專利名稱：花粉破壁新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于制造以花粉為原料的藥品、食品、化妝品的過程中花粉處理工藝——花粉破壁新工藝。
現(xiàn)有技術(shù)，如膠體磨或球磨法，它們是將花粉懸濁液放置在膠體磨或球磨中進(jìn)行循環(huán)處理，其缺陷是花粉破壁率低，操作穩(wěn)定性差。再如酶解法，在花粉懸濁液中以纖維素酶和果膠酶水解花粉壁，其缺陷是所用的纖維素酶、果膠酶的量較大，處理時間也較長，成本較高。
本發(fā)明的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種破壁率高，成本低，操作穩(wěn)定性好、處理時間短的花粉破壁新工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案工藝步驟分(1)將干燥后的花粉顆粒經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粒狀，(2)加水調(diào)成花粉懸濁液，(3)將加水調(diào)成的花粉懸濁液設(shè)在高壓均質(zhì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行高壓液體噴射循環(huán)處理，處理速率每分鐘0.1-6升的花粉懸濁液，花粉外壁的破壁率30％-98％，內(nèi)壁的破壁率20％-90％，高壓均質(zhì)機(jī)的操作壓力控制在30MPa-70MPa，溫度控制在10-95℃，循環(huán)次數(shù)3-20次，從而得到經(jīng)循環(huán)處理后的花粉懸濁液。
在已經(jīng)循環(huán)處理后的花粉懸濁液中可以加入濃度為0.005％至0.1％的纖維素酶和濃度為0.005％至0.5％的果膠酶，再加入適量酸或堿，使物料PH值為2.5至8，混合處理的時間是在0.5-5小時，溫度在35-55℃。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)破壁率高外壁破壁率≥95％；內(nèi)壁破壁率≥92％。
(2)生物穩(wěn)定性由于在破壁工藝過程中，不引入雜菌及其他微生物，無苛刻化學(xué)反應(yīng)，未經(jīng)高溫，故不會改變花粉細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的組成。
(3)處理時間短處理時間≤30分鐘，若增加酶解法則破壁處理時間≤120分鐘，在正常情況下破壁時間在20分鐘至120分鐘之間。
(4)成本低，產(chǎn)量大這是本工藝的一個重要特點(diǎn)，可在有關(guān)定型設(shè)備上加以改進(jìn)，制作出適合于本工藝的設(shè)備，處理量單機(jī)可達(dá)50kg純干花粉/小時，相關(guān)設(shè)備成本不超過15萬元(1996年價(jià)格，僅對破壁工段而言)，后處理較易且成本亦較低。
(5)便于操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定通過控制各操作參數(shù)可方便，準(zhǔn)確地控制花粉破壁率(30％-98％)。
本發(fā)明的工藝流程可分原料花粉(原形花粉)→配制花粉懸濁液→浸泡20至30分鐘→高壓均質(zhì)機(jī)循環(huán)處理→調(diào)溫，調(diào)PH值→酶解→滅酶→超高溫瞬時滅菌→后續(xù)處理工藝流程說明如下(1)花粉加水浸泡的目的在于使水分滲入花粉細(xì)胞，造成細(xì)胞膨脹，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)部張力，有利于后續(xù)破壁工藝。
(2)高壓均質(zhì)機(jī)的循環(huán)處理在本發(fā)明中，高壓液體噴射是由高壓均質(zhì)機(jī)來完成的，在實(shí)際操作中，高壓均質(zhì)機(jī)的作用有二，其一，使水中花粉團(tuán)細(xì)化至單個細(xì)胞水平，其二，使細(xì)胞壁破裂。
當(dāng)操作壓力≥50MPa時，破壁可正常進(jìn)行，含有花粉細(xì)胞的液體被壓縮至高壓(≥50MPa)，在高于50MPa的壓差下，液體夾帶花粉細(xì)胞高速流經(jīng)狹縫，在孔道變向處(即二個狹縫交界處)，液體高速撞擊金屬柱頭的靶面，從而造成花粉細(xì)胞與靶面的正面撞擊，導(dǎo)致細(xì)胞壁的破裂。對于這種高速撞擊，硬厚脆的細(xì)胞外壁要比軟薄韌的細(xì)胞內(nèi)壁敏感得多，一般情況下，外壁經(jīng)過2至3次的正面撞擊即可破裂，內(nèi)壁經(jīng)過4至6次的正面撞擊即可破裂。
另外，并不是每一次循環(huán)操作都會使每個花粉細(xì)胞得到有效的正面撞擊(亦稱有效撞擊)，由于行程路徑與撞擊方向各不相同，每次循環(huán)的有效撞擊率在20％至30％之間。
由于以上提到的因素，多次循環(huán)處理是必需的，在實(shí)際操作中，與超高壓均質(zhì)機(jī)串聯(lián)一回流罐，為減少回流罐內(nèi)的物料返混，其(長/徑)比應(yīng)大于(5/1)，回流罐外帶夾套以通過控溫介質(zhì)，在管線上有控制閥調(diào)節(jié)物料流向。
花粉破壁率與循環(huán)次數(shù)直接相關(guān)，當(dāng)循環(huán)次數(shù)為8時，破壁率已近90％，為10時，破壁率已近92，為15時，破壁率近95％，可見，當(dāng)循環(huán)次數(shù)超過10時，破壁率僅有微弱的變動并趨近于100％。
(3)酶解處理無限增加均質(zhì)機(jī)的循環(huán)操作次數(shù)在理論上可以達(dá)到任意給定的破壁率，但這在成本上是無益的，在一般情況下，循環(huán)次數(shù)達(dá)到6至8次，外壁破裂率達(dá)90％，內(nèi)壁破裂率達(dá)到70％時，就應(yīng)進(jìn)入下一個破壁步驟酶解處理步驟。
與僅用酶解法進(jìn)行破壁的處理方法相比，由于堅(jiān)硬厚實(shí)的外壁已被破碎并已脫落，酶可直接降解薄得多的內(nèi)壁，這有兩個優(yōu)點(diǎn)①縮短了酶解時間，由10小時降至1.5至2小時；②減少了酶的消耗量，有效降低了成本。
本發(fā)明采用纖維素酶與果膠酶處理經(jīng)第一步破壁后的花粉懸濁液，先將花粉液調(diào)至適宜的溫度和PH值，加入兩種酶后，進(jìn)行溫和的攪拌，對于不同種類及不同加工深度的花粉懸液，處理時間一般在30分鐘至120分鐘，即可達(dá)到95％的破壁率。
實(shí)施例1花粉懸濁液30％，溫度60℃，操作壓力60MPa，循環(huán)6次，破壁率70％；實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行酶解，加纖維素酶0.02％，果膠酶0.03％，PH值4.0，溫度45℃，溫和攪拌120分鐘，最終破壁率90％，處理量2.5kg。
實(shí)施例3花粉懸濁液15％，溫度60℃，操作壓力60MPa，循環(huán)8次，外壁破壁率90％，內(nèi)壁破壁率80％。
實(shí)施例4在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上進(jìn)行酶解，加纖維素酶0.01％，果膠酶0.02％，PH值4.0，溫度47℃，溫和攪拌90分鐘，最終破壁率外壁96％，內(nèi)壁93％。
實(shí)施例5花粉懸濁液30％，溫度70℃，操作壓力68MPa，循環(huán)12次，外壁破壁率95％，內(nèi)壁破壁率92％。
實(shí)施例6在實(shí)施5的基礎(chǔ)上進(jìn)行，加纖維素酶0.02％，果膠酶0.02％，PH值4.0，溫度45℃，溫和攪拌90分鐘，最終破壁率外壁99％，內(nèi)壁97％。
權(quán)利要求
1.花粉破壁新工藝，步驟分(1)將干燥后的花粉顆粒經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粒狀， (2)加水調(diào)成花粉懸濁液，其特征是(3)將加水調(diào)成的花粉懸濁液設(shè)在高壓均質(zhì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行高壓液體噴射循環(huán)處理，處理速率每分鐘0.1-6升的花粉懸濁液，花粉外壁的破壁率30％-98％，內(nèi)壁的破壁率20％-90％，高壓均質(zhì)機(jī)的操作壓力控制在30MPa-70MPa，溫度控制在10-95℃，循環(huán)次數(shù)3-20次，從而得到經(jīng)循環(huán)處理后的花粉懸濁液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花粉破壁新工藝，其特征是在已經(jīng)循環(huán)處理后的花粉懸濁液中可以加入濃度為0.005％至0.1％的纖維素酶和濃度為0.005％至0.5％的果膠酶進(jìn)行混合處理，再加入適量酸、堿，將物料PH值調(diào)至2.5-8，混合處理的時間是在0.5-5小時，溫度在35-55℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種花粉破壁新工藝，它的工藝步驟分(1)將干燥后的花粉顆粒經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成細(xì)粒狀，(2)加水調(diào)成花粉懸濁液，(3)將加水調(diào)成的花粉懸濁液設(shè)在高壓均質(zhì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行高壓液體噴射循環(huán)處理。具有破壁率高、生物穩(wěn)定性高、處理時間短、成本低、產(chǎn)量大、便于操作、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A23L1/076GK1154804SQ96117168
公開日1997年7月23日 申請日期1996年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月14日
發(fā)明者姚遠(yuǎn) 申請人:姚遠(yuǎn)