花粉破壁方法及其設備的製作方法
2023-06-05 09:08:41
專利名稱：花粉破壁方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種花粉的破壁方法及其設備，它屬於A23L分類。
目前，花粉已日漸廣泛地應用於食品、飲料、藥品及化妝品等領域。但由於花粉是一種植物細胞，其外表面有一層堅固而又有韌性的外壁，為了使外壁內的營養成分釋放出來而被機體所吸收，為了提高花粉的應用效果，因此一般要首先對花粉進行破壁處理。
國內外目前對花粉破壁方法主要有以下幾種1.發酵法，見日本專利昭56-17897，這種方法不僅需要特殊的菌種，而且周期長，如果工藝控制不當易使花粉發生黴變。
2.日本專利昭60-8775所提供的方法是將花粉經機械破碎後，加水攪拌後再加乙醇浸泡進行萃取，這種方法所採用的是機械幹法粉碎，因此存在著幹摩擦引起的溫度較高而造成的營養成份的破壞，另外，由於機械幹破壁效果較差，因此其萃取也不甚理想，或者要浸泡較長時間後才能達到較理想的效果，故其生產效率低。
3.中國CN86105550A所公開的花粉單一機械破壁方法所介紹的是一種球磨破碎方法，由於其是將花粉，極性溶劑及球體共同放置在同一容器中進行高速搖振進行破壁的，因而其振動噪音大，破壁漿液中易混雜球體在高速搖振撞擊中所產生的球體材料的破碎微粒，不利於花粉成份的純潔性和健康要求，另外由於其破壁前未事先對花粉進行浸潤，故所需破壁時間較長，因為時間短花粉得不到較好潤脹，即使其轉速及搖振幅再大，也得不到較好的破壁效果。
4.中國CN86103261A專利申請中所公開的是一種類似前者的破壁方法，即將花粉及玻璃球加在一封閉鍋體內，依靠球體撞擊使花粉破壁，然後再加入精製水和少量乙醇，再球磨，然後過濾排出。因為它也是靠球體間在離心力、撞擊力作用下使花粉破壁的，因而也存在上述問題，由於其開始時是一種類似機械乾粉碎過程，因此其破壁效果不好，所以它才需要15-20小時的較長操作時間，可見其生產效率較低。
此外，後兩種破壁方法所存在的共同不足就是花粉接受的機械加工過程較長，不利於花粉活性物質的保持，因為一般希望花粉在較低溫度，較短時間，較緩和的機械外力作用下破壁;其實用效果才最好。而後兩種方法正好未達到這點要求。
另外，它們所使用的都是同一類球磨機，球磨機作為加工食用物質是有一定要求的，即要求放置的球體越硬越好，但硬度較高的瑪瑙、陶瓷等球體及磨罐的價格很貴，不利推廣使用，更不利於大批量加工使用，如果採用硬度較低的鋼球，玻璃球作為撞擊體，顯然硬度是不夠的，因而易在高速擺動搖振過程中使球體產生應力集中的點蝕和破損，不僅會影響破壁效率和質量，更容易使球體破碎後的粉末摻入花粉中，影響食用效果和人們健康。故國外常採用其它化學破壁方法破壁。
本發明的目的就在於克服現有技術所存在的上述缺點和不足，而提供一種在常溫常壓下先用乙醇浸潤，後研磨再加水衝釋的花粉破壁方法，以在較短機械溼研磨狀態下達到最好的破壁效果和營養成份的保留。與此同時，提供一種結構簡單的，撞擊力小的滾壓式溼研磨設備。
本發明中花粉破壁方法主要是利用60-80%濃度的乙醇或白酒作為溶劑，並按一定的配比分次加入到花粉中，使花粉潤脹並同時攪拌成幹稠狀，然後以漿液狀加入到適合研磨漿液的研磨機中進行滾壓研磨，而且在研磨過程中或其後期分次加入少量的精製水進行衝釋直至花粉研磨液全部被衝出為止，研磨過的花粉漿液經過濾後配製成一定濃度的花粉溶液，因此，該種方法具有破壁時間短，破壁率高的優點。
本發明中用於花粉破壁的研磨設備是一種適合於漿液研磨用的設備，其基本結構原理是在兩個對扣的帶有環形滾道的研磨盤中放有研磨用鋼球，上研磨盤上部裝有加料鬥，漿液可以從加料鬥漏入加料孔中進而流入到內高外低的環形滾道中接受滾道內鋼球的研磨。
圖1是本發明破壁工藝流程圖。
圖2是本發明破壁設備結構原理圖。
圖3是圖2的A-A剖面圖。
圖4是圖2的B-B剖面圖。
圖5至圖9是各種不同濃度乙醇浸泡後的溶脹性能對比圖片。
下面將結合附圖1-9對本發明進行詳細地描述本發明中花粉破壁方法的特徵是(參見圖1)a在容器中加入花粉並分次間隔加入乙醇或白酒溶劑對花粉進行逐次浸潤、攪拌製成花粉濾懸液;
b將花粉混懸液加入研磨機研磨並在研磨過程中或其後期分次間隔加入少量的精製水將機器中的剩餘研磨液衝出;
c衝出研磨液經過濾或抽濾後加入定量精製水配製成所需濃度的花粉溶液。
本花粉破壁方法的特徵還在於a加入的乙醇或白酒與花粉配比關係是每克花粉加入9-15毫升溶劑;
b加入的溶劑是60-80%濃度的乙醇或60-65度的白酒;
c乙醇或白酒一般分二至四次間隔加入花粉中，每次加入溶劑後浸潤一定時間後再攪拌。
本花粉破壁方法的特徵在於a研磨液過濾或抽濾後，從濾渣上部加注的精製水應使花粉溶液量達到為所加溶劑量的等量或倍量為止;
b花粉作為食用時選用白酒作溶劑，外用時選用乙醇作溶劑。
該方法及工藝操作步驟的機理在於乙醇有使花粉細胞原漿脫水並發生沉澱而呈收斂的作用，按我們實驗結果證明，低於60%或高於80%濃度的乙醇，其浸潤作用及功效均降低，因此我們選用60-80%濃度的乙醇做為溶劑。
另外由於花粉溶液是做為添加劑而使用於保健品或食品及藥品中的，故應選用既保持溶劑對花粉細胞壁的滲透作用，又能極大程度地溶解花粉中的有效成份，而又對人體無害的溶劑，而這種最適用的溶劑就是乙醇或白酒，而該溶劑最適宜的選用濃度則是60-80%濃度的乙醇或60-65度的白酒。
此外，乙醇或白酒還具有消毒作用和殺菌作用，整個浸潤及液態研磨過程也是花粉有效成份的萃取過程。
本發明區別於現有技術的最大不同是我們採用的乙醇濃度是60-80%濃度或60-65度的白酒做為浸泡溶劑，因為白酒最高度數是65度，另外花粉作為食品添加劑使用時為了更安全，最好選用白酒，當然乙醇也可以。再一特點就是先浸潤、攪拌，後研磨，其效果要比先破壁、後用乙醇浸漬萃取或研磨與浸漬同時進行破壁效果及效率要好的多，特別是研磨時間大為縮短。這個結果可從圖5至圖9看出，更可以從本發明中花粉破壁周期與現有技術研磨周期對比看出。
圖5是花粉100克分次加入精製水1000毫升浸泡攪拌4小時後的情況，其放大倍數為100倍，其花粉細胞膨脹不顯著，基本沒有潤脹破壁的。
圖6是將花粉100克分次加入25%濃度乙醇1000毫升浸泡4小時後的情況，其效果同圖5相類似。
圖7是將花粉100克分次加入60%濃度乙醇1000毫升浸泡2小時後情況，其放大倍數為250倍，其膨脹破壁效果很明顯可達50%左右，但有部分黑色氣囊存在。
圖8是配比時間相同情況下採用75%濃度乙醇浸潤1小時後結果其黑色氣囊消失，可見膨脹破壁效果優於圖7情況。
圖9是將花粉500克加75%濃度乙醇浸泡攪拌20至40分鐘然後加入機器研磨5-10分鐘後的破壁情況，破壁率達98%以上。
由上可知，乙醇濃度低，即使浸泡攪拌時間長，其效果也不好，如果想達到相同破壁率，只有延長研磨時間，因此我們把乙醇溶劑濃度選用在60-80%範圍內，因為高於80%濃度的乙醇浸泡相同的時間，其效果無顯著增加，而且濃度太高不利於花粉活性成份的保存，也不利於安全的使用。而最適合的濃度是70-75%。
溶劑分2至4次間隔加入，是為了使粉末狀花粉細胞能充分得到浸潤和膨脹，即最好每次都能浸過花粉表面，然後攪拌至幹稠狀，然後再加入溶劑再攪拌成幹稠狀，直至最後將溶劑加注完畢，使花粉呈混懸液狀態即可。這樣可使花粉得到充分溶脹並使其外壁變軟，以利於破壁的實現。
從加料至出料的研磨時間一般在3至15分鐘之間，因為研磨時間過長容易生熱，也不利生產效率的提高。由於事先對花粉進行了浸潤，花粉細胞已溶脹變軟，因而其研磨破壁時間很短。
另外，在研磨過程中分次間隔加入少量的精製水既可以逐漸將研磨液由內向外衝出，又可以逐漸吸收研磨過程所產生的熱量，使研磨過程能在較低的溫度下進行，因此整個研磨過程是在溫水、溫醇的條件下短時間完成的，保證了花粉有效成分的溶出或保持。
花粉研磨液衝出過濾後，要從濾渣上部加注精製水，這樣既可以將濾渣中殘留花粉衝出，提高其回收率，又可便於計算花粉液所含花粉的濃度，一般精製水應加至容器中花粉液的量為所加溶劑量的等量或等倍量為止，可視需要不同而不同。一般加入溶劑應取整數，以便計算花粉濃度含量。
以上也正是本發明的特徵所在，因而有極高的破壁率和極短的破壁周期，有很好的營養成份的保存和萃取效果。
本發明所採用的花粉破壁設備的特徵是(參見圖2至圖4)a在底座1上連接有一內厚外薄的帶有內凹環形滾道21的下研靡盤14，各環形滾道21內放置有鋼球5，各鋼球5上部被與下研磨盤14對扣放置也帶有相對應環形滾道的上研磨盤6卡壓住;
b上研磨盤6中心軸孔穿放有與傳動軸20連接的主軸8，傳動軸20與變速箱18連接並通過電機17減速後驅動，變速箱18、電機17由支架16懸支在研磨盤上方;
c上研磨盤6周向均布有若干個進料通孔7，進料通孔7上部由轉杆12懸支有一加料鬥11;
d下研磨盤14外圈有一帶底的環狀上凸壁4所構成的容料腔3，容料腔3內有一活動刮料板2，下研磨盤14有一外凸出料嘴13。
本花粉破壁設備的特徵還在於a傳動軸20與主軸8兩者通過連接盤10連接並通過銷軸10a固定，連接盤10處套裝有一提升裝置9;
b變速器18外部有一變速手柄19，出料嘴13上裝有插板13a，底座1和下研磨盤14間裝有緩衝墊15，主軸8下端軸頭活套放在與下研磨盤14緊配套裝的軸套14a內;
c加料孔7上部在周向相互貫通。
本機臺的轉速由變速手柄調整，一般控制在350-450轉/分範圍內。
實施例1
將花粉500克放入容器中，加入75%濃度的乙醇溶劑5000毫升，溶劑分三次間隔加入花粉中，第一次加入溶劑的1/3，浸潤攪拌約15分鐘，第二次再加入溶劑的1/3，浸潤攪拌約10分鐘，最後加入溶劑的最後剩餘部分，浸潤攪拌約5分鐘後將花粉混懸液加入研磨機研磨5分鐘後，將磨液收集，並用少量精製水衝刷機器使殘餘花粉衝出，然後進行抽濾，得到花粉液4370毫升，向濾網上部濾渣中分次添加精製水，使容器中的花粉液達到5000毫升，配製成濃度為10%的花粉溶液，若添加的精製水與原容器中的過濾液量到10000毫升，則配製成5%濃度的花粉溶液，可做為保健化妝品的添加劑，其破壁率達99%以上，如果適當加長研磨時間，破壁率可達100%。
實施例2將1000克花粉放入容器中，分2次同前加入10000毫升65度白酒，浸潤攪拌40分鐘然後將混懸液加入研磨機研磨10分鐘，在研磨過程進行到一半時，分次加注5000毫升精製水，逐漸將研磨液衝出並進行抽濾，得到11250毫升花粉液，通過在濾渣上加注精製水使容器中花粉液增至20000毫升，配製成供食用的5%濃度的花粉添加劑。
若需高濃度的花粉添加劑，可將取得的花粉溶液進行蒸餾濃縮。
由上可見，本發明所述的花粉破壁方法及設備，是一種生產效率及破壁效果很好的方法和設備，其整個破壁周期只有30分鐘至90分鐘，其破壁率可達到99%以上。
權利要求
1.一種花粉的破壁方法，其特徵在於a在容器中加入花粉並分次間隔加入乙醇或白酒溶劑對花粉進行逐次浸潤、攪拌製成花粉濾懸液；b將花粉混懸液加入研磨機研磨並在研磨過程中或其後期分次間隔加入少量的精製水將機器中的剩餘研磨液衝出；c衝出研磨液經過濾或抽濾後加入定量精製水配製成所需濃度的花粉溶液。
2.按照權利要求1所述的花粉破壁方法，其特徵在於a加入的乙醇或白酒與花粉配比關係是每克花粉加入9-15毫升溶劑;b加入的溶劑是60-80%濃度的乙醇或60-65度的白酒;c乙醇或白酒一般分二至四次間隔加入花粉中，每次加入溶劑後浸潤一定時間後再攪拌。
3.按照權利要求1或2所述的花粉破壁方法，其特徵在於a研磨液過濾或抽濾後，從濾渣上部加注的精製水應使花粉溶液量達到為所加溶劑量的等量或倍量為止;b花粉作為食用時選用白酒作溶劑，外用時選用乙醇作溶劑。
4.一種花粉破壁設備，其特徵在於a在底座1上連接有一內厚外薄的帶有內凹環形滾道21的下研靡盤14，各環形滾道21內放置有鋼球5，各鋼球5上部被與下研磨盤14對扣放置也帶有相對應環形滾道的上研磨盤6卡壓住;b上研磨盤6中心軸孔穿放有與傳動軸20連接的主軸8，傳動軸20與變速箱18連接並通過電機17減速後驅動，變速箱18、電機17由支架16懸支在研磨盤上方;c上研磨盤6周向均布有若干個進料通孔7，進料通孔7上部由轉杆12懸支有一加料鬥11;d下研磨盤14外圈有一帶底的環狀上凸壁4所構成的容料腔3，容料腔3內有一活動刮料板2，下研磨盤14有一外凸出料嘴13。
5.按照權利要求4所述的花粉破壁設備，其特徵在於a傳動軸20與主軸8兩者通過連接盤10連接並通過銷軸10a固定，連接盤10處套裝有一提升裝置9;b變速器18外部有一變速手柄19，出料嘴13上裝有插板13a，底座1和下研磨盤14間裝有緩衝墊15，主軸8下端軸頭活套放在與下研磨盤14緊配套裝的軸套14a內;c加料孔7上部在周向相互貫通。
全文摘要
本發明提供了一種花粉破壁的方法及設備，其主要特點是利用60-80％濃度的乙醇或60-65度的白酒作為溶劑，並按一定的配比分次加入到花粉中，使花粉潤脹並同時攪拌成幹稠狀，然後以漿液狀加入到適合研磨漿液的研磨機中進行滾壓研磨，而且在研磨過程中或其後期分次加入少量的精製水進行衝釋直至花粉研磨液全部被衝出為止，研磨過的花粉漿液經過濾後配製成一定濃度的花粉溶液，是一種破壁時間短，破壁率高的花粉破壁方法及設備。
文檔編號B02C15/00GK1049595SQ9010830
公開日1991年3月6日 申請日期1990年10月16日 優先權日1990年10月16日
發明者那滌非 申請人:承德中藥科技開發研究所