专利名称：一种分离葛根淀粉乳杂质的方法
技术领域：
本发明涉及一种农副产品加工技术领域，具体的说是一种用植物提取液作 为分离剂分离葛根淀粉乳杂质的方法，适应于以葛根为原料精制出葛根淀粉产 品。
背景技术：
葛(Pueraria DC)多年生藤本豆科植物，自然生长于荒郊野岭，分布于我 国广阔的丘陵山区，资源丰富。用葛根为原料提取的葛根淀粉，富含人体必需 的多种氨基酸、维生素、葛多糖及矿质营养元素。作为无污染绿色食品，自古 以来一直是我国著名土特产，深受国内外市场青睐，国家卫生部2002年3月已 将葛根列入"既是药品又是食品"的名单中。
目前，葛根淀粉生产主要问题是在对生长很不规则、凹凸粗糙的表皮处理 以及对葛根淀粉乳杂质的分离上。国内至今延用的传统加工方法以及近年来工 业化生产用的成套设备，其主要生产工序是原料清洗、锉磨去皮，并要求去皮 率达到80%以上，造成根皮中富含对人体具有保健作用的葛根黄酮物质损失严 重；清理原料时，破损的块茎因难以净洗，弃之较多，资源浪费很大；对葛乳 浆杂质的处理，利用除沙器等多道工序，费工费时，加工成本高，产品质量难 以保证。
发明内容
本发明的目的是要提供一种加工葛根淀粉的新方法，旨在应用这种技术改 进生产工艺，以提高葛根淀粉的产出率和生产效率以及葛根黄酮的保存率。其 产品品质符合国家优质淀粉的理化指标和卫生指标，达到外贸出口产品要求。 同时，生产成本降低，资源浪费减少。
本发明是这样实现的，改进目前工业化组合设备生产工艺流程中的物料清 洗、去皮、净洗三道工序为一道冲洗；改进淀粉分离的两次碎解(破碎、磨浆), 两次筛分，用机械除砂与分离蛋白质为一次碎解并筛分， 一次性在乳浆中添加 植物天然原生粘液质解决杂质分离，以减少工艺程序，提高淀粉及葛根黄酮收 得率。此发明与传统现有技术相比，给出的工艺为
传统工艺
4葛根一清洗(刮皮)一切断一碎解一筛分(去粗纤维)一葛乳浆(过滤去 细纤维)一沉淀(去黄浆)一漂洗一沉淀(去上层糊粉层、下层泥沙)一精淀 粉一干燥一成品
现行工业化组合设备生产工艺
葛根一分级(去除碎块)一清洗(清洗机)一碎解一磨浆—浆渣粗分离(曲 筛去粗纤维)一粉浆除砂(除沙器去泥沙)一淀粉乳细分离(立式离心机去细 渣)一浆汁分离(碟片离心机去黄浆)一浓縮(刮刀式离心机或喷嘴式离心机) —湿淀粉一干燥一成品
本发明给出的新工艺
葛根一冲洗一碎解(去粗纤维)一筛分(离心筛去细纤维)一浆汁分离(旋 液分离器去黄浆)一淀粉乳净化(加入植物提取液去除泥沙)一浓縮(刮刀式 离心机)一湿淀粉一干燥一成品
葛根生长的不规则及采挖贮运难免有机械损伤。现行工艺在加工前对原料 剔除碎块是必不可少的一道工序。加工时大量用水，反复磨擦清除根皮泥沙， 这样不仅造成了破损根茎的丢失浪费，还使原料断面在洗涤机械不停旋转相互 撞击下，造成断面淀粉粒的随水流失。本发明给出的方法是葛根出土，只要新 鲜未腐烂变质，破损碎块都可用以加工。只需用水冲掉表皮的大块泥团，无须 去皮，即可直接进入碎解机碎解。碎解以破坏葛根细胞释放出淀粉为目的，破 坏程度愈大，出粉率愈高。要求破碎度在90%以上。碎解机选用结构简单，通 用型薯类破碎分离两用机，其工作状况可根据加工量选配机型。集碎解与筛分 于一体，入口处为齿式滚筒，下部设有刷式网筛，内装有进水冲洗装置。机械 工作时，葛根与水同时入机，碎解后的浆渣经配水比l : 6稀释，在机内即可 经80目网筛将粗纤维分离。乳浆直接进入装有120目网筛的离心筛分离出细纤 维。为使成品淀粉成色好，分离出来的黄褐色葛乳浆在通过0.45-0.60MPa压力 下进入旋液分离器脱去黄浆。因鲜根未经过净洗，脱去黄浆的湿淀粉含有泥沙， 根皮等微粒杂质。为一次性净化淀粉乳，分离出乳浆中存有的微粒杂质，按杂 质与淀粉在水中不同比重，利用重力沉降分离原理，将湿淀粉冲配水l : 8稀释。 在乳浆流入沉降器或积液池的管(槽)中，按比例兑入杂质分离剂干扰沉降， 在一定时间里清晰分离出杂质，从而得到纯度高于99.8%的葛根淀粉乳。分离 剂用天然植物制成。
蕨，多年生草本植物，是我国历史悠久的古老蔬菜，我国除西北沙漠地区外，各地都有分布。常生于湿润的山林坡地或灌木林下，株高30-90cm，根状 茎常具锈褐色莺毛，单株3-7叶簇生，长圆状披针形，二回羽状分裂，叶背密 生褐色孢子囊。其嫩茎经加工便可制作出价格昂贵的出口菜干。根茎中含多种 微量元素以及蛋白质、粘液质、果胶和黄酮类物质，具清热解毒、祛瘀止血的 药用功效。具有"有病治病，无病防病"美誉。
蕨根茎含有的粘液(mucilage)及果胶质是一种无特定形状粘稠状液体， 有很强的亲水性。经打浆过滤制取的提取液与葛乳浆淀粉粒表面特有的薄层软 质膜结合，很快被淀粉分子吸附，使溶液中聚集在一起的淀粉分子间相互隔离， 短时间即出现淀粉粒在溶液中呈单个匀散，从而减少淀粉分子间相互碰撞凝沉 机会，延长淀粉悬浮时间。当加工完毕，葛乳浆在沉降器或集液池静止时，由 于提取液的添加，淀粉与杂质比重不同，即出现淀粉呈乳融状悬浮，而泥沙等 杂质因细胞外无粘质膜，不能与提取液胶质体结合，并通过淀粉粒间空隙迅速 下沉，出现分离。水温15'C以下，20分钟内，分离线达到稳定，这时通过装在 沉降器外侧的透明观察管可清楚视见乳白色淀粉浆与棕褐色杂质沉淀的分层位 置，及时将安装在沉降器下部锥形底尖端阀门打开弃除杂质。亦可用吸程泵抽 提上部淀粉浆。为保证淀粉纯洁度100%，在应用下排杂质或上提淀粉乳两方法 时，均须保留距分离线上下10厘米左右液层转递下班连续作业或单独分离。
排放或抽提出的纯质淀粉乳直接进入刮刀式离心机浓縮，使水分含量降至 40%以下就可进入干燥程序。(小型淀粉厂可将抽提液直接接入池，经20小时静 置沉淀后除去上清液取结块湿淀粉晾晒或入干燥室)。干燥选用气流热风干燥 机，热风温度控制在135-150°C。湿淀粉在热空气作用下水分快速传出，淀粉 粒的温度不会太高，干燥所需时间短，可确保淀粉不发生降解变质。
具体实施例方式
提取葛根淀粉其步骤如下
1.原料整理鲜葛根在加工前应将霉变、腐烂，葛颈鼻、捆扎物等夹杂物 去除，及时在72小时内加工，以防止在室温下贮藏的鲜根霉变，淀粉转化为糖， 影响淀粉回收率。
'2.冲洗为降低对碎解机械的磨损，需用水冲洗葛根表皮粘附的泥沙并湿 润物料。根据生产量和自动化程度不同选用清^fe机械、清洗池。葛根通过输送 带上压力水喷淋冲洗，将表皮泥团击落为宜。
3.碎解碎解以破坏葛根的组织结构，使细胞破裂，微小的淀粉粒能顺利地从葛根块茎中解体、分离，即物料破碎度越高越好。选用多功能薯类分离机，
线速度38米/秒，优于大功率锤片机。薯用粉碎机一机多用，浆渣分离于一体。 葛根破碎部位为齿式轧辊，轧辊下装有进水管，破碎后所含大量纤维物料给以 1 : 6配水比冲刷稀释，经机体下部绞龙送往筛网，当即将粗纤维与葛乳浆分离， 分别从机端排出。对淀粉含量高的葛根，葛乳浆浓度高，为增加分离效果，可 提高机内供水比或粗渣二次入机同时供水冲滤。破碎的程度直接受爪齿高度、 动机转速影响。要求野生葛根(粗纤维含量高)轧辊上爪齿高1.2-1.5mm，三 角形排列的齿间距10mm;种植的粉葛根用通用型加工薯类滚筒，即齿高 0.8-lmm，齿间距8ram。机内网筛配用80目金属筛，以提高耐用率。
4. 精筛经粉碎机初滤下来的葛乳浆直接输入装有120目网筛的离心筛， 分离出上述80目机筛滤下的细质纤维。
5. 浆汁分离精筛后的葛乳浆进入旋液分离器分离出葛根黄浆(含蛋白质 的麸质水)。
6. 净化与脱水经旋液分离器脱去黄浆的湿淀粉，因清洗工序未经去皮、 净洗，存有一定的根皮泥沙微粒。配以湿淀粉重的1 :8的清水，稀释后连续作 业，在乳浆中添加蕨根茎提取液作分离剂，利用沉降器将淀粉与杂质分离。
制取分离剂取用的蕨根，其嫩茎加工可制成菜干供食用的多年生植物。选 取鲜根茎，去除枯腐的的老化末端、表皮锈褐色茸毛，保留新叶柄1-2cm，刷 尽泥沙，入破碎机或锤击成糜，按鲜根茎重l : 20配以PH6. 5-7.5水稀释，过 120目网筛去渣，制取出粘稠状根茎提取液，盛装于不锈钢或硬塑桶中，置2-15 'C室温下蔽光贮存。其贮期不超过48小时。为做到鲜根茎随用随取，可将山野 中挖取的根茎假植在湿沙中。
沉降器为一带锥底(锥角90° -95° )的圆柱体罐，直径1.5m，高2-2. 5m， 其大小可根据生产量制作。沉降器的侧壁装有连接上下罐体的透明观察管，另 一侧距底每隔50cni高度安装一个排液闸阀。
为防止葛乳浆在净化前沉淀，在上述工艺离心机工作，乳浆排往沉降器或 积液池的端口，按每吨葛乳浆(波美度在7-8之间)2000ml比例输入分离剂。 由于原料淀粉含量不同，分离剂用量按照乳浆浓度增减。根据以上用量，波美 度在8以上，每上升一波美度，每吨乳浆增加160ml，波美度在7以下，每减 少一波美度，每吨减用分离剂100ml。葛乳浆最大浓度应控制在10波美度之内。 超过10波美度则须用水稀释。分离剂加入应在加工始期进行，主要使之在葛乳浆中匀散，防止加工途中乳浆在沉降器中沉淀。
加工完毕，当葛乳浆在沉降器中静止时，通过观察管2分钟内即可视见乳 白色淀粉液与泥沙杂质明显分离。上部为纯淀粉悬融液，下部为不溶性的根皮 纤维及泥沙杂质。15-20分钟，分离线达到稳定，沉降结束，可将上部纯质淀 粉乳从沉降器一侧闸阀排出，其杂质从下部锥底尖端泻出。排出的淀粉乳纯净 度达到99.8%以上。若排往积液池可经24小时沉淀排去上清液即得到含水量 85%左右结块湿淀粉。为将淀粉乳快速脱水，在沉降器开闸排乳时，直接进入真 空吸滤机或1200转/分钟刮刀式离心机，通过作业，可在2分钟内得到含水量低 于40%的湿淀粉。
7.干燥湿淀粉送进干燥设备进行干燥，宜用气流热风干燥机，热风温度 控制在135。C-15(TC。若用干燥室，干燥需分段进行，开始温度控制在55°C-60 °C， 20小时后升温到65'C-70°C，经3.5-4小时脱水，冷却后即可包装入库。 干燥后的葛根淀粉洁白，含水量小于13%，净度达到99.8%以上。
权利要求
1、一种分离葛根淀粉乳杂质的方法，其特征是A、葛根的清理与冲洗选取枯叶期(秋末至春初)采挖未霉烂的鲜根，去除须根、葛颈鼻等夹杂物，冲洗表皮泥沙并湿润物料10-12分钟；B、碎解用碎解机将葛根破碎，破碎程度在90％以上；C、筛分按原料配水比1∶6，将碎解分离粗纤维后的葛乳浆通过装有120目网筛的离心筛借助离心力筛分去除葛根细质纤维；D、浆汁分离筛分后的黄褐色乳浆通过0.45-0.60MPa压力进入旋液分离器分离出含蛋白质的黄浆。湿淀粉配以1∶8的水稀释至7-8波美度；E、制备分离剂选用蕨鲜根茎，去叶后贮藏于湿沙中，应用时洗净，碎解，分离纤维制得分离剂；F、葛乳浆净化浆汁分离后的湿淀粉，用水稀释至10波美度以下。根据葛乳浆浓度高低，兑入不同比例分离剂，兑入后葛乳浆即进入淀粉乳悬浮，杂质沉淀，20分钟内完成杂质分离；G、脱水分离得出的纯质淀粉乳经机械浓缩，脱水至含水量40％以下。宜选用真空吸滤机或刮刀式离心机。H、干燥
2 、根据权利要求书1所述的一种分离葛根淀粉乳杂质的方法，其特征是 分离剂的制备。取蕨鲜根茎，除去老化枯腐的尾端及表皮锈褐色茸毛，保留鲜 叶柄l-2厘米，刷洗泥沙，碎解成糜，用PH6.5-7.5水稀释，配水比为鲜根重的 1 : 20。取120目网筛筛分去纤维，制得的葛乳浆杂质分离剂，置不锈钢或塑制 贮存器中，1(TC-15。C以下蔽光贮藏不超过36小时，贮藏温度5。C-1(TC为48小 时，5'C以下不超过60小时。
3 、根据权利要求书1所述的一种分离葛根淀粉乳杂质的方法，其特征是 葛乳浆的净化。脱去黄浆的湿淀粉须在48小时内完成杂质分离，以防止乳浆发 酵。将湿淀粉用水稀释至10波美度以下，按每吨(波美度在7-8之间)2000ml 比例均匀混合杂质分离剂。根据乳浆浓度，波美度在8以上，每上升一波美度, 每吨乳浆分离剂用量增加160ml;波美度在7以下，每减少1波美度每吨减用分 离剂100ml。葛乳浆超过10波美度则需用水稀释。分离剂应用程序是在乳浆 开始流往沉降器或积液池的流管中，按应用总量， 一次性或逐步在流液中兑入， 以防止淀粉与杂质沉淀。葛乳浆在输往积液容器终流后2分钟，就可观察到淀粉与杂质分离，15-20 分钟杂质沉降结束，分离线达到稳定。上部纯质淀粉乳用泵抽提或经排液闸泻 出，下部根皮微粒及泥沙杂质通过底部阀门排放清除。为保持淀粉乳纯净度， 抽排淀粉乳或杂质时，应保留分离线上下各5cm不予净排，可延递下班次连续 作业或排出单独分离。
4 、根据权利要求书1所述的一种分离葛根淀粉乳杂质的方法，其特征是 湿淀粉干燥，淀粉乳通过机械浓縮含水量在40%以下的湿淀粉送进干燥设备进 行干燥。为在短时间内完成作业，宜选用气流干燥机，并以热风炉作为气流干 燥热风的来源，温度控制在135°C-150°C。若用干燥室干燥，温度前期控制在 55°C-60°C， 20小时后温度升至65匸-7(TC，经3.5-4小时淀粉的干燥即可完成， 其含水量小于13%。
全文摘要
本发明涉及一种分离葛根淀粉乳杂质的方法。本发明公开了一种利用可食用天然植物提取液制作分离剂，在一定时间里，干扰葛根淀粉乳淀粉粒沉降，以物理法，一次性彻底清除葛根淀粉乳中泥沙等杂质。以解决葛根粗糙凹凸表皮难以净洗，主要贮存在外皮部的葛根黄酮物质去皮损失，以及机械损伤的碎块根茎资源浪费问题。该工艺保留表皮加工，工艺简单，方法易行，无污染，加工效率高。广泛适用于规模化以及中小企业以葛根等地下块茎作物淀粉的生产，达到制取纯天然绿色食品之目的。
文档编号C08B30/00GK101648999SQ20091017669
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者汪盛明 申请人:汪盛明