一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置的制造方法
【專利摘要】一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，包括超聲處理箱和膜分離柱，還包括超聲控制儀、溫控儀、循環(huán)控制模塊等，通過超聲控制儀控制超聲功率、超聲時間、超聲振幅，通過溫控儀控制加熱溫度，通過循環(huán)控制模塊對淀粉乳液循環(huán)處理，通過膜分離柱分離出淀粉納米晶和淀粉殘體。本實用新型與傳統(tǒng)裝置相比，具有流程短、能耗低、設(shè)備簡便、效率高、對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好型淀粉納米晶生產(chǎn)裝置。本反應(yīng)裝置能精確控制和處理溫度，有效分離出淀粉納米晶和淀粉殘體，淀粉納米晶的制備效率高，可廣泛應(yīng)用于淀粉納米晶領(lǐng)域的研究。
【專利說明】
一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，屬于食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]淀粉納米晶是淀粉顆粒除去非結(jié)晶無定形部分后得到長20-40nm、寬15-30nm、厚5_7nm的片狀晶體，淀粉納米晶是一種淀粉深加工產(chǎn)品。淀粉納米晶因具有納米特性且可再生、可生物降解等優(yōu)點而在食品、醫(yī)藥、復(fù)合材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。目前我國淀粉納米晶的生產(chǎn)方法主要酸法、酶法、高壓均質(zhì)法和伽馬輻射法等，但酸法耗時長且產(chǎn)率低，酶法制備的淀粉納米晶顆粒大小不均勻、性質(zhì)不穩(wěn)定，高壓均質(zhì)法易破壞納米晶結(jié)構(gòu)，伽馬輻射法易造成無定形物殘留、納米晶純度低，不利于于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0003]為了解決淀粉納米晶的生產(chǎn)難題，經(jīng)過多年實驗研究，
【申請人】發(fā)明了一種淀粉納米晶的生產(chǎn)工藝:超聲法，超聲法與傳統(tǒng)方法相比，具有效率高、流程短、能耗低、工藝簡單、對環(huán)境無污染的優(yōu)點，
【申請人】于2011年申請了專利“超聲法制備抗性淀粉反應(yīng)裝置”，專利號:201120517157.3。在這幾年中，經(jīng)過
【申請人】的研究，發(fā)現(xiàn)專利號為201120517157.3的“超聲法制備抗性淀粉反應(yīng)裝置”存在以下缺點:此裝置為一體化裝置，不能有效分離出淀粉納米晶和淀粉殘體，不利于提高生產(chǎn)效率和工業(yè)化生產(chǎn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，可實現(xiàn)超聲處理和膜分離連續(xù)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，包括超聲處理箱和膜分離柱，超聲處理箱主要由內(nèi)層箱體、外層箱體和箱蓋組成，內(nèi)層箱體與外層箱體的上部開設(shè)有箱體口，內(nèi)層箱體嵌入到外層箱體內(nèi)，其內(nèi)部為反應(yīng)室，在內(nèi)層箱體和外層箱體之間為夾層，箱蓋蓋在外層箱體的箱體口上;箱蓋上部的進(jìn)料斗經(jīng)進(jìn)料管線與反應(yīng)室連通，進(jìn)料斗與箱蓋之間的進(jìn)料管線上裝有進(jìn)料閥；超聲發(fā)生器穿過箱蓋并伸入到反應(yīng)室內(nèi)，超聲發(fā)生器的下端連接有超聲探頭，超聲發(fā)生器的上端經(jīng)導(dǎo)線依次與超聲控制儀、電控箱連接;夾層間的加熱棒經(jīng)導(dǎo)線與電控箱連接;反應(yīng)室內(nèi)的熱電偶經(jīng)導(dǎo)線依次與溫控儀、電控箱連接;進(jìn)液管線的一端插入到夾層的上端，其另一端伸出外層箱體，在露出外層箱體的進(jìn)液管線上裝有進(jìn)液閥；排液管線的一端插入到夾層的下端，其另一端伸出外層箱體，在露出外層箱體的排液管線上裝有排液閥；卸料管線的一端插入反應(yīng)室的下部，其另一端與輸送栗連接，在外層箱體與輸送栗間的卸料管線上裝有卸料閥，輸送栗經(jīng)卸料管線與膜分離柱的上端連接;膜分離柱的下端經(jīng)循環(huán)管線依次與循環(huán)控制閥、循環(huán)控制模塊連接，循環(huán)控制模塊經(jīng)循環(huán)管線與進(jìn)料閥和外層箱體間的進(jìn)料管線連通，循環(huán)控制模塊經(jīng)導(dǎo)線與電控箱連接;膜分離柱經(jīng)導(dǎo)線與壓力流量控制模塊連接，壓力流量控制模塊經(jīng)導(dǎo)線與電控箱連接;排料管線的一端與膜分離柱連接，在排料管線上裝有排料閥。
[0006]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層箱體由不銹鋼材料制成。
[0007]進(jìn)一步地，所述箱蓋與外層箱體均由絕熱材料制成。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型與專利號為201120517157.3的“超聲法制備抗性淀粉反應(yīng)裝置”比，能有效分離出淀粉納米晶和淀粉殘體;本實用新型與傳統(tǒng)裝置相比，具有流程短、能耗低、設(shè)備簡便、效率高、對環(huán)境無污染，是一種環(huán)境友好型淀粉納米晶生產(chǎn)裝置。本反應(yīng)裝置能精確控制和處理溫度，有效分離出淀粉納米晶和淀粉殘體，淀粉納米晶的制備效率高，可廣泛應(yīng)用于淀粉納米晶領(lǐng)域的研究。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖中標(biāo)號:
[0012]1、超聲處理箱，2、內(nèi)層箱體，3、外層箱體，4、箱蓋，5、反應(yīng)室，6、夾層，7、進(jìn)料斗，8、進(jìn)料管線，9、進(jìn)料閥，10、超聲發(fā)生器，11、超聲探頭，12、超聲控制儀，13、電控箱，14、加熱棒，15、熱電偶，16、溫控儀，17、進(jìn)液管線，18、進(jìn)液閥，19、排液管線，20、排液閥，21、卸料管線，22、輸送栗，23、卸料閥，24、膜分離柱，25、循環(huán)管線，26、循環(huán)控制模塊，27、循環(huán)控制閥，28、壓力流量控制模塊，29、排料管線，30、排料閥。
【具體實施方式】
[0013]如圖1，一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，包括超聲處理箱I和膜分離柱24，超聲處理箱I主要由內(nèi)層箱體2、外層箱體3和箱蓋4組成，內(nèi)層箱體2與外層箱體3的上部開設(shè)有箱體口，內(nèi)層箱體2嵌入到外層箱體3內(nèi)，其內(nèi)部為反應(yīng)室5，在內(nèi)層箱體2和外層箱體3之間為夾層6，箱蓋4蓋在外層箱體3的箱體口上;箱蓋4上部的進(jìn)料斗7經(jīng)進(jìn)料管線8與反應(yīng)室5連通，進(jìn)料斗7與箱蓋4之間的進(jìn)料管線8上裝有進(jìn)料閥9;超聲發(fā)生器10穿過箱蓋4并伸入到反應(yīng)室5內(nèi)，超聲發(fā)生器10的下端連接有超聲探頭11，超聲發(fā)生器10的上端經(jīng)導(dǎo)線依次與超聲控制儀12、電控箱13連接;夾層6間的加熱棒14經(jīng)導(dǎo)線與電控箱13連接;反應(yīng)室5內(nèi)的熱電偶15經(jīng)導(dǎo)線依次與溫控儀16、電控箱13連接;進(jìn)液管線17的一端插入到夾層6的上端，其另一端伸出外層箱體3，在露出外層箱體3的進(jìn)液管線17上裝有進(jìn)液閥18;排液管線19的一端插入到夾層6的下端，其另一端伸出外層箱體3，在露出外層箱體3的排液管線19上裝有排液閥20;卸料管線21的一端插入反應(yīng)室5的下部，其另一端與輸送栗22連接，在外層箱體3與輸送栗22間的卸料管線21上裝有卸料閥23，輸送栗22經(jīng)卸料管線21與膜分離柱24的上端連接；膜分離柱24的下端經(jīng)循環(huán)管線25依次與循環(huán)控制閥27、循環(huán)控制模塊26連接，循環(huán)控制模塊26經(jīng)循環(huán)管線25與進(jìn)料閥9和外層箱體3間的進(jìn)料管線8連通，循環(huán)控制模塊26經(jīng)導(dǎo)線與電控箱13連接;膜分離柱24經(jīng)導(dǎo)線與壓力流量控制模塊28連接，壓力流量控制模塊28經(jīng)導(dǎo)線與電控箱13連接;排料管線29的一端與膜分離柱24連接，在排料管線29上裝有排料閥30。
[0014]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層箱體2由不銹鋼材料制成。
[0015]進(jìn)一步地，所述箱蓋4與外層箱體3均由絕熱材料制成。
[0016]使用方法:
[0017]I)使用前，先關(guān)閉所用閥門；
[0018]2)關(guān)閉排液閥20，開啟進(jìn)液閥18，將冷卻介質(zhì)注入到內(nèi)層箱體2與外層箱體3間的夾層6內(nèi)；
[0019]3)通過溫控儀16設(shè)定反應(yīng)室5內(nèi)的處理溫度，開啟電控箱13對加熱棒14供電，進(jìn)而對夾層6內(nèi)的冷卻介質(zhì)進(jìn)行加熱；
[0020]4)將物料加入到進(jìn)料斗7中，開啟進(jìn)料閥9，物料由進(jìn)料斗7進(jìn)入反應(yīng)室5;
[0021]5)通過超聲控制儀12設(shè)置超聲功率、超聲時間、超聲振幅，對反應(yīng)室5內(nèi)的物料進(jìn)行超聲；
[0022]6)通過壓力流量控制模塊28設(shè)定膜分離柱24的壓力和流量，超聲一段時間后，開啟卸料閥23，物料通過輸送栗22由反應(yīng)室5進(jìn)入膜分離柱24;
[0023]7)開啟循環(huán)控制閥27，物料經(jīng)循環(huán)控制模塊26返回反應(yīng)室5;
[0024]8)循環(huán)一段時間后，開啟排料閥30，將物料排出；
[0025]9)對排出的物料冷凍干燥，即獲得淀粉納米晶。
【主權(quán)項】
1.一種制備淀粉納米晶的反應(yīng)裝置，包括超聲處理箱(I)和膜分離柱(24)，其特征在于:超聲處理箱(I)主要由內(nèi)層箱體(2)、外層箱體(3)和箱蓋(4)組成，內(nèi)層箱體(2)與外層箱體(3)的上部開設(shè)有箱體口，內(nèi)層箱體(2 )嵌入到外層箱體(3)內(nèi)，其內(nèi)部為反應(yīng)室(5)，在內(nèi)層箱體(2)和外層箱體(3)之間為夾層(6)，箱蓋(4)蓋在外層箱體(3)的箱體口上；箱蓋(4)上部的進(jìn)料斗(7)經(jīng)進(jìn)料管線(8)與反應(yīng)室(5)連通，進(jìn)料斗(7)與箱蓋(4)之間的進(jìn)料管線(8)上裝有進(jìn)料閥(9);超聲發(fā)生器(10)穿過箱蓋(4)并伸入到反應(yīng)室(5)內(nèi)，超聲發(fā)生器(10)的下端連接有超聲探頭(11)，超聲發(fā)生器(10)的上端經(jīng)導(dǎo)線依次與超聲控制儀(12)、電控箱(13)連接;夾層(6)間的加熱棒(14)經(jīng)導(dǎo)線與電控箱(13)連接;反應(yīng)室(5)內(nèi)的熱電偶(15)經(jīng)導(dǎo)線依次與溫控儀(16)、電控箱(13)連接;進(jìn)液管線(17)的一端插入到夾層(6)的上端，其另一端伸出外層箱體(3)，在露出外層箱體(3)的進(jìn)液管線(17)上裝有進(jìn)液閥(18);排液管線(19)的一端插入到夾層(6)的下端，其另一端伸出外層箱體(3)，在露出外層箱體(3)的排液管線(19)上裝有排液閥(20);卸料管線(21)的一端插入反應(yīng)室(5)的下部，其另一端與輸送栗(22)連接，在外層箱體(3)與輸送栗(22)間的卸料管線(21)上裝有卸料閥(23)，輸送栗(22)經(jīng)卸料管線(21)與膜分離柱(24)的上端連接;膜分離柱(24)的下端經(jīng)循環(huán)管線(25)依次與循環(huán)控制閥(27)、循環(huán)控制模(26)塊連接，循環(huán)控制模(26)塊經(jīng)循環(huán)管線(25)與進(jìn)料閥(9)和外層箱體(3)間的進(jìn)料管線(8)連通，循環(huán)控制模塊(26)經(jīng)導(dǎo)線與電控箱(13)連接;膜分離柱(24)經(jīng)導(dǎo)線與壓力流量控制模塊(28)連接，壓力流量控制模塊(28)經(jīng)導(dǎo)線與電控箱(13)連接;排料管線(29)的一端與膜分離柱(24)連接，在排料管線(29)上裝有排料閥(30)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備淀粉納米晶反應(yīng)裝置，其特征在于:所述內(nèi)層箱體(2)由不銹鋼材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備淀粉納米晶反應(yīng)裝置，其特征在于:所述箱蓋(4)與外層箱體(3)均由絕熱材料制成。
【文檔編號】C08B30/16GK205669007SQ201620571449
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】余世鋒, 宮春宇, 薄力影, 王存堂, 王巖, 劉軍, 徐婷婷, 高帥, 王文霞, 任健, 鄭喜群
【申請人】齊齊哈爾大學(xué)