专利名称：一种用于制备大豆粉末磷脂的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于制备大豆粉末磷脂的装置，属化工设备技术领域。
背景技术：
大豆粉末磷脂于20世纪20年代初就应用于食品、医药、化妆品和工业助剂等领域。据统计，在美欧，磷脂在营养保健品中的销量仅次于复合维生素和维生素E而名列第3。
我国于60年代开始大豆粉末磷脂的工业生产，但生产规模、技术水平等与国外差距较大，主要表现在资源利用率低，总产量不高；生产规模小，工艺设备落后，专业化程度低；品种单一，质量较差，产品功能性欠佳，应用技术落后且应用不广；磷脂深加工力度不够；产品质量的检测手段落后。
目前生产大豆粉末磷脂的工艺技术有1、直接提取法，该工艺是在水化油脚中加入石油醚搅拌溶解，将杂质滤掉，滤液通过萃取塔与甲醇溶液萃取分离，经蒸馏、列管冷凝、抽真空最后分离出大豆油和纯混合磷脂。所得产品有大豆油和胶状纯混合磷脂。大豆磷脂含溶剂200ppm以下，含水1％以下；大豆油残留溶剂50ppm以下，含水低于1％。该方法只能得到60～70％的浓缩磷脂，制备过程乳化严重，产品得率低。
2、两步提取法，首先生产浓缩磷脂，将水化油脚进行真空脱水，即可得到含量约60％的液体磷脂产品。浓缩磷脂是复杂的混合物，含有油、磷脂、固醇、碳水化合物、脂肪酸和水份等，必须将磷脂以外的杂质除去，获取高纯度大豆粉末磷脂。
由浓缩磷脂生产粉末磷脂的工艺有1、传统方法，即丙酮浸提工艺浓缩磷脂与丙酮以一定比例(1∶1～1∶6)混合，一般保证料温在50℃左右。并以30rpm的转速不断搅拌，浸洗至丙酮溶剂呈棕黄色时进行筛分分离。筛下物主要为含油的丙酮溶剂和细化的磷脂，离心分离后含油丙酮去蒸馏回收，磷脂去干燥工序。筛上物主要为磷脂，应继续用丙酮进行搅拌浸洗2～3次，直到所有的磷脂呈细小粒状分散物，最后全部过筛成筛下物。分离出的磷脂含有大量丙酮，采用真空干燥方法脱除丙酮，真空度1.0×105Pa时升温，在65～70℃，真空度9.2×104～9.7×104Pa干燥～4hrs，得粉末磷脂。这是目前国内企业采用的工艺方法。由于浓缩磷脂具有高粘性，分散性级差，工效很低，每批次需要二十多小时，溶剂损耗达800公斤/吨产品，因此成本很高。
2、改良方法，即丙酮高速分散萃取工艺此法与上述传统工艺所不同的是，以高速乳化萃取器进行萃取。高速乳化解决了分散问题，但增加了物料澄清的难度，因此该法国内很少采用。
3、超临界CO2萃取法超临界CO2萃取技术可将原料中油脂等非极性和弱极性杂质除去，以浓缩磷脂为原料，在25～35MPa，45～75℃下，用超临界CO2抽提2～5h，抽提出中性油脂及杂质，得到粉末磷脂。如进一步改变条件，可分离出更高含量的粉状磷脂。这一方法操作简单，生产运作成本低，产品质量好，但设备投资较高。
目前国内生产大豆粉末磷脂的主要工艺是丙酮直接萃取法，即以液体磷脂为原料、在搅拌状态下利用丙酮多次萃取其中的可溶物，得到大豆粉末磷脂产品。其存在的主要问题是萃取时间长、丙酮消耗高、生产效率低、成本高，不适合大规模生产。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种用于制备大豆粉末磷脂的装置，将超声波用于大豆粉末磷脂的生产过程，以强化分散和传质过程、缩短萃取时间、降低萃取温度，达到生产过程简单、安全、高效、节能的目的。
本实用新型提出的用于制备大豆粉末磷脂的装置，包括反应釜、超声波发生器、电源、排料阀门、电机和搅拌桨。超声波发生器置于反应釜内，沿反应釜的内壁圆周均布，超声波发生器由反应釜外部的电源驱动。搅拌桨置于反应釜的底部，搅拌桨由反应釜外部的电机驱动。排料阀门置于反应釜的底部。
本实用新型提出的用于制备大豆粉末磷脂的装置，其优点是可缩短大豆粉末磷脂的制备时间、提高传质速度、降低溶剂比、制备温度为常温。本装置适用于大豆粉末磷脂的制备过程，生产过程简单、安全、节能、高效，具有良好的经济效益和社会效益。
图1是本实用新型的提出的制备装置的结构示意图。
图1中，1是反应釜，2是超声波发生器，3是电源，4是排料阀门，5是电机，6是搅拌桨。
具体实施方式
本实用新型提出的用于制备大豆粉末磷脂的装置，其结构如图1所示，包括反应釜1、超声波发生器2、电源3、排料阀门4、电机5和搅拌桨6。超声波发生器2置于反应釜1内，沿反应釜的内壁圆周均布，超声波发生器2由反应釜外部的电源3驱动。搅拌桨6置于反应釜1的底部，搅拌桨6由反应釜外部的电机5驱动。排料阀门4置于反应釜1的底部。
本实用新型的工作原理为利用油可溶解于丙酮、而磷脂不溶于丙酮的溶解性能差异进行精制分离液体磷脂中的油和磷脂，得到大豆粉末磷脂(含量95％以上)，其萃取过程为传质控制。液体磷脂黏度很大，不易分散，加入丙酮后油的萃取速度很慢。超声波是频率大于20kHz的声波，用于大豆粉末磷脂生产过程其主要作用是机械作用和空化作用。超声波在介质传播过程中，引起介质质点的交替压缩和伸张。虽然质点的振动位移、速度变化不大，但其加速度却相当大(104m/s2)。如此大的加速度，能显著地增大丙酮进入液体磷脂的渗透性，加强传质过程，从而强化了萃取过程。然而超声强化萃取的最主要原因是由于超声波产生的空化效应。超声空化是指液体中的微小泡核在声波作用下被激活，表现为泡核的振荡、生长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程。根据不同的表现，空化可有稳态空化和瞬态空化两种形式。稳态空化产生在较低的声强作用下，空化泡以非线性的形式在介质中振荡若干个周期，在振荡过程中，空化泡周围的微流对溶液中其它粒子产生较大的切向力，有利于溶剂渗透到液体磷脂内部。低强度超声不仅可使液体磷脂周围形成微流，还可使液体磷脂产生内环流，从而提高了液体磷脂的通透性。超声作用无需通过提高介质温度也可加大传质过程。这是超声强化萃取的主要机理。瞬态空化发生在较强的声强作用下，气(汽)泡在一个声波周期内迅速的生成、长大、压缩、崩溃。研究表明，瞬态空化崩溃时可形成高达5000K以上的局部热点，压力可达数百乃至上千个大气压。随着高压的释放，将在液体中形成强大的冲击波(均相)或高速射流(非均相)。在萃取中，这种强大的冲击流能够有效地减小、消除溶剂与液体磷脂之间的阻滞层，从而加大了传质速率。同时，冲击流对液体磷脂产生一种物理剪切力，使之变形、破裂，并释放出内含物，这大大加速了萃取过程。由于其空化作用和机械作用，使扩散层上的分子扩散急剧加快，从而使磷脂中的油脂加速渗透出来，有利于磷脂中油的转移、扩散及萃取，加速油溶解于丙酮中，加快传质速度，缩短萃取时间，提高萃取效率。
本实用新型可以采用带搅拌桨的反应釜和北京紫光生物科技有限公司生产的TH系列超声波装置。
权利要求1.一种用于制备大豆粉末磷脂的装置，其特征在于该装置包括反应釜、超声波发生器、电源、排料阀门、电机和搅拌桨；所述的超声波发生器置于反应釜内，沿反应釜的内壁圆周均布，超声波发生器由反应釜外部的电源驱动；所属的搅拌桨置于反应釜的底部，搅拌桨由反应釜外部的电机驱动；所述的排料阀门置于反应釜的底部。
专利摘要本实用新型涉及一种用于制备大豆粉末磷脂的装置，属化工设备技术领域。该装置包括反应釜、超声波发生器、电源、排料阀门、电机、搅拌桨。超声波发生器置于反应釜内，沿反应釜的内壁圆周均布，超声波发生器由反应釜外部的电源驱动。搅拌桨置于反应釜的底部，搅拌桨由反应釜外部的电机驱动。排料阀门置于反应釜的底部。本装置的优点是可缩短大豆粉末磷脂的制备时间、提高传质速度、降低溶剂比、制备温度为常温。本装置适用于大豆粉末磷脂的制备过程，生产过程简单、安全、节能、高效，具有良好的经济效益和社会效益。
文档编号A23L1/20GK2919886SQ2006200230
公开日2007年7月11日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者刘进才, 房诗宏 申请人:北京紫光生物科技有限公司