一種植物細胞破壁裝置的製作方法
2023-04-24 12:19:41 3
專利名稱：一種植物細胞破壁裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及植物農副產品加工，具體地說是一種植物細胞破壁裝置及其應用。
背景技術：
現有果蔬產品通常均為油炸的或烘乾的，其加工過程中營養成份(尤其是維生素和微量元素)損失較大，這樣加工後的產品，人體對其營養成份的吸收僅為2.03～10％；並且油炸食品對人體的致癌率為非油炸食品的7倍左右，烘乾加工的果蔬產品，其口感較差；同時，這樣加工後的產品保質期較短，不易儲藏。
為了增加人體對植物產品營養成份的吸收，於國內、外出現了植物細胞壁破壁的工藝技術，例如冷凍破壁和研磨破壁；但它們的細胞破壁率僅為40％左右，破壁效果較差，不利於人體對植物營養成份充分吸收利用；且含水率較高，產品保質期較短，不易儲藏，為了提高其儲藏時間，在現有市場上銷售的此類產品中均含有添加劑(如防腐劑)。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、應用效果好的植物細胞破壁裝置及其應用。
為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種植物細胞破壁裝置，主要由真空泵、真空罐、電磁閥、壓力罐(在此也可稱為破壁罐)及冷、熱介質循環系統組成，1)真空泵，其與真空罐管路連接，用於對真空罐抽真空；使真空罐內的真空度(即表壓)為-0.02～-0.1MPa；(真空罐的真空度最好為-0.05～-0.1Mpa)2)真空罐，其通過電磁閥與壓力罐相連；3)壓力罐，其外壁設有夾層，夾層內設有供介質流動的管路，夾層內的管路通過閥門分別與冷、熱介質循環系統相連；在壓力罐的內部設有換熱器，換熱器通過管路分別與冷、熱介質循環系統相連。
所述壓力罐由外壁循環系統與內部換熱器組成；外壁循環系統置於壓力罐的外壁夾層內，主要由導熱管道盤置(可沿壓力罐圓周方向蛇形盤繞；或在壓力罐上下兩側沿軸向設置主管路，主管路通過壓力罐兩側的沿圓周方向均布的分支管路相連)而成，其介質進口設置於壓力罐一端的下方，介質進口與冷、熱介質循環系統的上水口相連；介質出口為二個或二個以上，分別設置於壓力罐另一端的上方和下方，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口相連；
內部換熱器置於壓力罐的內部，其介質進口與冷、熱介質循環系統的上水口相連，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口相連；在壓力罐的一端設置有裝料口，另一端設置有排氣閥，在壓力罐的上方設置有安全閥、壓力表和溫度計；所述介質可以為水或導熱油；最好導熱油，例如SD系列SD-280，SD-300，SD-320，SD-340(瀋陽新城石油化工廠)；HD系列HD-300，HD-310，HD-320，HD-330(上海精細化工有限公司)；山東恆臺縣恆德導熱油有限公司生產的LQA，LQB，LQC，LQD，LQE，LQF；所述熱介質循環系統是指通過加熱器或鍋爐將熱介質儲罐中的介質加熱升溫，通過管路與壓力罐的外壁循環系統及內部換熱器相連，形成一完整的密閉循環體系，其管路上設有控制閥；所述冷介質循環系統是指通過泵將冷介質儲罐中的介質通過管路與壓力罐的外壁循環系統及內部換熱器相連，形成一完整的密閉循環體系，其管路上設有控制閥。
本實用新型具有如下優點1.結構簡單。本實用新型裝置所採用的設備少，連接簡單，設備成本低，易於產業化實施。
2.應用效果好。通過本實用新型加工後的果蔬產品，具有如下好處，1)有利於人體對植物營養成份的充分吸收和利用。植物體由細胞組成，其營養成份含在細胞內，細胞和大量的木質素、果膠等結合在一起，人體對其吸收能力差，因而大量的果蔬內在營養不能被人體吸收；所謂植物細胞破壁技術原理，就是利用果蔬細胞內自然水分在瞬間「壓力變化時水的沸點下降，一分子水膨脹「2000倍」的機械原理，從植物細胞內部炸開細胞壁，使植物細胞內營養更易於被人體吸收利用，好比雞蛋，蛋皮打破，蛋清、蛋黃就流了出來。本實用新型在不破壞果蔬營養成份的同時，既保留了果蔬的原味，又使營養價值破壁後升級，非細胞破壁的果蔬人體吸收的營養成份在2.03～10％左右，而破壁後的系列食品人體吸收在85％以上；總之，本實用新型對植物細胞破壁後，植物細胞的營養成份更利於人體吸收。
2)植物細胞破壁效果好。本實用新型加工的果蔬產品在電鏡照片中顯示植物細胞幾乎100％被打破(植物細胞的破壁率為100％)，通常理論上至少應在85％以上；形象的說，食用本實用新型加工的30g蘋果片相當於吃20多個蘋果的營養成份，由於富含膳食結構纖維，可改變人體的酸性環境，驅逐有害病菌，十分有利人體健康。
3)產品口感好。本實用新型加工的果蔬產品無防腐劑、色素等添加劑；產品酥脆可口、老少皆宜，顯現功能優勢，作為具有食療、食養、食補的功能性食品而深受消費者的青睞。
4)易儲藏。因為本實用新型加工的果蔬產品含水量≤5％，不利於細菌的存活，降低了細菌的生存空間，在不加入防腐劑、色素等任何添加劑的情況下，密閉保存，其保質期最少應為1～3年。
總之，本實用新型原材料的來源特別豐富，其加工的果蔬產品具有天然化、營養化、風味化、方便化、衛生化、開封即食等優點。
圖1為本實用新型裝置的連接結構示意圖；圖2為本實用新型裝置中壓力罐的結構示意圖；圖3為本實用新型裝置中壓力罐外壁循環系統及內部換熱器的結構示意圖；圖中1為真空罐，2為真空泵，3為壓力罐，4為電磁閥，5為電子閘板閥，6為熱油泵，7為熱油爐，8為冷油泵，9為冷油箱，10為觀察鏡，11為熱油管道，12為冷油管道，13為均溼器，14為鼓風機，15為油溫表，16為溢油罐，17為安全閥門，18為內部換熱器，19為外壁循環系統，20為介質進口，21為上水口，22為回水口，23為裝料口，24為安全閥，25為壓力表，26為溫度計。
具體實施方式
實施例1.
一種植物細胞破壁裝置，主要由真空泵2、真空罐1、電磁閥4、壓力罐3及冷、熱介質循環系統組成，1)真空泵2，其與真空罐1管路連接，用於對真空罐1抽真空；使真空罐1內的真空度(即表壓)為-0.02～-0.1MPa；(真空罐1的真空度最好為-0.05～-0.1Mpa)2)真空罐1，其通過電磁閥4與壓力罐3相連；3)壓力罐3，其外壁設有夾層，夾層內設有供介質流動的管路，夾層內的管路通過閥門分別與冷、熱介質循環系統相連；在壓力罐的內部設有換熱器18，換熱器通過管路分別與冷、熱介質循環系統相連。
所述壓力罐主體由外壁循環系統19與內部換熱器18組成；外壁循環系統19置於壓力罐3的外壁夾層內，主要由導熱管道盤置(可沿壓力罐圓周方向蛇形盤繞；或在壓力罐上下兩側沿軸向設置主管路，主管路通過壓力罐兩側的沿圓周方向均布的分支管路相連)而成，其介質進口20設置於壓力罐一端的下方，介質進口20與冷、熱介質循環系統的上水口21相連；介質出口為二個或二個以上，分別設置於壓力罐另一端的上方和下方，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口22相連；內部換熱器18置於壓力罐的內部，其介質進口與冷、熱介質循環系統的上水口21相連，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口22相連；在壓力罐3的一端設置有裝料口23，另一端設置有排氣閥，在壓力罐的上方設置有安全閥24、壓力表25和溫度計26；所述介質為導熱油；上述裝置可按如下操作過程進行操作應用1)將植物原料(水果、蔬菜、植物的花和/或植物的葉)進行清洗、烘乾、挑選(去除病果、傷葉、葉柄)，使植物原料的含水量為15～40W％(含水量最好為20～25％)；將植物原料平鋪於(網狀)託盤上；2)將壓力罐(如高壓釜)預熱5～30分鐘，使壓力罐內的溫度約60～80℃；同時開啟將真空泵對真空罐抽真空；使真空罐內的真空度(即表壓)為-0.02～-0.1MPa；(真空罐的真空度最好為-0.05～-0.1Mpa)；3)打開壓力罐的裝料口，將放有植物原料的託盤置於壓力罐內的換熱器或支架上，封閉裝料口，對壓力罐進行加溫，使壓力罐內的溫度於10～40分鐘內升至65～70℃(升溫的過程中，壓力罐內形成大量的霧狀水蒸汽，當水蒸汽開始凝聚成水滴時，罐體壓力約升至0.2MPa，罐體自然升壓結束)；4)打開壓力罐的放氣閥(即電磁閥)向真空罐內排氣，使壓力罐內瞬間(最多應於20秒內完成真空操作，最好應小於10秒)形成真空；5)將壓力罐內的溫度保持在65～70℃，1～3小時，使植物原料的含水量≤5％(通常其重量含量為2.5～5％)；6)關閉壓力罐的放氣閥，封閉人工冷卻降溫得成品。(成品充氮保存或封閉保存，防止預水氣復甦(即返潮))所述人工冷卻降溫過程是指，使壓力罐內的溫度於≤60分鐘的時間內降至≤25℃。
應用例1酥桑葉1)取桑葉100Kg，進行清洗、於沸水中2秒(1-5秒均可)進行殺青、烘乾、挑選去除傷葉和葉柄，使桑葉的含水量為18％(重量)；將桑葉平鋪於網狀託盤上；2)將壓力罐預熱10分鐘，使壓力罐內的溫度約80℃；同時開啟將真空泵對真空罐抽真空；使真空罐內的負壓值-0.07Mpa；3)打開壓力罐的裝料口，將放有桑葉的託盤置於壓力罐內的換熱器或支架上，封閉裝料口，對壓力罐進行加溫，使壓力罐內的溫度於20分鐘內升至70℃(升溫的過程中，壓力罐內形成大量的霧狀水蒸汽，當水蒸汽開始凝聚成水滴時，罐體壓力約升至0.2MPa，罐體自然升壓結束)；4)打開壓力罐的放氣閥(即電磁閥)向真空罐內排氣，使壓力罐內瞬間(10秒)形成真空；5)將壓力罐內的溫度保持在70℃，1小時，使植物原料的含水量5％；6)關閉壓力罐的放氣閥，封閉人工冷卻降溫，使壓力罐內的溫度於≤60分鐘的時間內降至≤25℃，得成品(成品充氮保存或封閉保存，防止預水氣復甦(即返潮))，其破壁率為100％。
應用例2.酥蘋果片1)取100Kg，進行清洗、烘乾，使蘋果片的含水量為21％(重量)；將蘋果片平鋪於網狀託盤上；2)將壓力罐預熱20分鐘，使壓力罐內的溫度約60℃；同時開啟將真空泵對真空罐抽真空；使真空罐內的負壓值-0.06Mpa；
3)打開壓力罐的裝料口，將放有蘋果片的託盤置於壓力罐內的換熱器或支架上，封閉裝料口，對壓力罐進行加溫，使壓力罐內的溫度於30分鐘內升至65℃(升溫的過程中，壓力罐內形成大量的霧狀水蒸汽，當水蒸汽開始凝聚成水滴時，罐體壓力約升至0.2MPa，罐體自然升壓結束)；4)打開壓力罐的放氣閥(即電磁閥)向真空罐內排氣，使壓力罐內瞬間(5秒)形成真空；5)將壓力罐內的溫度保持在65℃，1.5小時，使植物原料的含水量3.5％；6)關閉壓力罐的放氣閥，封閉人工冷卻降溫，使壓力罐內的溫度於≤60分鐘的時間內降至≤25℃，得成品(成品充氮保存或封閉保存，防止預水氣復甦(即返潮))，其破壁率為95％。
應用例3.酥枸杞1)取枸杞100Kg，挑選去除病果、清洗、烘乾，使枸杞的含水量為19％(重量)；將枸杞平鋪於網狀託盤上；2)將壓力罐預熱15分鐘，使壓力罐內的溫度約70℃；同時開啟將真空泵對真空罐抽真空；使真空罐內的負壓值-0.05Mpa；3)打開壓力罐的裝料口，將放有枸杞的託盤置於壓力罐內的換熱器或支架上，封閉裝料口，對壓力罐進行加溫，使壓力罐內的溫度於35分鐘內升至68℃(升溫的過程中，壓力罐內形成大量的霧狀水蒸汽，當水蒸汽開始凝聚成水滴時，罐體壓力約升至0.18MPa，罐體自然升壓結束)；4)打開壓力罐的放氣閥(即電磁閥)向真空罐內排氣，使壓力罐內瞬間(2秒)形成真空；5)將壓力罐內的溫度保持在68℃，1.8小時，使植物原料的含水量4％；6)關閉壓力罐的放氣閥，封閉人工冷卻降溫，使壓力罐內的溫度於≤60分鐘的時間內降至≤25℃，得成品(成品充氮保存或封閉保存，防止預水氣復甦(即返潮))，其破壁率為98％。
應用例4.酥玫瑰花1)取玫瑰花10Kg，挑選去除有傷個體，進行清洗、烘乾，使玫瑰花的含水量為35％；將玫瑰花平鋪於網狀託盤上；2)將壓力罐預熱18分鐘，使壓力罐內的溫度約75℃；同時開啟將真空泵對真空罐抽真空；使真空罐內的負壓值-0.08Mpa；3)打開壓力罐的裝料口，將放有玫瑰花的託盤置於壓力罐內的換熱器或支架上，封閉裝料口，對壓力罐進行加溫，使壓力罐內的溫度於32分鐘內升至67℃(升溫的過程中，壓力罐內形成大量的霧狀水蒸汽，當水蒸汽開始凝聚成水滴時，罐體壓力約升至0.16MPa，罐體自然升壓結束)；4)打開壓力罐的放氣閥(即電磁閥)向真空罐內排氣，使壓力罐內瞬間(15秒)形成真空；5)將壓力罐內的溫度保持在67℃，1.2小時，使植物原料的含水量4％；6)關閉壓力罐的放氣閥，封閉人工冷卻降溫，使壓力罐內的溫度於≤60分鐘的時間內降至≤25℃，得成品(成品充氮保存或封閉保存，防止預水氣復甦(即返潮))，其破壁率為100％。
應用例5.酥葡萄與應用例1不同之處於，成品為酥葡萄，其破壁率為96％。
應用例6.酥大棗與應用例3不同之處於，成品為酥大棗，其破壁率為94％。
權利要求1.一種植物細胞破壁裝置，其特徵在於主要由真空泵、真空罐、電磁閥、壓力罐及冷、熱介質循環系統組成，a.真空泵，其與真空罐管路連接，用於對真空罐抽真空；使真空罐內的真空度為-0.02～-0.1MPa；b.真空罐，其通過電磁閥與壓力罐相連；c.壓力罐，其外壁設有夾層，夾層內設有供介質流動的管路，夾層內的管路通過閥門分別與冷、熱介質循環系統相連；在壓力罐的內部設有換熱器，換熱器通過管路分別與冷、熱介質循環系統相連。
2.按照權利要求1所述的植物細胞破壁裝置，其特徵在於所述壓力罐由外壁循環系統與內部換熱器組成；外壁循環系統置於壓力罐的外壁夾層內，主要由導熱管道盤置而成，其介質進口設置於壓力罐一端的下方，介質進口與冷、熱介質循環系統的上水口相連；介質出口為二個或二個以上，分別設置於壓力罐另一端的上方和下方，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口相連；內部換熱器置於壓力罐的內部，其介質進口與冷、熱介質循環系統的上水口相連，介質出口與冷、熱介質循環系統的回水口相連；在壓力罐的一端設置有裝料口，另一端設置有排氣閥，在壓力罐的上方設置有安全閥、壓力表和溫度計。
3.按照權利要求1所述的植物細胞破壁裝置，其特徵在於所述介質為導熱油。
專利摘要本實用新型涉及植物農副產品加工，具體地說是一種植物細胞破壁裝置，主要由真空泵、真空罐、電磁閥、壓力罐及冷、熱介質循環系統組成；1)真空泵，其與真空罐管路連接，用於對真空罐抽真空；使真空罐內的真空度為－0.02～－0.1MPa；2)真空罐，其通過電磁閥與壓力罐相連；3)壓力罐，其外壁設有夾層，夾層內設有供介質流動的管路，夾層內的管路通過閥門分別與冷、熱介質循環系統相連；在壓力罐的內部設有換熱器，換熱器通過管路分別與冷、熱介質循環系統相連。本實用新型裝置結構簡單、應用效果好。
文檔編號C12N5/04GK2755098SQ2004200554
公開日2006年2月1日 申請日期2004年12月7日 優先權日2004年12月7日
發明者鄭鐵鋼, 許思明 申請人:鄭鐵鋼, 許思明