專利名稱：一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)副產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種用植物提取液作 為分離劑分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法，適應(yīng)于以葛根為原料精制出葛根淀粉產(chǎn) 品。
背景技術(shù)：
葛(Pueraria DC)多年生藤本豆科植物，自然生長(zhǎng)于荒郊野嶺，分布于我 國(guó)廣闊的丘陵山區(qū)，資源豐富。用葛根為原料提取的葛根淀粉，富含人體必需 的多種氨基酸、維生素、葛多糖及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。作為無(wú)污染綠色食品，自古 以來(lái)一直是我國(guó)著名土特產(chǎn)，深受國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)青睞，國(guó)家衛(wèi)生部2002年3月已 將葛根列入"既是藥品又是食品"的名單中。
目前，葛根淀粉生產(chǎn)主要問(wèn)題是在對(duì)生長(zhǎng)很不規(guī)則、凹凸粗糙的表皮處理 以及對(duì)葛根淀粉乳雜質(zhì)的分離上。國(guó)內(nèi)至今延用的傳統(tǒng)加工方法以及近年來(lái)工 業(yè)化生產(chǎn)用的成套設(shè)備，其主要生產(chǎn)工序是原料清洗、銼磨去皮，并要求去皮 率達(dá)到80%以上，造成根皮中富含對(duì)人體具有保健作用的葛根黃酮物質(zhì)損失嚴(yán) 重；清理原料時(shí)，破損的塊莖因難以凈洗，棄之較多，資源浪費(fèi)很大；對(duì)葛乳 漿雜質(zhì)的處理，利用除沙器等多道工序，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，加工成本高，產(chǎn)品質(zhì)量難 以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種加工葛根淀粉的新方法，旨在應(yīng)用這種技術(shù)改 進(jìn)生產(chǎn)工藝，以提高葛根淀粉的產(chǎn)出率和生產(chǎn)效率以及葛根黃酮的保存率。其 產(chǎn)品品質(zhì)符合國(guó)家優(yōu)質(zhì)淀粉的理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)，達(dá)到外貿(mào)出口產(chǎn)品要求。 同時(shí)，生產(chǎn)成本降低，資源浪費(fèi)減少。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，改進(jìn)目前工業(yè)化組合設(shè)備生產(chǎn)工藝流程中的物料清 洗、去皮、凈洗三道工序?yàn)橐坏罌_洗；改進(jìn)淀粉分離的兩次碎解(破碎、磨漿), 兩次篩分，用機(jī)械除砂與分離蛋白質(zhì)為一次碎解并篩分， 一次性在乳漿中添加 植物天然原生粘液質(zhì)解決雜質(zhì)分離，以減少工藝程序，提高淀粉及葛根黃酮收 得率。此發(fā)明與傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)相比，給出的工藝為
傳統(tǒng)工藝
4葛根一清洗(刮皮)一切斷一碎解一篩分(去粗纖維)一葛乳漿(過(guò)濾去 細(xì)纖維)一沉淀(去黃漿)一漂洗一沉淀(去上層糊粉層、下層泥沙)一精淀 粉一干燥一成品
現(xiàn)行工業(yè)化組合設(shè)備生產(chǎn)工藝
葛根一分級(jí)(去除碎塊)一清洗(清洗機(jī))一碎解一磨漿—漿渣粗分離(曲 篩去粗纖維)一粉漿除砂(除沙器去泥沙)一淀粉乳細(xì)分離(立式離心機(jī)去細(xì) 渣)一漿汁分離(碟片離心機(jī)去黃漿)一濃縮(刮刀式離心機(jī)或噴嘴式離心機(jī)) —濕淀粉一干燥一成品
本發(fā)明給出的新工藝
葛根一沖洗一碎解(去粗纖維)一篩分(離心篩去細(xì)纖維)一漿汁分離(旋 液分離器去黃漿)一淀粉乳凈化(加入植物提取液去除泥沙)一濃縮(刮刀式 離心機(jī))一濕淀粉一干燥一成品
葛根生長(zhǎng)的不規(guī)則及采挖貯運(yùn)難免有機(jī)械損傷?，F(xiàn)行工藝在加工前對(duì)原料 剔除碎塊是必不可少的一道工序。加工時(shí)大量用水，反復(fù)磨擦清除根皮泥沙， 這樣不僅造成了破損根莖的丟失浪費(fèi)，還使原料斷面在洗滌機(jī)械不停旋轉(zhuǎn)相互 撞擊下，造成斷面淀粉粒的隨水流失。本發(fā)明給出的方法是葛根出土，只要新 鮮未腐爛變質(zhì)，破損碎塊都可用以加工。只需用水沖掉表皮的大塊泥團(tuán)，無(wú)須 去皮，即可直接進(jìn)入碎解機(jī)碎解。碎解以破壞葛根細(xì)胞釋放出淀粉為目的，破 壞程度愈大，出粉率愈高。要求破碎度在90%以上。碎解機(jī)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通 用型薯類破碎分離兩用機(jī)，其工作狀況可根據(jù)加工量選配機(jī)型。集碎解與篩分 于一體，入口處為齒式滾筒，下部設(shè)有刷式網(wǎng)篩，內(nèi)裝有進(jìn)水沖洗裝置。機(jī)械 工作時(shí)，葛根與水同時(shí)入機(jī)，碎解后的漿渣經(jīng)配水比l : 6稀釋，在機(jī)內(nèi)即可 經(jīng)80目網(wǎng)篩將粗纖維分離。乳漿直接進(jìn)入裝有120目網(wǎng)篩的離心篩分離出細(xì)纖 維。為使成品淀粉成色好，分離出來(lái)的黃褐色葛乳漿在通過(guò)0.45-0.60MPa壓力 下進(jìn)入旋液分離器脫去黃漿。因鮮根未經(jīng)過(guò)凈洗，脫去黃漿的濕淀粉含有泥沙， 根皮等微粒雜質(zhì)。為一次性凈化淀粉乳，分離出乳漿中存有的微粒雜質(zhì)，按雜 質(zhì)與淀粉在水中不同比重，利用重力沉降分離原理，將濕淀粉沖配水l : 8稀釋。 在乳漿流入沉降器或積液池的管(槽)中，按比例兌入雜質(zhì)分離劑干擾沉降， 在一定時(shí)間里清晰分離出雜質(zhì)，從而得到純度高于99.8%的葛根淀粉乳。分離 劑用天然植物制成。
蕨，多年生草本植物，是我國(guó)歷史悠久的古老蔬菜，我國(guó)除西北沙漠地區(qū)外，各地都有分布。常生于濕潤(rùn)的山林坡地或灌木林下，株高30-90cm，根狀 莖常具銹褐色鶯毛，單株3-7葉簇生，長(zhǎng)圓狀披針形，二回羽狀分裂，葉背密 生褐色孢子囊。其嫩莖經(jīng)加工便可制作出價(jià)格昂貴的出口菜干。根莖中含多種 微量元素以及蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠和黃酮類物質(zhì)，具清熱解毒、祛瘀止血的 藥用功效。具有"有病治病，無(wú)病防病"美譽(yù)。
蕨根莖含有的粘液(mucilage)及果膠質(zhì)是一種無(wú)特定形狀粘稠狀液體， 有很強(qiáng)的親水性。經(jīng)打漿過(guò)濾制取的提取液與葛乳漿淀粉粒表面特有的薄層軟 質(zhì)膜結(jié)合，很快被淀粉分子吸附，使溶液中聚集在一起的淀粉分子間相互隔離， 短時(shí)間即出現(xiàn)淀粉粒在溶液中呈單個(gè)勻散，從而減少淀粉分子間相互碰撞凝沉 機(jī)會(huì)，延長(zhǎng)淀粉懸浮時(shí)間。當(dāng)加工完畢，葛乳漿在沉降器或集液池靜止時(shí)，由 于提取液的添加，淀粉與雜質(zhì)比重不同，即出現(xiàn)淀粉呈乳融狀懸浮，而泥沙等 雜質(zhì)因細(xì)胞外無(wú)粘質(zhì)膜，不能與提取液膠質(zhì)體結(jié)合，并通過(guò)淀粉粒間空隙迅速 下沉，出現(xiàn)分離。水溫15'C以下，20分鐘內(nèi)，分離線達(dá)到穩(wěn)定，這時(shí)通過(guò)裝在 沉降器外側(cè)的透明觀察管可清楚視見(jiàn)乳白色淀粉漿與棕褐色雜質(zhì)沉淀的分層位 置，及時(shí)將安裝在沉降器下部錐形底尖端閥門打開(kāi)棄除雜質(zhì)。亦可用吸程泵抽 提上部淀粉漿。為保證淀粉純潔度100%，在應(yīng)用下排雜質(zhì)或上提淀粉乳兩方法 時(shí)，均須保留距分離線上下10厘米左右液層轉(zhuǎn)遞下班連續(xù)作業(yè)或單獨(dú)分離。
排放或抽提出的純質(zhì)淀粉乳直接進(jìn)入刮刀式離心機(jī)濃縮，使水分含量降至 40%以下就可進(jìn)入干燥程序。(小型淀粉廠可將抽提液直接接入池，經(jīng)20小時(shí)靜 置沉淀后除去上清液取結(jié)塊濕淀粉晾曬或入干燥室)。干燥選用氣流熱風(fēng)干燥 機(jī)，熱風(fēng)溫度控制在135-150°C。濕淀粉在熱空氣作用下水分快速傳出，淀粉 粒的溫度不會(huì)太高，干燥所需時(shí)間短，可確保淀粉不發(fā)生降解變質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
提取葛根淀粉其步驟如下
1.原料整理鮮葛根在加工前應(yīng)將霉變、腐爛，葛頸鼻、捆扎物等夾雜物 去除，及時(shí)在72小時(shí)內(nèi)加工，以防止在室溫下貯藏的鮮根霉變，淀粉轉(zhuǎn)化為糖， 影響淀粉回收率。
'2.沖洗為降低對(duì)碎解機(jī)械的磨損，需用水沖洗葛根表皮粘附的泥沙并濕 潤(rùn)物料。根據(jù)生產(chǎn)量和自動(dòng)化程度不同選用清^fe機(jī)械、清洗池。葛根通過(guò)輸送 帶上壓力水噴淋沖洗，將表皮泥團(tuán)擊落為宜。
3.碎解碎解以破壞葛根的組織結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞破裂，微小的淀粉粒能順利地從葛根塊莖中解體、分離，即物料破碎度越高越好。選用多功能薯類分離機(jī)，
線速度38米/秒，優(yōu)于大功率錘片機(jī)。薯用粉碎機(jī)一機(jī)多用，漿渣分離于一體。 葛根破碎部位為齒式軋輥，軋輥下裝有進(jìn)水管，破碎后所含大量纖維物料給以 1 : 6配水比沖刷稀釋，經(jīng)機(jī)體下部絞龍送往篩網(wǎng)，當(dāng)即將粗纖維與葛乳漿分離， 分別從機(jī)端排出。對(duì)淀粉含量高的葛根，葛乳漿濃度高，為增加分離效果，可 提高機(jī)內(nèi)供水比或粗渣二次入機(jī)同時(shí)供水沖濾。破碎的程度直接受爪齒高度、 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響。要求野生葛根(粗纖維含量高)軋輥上爪齒高1.2-1.5mm，三 角形排列的齒間距10mm;種植的粉葛根用通用型加工薯類滾筒，即齒高 0.8-lmm，齒間距8ram。機(jī)內(nèi)網(wǎng)篩配用80目金屬篩，以提高耐用率。
4. 精篩經(jīng)粉碎機(jī)初濾下來(lái)的葛乳漿直接輸入裝有120目網(wǎng)篩的離心篩， 分離出上述80目機(jī)篩濾下的細(xì)質(zhì)纖維。
5. 漿汁分離精篩后的葛乳漿進(jìn)入旋液分離器分離出葛根黃漿(含蛋白質(zhì) 的麩質(zhì)水)。
6. 凈化與脫水經(jīng)旋液分離器脫去黃漿的濕淀粉，因清洗工序未經(jīng)去皮、 凈洗，存有一定的根皮泥沙微粒。配以濕淀粉重的1 :8的清水，稀釋后連續(xù)作 業(yè)，在乳漿中添加蕨根莖提取液作分離劑，利用沉降器將淀粉與雜質(zhì)分離。
制取分離劑取用的蕨根，其嫩莖加工可制成菜干供食用的多年生植物。選 取鮮根莖，去除枯腐的的老化末端、表皮銹褐色茸毛，保留新葉柄1-2cm，刷 盡泥沙，入破碎機(jī)或錘擊成糜，按鮮根莖重l : 20配以PH6. 5-7.5水稀釋，過(guò) 120目網(wǎng)篩去渣，制取出粘稠狀根莖提取液，盛裝于不銹鋼或硬塑桶中，置2-15 'C室溫下蔽光貯存。其貯期不超過(guò)48小時(shí)。為做到鮮根莖隨用隨取，可將山野 中挖取的根莖假植在濕沙中。
沉降器為一帶錐底(錐角90° -95° )的圓柱體罐，直徑1.5m，高2-2. 5m， 其大小可根據(jù)生產(chǎn)量制作。沉降器的側(cè)壁裝有連接上下罐體的透明觀察管，另 一側(cè)距底每隔50cni高度安裝一個(gè)排液閘閥。
為防止葛乳漿在凈化前沉淀，在上述工藝離心機(jī)工作，乳漿排往沉降器或 積液池的端口，按每噸葛乳漿(波美度在7-8之間)2000ml比例輸入分離劑。 由于原料淀粉含量不同，分離劑用量按照乳漿濃度增減。根據(jù)以上用量，波美 度在8以上，每上升一波美度，每噸乳漿增加160ml，波美度在7以下，每減 少一波美度，每噸減用分離劑100ml。葛乳漿最大濃度應(yīng)控制在10波美度之內(nèi)。 超過(guò)10波美度則須用水稀釋。分離劑加入應(yīng)在加工始期進(jìn)行，主要使之在葛乳漿中勻散，防止加工途中乳漿在沉降器中沉淀。
加工完畢，當(dāng)葛乳漿在沉降器中靜止時(shí)，通過(guò)觀察管2分鐘內(nèi)即可視見(jiàn)乳 白色淀粉液與泥沙雜質(zhì)明顯分離。上部為純淀粉懸融液，下部為不溶性的根皮 纖維及泥沙雜質(zhì)。15-20分鐘，分離線達(dá)到穩(wěn)定，沉降結(jié)束，可將上部純質(zhì)淀 粉乳從沉降器一側(cè)閘閥排出，其雜質(zhì)從下部錐底尖端瀉出。排出的淀粉乳純凈 度達(dá)到99.8%以上。若排往積液池可經(jīng)24小時(shí)沉淀排去上清液即得到含水量 85%左右結(jié)塊濕淀粉。為將淀粉乳快速脫水，在沉降器開(kāi)閘排乳時(shí)，直接進(jìn)入真 空吸濾機(jī)或1200轉(zhuǎn)/分鐘刮刀式離心機(jī)，通過(guò)作業(yè)，可在2分鐘內(nèi)得到含水量低 于40%的濕淀粉。
7.干燥濕淀粉送進(jìn)干燥設(shè)備進(jìn)行干燥，宜用氣流熱風(fēng)干燥機(jī)，熱風(fēng)溫度 控制在135。C-15(TC。若用干燥室，干燥需分段進(jìn)行，開(kāi)始溫度控制在55°C-60 °C， 20小時(shí)后升溫到65'C-70°C，經(jīng)3.5-4小時(shí)脫水，冷卻后即可包裝入庫(kù)。 干燥后的葛根淀粉潔白，含水量小于13%，凈度達(dá)到99.8%以上。
權(quán)利要求
1、一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法，其特征是A、葛根的清理與沖洗選取枯葉期(秋末至春初)采挖未霉?fàn)€的鮮根，去除須根、葛頸鼻等夾雜物，沖洗表皮泥沙并濕潤(rùn)物料10-12分鐘；B、碎解用碎解機(jī)將葛根破碎，破碎程度在90％以上；C、篩分按原料配水比1∶6，將碎解分離粗纖維后的葛乳漿通過(guò)裝有120目網(wǎng)篩的離心篩借助離心力篩分去除葛根細(xì)質(zhì)纖維；D、漿汁分離篩分后的黃褐色乳漿通過(guò)0.45-0.60MPa壓力進(jìn)入旋液分離器分離出含蛋白質(zhì)的黃漿。濕淀粉配以1∶8的水稀釋至7-8波美度；E、制備分離劑選用蕨鮮根莖，去葉后貯藏于濕沙中，應(yīng)用時(shí)洗凈，碎解，分離纖維制得分離劑；F、葛乳漿凈化漿汁分離后的濕淀粉，用水稀釋至10波美度以下。根據(jù)葛乳漿濃度高低，兌入不同比例分離劑，兌入后葛乳漿即進(jìn)入淀粉乳懸浮，雜質(zhì)沉淀，20分鐘內(nèi)完成雜質(zhì)分離；G、脫水分離得出的純質(zhì)淀粉乳經(jīng)機(jī)械濃縮，脫水至含水量40％以下。宜選用真空吸濾機(jī)或刮刀式離心機(jī)。H、干燥
2 、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法，其特征是 分離劑的制備。取蕨鮮根莖，除去老化枯腐的尾端及表皮銹褐色茸毛，保留鮮 葉柄l-2厘米，刷洗泥沙，碎解成糜，用PH6.5-7.5水稀釋，配水比為鮮根重的 1 : 20。取120目網(wǎng)篩篩分去纖維，制得的葛乳漿雜質(zhì)分離劑，置不銹鋼或塑制 貯存器中，1(TC-15。C以下蔽光貯藏不超過(guò)36小時(shí)，貯藏溫度5。C-1(TC為48小 時(shí)，5'C以下不超過(guò)60小時(shí)。
3 、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法，其特征是 葛乳漿的凈化。脫去黃漿的濕淀粉須在48小時(shí)內(nèi)完成雜質(zhì)分離，以防止乳漿發(fā) 酵。將濕淀粉用水稀釋至10波美度以下，按每噸(波美度在7-8之間)2000ml 比例均勻混合雜質(zhì)分離劑。根據(jù)乳漿濃度，波美度在8以上，每上升一波美度, 每噸乳漿分離劑用量增加160ml;波美度在7以下，每減少1波美度每噸減用分 離劑100ml。葛乳漿超過(guò)10波美度則需用水稀釋。分離劑應(yīng)用程序是在乳漿 開(kāi)始流往沉降器或積液池的流管中，按應(yīng)用總量， 一次性或逐步在流液中兌入， 以防止淀粉與雜質(zhì)沉淀。葛乳漿在輸往積液容器終流后2分鐘，就可觀察到淀粉與雜質(zhì)分離，15-20 分鐘雜質(zhì)沉降結(jié)束，分離線達(dá)到穩(wěn)定。上部純質(zhì)淀粉乳用泵抽提或經(jīng)排液閘瀉 出，下部根皮微粒及泥沙雜質(zhì)通過(guò)底部閥門排放清除。為保持淀粉乳純凈度， 抽排淀粉乳或雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)保留分離線上下各5cm不予凈排，可延遞下班次連續(xù) 作業(yè)或排出單獨(dú)分離。
4 、根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法，其特征是 濕淀粉干燥，淀粉乳通過(guò)機(jī)械濃縮含水量在40%以下的濕淀粉送進(jìn)干燥設(shè)備進(jìn) 行干燥。為在短時(shí)間內(nèi)完成作業(yè)，宜選用氣流干燥機(jī)，并以熱風(fēng)爐作為氣流干 燥熱風(fēng)的來(lái)源，溫度控制在135°C-150°C。若用干燥室干燥，溫度前期控制在 55°C-60°C， 20小時(shí)后溫度升至65匸-7(TC，經(jīng)3.5-4小時(shí)淀粉的干燥即可完成， 其含水量小于13%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離葛根淀粉乳雜質(zhì)的方法。本發(fā)明公開(kāi)了一種利用可食用天然植物提取液制作分離劑，在一定時(shí)間里，干擾葛根淀粉乳淀粉粒沉降，以物理法，一次性徹底清除葛根淀粉乳中泥沙等雜質(zhì)。以解決葛根粗糙凹凸表皮難以凈洗，主要貯存在外皮部的葛根黃酮物質(zhì)去皮損失，以及機(jī)械損傷的碎塊根莖資源浪費(fèi)問(wèn)題。該工藝保留表皮加工，工藝簡(jiǎn)單，方法易行，無(wú)污染，加工效率高。廣泛適用于規(guī)?；约爸行∑髽I(yè)以葛根等地下塊莖作物淀粉的生產(chǎn)，達(dá)到制取純天然綠色食品之目的。
文檔編號(hào)C08B30/00GK101648999SQ20091017669
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者汪盛明 申請(qǐng)人:汪盛明