專利名稱：一種木聚糖的連續(xù)蒸煮提取方法、設(shè)備及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物工程領(lǐng)域，特別涉一種木聚糖的連續(xù)蒸煮提取方法、設(shè)備及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，木聚糖的傳統(tǒng)提取方法，多采用高溫高壓法。其原理是在高溫和高壓的作用下， 半纖維素(主要成分木聚糖)的乙?；鶄?cè)鏈等生成有機(jī)酸類，從而使體系的pH值下降，木 聚糖分子發(fā)生自水解，使溶解度增加。有機(jī)酸類而后又參與未分解半纖維素和木質(zhì)素解聚的 催化過(guò)程，使半纖維素部分水解成可溶性多糖。常采用的提取設(shè)備有蒸汽式蒸煮罐，例如高 溫高壓反應(yīng)釜或汽爆設(shè)備等，將富含半纖維素的原料靜態(tài)或者攪拌下恒溫恒壓保持適當(dāng)時(shí)間， 然后放料，得到含木聚糖的混合液。但該方法蒸煮罐容積在制造時(shí)已固定，受限于此，蒸煮 過(guò)程要等待第一批放料結(jié)束后，才能繼續(xù)進(jìn)料進(jìn)行第二批的蒸煮，第三批的蒸煮……，由于 不能連續(xù)性進(jìn)料作業(yè)，不僅極大地制約著作業(yè)的進(jìn)度，影響了工作效率，而且設(shè)備的非生產(chǎn) 時(shí)間較多，設(shè)備利用率低，不利于自動(dòng)控制。
本發(fā)明采用的連續(xù)蒸煮法，相比傳統(tǒng)木聚糖提取方法，物料隨進(jìn)隨出，即隨著噴射器連 續(xù)出料，在進(jìn)料端可不間斷的連續(xù)泵入、蒸煮、再出料。該方法可自動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度低，
節(jié)省人力并提高工作效率；由于保溫管道相對(duì)蒸煮反應(yīng)器直徑少，與蒸汽混合效果均勻，可 增加提取效率；另外連續(xù)蒸煮使得蒸汽負(fù)荷均勻，鍋爐利用率高，也節(jié)省了大量能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種木聚糖連續(xù)蒸煮提取方法，該方法可自動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法提取木聚糖的設(shè)備。 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)木聚糖的連續(xù)蒸煮提取方法包括下述步驟
① 將原料粉碎成原料粉， 一般粉碎成20 80目的原料粉；
② 將①所得原料粉與水混合均勻，得到原料粉與水的混合物料；
③ 將②所得混合物料經(jīng)送料泵送至預(yù)熱罐預(yù)熱至75 9(TC，得到預(yù)熱后的混合物料； :將③所得預(yù)熱后的混合物料再由連消泵連續(xù)泵入加熱器中瞬間加熱至U0 18(TC，得
到加熱后的混合物料；
:將④所得加熱后的混合物料連續(xù)送入保溫管道中，混合物料在保溫管道中保溫前進(jìn)一 段時(shí)間后，進(jìn)入噴射器，快速噴入氣料分離器，分離混合物料和蒸汽；
將⑤分離得到的混合物料過(guò)濾去除固形物，收集濾液得木聚糖液。 所述步驟①中的原料為含半纖維素的植物原材料。所述步驟②中的原料粉與水的重量比為1: 4~1: 15。 所述步驟⑤中的一段時(shí)間為10 60分鐘。
該方法可實(shí)現(xiàn)物料隨進(jìn)隨出，即隨著噴射器連續(xù)出料，在進(jìn)料端可不間斷的連續(xù)泵入、 蒸煮、再出料，提高了自動(dòng)化程度，節(jié)約了勞動(dòng)成本。本發(fā)明提取方法得到的木聚糖液可以 用于制備低聚木糖、木二糖和/或者木三糖，也可以用于制備藥物制劑、保健食品、食品和/ 或飼料。
為實(shí)現(xiàn)上述連續(xù)蒸煮提取方法，本發(fā)明還提供了木聚糖的連續(xù)蒸煮提取設(shè)備，該提取設(shè)
備由貯罐Ol、料池02、送料泵03、預(yù)熱器04、連消泵05、加熱器06、保溫管道07、送料 泵08、氣料分離器09和噴射器10組成。其中料池02下端出口與送料泵03相連接，送料泵 03與預(yù)熱器04進(jìn)口相連接，預(yù)熱器04出口與連消泵05相連接，連消泵05與加熱器06的 進(jìn)口相連接，加熱器06的出口與保溫管07相連接，保溫管07與噴射器10相連接，噴射器 10與氣料分離器09的入口連接，氣料分離器09的廢氣出口與預(yù)熱器04相連，氣料分離器 09的下物料出口與送料泵08連接，送料泵08與預(yù)熱器04的盤(pán)管入口相連接，預(yù)熱器04盤(pán) 管出口與貯罐Ol入口相連接。
上述提取設(shè)備中的預(yù)熱器04有2個(gè)蒸汽接口和內(nèi)置盤(pán)管通道；加熱器06有1個(gè)蒸汽接 口與外部供應(yīng)蒸汽相連接；保溫管道07為耐壓保溫的不銹鋼管，采用U形管與水平管焊接 活法蘭連接；氣料分離器上端廢蒸汽出口與預(yù)熱器蒸汽管入口相連接。另外，噴射器的噴料 口與氣料分離器的罐壁成切線方向進(jìn)料。
本發(fā)明利用送料泵將原料粉和水的混合物料由料池送入預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的物料 經(jīng)連消泵泵入加熱器，高壓蒸汽由加熱器的蒸汽進(jìn)口進(jìn)入加熱器，將物料瞬間加熱到110 180 'C，隨后進(jìn)入保溫管，在保溫管向前運(yùn)行10 60分鐘后，進(jìn)入噴射器，快速噴入氣料分離器， 氣液分離后，廢汽經(jīng)管道進(jìn)入預(yù)熱器，預(yù)熱下一批物料，物料再經(jīng)送料泵進(jìn)入預(yù)熱器，預(yù)熱 下一批物料后進(jìn)入貯罐。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提取設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn)木聚糖提取率高，適宜自動(dòng)控制，可連 續(xù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度低，所用蒸汽負(fù)荷均衡，鍋爐利用率高。


圖為本發(fā)明木聚糖連續(xù)蒸煮提取設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖
其中貯罐01;料池02 ;送料泵03 ;預(yù)熱器04 ;連消泵05;加熱器06;保溫管道
07;送料泵08;氣料分離器09;噴射器10
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩具體的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
4實(shí)施例l
將玉米芯粉碎成40目大小的玉米芯粉，玉米芯粉與水按重量比1: 10混合，經(jīng)送料泵
03至預(yù)熱罐04預(yù)熱到90°C ，由連消泵05連續(xù)打入加熱器06中，將物料瞬間加熱到160°C ， 然后連續(xù)送入保溫管07中，使玉米芯液在保溫管道中緩慢前進(jìn)，維持保溫60min，然后經(jīng)噴 射器10進(jìn)入汽料分離器09，含玉米芯木聚糖溶液經(jīng)送料泵08送入預(yù)熱器04中的盤(pán)管中， 經(jīng)降溫后送入貯罐Ol，經(jīng)過(guò)濾得到木聚糖溶液，DNS法測(cè)總糖濃度達(dá)2。/。，相比傳統(tǒng)蒸煮法 提高21%。汽料分離器09中的廢氣經(jīng)上面的管道進(jìn)入預(yù)熱器04，預(yù)熱下一批玉米芯液，充 分有效的利用蒸汽能源。 實(shí)施例2
將棉籽殼粉碎成60目大小的棉籽殼粉，棉籽殼粉與水按重量比l: 8混合，經(jīng)送料泵03 至預(yù)熱罐04預(yù)熱到80'C，由連消泵05連續(xù)打入加熱器06中，將物料瞬間加熱到140°C，然 后連續(xù)送入保溫管07中，使棉籽殼液在保溫管道中緩慢前進(jìn)，維持保溫30min，然后進(jìn)入汽 料分離器09，含棉籽殼木聚糖溶液經(jīng)送料泵08送入預(yù)熱器04中的盤(pán)管中，經(jīng)降溫后送入貯 罐Ol，經(jīng)過(guò)濾得到木聚糖溶液，DNS法測(cè)總糖濃度達(dá)1.8%，相比傳統(tǒng)蒸煮法提高17%。汽 料分離器09中的廢氣經(jīng)上面的管道進(jìn)入預(yù)熱器04，預(yù)熱下一批棉籽殼液，充分有效的利用 蒸汽能源。 實(shí)施例3
將廿蔗渣粉碎成20目大小的甘蔗渣粉，甘蔗渣粉與水按重量比1: 12混合，經(jīng)送料泵
03至預(yù)熱罐04預(yù)熱到70°C ，由連消泵05連續(xù)打入加熱器06中，將物料瞬間加熱到180°C ， 然后連續(xù)送入保溫管07中，使甘蔗渣液在保溫管道中緩慢前進(jìn)，維持保溫45min，然后進(jìn)入 汽料分離器09，含甘蔗渣木聚糖溶液經(jīng)送料泵08送入預(yù)熱器04中的盤(pán)管中，經(jīng)降溫后送入 貯罐Ol，經(jīng)過(guò)濾得到木聚糖溶液，DNS法測(cè)總糖濃度達(dá)1.2%，相比傳統(tǒng)蒸煮法提高15%。
汽料分離器o9中的廢氣經(jīng)上面的管道進(jìn)入預(yù)熱器04，預(yù)熱下一批y蔗渣液，充分有效的利
用蒸汽能源。
權(quán)利要求
1.一種木聚糖的連續(xù)蒸煮提取方法，其特征在于該方法包括以下步驟①將原料粉碎成原料粉；②將①所得原料粉與水混合均勻，得到原料粉與水的混合物料；③將②所得混合物料經(jīng)送料泵送至預(yù)熱罐預(yù)熱至75～90℃，得到預(yù)熱后的混合物料；④將③所得預(yù)熱后的混合物料再由連消泵連續(xù)泵入加熱器中瞬間加熱至110～180℃，得到加熱后的混合物料；⑤將④所得加熱后的混合物料連續(xù)送入保溫管道中，混合物料在保溫管道中保溫前進(jìn)一段時(shí)間后，進(jìn)入噴射器，快速噴入氣料分離器，分離混合物料和蒸汽；⑥將⑤經(jīng)氣料分離器分離所得的混合物料過(guò)濾去除固形物，收集濾液得木聚糖液。
2. 權(quán)利要求1所述的提取方法，其特征在于所述步驟①中的原料為含半纖維素的植物原材 料；所述步驟②中的原料粉與水的重量比為1: 4 1: 15;所述步驟⑤中的一段時(shí)間為10 60 分鐘。
3. 權(quán)利要求1所述的提取方法提取的木聚糖液在制備低聚木糖、木二糖和/或木三糖中的應(yīng) 用。
4. 權(quán)利要求1所述的提取方法提取的木聚糖液在制備藥物制劑、保健食品、食品和/或飼料 中的應(yīng)用。
5. —種木聚糖連續(xù)蒸煮提取設(shè)備，其特征在于該提取設(shè)備由忙罐Ol、料池02、送料泵03、 預(yù)熱器04、連消泵05、加熱器06、保溫管道07、送料泵08、氣料分離器09和噴射器10組 成，其中料池02下端出口與送料泵03相連接，送料泵03與預(yù)熱器04進(jìn)口相連接，預(yù)熱器 04出口與連消泵05相連接，連消泵05與加熱器06的進(jìn)口相連接，加熱器06的出口與保溫 管07相連接，保溫管07與噴射器10相連接，噴射器10與氣料分離器09的入口連接，氣料 分離器09的廢氣出口與預(yù)熱器04相連，氣料分離器09的下物料出口與送料泵08連接，送 料泵08與預(yù)熱器04的盤(pán)管入口相連接，預(yù)熱器04盤(pán)管出口與貯罐01入口相連接。
6. 權(quán)利要求5所述的提取設(shè)備，其特征在于所述預(yù)熱器04有2個(gè)蒸汽接口和內(nèi)置盤(pán)管通 道。
7. 權(quán)利要求5所述的提取設(shè)備，其特征在于所述加熱器06有1個(gè)蒸汽接口與外部供應(yīng)蒸 汽相連接， 一個(gè)料液進(jìn)口與連消泵05相連。
8. 權(quán)利要求5所述的提取設(shè)備，其特征在于所述保溫管道07為耐壓保溫的不銹鋼管，采 用U形管與水平管焊接活法蘭連接。
9. 權(quán)利要求5所述的提取設(shè)備，其特征在于所述噴射器10的噴料口與氣料分離器09的罐 壁成切線方向進(jìn)料，上端廢蒸汽出口與預(yù)熱器04蒸汽管入口相連接，出料口與送料泵08相 連。
10. 權(quán)利要求5所述的提取設(shè)備在含有半纖維素原料提取制備木聚糖液中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種木聚糖的連續(xù)蒸煮提取方法及其設(shè)備。該方法是將含半纖維素的生物原料粉碎成一定目數(shù)的小顆粒，與水按一定比例混合，經(jīng)送料泵至預(yù)熱器預(yù)熱，再由連消泵連續(xù)打入加熱器中進(jìn)行物料瞬間加熱，然后連續(xù)送入保溫管道中，物料經(jīng)過(guò)保溫管道進(jìn)入噴射器，快速噴入儲(chǔ)料罐。此方法木聚糖提取率高，適宜自動(dòng)控制，可連續(xù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度低，所用蒸汽負(fù)荷均衡，鍋爐利用率高。
文檔編號(hào)C08B37/00GK101608000SQ20081011094
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者侯重文, 凌沛學(xué), 張曉元, 朱希強(qiáng), 蘇移山, 郭學(xué)平 申請(qǐng)人:山東省生物藥物研究院