一种制备淀粉纳米晶的反应装置的制造方法
【专利摘要】一种制备淀粉纳米晶的反应装置，包括超声处理箱和膜分离柱，还包括超声控制仪、温控仪、循环控制模块等，通过超声控制仪控制超声功率、超声时间、超声振幅，通过温控仪控制加热温度，通过循环控制模块对淀粉乳液循环处理，通过膜分离柱分离出淀粉纳米晶和淀粉残体。本实用新型与传统装置相比，具有流程短、能耗低、设备简便、效率高、对环境无污染，是一种环境友好型淀粉纳米晶生产装置。本反应装置能精确控制和处理温度，有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体，淀粉纳米晶的制备效率高，可广泛应用于淀粉纳米晶领域的研究。
【专利说明】
一种制备淀粉纳米晶的反应装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种制备淀粉纳米晶的反应装置，属于食品科学技术领域。
【背景技术】
[0002]淀粉纳米晶是淀粉颗粒除去非结晶无定形部分后得到长20-40nm、宽15-30nm、厚5_7nm的片状晶体，淀粉纳米晶是一种淀粉深加工产品。淀粉纳米晶因具有纳米特性且可再生、可生物降解等优点而在食品、医药、复合材料等领域有广泛的应用。目前我国淀粉纳米晶的生产方法主要酸法、酶法、高压均质法和伽马辐射法等，但酸法耗时长且产率低，酶法制备的淀粉纳米晶颗粒大小不均匀、性质不稳定，高压均质法易破坏纳米晶结构，伽马辐射法易造成无定形物残留、纳米晶纯度低，不利于于工业化生产。
[0003]为了解决淀粉纳米晶的生产难题，经过多年实验研究，
【申请人】发明了一种淀粉纳米晶的生产工艺:超声法，超声法与传统方法相比，具有效率高、流程短、能耗低、工艺简单、对环境无污染的优点，
【申请人】于2011年申请了专利“超声法制备抗性淀粉反应装置”，专利号:201120517157.3。在这几年中，经过
【申请人】的研究，发现专利号为201120517157.3的“超声法制备抗性淀粉反应装置”存在以下缺点:此装置为一体化装置，不能有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体，不利于提高生产效率和工业化生产。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种制备淀粉纳米晶的反应装置，可实现超声处理和膜分离连续化生产，提高生产效率。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种制备淀粉纳米晶的反应装置，包括超声处理箱和膜分离柱，超声处理箱主要由内层箱体、外层箱体和箱盖组成，内层箱体与外层箱体的上部开设有箱体口，内层箱体嵌入到外层箱体内，其内部为反应室，在内层箱体和外层箱体之间为夹层，箱盖盖在外层箱体的箱体口上;箱盖上部的进料斗经进料管线与反应室连通，进料斗与箱盖之间的进料管线上装有进料阀；超声发生器穿过箱盖并伸入到反应室内，超声发生器的下端连接有超声探头，超声发生器的上端经导线依次与超声控制仪、电控箱连接;夹层间的加热棒经导线与电控箱连接;反应室内的热电偶经导线依次与温控仪、电控箱连接;进液管线的一端插入到夹层的上端，其另一端伸出外层箱体，在露出外层箱体的进液管线上装有进液阀；排液管线的一端插入到夹层的下端，其另一端伸出外层箱体，在露出外层箱体的排液管线上装有排液阀；卸料管线的一端插入反应室的下部，其另一端与输送栗连接，在外层箱体与输送栗间的卸料管线上装有卸料阀，输送栗经卸料管线与膜分离柱的上端连接;膜分离柱的下端经循环管线依次与循环控制阀、循环控制模块连接，循环控制模块经循环管线与进料阀和外层箱体间的进料管线连通，循环控制模块经导线与电控箱连接;膜分离柱经导线与压力流量控制模块连接，压力流量控制模块经导线与电控箱连接;排料管线的一端与膜分离柱连接，在排料管线上装有排料阀。
[0006]进一步地，所述内层箱体由不锈钢材料制成。
[0007]进一步地，所述箱盖与外层箱体均由绝热材料制成。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型与专利号为201120517157.3的“超声法制备抗性淀粉反应装置”比，能有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体;本实用新型与传统装置相比，具有流程短、能耗低、设备简便、效率高、对环境无污染，是一种环境友好型淀粉纳米晶生产装置。本反应装置能精确控制和处理温度，有效分离出淀粉纳米晶和淀粉残体，淀粉纳米晶的制备效率高，可广泛应用于淀粉纳米晶领域的研究。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011 ] 图中标号:
[0012]1、超声处理箱，2、内层箱体，3、外层箱体，4、箱盖，5、反应室，6、夹层，7、进料斗，8、进料管线，9、进料阀，10、超声发生器，11、超声探头，12、超声控制仪，13、电控箱，14、加热棒，15、热电偶，16、温控仪，17、进液管线，18、进液阀，19、排液管线，20、排液阀，21、卸料管线，22、输送栗，23、卸料阀，24、膜分离柱，25、循环管线，26、循环控制模块，27、循环控制阀，28、压力流量控制模块，29、排料管线，30、排料阀。
【具体实施方式】
[0013]如图1，一种制备淀粉纳米晶的反应装置，包括超声处理箱I和膜分离柱24，超声处理箱I主要由内层箱体2、外层箱体3和箱盖4组成，内层箱体2与外层箱体3的上部开设有箱体口，内层箱体2嵌入到外层箱体3内，其内部为反应室5，在内层箱体2和外层箱体3之间为夹层6，箱盖4盖在外层箱体3的箱体口上;箱盖4上部的进料斗7经进料管线8与反应室5连通，进料斗7与箱盖4之间的进料管线8上装有进料阀9;超声发生器10穿过箱盖4并伸入到反应室5内，超声发生器10的下端连接有超声探头11，超声发生器10的上端经导线依次与超声控制仪12、电控箱13连接;夹层6间的加热棒14经导线与电控箱13连接;反应室5内的热电偶15经导线依次与温控仪16、电控箱13连接;进液管线17的一端插入到夹层6的上端，其另一端伸出外层箱体3，在露出外层箱体3的进液管线17上装有进液阀18;排液管线19的一端插入到夹层6的下端，其另一端伸出外层箱体3，在露出外层箱体3的排液管线19上装有排液阀20;卸料管线21的一端插入反应室5的下部，其另一端与输送栗22连接，在外层箱体3与输送栗22间的卸料管线21上装有卸料阀23，输送栗22经卸料管线21与膜分离柱24的上端连接；膜分离柱24的下端经循环管线25依次与循环控制阀27、循环控制模块26连接，循环控制模块26经循环管线25与进料阀9和外层箱体3间的进料管线8连通，循环控制模块26经导线与电控箱13连接;膜分离柱24经导线与压力流量控制模块28连接，压力流量控制模块28经导线与电控箱13连接;排料管线29的一端与膜分离柱24连接，在排料管线29上装有排料阀30。
[0014]进一步地，所述内层箱体2由不锈钢材料制成。
[0015]进一步地，所述箱盖4与外层箱体3均由绝热材料制成。
[0016]使用方法:
[0017]I)使用前，先关闭所用阀门；
[0018]2)关闭排液阀20，开启进液阀18，将冷却介质注入到内层箱体2与外层箱体3间的夹层6内；
[0019]3)通过温控仪16设定反应室5内的处理温度，开启电控箱13对加热棒14供电，进而对夹层6内的冷却介质进行加热；
[0020]4)将物料加入到进料斗7中，开启进料阀9，物料由进料斗7进入反应室5;
[0021]5)通过超声控制仪12设置超声功率、超声时间、超声振幅，对反应室5内的物料进行超声；
[0022]6)通过压力流量控制模块28设定膜分离柱24的压力和流量，超声一段时间后，开启卸料阀23，物料通过输送栗22由反应室5进入膜分离柱24;
[0023]7)开启循环控制阀27，物料经循环控制模块26返回反应室5;
[0024]8)循环一段时间后，开启排料阀30，将物料排出；
[0025]9)对排出的物料冷冻干燥，即获得淀粉纳米晶。
【主权项】
1.一种制备淀粉纳米晶的反应装置，包括超声处理箱(I)和膜分离柱(24)，其特征在于:超声处理箱(I)主要由内层箱体(2)、外层箱体(3)和箱盖(4)组成，内层箱体(2)与外层箱体(3)的上部开设有箱体口，内层箱体(2 )嵌入到外层箱体(3)内，其内部为反应室(5)，在内层箱体(2)和外层箱体(3)之间为夹层(6)，箱盖(4)盖在外层箱体(3)的箱体口上；箱盖(4)上部的进料斗(7)经进料管线(8)与反应室(5)连通，进料斗(7)与箱盖(4)之间的进料管线(8)上装有进料阀(9);超声发生器(10)穿过箱盖(4)并伸入到反应室(5)内，超声发生器(10)的下端连接有超声探头(11)，超声发生器(10)的上端经导线依次与超声控制仪(12)、电控箱(13)连接;夹层(6)间的加热棒(14)经导线与电控箱(13)连接;反应室(5)内的热电偶(15)经导线依次与温控仪(16)、电控箱(13)连接;进液管线(17)的一端插入到夹层(6)的上端，其另一端伸出外层箱体(3)，在露出外层箱体(3)的进液管线(17)上装有进液阀(18);排液管线(19)的一端插入到夹层(6)的下端，其另一端伸出外层箱体(3)，在露出外层箱体(3)的排液管线(19)上装有排液阀(20);卸料管线(21)的一端插入反应室(5)的下部，其另一端与输送栗(22)连接，在外层箱体(3)与输送栗(22)间的卸料管线(21)上装有卸料阀(23)，输送栗(22)经卸料管线(21)与膜分离柱(24)的上端连接;膜分离柱(24)的下端经循环管线(25)依次与循环控制阀(27)、循环控制模(26)块连接，循环控制模(26)块经循环管线(25)与进料阀(9)和外层箱体(3)间的进料管线(8)连通，循环控制模块(26)经导线与电控箱(13)连接;膜分离柱(24)经导线与压力流量控制模块(28)连接，压力流量控制模块(28)经导线与电控箱(13)连接;排料管线(29)的一端与膜分离柱(24)连接，在排料管线(29)上装有排料阀(30)。2.根据权利要求1所述的一种制备淀粉纳米晶反应装置，其特征在于:所述内层箱体(2)由不锈钢材料制成。3.根据权利要求1所述的一种制备淀粉纳米晶反应装置，其特征在于:所述箱盖(4)与外层箱体(3)均由绝热材料制成。
【文档编号】C08B30/16GK205669007SQ201620571449
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】余世锋, 宫春宇, 薄力影, 王存堂, 王岩, 刘军, 徐婷婷, 高帅, 王文霞, 任健, 郑喜群
【申请人】齐齐哈尔大学