一种制作铁皮石斛口服液、饮片饮料的同步生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种制作铁皮石斛口服液、饮片饮料的同步生产工艺，是以电子程序控制（UHP）技术与超音速水射流结合爆破石斛植物细胞提取多糖的方法，把石斛中难以提取的多糖肽完全释放溶解、同步炼制成口服液、饮料饮片，低温超高压连续流细胞破碎使植物细胞瞬间爆破释放，在能量剪切效应、压强空穴效应、瞬间爆破效应的作用下，使其植物细胞破碎；尤其是铁皮石斛多糖肽物质的分散、乳化、颗粒纳米化，保持了原有物质活性，解决了散热困难，避免了热敏性物质的被破坏，工艺主要应用于高含量的石斛多糖肽口服液批量生产，让石斛多糖快速被人体吸收，得到延年益寿的帮助。
【专利说明】—种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，属于共性技术范围物联网生物工程领域，特别是涉及利用电子程序控制(UHP)低温爆破植物细胞的同步
生产エ艺。
【背景技术】
[0002]铁皮石斛在全国兴起大面积种植，石斛为兰科多年生附生草本植物，具有独特的药用价值，被誉为九大仙草之首以茎入药，中药名为石斛，属补益药中的补阴药《中国药典》，按照目前石斛种植的快速发展，产业化的大面积种植、风起云涌的种植散户，而恰恰缺少规模化深加工行业的跟上，停留在枫斗法上寻市场，长期下去石斛价格将出现蔬菜价，(2012年底石斛价格鲜品每公斤为800-1500元，与2010年的价格比，2年内下跌了 50%)。
[0003]由于植物中至少含30%以上热敏性物质，害怕高温，而铁皮石斛成品老エ艺大部分停留在将嫩茎扭成螺旋状或弹簧状，晒干，商品为枫斗存储，枫斗再加工必须通过高温，没有新的铁皮石斛深加工产品、精品开发，形成石斛采集后价格大幅度下跌。
[0004]植物多糖的提取方法一般为沸水提取，周期长，温度高，液料比大，不利于エ业化生产，低温超高压(UHP)细胞爆破技术，是依据几个压カ变量和ー个或多个循环压カ之间的植物细胞爆破，通过爆破石斛细胞多糖的提取率是石斛自身含量的95%以上，从而得出ロ服液最佳有效成分含量的生产エ艺方法。
[0005]目前现有的铁皮石斛多糖的提取方法为:铁皮石斛用水为:100ml/g;提取温度为100°c，提取时间为3-5小时，提取后至少有70%以上的介质水浪费，较先进的有电磁震荡、酶解反应、超声波提取，都由于其能量小而只作为实验用、エ业化成本及高工艺过程复杂。
[0006]对比文件:200810162493.3的石斛多糖提取方法、201210080911.0响应面法石斛多糖提取エ艺、201210291799.5的一次性石斛多糖毛兰素分离提取方法，都受到エ艺条件能量的限制只能应用于实验室，根本无法实现エ业化量产，エ艺在92.8°C的温度下至少被高温破坏30%以上的热敏性物质，存在着石斛资源严重浪费的缺陷。
[0007]对比文件201110148468.1的液体食品的超高冷等静压连续灭菌方法及装置，其只是对液体食品进行灭菌，虽然ロ服液属于液体范围，而(液体食品)属于常规通用名称，尤其是由于植物品种的不同其エ艺要求也不同，更尤其的是中草药目标植物的不同、细胞精华释放效果也就不同，単一的压カ范围只起灭菌作用，其エ艺时间长耗能大损失了利用率。
[0008]铁皮石斛含有丰富的多糖类物质，具有增强免疫功能的作用，若没有能够实现规模化深加工的エ艺跟进，石斛原料市场将供大于求，而静态UHP共性技术与动态超音速水射流エ艺结合，エ艺流程初歩的实验表明，低温超高压可以促使石斛多糖细胞的成熟爆破。
[0009]在超音速水射流エ况下，空穴效应爆破铁皮石斛植物细胞，石斛多糖含量释放95%以上，经查国内外文献，均无以电子程序控制(UHP)共性压强与螺旋射流喷管结合，产生超音速射流激爆石斛植物细胞提取多糖的有关エ艺报道。
[0010]本发明公开了ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片、饮料的同步生产エ艺，还属于中草药提取创新术领域，是产业共性技术(UHP)研发创新的延伸，该エ艺是以隧道式蓄能器与螺旋射流喷管エ艺结合下爆破植物细胞，以20度以下低温500Mpa以上超高压液态瞬间爆破铁皮石斛植物细胞，多糖肽含量及高、多成品同步批量生产的エ艺方法。
【发明内容】
[0011]本发明创新了与上述完全不同的(UHP)エ艺条件，是克服上述技术的缺陷，从酶解反应、超声波浸提、膜分离、醇析和ニ氧化碳超临界、流体萃取等技术整合总结不足因素的改革，エ业化量产能够最大化降低运行成本，发挥铁皮石斛的综合经济效益；提高石斛多糖纯度(多糖肽)含量，(UHP)为植物细胞爆破技术的简称。
[0012]相比目前应用较多的超声波、电磁震荡破碎法的最大问题是:超声震荡过程中声波被溶液吸收产生大热量，不能及时将热量移出，促使细胞悬浮液的温度急剧升高，导致酶和其它生物活性物质变性失活，也因大容量容器的声波传递和散热困难，能量消耗及大而限制了产业化的大規模应用。
[0013]为解决上述技术问题，先以植物细胞循环爆破的时间、压カ温度环比、及料液比这些影响石斛多糖提取率的因素上，进行エ艺条件创新，在正负能量的转换下螺旋射流喷管内能够产生2马赫超音速射流，从而提高铁皮石斛多糖的得率，三种成品在一个エ艺流程中同步产出，耗能低而减少了能源的消耗。
[0014]铁皮石斛多糖肽含量由石斛产地、品种、生产管理的不同而不同，由于铁皮石斛径杆组织紧密，有效成分泄出条件需要130度以上高温，而高温又破坏了植物细胞内的热敏性物质，使植物活性物质的稳定性差、且细胞壁结构比较紧密，现有エ艺提取含量低而无铁皮石斛深加工高品质的量化成品。
[0015]本发明提供的是ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，以电子程序控制(UHP)共性技术与超音速水射流エ艺的结合，在传感器信息导向下在螺旋射流喷管内进行正负能量的转换，产生空穴效应激破铁皮石斛植物细胞，释放多糖肽含量及高的多成品同步生产エ艺方法。
[0016]先进的共性技术(UHP)系统装置与超音速水射流エ艺的条件组合，将干品铁皮石斛(枫斗)初断成0.5-20mm的段，用洁净水与铁皮石斛的液料比在常温下浸泡24小吋。
[0017]虑除泡余水，再用洁净水与铁皮石斛按照比例进入高速打浆机，于450?550Mpa的压カ下保压一定时间后释放压力，减压、加压循环操作，螺旋射流喷管喷出过滤去渣得铁皮石斛多糖提取液(ロ服液)，经醇沉淀法定量測定多糖的含量大于现有任何エ艺的得率。
[0018]作为鲜品的铁皮石斛清洗后初断成20_的段，进入高速打浆机，再用洁净水按照50比I铁皮石斛的浆液比稀释，于450?550Mpa的压カ下保压5_15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次节由节点传感器控制，エ艺全过程为0.65小时50L ;释放压力后的铁皮石斛浆液采用3组孔径分别为1.2 y m、0.8 y m、0.6 y m陶瓷膜过滤、去渣得铁皮石斛多糖提取液(ロ服液)，经醇沉淀定量测得多糖含量的纯度远超现有エ艺，渣通过制药压片机压成饮片。
[0019]本发明提供的ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，设置以下3个变量:铁皮石斛干品(枫斗)及鲜品与水的液料比、提取压力和保压时间、根据细胞结构爆破效果对应，利用循环3次加压、减压进螺旋射流喷管，沉淀、浓缩、分离得到石斛多糖肽，分离后的剩余液为饮料。
[0020]对比在用エ艺时间得出；(UHP)温度以及料液环比、加压循环次数及压カ的变化，对石斛多糖提取率的影响因素进行优化，结论是最佳优化条件的温度为18.5°C ;循环加压3次的压カ分别为:450Mpal0分钟、500Mpal0分钟、550Mpal0分钟，エ艺时间为0.65小时5L，环比为1.25时，多糖的得率可以达到石斛含量的95%以上。
[0021]本发明提供的ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片、饮料的同步生产エ艺，是共性技术(UHP)研发创意的产业延伸，可作为行业创新的基石，本铁皮石斛特效ロ服液エ艺压强在620Mpa以下可任意设置，在特高超压条件下，ロ服液中高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有結合发生变化，使介质17_°水基团氢键断离，形成5-6个水分子与铁皮石斛中的微量元素缔合，产生了一种铁皮石斛多糖特效ロ服液、过滤余渣为饮片、沉淀余液为饮料，(UHP)为超高压爆破植物细胞的简称。
[0022]本发明的具体技术方案如下
ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，采用步骤一:用干品铁皮石斛(枫斗)初断成0.5-20mm的段，再用洁净水按照10:1的铁皮石斛液料比在常温下浸泡24小时，虑除余水再用洁净水按照65:1铁皮石斛液料比进入高速打浆机打成浆，于450?550Mpa的压カ下保压5-15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次；步骤ニ:鲜品石斛清洗后初断成0.5-20mm的段后进入高速打浆机，再用洁净水按照50:1铁皮石斛的浆液比稀释，于450?550Mpa的压カ下保压15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次；其特征在于:隧道式蓄能器由电子程序控制压强生成与释放，在传感器信息导向下通过螺旋射流喷管转换正负能量，使螺旋射流喷管腔内产生空穴效应激爆铁皮石斛细胞。
[0023]铁皮石斛干品(枫斗)与鲜品有ニ种不同的液料比，及循环压力和保压时间区别；根据细胞结构爆破效果依次加压为:450、500.550Mpa,保压时间顺序为:15分钟、10分钟、5分钟，进行减压循环由节点传感器控制，产品沉淀浓缩优化为石斛多糖肽，分离液为饮料，释压后的铁皮石斛浆液采用3组孔径分别为1.2 y m、0.8 y m、0.6 y m陶瓷膜过滤去渣，通过制药压片机将渣压成饮片。
[0024]当铁皮石斛干品按65:1液料比进入高速打浆机打浆后进入隧道式蓄能器，在450?550Mpa的压カ下保压5_15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次，在释压的同时进入螺旋射流喷管，在传感器信息导向下螺旋射流喷管腔内转换正负能量，使螺旋射流喷管腔内产生空穴效应激爆石斛细胞，隧道式蓄能器由电子程序控制压强生成与释放。
[0025]当铁皮石斛鲜品按50:1浆液比稀释后进入隧道式蓄能器，在450?550Mpa的压力下保压15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次；其特征在于:释压的同时进入螺旋射流喷管，在传感器信息导向下螺旋射流喷管腔内转换正负能量，使螺旋射流喷管腔内产生空穴效应激爆石斛细胞，以上步骤都由电子程序控制压强生成与释放。
[0026]其特征还在于:石斛干品(枫斗)与鲜品有ニ种不同的液料比、及循环压力和保压时间三种不同的区别；根据细胞结构爆破效果依次加压为:450、500.550Mpa，保压时间为:15分钟、10分钟、5分钟进行循环减压，时间环比程序由节点传感器控制，液料在过滤、沉淀、浓缩下优化为石斛多糖肽，分离液为饮料。
[0027]其特征还在干:エ艺条件中的承压装置必须是不锈钢材质，才能够满足食品卫生级要求，释压后的铁皮石斛浆液再采用3组孔径分别为1.2 y m、0.8 y m、0.6 y m陶瓷膜过滤去渣，通过常规制药压片机将渣压成饮片。所述的承压装置为隧道式蓄能器。
[0028]所述的电子程序控制由压カ传感器、时间继电器、信号转换接收器、节点传感器线路连接组成，按照设置要求发出电子指令，由信号转换接收器导向正负能量的转换，当压力、保压时间符合程序设计要求时，启动、关闭、释放压カ的各安全报警控制阀。
[0029]当エ艺条件为500L以下的承压装置隧道式蓄能器，配套连接螺旋射流喷管组成エ艺系统，最高压カ为620Mpa，温度低于20°C，分级加压为:450.500.550Mpa循环压力3次，作为ロ服液生产エ艺的一种エ艺条件方法，以上所述的承压装置已同日申请:隧道式蓄能器由3根不锈钢管U型连接成门框式排列，所述的螺旋射流喷管内腔两头小中间鼓圆。
[0030]工艺(一)、用干品种铁皮石斛(枫斗)初断成0.5-20mm的段，用洁净水按照10比I铁皮石斛的液料比在常温下浸泡24小时，虑除泡余水再用洁净水按照65比I铁皮石斛进入高速打浆机打成浆，然后进入隧道式蓄能器，蓄能器中浆液在450~550Mpa的压カ下保压15分钟释放压力，减压、加压循环操作3次后释压，在释压的同时进入螺旋射流喷管，压力在螺旋射流喷管腔体中正负能量的转换下产生空穴效应，由节点传感器信号传输开启螺旋射流喷管喷ロ，以2马赫超音速射流激爆铁皮石斛植物细胞。
[0031]释放蓄能器中的浆液、过滤去渣得铁皮石斛多糖提取液(ロ服原液)，节点传感器控制エ艺过程为0.65小时50L ;经醇沉淀定量测得多糖的含量> 95%，过滤留下的渣通过常规制药压片机压成饮片。
[0032](二)、用鲜品铁皮石斛:清洗后直接断成20mm的段，进入高速打浆机，再用洁净水按照50比I铁皮石斛的浆液比稀释后进入隧道式蓄能器，于450~550Mpa的压カ下保压5-15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次后释压，在释压的同时进入螺旋射流喷管，压力在螺旋射流喷管腔体中正负能量的转换下产生空穴效应，由节点传感器信号传输开启螺旋射流喷管喷ロ，以2马赫超音速射流激爆铁皮石斛植物细胞。
[0033]释放蓄能器中的浆液过滤、去渣得铁皮石斛多糖提取液(ロ服原液)，エ艺全过程为0.65小时50L ;经醇沉淀定量测得多糖的含量达到石斛含量的95%，渣通过常规制药压片机压成饮片。
[0034]通过3组分别不同的压カ环比爆破植物细胞，对铁皮石斛的多糖释放条件进行保压时间、压カ环比分级变换，温度稳定在20°C以下，当液料环比影响多糖得率的因素下，螺旋射流喷管中空穴效应产生2马赫的超音速射流激爆铁皮石斛植物细胞。
[0035]楽?液获得最佳的优化得率条件，提闻了广品的综合效益、附加值效率提尚，エ艺过程基本无污染物的排放，运行能耗降低，具有エ业化生产的实际意义。
[0036]根据细胞结构爆破效果，用3次加压、减压循环进行产品优化，释放压力后的铁皮石斛浆液采用3组孔径分别为1.2 ii m、0.8 ii m、0.6 ii m陶瓷膜过滤，提取物多糖肽纯度高。
[0037]采用新品种铁皮石斛提取多糖，石斛多糖含量> 58%，得率> 56.5%，石斛碱含量^ 0.2%，花青素纯度 > 含量的95%，ロ服原液再沉淀浓缩优化为石斛多糖肽，分离液为饮料、渣压片为饮片，同步エ艺产生的石斛ロ服液具有质的优化、量的提升，具有及高的附价值。
[0038]【专利附图】
【附图说明】图1为生产エ艺流程图。
[0039]下面以附图详解【具体实施方式】 实施例1、铁皮石斛ロ服液生产: 一、干品加工 1、干品浸泡
将铁皮石斛干品断段为0.5-20mm,浸泡至含水率大于60% (重量含量、一般24小时)，浸泡的同时具有清洗作用，虑去泡余的水后用洁净水按照65比I铁皮石斛的液料比混合，用高速打浆机打浆，进入存储罐作加压准备。
[0040]2、铁皮石斛的浆液用真空泵吸入500L承压装置(隧道式蓄能器)，压カ变送器分级循环加压为450、500、550Mpa各一次，依次保压时间为15、10、5min，第3次释放压力后浆液在螺旋射流喷管内以2马赫超音速射流激爆石斛植物细胞，然后膜过滤去渣，在无菌条件下罐装即成为ー种铁皮石斛特效ロ服液。
[0041]ニ、鲜品加工 1、清洗打浆
将铁皮石斛鲜品清洗、剪切段为0.5-20mm，直接用洁净水按照50比I铁皮石斛的液料比用高速打浆机打浆，进入存储罐作加压准备。
[0042]2、鲜铁皮石斛的浆液用真空泵吸入500L承压装置(隧道式蓄能器)，压カ变送器分级循环加压为450、500、550Mpa各一次，每次保压时间均为lOmin，第3次释放压力后浆液在螺旋射流喷管内以2马赫超音速射流激爆石斛植物细胞，然后膜过滤去渣，在无菌条件下罐装即成为ー种铁皮石斛特效ロ服液。
[0043]三、微量多糖饮料
1、浓缩提取:将铁皮石斛鲜品清洗、剪切为0.5-20mm段，用洁净水按照50比I铁皮石斛的料液比直接用高速打浆机打浆，进入存储罐作加压准备。
[0044]浆液用真空泵吸入500L承压装置(隧道式蓄能器)，用压カ变送器分级循环加压为450.500.550Mpa各一次，每次保压时间lOmin，第3次释放压力后浆液在螺旋射流喷管内以2马赫超音速射流激爆铁皮石斛植物细胞，然后过滤去渣。
[0045]过滤液以醇沉淀法漂去上层清液，再用3组孔径分别为1.2 ii m、0.8 U m、0.6 ii m纳
米陶瓷膜脱水浓缩得多糖浓浆，经改良的苯酚-硫酸法定量測定多糖的得率是石斛含量的95%以上。
[0046]2、漂清液经测定还含有0.5-1.2%的多糖及其它元素，漂清液在无菌条件下罐装即可成为ー种含有微量元素多糖的饮用水，附加值远远超过类矿泉水的饮料。
[0047]四、铁皮石斛多糖饮片
由于过滤后的余渣内含至少0.5-1.2%以上的铁皮石斛多糖、生物碱、毛兰素等多种其它元素，经干燥至含水率小于20%时与(药用规定许可使用的)可食用固片剂5%混合，用制药压片机制片、即为ー种低含量多糖的保健饮片，成品包装。
[0048]本发明具有如下优点和效率
应用ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，在电子程序控制(UHP )技术条件与超音速螺旋水射流エ艺结合爆破石斛植物细胞，把石斛中难以提取的多糖肽完全释放溶解、炼制成ロ服液、饮料饮片。
[0049]低温超高压连续流细胞破碎使植物细胞瞬间爆破释放，在能量剪切效应、压强空穴效应、瞬间爆破效应的作用下，使其植物细胞破碎；尤其是铁皮石斛多糖肽物质的分散、乳化、颗粒纳米化，保持了原有物质活性，大容量承压装置解决了现有エ艺中散热困难，避免了热敏性物质的被破坏，被人体吸收的石斛多糖纯度高而帮助延年益寿。
[0050]由电子程序控制各安全报警装置及控制阀，确保エ艺过程操作安全，当エ艺条件为500L以下的承压装置及螺旋射流喷管(另有专业设计)，采用不锈钢材质的承压装置及喷管内腔，完全达到食品卫生级要求，最高压カ为6150Mpa，温度低于20°C，分级加压为450.500.550Mpa循环3次后，浆液在通过螺旋射流喷管腔体中正负能量的转换下产生空穴效应，以2马赫超音速射流激爆石斛植物细胞、多糖释放95%以上，エ艺时间为M小时500L产量可达中级以上エ业化，多糖的泄出率>石斛含量的95%，缩短了生产时间，生产エ艺过程温度低，耗能低节约生产运转成本；提高了产品效率；环比为1:25时降低了能源损耗，水资源无浪费，生产エ艺全过程无三废零排放，符合国家环保清洁エ业化的生产标准。
[0051]综上所述，本发明采用的(UHP)超高压循环加压设计模型是ロ服液生产方法的创新，属于ー种共性技术的延伸，可应用于各种ロ服液饮料，与现有エ艺电磁震荡、酶解反应、超声波法相比，其エ业化产量规模大，多糖得率最大化(按不同品种石斛的多糖含量不同)，并且所得到的最佳条件不是设定的值，而是在设定条件的范围之内，承压装置采取(UHP)超高压循环加压与螺旋射流喷管结合，得到的是最佳的量化工艺条件。
[0052]与微滤(MF)、超滤(UF)、和反渗透(RO)或纳滤(NF)等エ艺相比，能耗及运转成本降低极大，放大了エ业化产能，可有效提高产品质量和降低生产成本，利用低温特高超压瞬间爆破植物细胞，石斛多糖完全释放在溶液中，介质为洁净水，可利用水资源丰富，在(UHP)低温超高压(20°C以下)，避免了植物中有效热敏性物质的被破坏，提高了石斛ロ服液的质量、投资的综合经济效益，エ艺简単，电子程序控制操作方便、安全，运转成本低廉，适于自动化工业生产；产品色泽好,溶解性好,活性成分纯度高。
[0053]最后，还需要注意的是，ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片、饮料的同步生产エ艺，由于其低温液态超高压エ艺为共性技术可应用范围及广，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多更新改进、产品创新、同族专利，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，采用步骤ー:用干品铁皮石斛(枫斗)初断成0.5-20mm的段，再用洁净水按照10:1的铁皮石斛液料比在常温下浸泡24小时，虑除余水再用洁净水按照65:1铁皮石斛液料比进入高速打浆机打成浆，于450?550Mpa的压カ下保压5-15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次；步骤ニ:鲜品石斛清洗后初断成0.5-20mm的段后进入高速打浆机，再用洁净水按照50:1铁皮石斛的浆液比稀释，于450?550Mpa的压カ下保压15分钟释放压力，加压、减压循环操作3次；其特征在于:隧道式蓄能器由电子程序控制压强生成与释放，在传感器信息导向下通过螺旋射流喷管转换正负能量，使螺旋射流喷管腔内产生空穴效应激爆铁皮石斛细胞。
2.根据权利要求1的ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，其特征是:铁皮石斛干品(枫斗)与鲜品有ニ种不同的液料比，及循环压力和保压时间区别；根据细胞结构爆破效果依次加压为:450、500.550Mpa,保压时间顺序为:15分钟、10分钟、5分钟，进行减压循环由节点传感器控制，产品沉淀浓缩优化为石斛多糖肽，分离液为饮料。
3.根据权利要求1所述的ー种制作铁皮石斛ロ服液、饮片饮料的同步生产エ艺，其特征在于:释压后的铁皮石斛浆液采用3组孔径分别为1.2 u m、0.8 u m、0.6 y m陶瓷膜过滤去渣，通过制药压片机将渣压成饮片。
【文档编号】A23L1/29GK103549411SQ201310439304
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】雷鉴源, 雷蕾, 蒋锡萍 申请人:雷蕾