本實用新型涉及一種白色玉米醇溶蛋白的中試生產(chǎn)線，屬于玉米醇溶蛋白加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

某些藥物和食品對玉米醇溶蛋白成膜后的透明度和色澤要求高，然而現(xiàn)有工業(yè)化玉米醇溶蛋白產(chǎn)品顏色為黃色，限制了玉米醇溶蛋白在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。限制了玉米醇溶蛋白應(yīng)用的另一個原因是生產(chǎn)玉米醇溶蛋白所需的乙醇量大，且難以回收，導(dǎo)致成本過高。針對玉米醇溶蛋白加工領(lǐng)域的上述問題，急需設(shè)計一條能降低生產(chǎn)成本的白色玉米醇溶蛋白中試生產(chǎn)線。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的提供一種白色玉米醇溶蛋白的中試生產(chǎn)線，以實現(xiàn)白色玉米醇溶蛋白的規(guī)?；a(chǎn)。

本實用新型提供的一種白色玉米醇溶蛋白的中試生產(chǎn)線，包括加料系統(tǒng)、提取系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)、真空干燥設(shè)備、粉碎機與真空包裝機。下面對各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)間的連接和配合進行詳細說明。

加料系統(tǒng)，包括溶媒調(diào)配罐，溶媒調(diào)配罐的入口安裝有溶劑過濾器，對加入到溶媒調(diào)配罐的乙醇溶液進行過濾。溶媒調(diào)配罐內(nèi)安裝有在線溶劑濃度測定儀及溶劑流變計，在線溶劑濃度測定儀用于測定溶媒調(diào)配罐中溶劑乙醇的濃度，溶劑流變計用于測定從溶媒調(diào)配罐加入到提取循環(huán)罐中溶劑的體積數(shù)量。溶媒調(diào)配罐通過離心泵將溶媒調(diào)配罐中的溶劑泵入提取系統(tǒng)。

提取系統(tǒng)，包括逆流提取罐，逆流提取罐內(nèi)安裝有攪拌裝置，逆流提取罐外安裝有與之聯(lián)通的超聲波反應(yīng)器，使得逆流提取在超聲條件下進行。超聲波反應(yīng)器可采用聚能式超聲波反應(yīng)器。為了提高提取效率，逆流提取罐采用三級連續(xù)逆流提取罐，且每級逆流提取罐間通過濃漿隔膜泵聯(lián)通，最后一級逆流提取罐通過濃漿隔膜泵與過濾系統(tǒng)連接。

過濾系統(tǒng)依次包括刮刀式過濾器、粗濾液暫存罐、陶瓷膜過濾器、陶瓷膜濾液暫存罐、超納濾膜過濾器、超納濾液蛋白暫存罐，超納濾液色素暫存罐七部分；其中刮刀式過濾器為兩聯(lián)刮刀式過濾器，刮刀式過濾器的出液口通過濃漿隔膜泵泵入粗濾液暫存罐；粗濾液暫存罐的液體通過濃漿隔膜泵泵入陶瓷膜過濾器；陶瓷膜過濾器的濾液通過高壓離心泵泵入陶瓷膜濾液暫存罐；陶瓷膜濾液暫存罐的底部通過閥門和管線與超納濾膜過濾器的物料進口端連接，超納濾膜過濾器物料進口端的溶液通過濃漿隔膜泵泵入超納濾膜元件中，使料液進膜過濾；超納濾膜過濾器的滲透液出口端溶液通過高壓離心泵泵入超納濾液色素暫存罐，超納濾膜過濾器的料液出膜濃縮液出口端溶液通過濃漿隔膜泵泵入超納濾液蛋白暫存罐；超納濾液蛋白暫存罐的底部通過閥門和管線與超納濾液蛋白濃縮設(shè)備連接。

濃縮系統(tǒng)包括超納濾液蛋白濃縮設(shè)備、蛋白濃縮液暫存罐、溶劑回收暫存罐、刮板真空濃縮設(shè)備、螺旋纏繞管冷凝器、乙醇回收暫存罐及蛋白析出設(shè)備七個部分；其中超納濾液蛋白濃縮設(shè)備的滲透液出口端溶液通過高壓離心泵泵入溶劑回收暫存罐，其料液出膜濃縮液出口端溶液通過濃漿隔膜泵泵入蛋白濃縮液暫存罐；蛋白濃縮液暫存罐中的蛋白液通過濃漿隔膜泵泵入刮板真空濃縮設(shè)備；刮板真空濃縮設(shè)備的底部通過濃漿隔膜泵連接蛋白析出設(shè)備，其頂部通過管線連接螺旋纏繞管冷凝器，螺旋纏繞管冷凝器回收的乙醇經(jīng)高壓離心泵泵入乙醇回收暫存罐。

綜上所述，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點：

1、本實用新型公布了一種白色玉米醇溶蛋白的中試生產(chǎn)線，填補了白色玉米醇溶蛋白的生產(chǎn)線的空白。本實用新型采用逆流超聲提取設(shè)備與膜分離設(shè)備相結(jié)合生產(chǎn)玉米醇溶蛋白，生產(chǎn)出的玉米醇溶蛋白產(chǎn)品色澤白，品質(zhì)高；

2、本實用新型提供的中試生產(chǎn)線對使用的溶劑乙醇進行二次回收，實現(xiàn)了溶劑的可循環(huán)利用（乙醇的回收率可達到97%~98%），避免了溶劑對環(huán)境造成污染，降低了玉米醇溶蛋白的生產(chǎn)成本，同時使得玉米蛋白粉產(chǎn)品中無溶劑殘留，綠色健康。

附圖說明

圖1為本實用新型中試生產(chǎn)線加料系統(tǒng)及提取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖2為本實用新型中試生產(chǎn)線提取系統(tǒng)三級連續(xù)逆流提取罐的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖3為本實用新型中試生產(chǎn)線過濾系統(tǒng)中刮刀式過濾器與粗濾液暫存罐的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖4為本實用新型中試生產(chǎn)線過濾系統(tǒng)中陶瓷膜過濾器、陶瓷膜濾液暫存罐的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖5為本實用新型中試生產(chǎn)線過濾系統(tǒng)中超納濾膜過濾器、超納濾液蛋白暫存罐及超納濾液色素暫存罐的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖6為本實用新型中試生產(chǎn)線濃縮系統(tǒng)中超納濾液蛋白濃縮設(shè)備、超納濾液蛋白濃縮液暫存罐及溶劑回收暫存罐的結(jié)構(gòu)布局圖；

圖7為本實用新型中試生產(chǎn)線濃縮系統(tǒng)中刮板真空濃縮設(shè)備、螺旋纏繞管冷凝器、乙醇回收暫存罐及蛋白析出設(shè)備的結(jié)構(gòu)布局圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型的白色玉米醇溶蛋白的中試生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝作進一步說明。

（1）溶媒調(diào)配罐及溶劑調(diào)配

溶媒調(diào)配罐1的入口安裝有溶劑過濾器，對加入到溶媒調(diào)配罐的乙醇溶液進行過濾。溶媒調(diào)配罐內(nèi)安裝有在線溶劑濃度測定儀及溶劑流變計，在線溶劑濃度測定儀用于測定溶媒調(diào)配罐中溶劑乙醇的濃度，溶劑流變計用于測定從溶媒調(diào)配罐加入到提取循環(huán)罐中溶劑的體積數(shù)量。溶媒調(diào)配罐通過離心泵2將溶媒調(diào)配罐中的溶劑泵入提取系統(tǒng)。

溶劑調(diào)配：在溶媒調(diào)配罐中，添加乙醇與水，將乙醇水溶液調(diào)配成體積百分數(shù)為60%~95%的溶液。

（2）三級連續(xù)逆流提取罐及其提取工藝

逆流提取罐采用三級連續(xù)逆流提取罐3，且每級逆流提取罐間通過濃漿隔膜泵6聯(lián)通，最后一級逆流提取罐通過濃漿隔膜泵與過濾系統(tǒng)連接。每級逆流提取罐內(nèi)安裝有攪拌裝置4，逆流提取罐外安裝有與之聯(lián)通的超聲波反應(yīng)器5，使得逆流提取在超聲條件下進行。超聲波反應(yīng)器可采用聚能式超聲波反應(yīng)器。

每級提取工藝：在逆流提取罐中加入玉米蛋白粉，再按照玉米蛋白粉與乙醇溶液以1:3~1:25kg/L的固液比泵入乙醇水溶液。再開啟聚能式超聲波反應(yīng)器及提取裝置，在避光密閉條件下進行超聲提取，提取溫度為30℃~60℃，超聲頻率為10KHz~30KHz ，提取時間為15min~120min；攪拌速率為30~150轉(zhuǎn)/分。

（3）刮刀式過濾器及初過濾

采用兩聯(lián)刮刀式過濾器7對連續(xù)逆流超聲提取罐的提取液進行粗過濾，以除去提取溶液中玉米蛋白粉等大顆粒雜質(zhì)成分。刮刀式過濾器的濾網(wǎng)目數(shù)為60~120目，過濾壓力為-0.02MPa~0.1MPa，刮刀速率為70~120轉(zhuǎn)/分。刮刀式過濾器的出液口的濾液通過濃漿隔膜泵6泵入粗濾液暫存罐8。

（4）陶瓷膜過濾器及過濾

采用陶瓷膜過濾器9對粗濾液暫存罐中的液體進行過濾以除去提取溶液中的纖維與果膠等雜質(zhì)。將粗濾液暫存罐8的液體通過濃漿隔膜泵6泵入陶瓷膜過濾器9進行過濾。陶瓷膜過濾的膜孔徑為50~100um，壓力范圍0~10bar，溫度：20℃~100℃。濾液通過高壓離心泵泵入陶瓷膜濾液暫存罐10。

（5）超納濾膜過濾器及過濾

采用超納濾膜過濾器11將陶瓷膜濾液暫存罐10的液體進行過濾，使色素與玉米醇溶蛋白分開。打開陶瓷膜濾液暫存罐10底部的閥門，使其中的液體進入超納濾膜過濾器11進行過濾。超納濾膜過濾器11的膜孔徑為10kDa~80kDa，壓力范圍0~40bar，溫度：20℃~100℃。超納濾膜過濾器11的滲透液出口端的液體通過離心泵2泵入超納濾液色素暫存罐13；超納濾膜過濾器11的料液出膜濃縮液出口端的液體通過濃漿隔膜泵6泵入超納濾液蛋白暫存罐12。超納濾液蛋白暫存罐12的底部通過閥門和管線與超納濾液蛋白濃縮設(shè)備14連接。

（6）超納濾液蛋白濃縮設(shè)備及蛋白濃縮與乙醇回收

采用超納濾液蛋白濃縮設(shè)備14對超納濾液蛋白暫存罐12中的玉米醇溶蛋白溶液進行濃縮。打開超納濾液蛋白暫存罐12底部的閥門，使其中的玉米醇溶蛋白液進入超納濾液濃縮設(shè)備14。超納濾液濃縮設(shè)備14的膜孔徑為360Da，壓力范圍0~40bar，溫度為20℃~40℃。超納濾液蛋白濃縮設(shè)備11的滲透液出口端通過離心泵2泵入溶劑回收暫存罐16進行回收，其料液出膜濃縮液出口端的液體通過濃漿隔膜泵6泵入蛋白濃縮液暫存罐15。

（7）刮板真空濃縮設(shè)備及蛋白的真空濃縮

采用刮板真空濃縮設(shè)備17對蛋白濃縮液暫存罐15中的液體進行真空濃縮。將蛋白濃縮液暫存罐15中的蛋白液通過濃漿隔膜泵6泵入刮板真空濃縮設(shè)備17，控制濃縮溫度為30℃~45℃，壓力為-0.02MPa~0.1MPa，濃縮時間為10 min~180 min，濃縮至濃縮液中酒精濃度為40%時泵入蛋白析出設(shè)備20，加水沉淀析出玉米醇溶蛋白濕粉。刮板真空濃縮設(shè)備17的頂部通過管線連接螺旋纏繞管冷凝器18，螺旋纏繞管冷凝器回收的乙醇冷卻后經(jīng)離心泵2泵入乙醇回收暫存罐19回收利用。

（8）真空干燥

將玉米醇溶蛋白濕粉真空干燥，得到玉米醇溶蛋白粉。真空干燥溫度為30℃~60℃，壓力為0.2kPa~0.9kPa，干燥時間為60 min~360 min。

（9）粉碎

將玉米醇溶蛋白粉在20℃~50℃條件下，粉碎成100~200目的玉米醇溶蛋白粉。

（10）真空包裝

將玉米醇溶蛋白粉真空包裝，包裝溫度為20℃~50℃，真空壓力為0.1Pa~0.1MPa，抽真空時間1s~30s，熱封溫度70℃~90℃，熱封時間1s~10s。

上述生產(chǎn)線中所有的電機、隔膜濃漿泵與離心泵等電氣設(shè)備均要求防爆。

上述生產(chǎn)線及工藝生產(chǎn)的玉米醇溶蛋白得率為35%~40%，其蛋白質(zhì)含量為89%~92%，經(jīng)檢測其色度L值48~57（L值表黑白），a值為2~5（a值表紅綠），b值為3~9（b值表藍黃）。