专利名称：一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法
技术领域：
本发明涉及一种魔芋葡甘露聚糖的加工方法，尤其是采用低温粉碎法从魔芋粗粉中精制纯化葡甘露聚糖精粉或微粉(魔芋胶)的加工方法。
背景技术：
魔芋精粉的加工，实际上是去粗粉中的淀粉，纤维等物质而得到较为纯净的葡甘露聚糖颗粒。好的精粉，颗粒大，光亮、遇典无变色反映。
魔芋精粉加工的核心是从魔芋块茎中分离和提取葡甘露聚糖，魔芋葡甘露聚糖在魔芋块茎中以粒子的形式分布，精粉粒子多呈椭圆形，粒径在0.2-0.6毫粒之间，每个精粉粒子由1个主含葡甘露聚糖的异细胞构成。精粉粒周围由主含淀粉的细胞和纤维素包裹着，边缘明显，呈半透明状，自然包裹于精分粒子表面的淀粉和纤维素，对精粉粒子起封闭作用，阻碍精粉粒子之间的相互粘连。鲜魔芋脱水制成芋角、芋片后，精粉粒子的硬度和韧性大大增加，正因为精粉粒子的硬度远比淀粉粒大，所以必须采用特殊的加工方法。
目前从魔芋中提取葡甘露聚糖的方法，概括有两大类一类是干法，另一类是湿法，魔芋精粉干法加工方法，是用日晒或热风烘干魔芋切片后，采用冲击式魔芋粉碎机、辊式挤压魔芋粉碎机和锤片式魔芋粉碎机对魔芋片或芋角进行粉碎，并融粉碎、揉搓、分离，使魔芋角受到数十万次的冲击，碰撞、揉搓，在粉碎的过程中淀粉粒受到冲击挤压，很快被粉碎成为100目以下的精粉。葡甘露聚糖细胞结构紧密，细胞异常坚韧，葡甘聚糖精粉粒耐冲击，粒径能保证在40-100目之间。加之淀粉粉尘比重小，精粉粒子比重大，很容易通过气流，把淀粉粉尘分离掉。但突出的缺点是产品杂质含量高、粘度低、色味不佳，使用时还需再处理。
魔芋精粉湿法加工方法，通常的湿法是利用防止葡甘聚糖溶胀的乙醇、异丙醇、丙酮等有机溶剂作加工介质，鲜魔芋在其介质存在粉碎研磨，再进行分离、干燥，用这种方法获取葡甘聚糖产品，但产品中生物碱含量高，影响了产品质量，有机溶剂消耗量大，加工成本高。
目前市场上常见的魔芋精粉、魔芋胶纯度及粘度较低，透明度也不是太好，究其原因，是在加工生产魔芋精粉或微粉中存在问题是加工魔芋精粉的粉碎机、碾磨机及微粉机等加工设备，在加工魔芋粉的过程中温度普遍过高，现有设备在加工生产中无一不超过50℃以上，无论是魔芋粉或是魔芋微粉最惧怕的就是高温，高温使葡甘露聚糖性质产生较大的破坏性影响，使质量下降，降低粘度。对魔芋葡甘聚糖提纯尽管人们作了许多研究，但研究的结果并不理想，其原因是忽略了葡甘聚糖在加工提纯的过程中直接受到来自机械加工设备和原料与机械磨擦挤压造成高温的影响。制定好的葡甘聚糖加工方法，控制其适宜的温度，是保证生产高纯度、高透明度的葡甘露聚糖的关键问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种即可用普通魔芋粗粉为原料，又可以用鲜魔芋为原料，在低温的状态下，对魔芋葡甘露聚糖进行深度加工提取葡甘露聚糖精粉，该加工方法操作容易、加工成本低、产品杂质少、葡甘露聚糖纯度高、无臭味、水溶性好、粘度高、透明度好，适宜工业规模化生产魔芋葡甘露聚糖的加工方法，其产品适用于食品、医药、纺织、化工以及特种行业。
本发明的一种魔芋葡甘聚糖精粉加工方法，包括下列步骤魔芋清洗→去皮→切片→护色→烘干→粉碎为粗粉→低温研磨→旋风分选→初级精粉→抑膨护色→湿细研磨细化→脱水→抑膨剂回收→真空干燥或气流烘干→低温振动研磨→旋风分离→精粉或微粉(魔芋胶)→分级包装。
完成本发明加工方法的主要设备有冷媒压缩机、低温研磨机、旋风分离机、低温振动磨机、抑膨罐、洗涤罐、离心脱水机、砂轮磨或胶体磨、真空干燥机、气流烘干机、乙醇回收装置、均质装置、输送管道。
将魔芋洗净去皮，护色、烘干成芋片或芋角，已成为成熟技术，在本发明中不多叙述。对芋片进行粗粉加工，将芋片直接放进普通的碾、锤片式粉碎机内直接粉碎，每100千克芋片可制粗10-20千克，可获得55％-60％的葡甘露聚糖粗粉，这些粉碎设备能满足对芋片、芋角的粉碎要求。
本发明的魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，其特征在于将葡甘聚糖粗级粉料送入-10℃-25℃低温研磨机内进行研磨，经旋风分离机1-2级分选获得初级精粉，把初级精粉送入酒精浓度为35-70％抑膨罐内浸泡、搅拌，使晶体充分软化洗涤；对洗涤后的粉料进行碾磨细化、脱除灰粉水分、真空干燥、烘干，并对抑膨溶液酒精回收，将烘干后的初级精粉再次送入低温振动磨机内研磨，旋风分选，获得葡甘露聚糖精粉或微细精粉。
所说的低温振动磨机，可采用ZM-800型振动磨机，也可采用其他型号振动磨机，无论采用哪种型号振动磨机，须对振动磨机进行改造。本发明的办法是将ZM-800型振动磨机的有色金属内衬筒及钢球或钢条全部撤出改换为不锈钢的内衬板及φ16-φ18cm的不锈钢条，并在机体外设计安装降温夹套，在振动磨机前或磨机上设计安装制冷机，冷气管分别与振动磨机的研磨筒和振动磨机的降温夹套相连接，也可将振动研磨筒与冷水管相接，(降温套内装冷却水介质)，冷气进入研磨仓筒与降温套内使研磨仓筒内的温度和葡甘聚糖粉料的温度始终低于25℃以下，振动磨机机体温度不超过50℃，克服高温对筒内料温产生高温变化，始终保持葡甘露聚糖在振动磨机振动筒内低温振磨。
第一次低温研磨，经2次旋风分选获得初级精粉，将研磨后的葡甘露聚糖初级精粉加入25-70％的酒精护色溶液进行抑膨护色，用量为晶体重量的1-2.5倍，对研磨后的魔芋葡甘聚糖与稀释酒精溶液搅拌浸泡，搅拌速度为50-80转/分进行，搅拌洗涤，使葡甘聚糖晶体充分软化，同时抑制了晶体的膨化，接着对软化后的晶体用砂磨机或胶体磨进行碎化，并将碎化后精粉中的灰粉、水分用连续或断续式离心分离机分离掉，接着进行真空干燥、气流烘干，保持物料温度在40-80℃条件烘干，同时通过回收装置将真空干燥及气流烘干过程中的酒精进行回收。反回到抑膨罐内再利用，将纯化干燥后的葡甘聚糖颗粒晶体，再次进行低温振动振磨，旋风分选，获得葡甘聚糖精粉或微粉(魔芋胶)，并对精粉分级包装。
本发明充分考虑到魔芋葡甘露聚糖粒子不耐粉碎机与粉料之间的摩擦、碰撞、揉搓过程中产生的高温，为避免使粉料糊化，对其葡甘露聚糖性质产生较大的破坏性影响。具体作法主要是控制温度，不允许超过精粉或微粉自身糊化温度，保证其不变性，不变劣。
采用低温研磨，旋风分离、抑膨护色、洗涤、湿细研磨细化、脱水、抑膨剂回收、烘干，再行对葡甘聚糖晶体粒籽进行低温振动磨及1-5级旋风分选，获得纯化细化的葡甘露聚糖精粉或微粉(魔芋胶)。
从上述加工方法情况看，本发明的目的是可以实现的，本发明一方面对普通粗粉，通过低温研磨设备及分选机加工出葡甘聚糖精粉，通过抑膨护色，抑膨溶剂酒精用量少，降低了成本。采用本加工方法，可将产地大量芋角、芋片原料运出产地，集中加工可形成工业化规模生产，能够充分保证产品质量；避免分散就地加工，因资金、技术和加工工艺不合理，造成产品质量不合格及资源浪费问题。
本发明生产的葡甘露聚糖精粉，特精粉粒度细，溶解快、粘度高、色度白、无臭味、含硫极低，是一种低耗、高效益的葡甘聚糖特级精粉及微粉加工方法。
下面根据附图，结合实施例对本发明作进一步描述
图1为本发明的加工工艺路线图。
1、原料为普通魔芋粉或魔芋精粉将100公斤芋粉或魔芋精粉投入到低温研磨机料斗内，通过电器控制柜，启动制冷机和研磨机电机。冷气介质进入研磨机的研磨仓内和降温套内，在负压气流的作用下，魔芋粉料通过控制闸门吸入研磨仓内，在低温磨仓内魔芋粉与仓内的研磨体进行摩擦、揉搓，在研磨过程中，淀粉粒不耐冲击，摩擦被破碎成为100目以下粉尘；精粉耐冲击，粒子能保持在40-100目之间。通过2次旋风分离机分离，把淀粉粉尘分离出去，将精粉粒子回收到精粉料仓里，接着将葡甘聚糖精粉投入抑膨罐内，罐内配有酒精浓度为35％抑膨溶液，用50-80转/分搅拌机进行搅拌，经5-14小时后，对抑膨后的芋粉进行洗涤，本发明选用60转/分进行搅拌，经5小时后洗涤，再经胶体魔或沙轮磨研磨，分离机脱除水分和灰粉，同时回收乙醇，清除异味及二氧化碳后进行真空干燥、气流干燥，温度控制在80℃以下，最后均质，分离出优等的白色细颗粒状葡甘露聚糖精粉。然后对纯化精粉再进行低温振磨10-20分钟，将纯化后精粉投入到低温振动磨机料斗内，通过电器控制启动开关，启动制冷机和振动磨电机，冷气介质进入振动磨机的振动仓和降温夹套内，在振动电机的作用下，振动磨机振动，纯化后精粉料通过控制闸门进入振动研磨仓内，在低温磨仓内，粉料与仓内的不锈钢条、衬板进行摩擦、碰撞、揉搓，在振磨过程中，对葡甘露聚糖粒子及粒子上粘附的淀粉再一次冲击、碰撞、摩擦被碎成为超细化粉。使用旋风分离机经1-5道分选，清除淀粉后，即得到高纯度120目-500目经纯化后的精粉、微粉(魔芋胶)。
2、原料为魔芋块茎第一步鲜芋处理将魔芋块茎用机械或人工洗净、去皮晒干表面水分后处理成符合加工要求的鲜芋，称取1000kg备用。
第二步配兑加工介质，采用有机溶剂作为脱水性保护溶剂，本发明采用酒精浓度为70％，将亚硫酸钠溶化，按100-300毫克/千克的比倒入70％以上的酒精配液罐(或池)中。
第三步粉碎将预先处理好的鲜魔芋置于切块粉碎机内，边加料边加入配兑的加工介质护色溶液，接着将粉碎的浆料泵入料桶，经料桶进入碎化装置，本发明的碎化装置为低温沙轮研磨机或胶体磨，接着进行脱水，经1-3道研磨后进行分离，脱水后的湿粉含量在50％左右，由乙醇回收装置将乙醇回收。
第四步脱水后的湿粉通过输送装置送入气流干燥机内烘干，热风温度100-120℃，物料温度在50-80℃，本实施例选用物料温度在60℃。在10-15分钟内使其含水量在12％以内，并进行均质分离出白色细颗粒状的魔芋初级精粉。
第五步低温振动磨，将细颗粒状的魔芋初级精粉送入低温振动磨机内进一步振磨，将振磨后的粉料经1-5道旋风分离，加工出粉状或雪花状晶体魔芋葡甘露聚糖胶(纯化微粉)。
3、干湿结合纯化加工精粉A、用浓度为35％的食用酒精，200毫克/千克亚硫酸钠配成膨润保护色溶液，将保护溶液与低档次精粉(初级精粉)按重量比5∶1进入抑膨护色、低温研磨碎化(碾磨)、分离脱水、抑膨溶液回收、真空干燥、气流干燥流程。用50-80转/分搅拌10-40分钟，本发明采用70转/分搅拌15-20分钟，使初级精粉颗粒膨润增大，而又不产生膨化，将膨润增大的精粉颗粒，送低温碾磨机内进行2-3道碾磨，接着进行离心脱水，然后经真空干燥机将其真空干燥、烘干，温度控制在70-80℃内，时间控制在1-2.5小时以内。B、由酒精回收装置将真空干燥、烘干过程中尾气内的酒精进行回收，接着对真空干燥的葡甘聚糖精粉进行均质、分离获得白色葡甘聚糖细颗粒。D、将白色葡甘聚糖颗粒投进低温振动研磨机进一步振磨，并经1-5道旋风分离，可得到120-500目以上粉状或雪花状晶体纯化微粉。
权利要求
1.一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，包括下列工艺过程魔芋粗粉料→低温研磨→旋风分选→精粉→抑膨护色→研磨细化→分离脱水→抑膨溶液回收→真空干燥→气流烘干→再次低温振磨→旋风分选→精粉或微粉(魔芋胶)，其特征在于将葡甘露聚糖粗粉料送入低温研磨机内进行研磨，经旋风分离机分选获得初级精粉，把初级精粉送入酒精浓度为30-70％抑膨罐内浸泡、搅拌、洗涤，对洗涤后的粉料进行碾磨细化、离心脱除灰粉和水分、真空干燥、烘干、对抑膨溶液酒精进行回收，对烘干后初级精粉再次送入低温振动磨机内振磨，旋风分选，获得葡甘露聚糖纯化精粉或微粉。
2.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，其特征在于低温振动磨机和研磨机内的葡甘露聚糖粉料温度控制在-10℃-25℃内。
3.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，其特征在于抑膨罐内抑膨溶液酒精浓度为30-70％或浓度为35％的食用酒精，200毫克/千克亚硫酸钠配成膨润保护色溶液，将保护色与低档次精粉(初级精粉)按重量比5∶1进入抑膨罐内护色、研磨(碾磨)细化、分离脱水、抑膨溶液(酒精)回收、真空干燥、气流干燥或烘干流程。
4.根据权利要求1所述的一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，其特征在于低温振磨后的葡甘露聚糖粉经1-5级旋风机风选分离获得纯化精粉或微粉。
全文摘要
本发明公开了一种魔芋葡甘露聚糖精粉的加工方法，其特征在于将葡甘露聚糖置于低温研磨机内进行研磨，经旋风分离机分选获得葡甘露聚糖初级精粉，再将初级精粉送入溶液浓度为35－70％的抑膨罐内浸泡、搅拌，使其晶体充分软化、洗涤，对洗涤后的初级精粉进行碾磨碎化、离心脱水、烘干、回收酒精，对烘干后的葡甘露聚糖再次进行低温振动磨、旋风分选，获得纯化魔芋葡甘露聚糖精粉或微粉。本发明加工方法简单，操作容易，加工成本低，葡甘露聚糖纯度高，适宜工业化规模生产。
文档编号A23L1/2165GK1729837SQ20051001858
公开日2006年2月8日 申请日期2005年4月18日 优先权日2005年4月18日
发明者陈浩东 申请人:陈浩东