心配合刮刀，极大的提升多糖分离速率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图；

图4为本实用新型驱动机构结构示意图；

图5为图4中C部分的放大图；

图中：1.罐体、2.粉碎提取容器、3.多糖醇沉容器、4a.抽液管、4b.抽液泵、4d.壳体、4e.丝杠、4f.手摇柄、4g.导槽、4h.滑块、4i.第一齿轮、4j.第一伞齿轮、4k.连接板、5a.挡板、5b.伸缩杆、6.驱动机构、6a.驱动电机、6b.电机轴、6c.箱体、6d.传动齿轮组、6e.传动轴、6f.第一传动套、6g.第二传动套、6h.第一传动齿轮、6i.第二传动齿轮、6j.第三传动齿轮、6k.第四传动齿轮、6l.第一小齿轮、6m.第一大齿轮、6n.拨动杆、6o.凹槽、6p.弹簧、6q.定位珠、6r.定位槽、7.止推轴承、8.粉碎叶片、9.连接杆、10.刮刀、11.循环泵、12.进料管、13.乙醇管、14.循环管、15.离心桶、15a.大分子多糖滤膜、16.承料盘、16a.小分子多糖滤膜、17a.传动箱、17b.第二小齿轮、17c.第三小齿轮、17d.第二伞齿轮、17e.第二大齿轮、17f.第三传动套。

具体实施方式

参照图1-5，一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，包括罐体1，罐体1内设置有粉碎提取容器2和多糖醇沉容器3，粉碎提取容器2经过上清液抽取机构与多糖醇沉容器3连通，多糖醇沉容器3底部开设有出液口，并在出液口上设置有可开合的下料控制机构，出液口下部依次设置有大分子多糖滤膜15a和小分子多糖滤膜16a。本申请在使用时，经进料管12将山药和水输送至粉碎提取容器2内进行粉碎，静置一端时间后，经过上清液抽取机构将上清液抽取至多糖醇沉容器3加入乙醇醇沉多糖。待经过一段时间醇沉后，打开多糖醇沉容器3底部的出液口，多糖乙醇、水的混合液进入大分子多糖滤膜15a和小分子多糖滤膜16a，而多糖分子量大于10w的截留在大分子多糖滤膜15a上，1-10w分子量之间的多糖截留在小分子多糖滤膜16a上，当聚集一定量后，将小分子多糖滤膜16a抽出，刮下所需多糖。

其中，还包括有驱动机构6，驱动机构6包括驱动电机6a、箱体6c、传动轴6e、传动齿轮组6d、第一传动套6f、第二传动套6g、箱体6c安装在罐体上，驱动电机6a安装在箱体6c上，驱动电机6a的电机轴6b延伸至箱体6c内，传动齿轮组6d滑动套设在电机轴6b上，并与电机轴6b采用键联接的方式传动；第二传动套6g、第一传动套6f和传动轴6e依次套叠，并在第一传动套6f、第二传动套6g和传动轴6e的一端均设置有从动传动齿轮，传动轴6e另一端依次穿过粉碎提取容器、多糖醇沉容器设置在大分子多糖滤膜上，并在传动轴6e端部设置有连接杆9，连接杆9上安装有与大分子多糖滤膜贴合的刮刀10；第一传动套6f另一端穿过罐体外壁连接粉碎提取容器；第二传动套6g另一端穿过罐体外壁延伸至粉碎提取容器内，并在第二传动套6g上设置有粉碎叶片8；传动齿轮组6d上设置有与从动传动齿轮啮合传动的主动传动齿轮，箱体6c上设置有拨动传动齿轮组6d上下活动切换不同从动传动齿轮配合传动的拨动杆6n,拨动杆6n可以采用旋转连接的方式安装在箱体6c，并将拨动杆6n的一端延伸至箱体6c外侧，用于手动拨动，而另一端则延伸至传动齿轮组6d上；

进一步的，主动传动齿轮为三个，包括由上至下依次层叠设置的第一传动齿轮6h、第二传动齿轮6i和第一大齿轮6m，并在第一传动齿轮6h和第二传动齿轮6i之间及第二传动齿轮6i和第一大齿轮6m之间设置有过渡间距；

从动传动齿轮包括第三传动齿轮6j、第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l，第三传动齿轮6j连接传动轴6e，第四传动齿轮6k连接第一传动套6f，第一小齿轮6l连接第二传动套6g，第三传动齿轮6j和第四传动齿轮6k之间及第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l之间留有过渡间距；

第一传动齿轮6h与第三传动齿轮6j啮合传动时，第二传动齿轮6i位于第三传动齿轮6j和第四传动齿轮6k之间，第一大齿轮6m位于第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l之间，使第二传动齿轮6i和第一大齿轮6m不与其他齿轮啮合传动；

第二传动齿轮6i与第四传动齿轮6k啮合传动时，第一传动齿轮6h位于第三传动齿轮6j和第四传动齿轮6k之间，第一大齿轮6m位于第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l之间，使第一传动齿轮6h和第一大齿轮6m不与其他齿轮啮合传动；

第一大齿轮6m与第一小齿轮6l啮合传动时，第一传动齿轮6h位于第三传动齿轮6j和第四传动齿轮6k之间，第二传动齿轮6i位于第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l之间，使第一传动齿轮6h和第二传动齿轮6i不与其他齿轮啮合传动。

本申请可以通过拨动杆6n拨动传动齿轮组6d上下活动，从而切换不同的传动模式，使第一传动套6f、第二传动套6g和传动轴6e均可以单独运转互不干扰，且第一大齿轮6m与第一小齿轮6l啮合传动时，其第一小齿轮6l转速相较于其他齿轮啮合传动转速较快，使第二传动套6g带动粉碎叶片8，更适用于粉碎山药。而第一传动齿轮6h与第三传动齿轮6j啮合传动时，则通过传动轴6e驱动刮刀10，由于山药多糖黏液粘度较大，在刮刀10的作用下方便混合液过滤，从而加快混合液透过大分子多糖滤膜15a的速率。而第二传动齿轮6i和第四传动齿轮6k啮合传动时，第一传动套6f带动粉碎提取容器旋转，进而可以使实现离心沉降的功能，山药在粉碎后，其淀粉不溶于水，而山药多糖则溶于水，经旋转离心后，可以加快二者分离，使淀粉快速沉淀。

其中，第三传动齿轮6j和第四传动齿轮6k之间、第四传动齿轮6k和第一小齿轮6l之间和第一小齿轮6l与箱体6c内壁之间均设置有止推轴承7,从而可在支撑第一传动套6f、第二传动套6g和传动轴6e的同时，并保证三者旋转互不影响。

其中，传动轴6e上开设有凹槽6o，并在凹槽6o内设置有弹簧6p，弹簧6p上坐落有定位珠6q，传动齿轮组6d内壁开设有若干与定位珠6q配合的定位槽6r，进而在切换不同的传动模式时可以方便定位。

其中，下料控制机构包括挡板5a和伸缩杆5b，挡板5a铰接在多糖醇沉容器3并覆盖在出液口上，伸缩杆5b两端分别与挡板5a和传动箱17a铰接。采用挡板5a式的出液方式，方便快速排净含有多糖的乙醇、水的混合液。

其中，上清液抽取机构包括抽液泵4b和手摇提升机构，抽液泵4b的进口和出口均设置有抽液管4a，两个抽液管4a分别延伸至粉碎提取容器2和多糖醇沉容器3内，手摇提升机构安装在罐体1上，抽液泵4b安装在手摇提升机构上，通过手摇提升机构提升抽液泵4b的高度，从而实现其抽液管4a高度调整，进而方便控制所需抽取上清液的液面高度。

其中，手摇提升机构包括壳体4d、丝杠4e和设置在罐体1上的手摇柄4f，壳体4d内竖立设置有导槽4g，导槽4g内导向活动设置有滑块4h，丝杠4e安装在导槽4g内，并穿过滑块4h与滑块4h螺纹配合，丝杠4e的一端设置有第一齿轮4i，手摇柄4f端部穿过罐体1外壁设置有与第一齿轮4i啮合传动的第一伞齿轮4j，壳体4d朝向粉碎提取容器2和多糖醇沉容器3方向端为开口，滑块4h向开口方向延伸设置有用于安装抽液泵4b的连接板4k，从而可以使工作人员在罐体1外侧摇动手摇柄4f，从而使丝杠4e旋转，使与丝杠4e螺纹配合的滑块4h沿导槽4g导向活动，进而实现抽液液面高度的调整。

其中，罐体1底部一侧开设有抽拉口，抽拉口向罐体1内壁周向开设有滑槽，滑槽内可滑动的设置有承料盘16，小分子多糖滤膜16a设置在承料盘16上，方便小分子多糖滤膜16a拿出，且承料盘16底部为多孔结构，方便乙醇、水、分子量小于膜16a的多糖在泵11的作用下回到粉碎提取桶2中，重复提取。

其中，大分子多糖滤膜15a和小分子多糖滤膜16a均采用V形设计。

其中，多糖醇沉容器3底部设计为倒V形，出液口和下料控制机构对应设置为两组，分别设置在多糖醇沉容器3底部两侧。

其中，还包括循环泵11，罐体1顶部设置有延伸至多糖醇沉容器3的乙醇滴入管13和延伸至粉碎提取容器2的进料管12，罐体1底部设置有排液口，循环泵11的进口和出口均设置有循环管14，两个循环管14分别连接进料管12和排液口，从而使提取完成后的醇水混合液和最小分子量的多糖在循环泵11的作用下回流进入粉碎提取容器2继续循环提取。

其中，多糖醇沉容器3下部设置有旋转离心的离心桶15，并在罐体1内设置有与传动轴6e传动连接的传动机构，离心桶15底部为多孔结构，大分子多糖滤膜15a覆盖在离心桶15底部，离心桶15与传动轴6e端部传动连接，连接杆9安装在传动机构上。经过离心桶15旋转离心，使多糖乙醇、水的混合液快速通过大分子多糖滤膜15a，进而提升提取速率，并且将连接杆9安装在传动机构上，通过传动机构配合，使刮刀10转速和离心桶15转速不一致，进而可以进一步的提升分离速率。

其中，传动机构包括传动箱17a和设置在传动箱17a内的第二小齿轮17b、第三小齿轮17c、第二伞齿轮17d、第二大齿轮17e，传动箱17a通过固定杆设置在多糖醇沉容器3和离心桶15之间，第二小齿轮17b固定在传动轴6e上，传动箱17a底部设置有第三传动套17f，第二大齿轮17e安装在第三传动套17f的一端，第三传动套17f的另一端穿过传动箱17a下部设置在大分子多糖滤膜15a上部，连接杆9安装在第三传动套17f上，第二小齿轮17b与第三小齿轮17c啮合传动，第三小齿轮17c通过伞齿轮与第二大齿轮17e啮合传动，传动轴6e穿过传动箱17a穿插在第三传动套17f内。采用该传动结构，可以实现同轴不同速，且采用两个小齿轮配合通过第二伞齿轮17d与第二大齿轮17e传动，可以使第三传动套17f转速低于传动轴6e转速。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：包括罐体，罐体内设置有粉碎提取容器和多糖醇沉容器，粉碎提取容器经过上清液抽取机构与多糖醇沉容器连通，多糖醇沉容器底部开设有出液口，并在出液口上设置有可开合的下料控制机构，出液口下部依次设置有大分子多糖滤膜和小分子多糖滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：还包括有驱动机构，驱动机构包括驱动电机、箱体、传动轴、传动齿轮组、第一传动套、第二传动套、箱体安装在罐体上，驱动电机安装在箱体上，驱动电机的电机轴延伸至箱体内，传动齿轮组滑动套设在电机轴上，并与电机轴采用键联接的方式传动；第二传动套、第一传动套和传动轴依次套叠，并在第一传动套、第二传动套和传动轴的一端均设置有从动传动齿轮，传动轴另一端依次穿过粉碎提取容器、多糖醇沉容器设置在大分子多糖滤膜上，并在传动轴端部设置有连接杆，连接杆上安装有与大分子多糖滤膜贴合的刮刀；第一传动套另一端穿过罐体外壁连接粉碎提取容器；第二传动套另一端穿过罐体外壁延伸至粉碎提取容器内，并在第二传动套上设置有粉碎叶片；传动齿轮组上设置有与从动传动齿轮啮合传动的主动传动齿轮，箱体上设置有拨动传动齿轮组上下活动切换不同从动传动齿轮配合传动的拨动杆。

3.根据权利要求2所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：传动轴上开设有凹槽，并在凹槽内设置有弹簧，弹簧上坐落有定位珠，传动齿轮组内壁开设有若干与定位珠配合的定位槽。

4.根据权利要求2或3所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：多糖醇沉容器下部设置有旋转离心的离心桶，并在罐体内设置有与传动轴传动连接的传动机构，离心桶底部为多孔结构，大分子多糖滤膜覆盖在离心桶底部，离心桶与传动轴端部传动连接，连接杆安装在传动机构上。

5.根据权利要求4所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：传动机构包括传动箱和设置在传动箱内的第二小齿轮、第三小齿轮、第二伞齿轮、第二大齿轮，传动箱通过固定杆设置在多糖醇沉容器和离心桶之间，第二小齿轮固定在传动轴上，传动箱底部设置有第三传动套，第二大齿轮安装在第三传动套的一端，第三传动套的另一端穿过传动箱下部与连接杆连接，第二小齿轮与第三小齿轮啮合传动，第三小齿轮通过伞齿轮与第二大齿轮啮合传动，传动轴穿过传动箱穿插在第三传动套内。

6.根据权利要求5所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：下料控制机构包括挡板和伸缩杆，挡板铰接在多糖醇沉容器并覆盖在出液口上，伸缩杆两端分别与挡板和传动箱铰接。

7.根据权利要求6所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：上清液抽取机构包括抽液泵和手摇提升机构，抽液泵的进口和出口均设置有抽液管，两个抽液管分别延伸至粉碎提取容器和多糖醇沉容器内，手摇提升机构安装在罐体上，抽液泵安装在手摇提升机构上。

8.根据权利要求7所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：手摇提升机构包括壳体、丝杠和设置在罐体上的手摇柄，壳体内竖立设置有导槽，导槽内导向活动设置有滑块，丝杠安装在导槽内，并与穿过滑块与滑块螺纹配合，丝杠的一端设置有第一齿轮，手摇柄端部穿过罐体外壁设置有与第一齿轮啮合传动的第一伞齿轮，壳体朝向粉碎提取容器和多糖醇沉容器方向端为开口，滑块向开口方向延伸设置有用于安装抽液泵的连接板。

9.根据权利要求8所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：罐体底部一侧开设有抽拉口，抽拉口向罐体内壁周向开设有滑槽，滑槽内可滑动的设置有承料盘，小分子多糖滤膜设置在承料盘中的倒V形结构上，承料盘底部为多孔结构。

10.根据权利要求9所述的一种山药多糖和淀粉一体化分离设备，其特征是：出液口和下料控制机构对应设置为两组，分别设置在多糖醇沉容器底部两侧。

Images