專利名稱：花粉顆粒空穴效應破碎法的制作方法
技術領域：
本發明屬食品加工技術領域，但也適用于化妝品、藥物的制造，具體涉及一種使花粉顆粒破碎，讓其中營養成份釋放的方法。
花粉是植物的雄性生殖細胞，為極細小的粉狀顆粒，其中含有十分豐富的重要營養成份，如多種氨基酸、蛋白質、維生物、酶及礦物質等。用花粉制成的高級營養食品或化妝品，有著廣闊的消費市場。但是花粉顆粒內的營養物被孢粉素外壁和果膠纖維素內壁所包圍，特別是其外壁十分堅韌且化學性能穩定，很難由酸、堿或酶進行分解，因而人體要能充分攝取花粉的營養成份，必須對花粉作處理，使花粉壁破裂。
國際聯機檢索及手工檢索的結果表明，目前國內外已有一系列破壁或脫壁的方法。
國外的如攪拌萃取法(見J8500-775B);冷熱處理法(J85008-774B等);生物分解法(見昭56-17897);高壓谷物膨化機處理法(見昭56-20823、昭60-102153)等。
國內的可歸納為1.濕法a.冷熱離心分離法(CN85106076A);
b.剛性物粒振蕩法(CN85108514A、CN86105550A、CN86103261A);
c.冷熱機械粉碎法(CN851099A、CN85103918A);
d.超聲波裂解提取法(CN86201576U);
e.極性物質萃取法(CN86106662A)。
2.干法氣流粉碎法(CN85102850A)上述國內外的各種現有技術，都存在這樣或那樣的缺點，現就其中綜合應用效果最好的幾種分析如下1.氣流粉碎法由于限制在空氣潔凈度為10000級的環境中破碎，增加了空調投資;空氣的濕度、溫度和花粉干燥狀況均受嚴格限制。其專利申請說明書所附照片表明，粉碎不均勻。雖然20～40μ的小顆粒花粉能破碎成3～5μ的微粒，但這樣的粒度仍嫌過大。而且對于大顆粒花粉(如油菜花粉為113μ)，則須篩去或重復粉碎。設備噪聲較大，占地面積較大，需數人操作。工藝較繁，工時成本較高，設備投資也較大。
2.高壓谷物膨化機處理法出口溫度過高，粉碎物表層有焦化現象，花粉活性物質損失很大，工業化加工一般不用此法。
3.冷熱機械粉碎法這是國內使用較多的一種方法，由制冷裝置使花粉凍結成冰晶，然后用膠體磨或其他球磨或柴田式粉碎機破碎。該法的缺點主要是破壁率低，單一程序破壁率僅為60%以下。破碎粒度大于5μ。操作繁雜，工時成本高，投資較大。
4.濕法中的a、b、d、e四法多為脫去花粉外壁、提取壁內有效物質，而對含于花粉外壁中的豐富營養物質卻無法利用，所以利用率低。這從生物資源的綜合利用角度來說，不是發展方向，只能滿足一些特定部門的要求。
5.生物分解法(如發酵)僅起到破壁作用。過程中營養物(如葉綠素、維生素等)損失較大，而且工時成本過高、國內一般不采用。
本發明旨在綜合解決現有技術所存在的問題，以能在破碎過程中最大程度地保持住花粉的營養物和活性物質;最大限度地提高花粉利用率;使花粉的破壁率幾乎為100%;使破壁粒度小于2μ;盡可能簡化工藝和減少投資。
本發明是這樣實現的利用液體的空穴效應破碎花粉顆粒。具體見附圖
，讓經過預攪拌混勻的、互不相容的水-花粉混合物(1)，通過柱塞泵的作用，在高壓低速下進入閥座(2)和閥桿(3)之間的空間，這時速度迅速增加到290m/s，同時壓力相應地降低到物料中水的蒸氣壓以下，于是在花粉顆粒中形成了汽泡，隨著物料離開閥座-閥桿區時速度急劇下降，汽泡膨脹，引起汽泡炸裂花粉顆粒(空穴效應)。由于空穴效應造成強大能量釋放和液流的巨大沖擊力，產生了強烈的剪切力，由此得到極細而均勻的水-花粉碎粒分散物(4)。
用高壓勻漿泵(又名高壓勻質器)進行空穴破碎是本發明的關鍵。該泵可選用國產GYB60-6S、GYB500-6S或GYB2000-6S等型號。漿料中花粉干固物含量、勻漿泵高低壓力配比，壓力總值以及花粉破壁率、破碎粒度相互間存在重要關系。實施本發明，要求干固物含量為1～25%，壓力總值(高低壓力之和)不小于400kg/cm2，低壓范圍為200～130kg/cm2，高壓范圍為250～400kg/cm2。
此外，可選用ZDB型粘度介質輸送泵作花粉漿料輸送;使用帶攪拌和插管的不銹鋼輸料容器，以防止進料時花粉沉淀，上下分層、稀釋比例失控而影響破壁率和均質效果。整個加工過程如下配料。
1.將凈水(符合飲用標準)和花粉(符合收購標準)按1∶1重量比同時置入帶攪拌的不銹鋼容器(手工生產可用糖果攪拌機代替)攪拌(每分鐘35轉以上)約5分鐘，待液面浮滿氣泡成稠漿狀時，再加入二份～八份凈水并攪拌約5分鐘，至經棒狀物深探見粉團化開即可。按1∶1的水粉比先濕化，其原因是在這樣的比重和滲透壓差狀況下，粉團濕化和松散較快，較均勻。
2.啟動ZDB型泵(一般巧克力泵也可代替)，使漿料通過100～36目不銹鋼濾網，進入帶攪拌不銹鋼容器。
3.啟動攪拌裝置，開啟閥口，靠高低位自流壓差使漿料注入GYB泵(也可以采用螺桿定量輸送泵定量輸送，從而使攪拌容器與GYB泵置于同一個高度面上。)破壁和均質化。
啟動GYB泵，打開回流閥，將低壓調至130～200kg/cm2范圍內，高壓調至400～250kg/cm2范圍內，并讓高低壓之和不小于400kg/cm2。旋緊穩壓器，開啟出料閥，使成品注入不銹鋼貯器。
后處理。
1.殺菌。可采用瞬時滅菌裝置或超聲波裝置(有代用設備)。
2.穩定。按比例加入防腐劑和食用乳化穩定劑。
3.干燥。可采用真空干燥法。
4.強化。可用加入強化物的方法。
5.包裝。可采用多種容器。
上述后處理工序可根據實際需要采用一種或多種，產品形態可以是液體，也可以是固體，最好用真空充填。
實施本發明，花粉破壁率可達100%(一般在95～99.9%之間);破碎粒度可達2μ以下(一般在0.2～2μ之間);花粉內的活性物質基本保存，因為空穴效應區最高溫度不超過45℃，花粉通過勻漿泵的時間不超過5秒;花粉利用率極高，在配料、攪拌、過濾、破壁到制成品的全過程中，花粉損失率低于5%。采用的設備投資較小，工藝方法簡單，工時成本低廉，易投入工業化使用。一般小型企業全部工藝設備投資不超過5萬元，中型企業不超過10萬元，而加工能力可在每小時加工6kg至150kg干花粉之間任選。特別值得指出的是，本發明所采用的設備還可用于其他多種食品等的生產。
說明書附圖為本發明所用關鍵設備-高壓勻漿泵的工作原理圖。
實施例一.使用上海東華高壓勻漿泵廠生產的GYB60～6S型泵。
1.取一千克混合花粉與1升凈水兌和，略攪動使之完全均勻受濕，然后再加入8升凈水手工攪拌5分鐘。
2.用40目濾網將雜質濾去(濾出物占花料干料的1‰)。
3.將漿料倒入GYB泵料斗，打開回流閥，啟動電機，見漿料自回流管口溢出后適當施緊穩壓器。
4.將低壓調至200kg/cm2，逐漸旋緊穩壓器至壓力表針停止擺動。
5.再將壓力表針調至450kg/cm2。
6.關閉回流閥，打開出料閥，放料。
7.10分鐘后漿料出凈。
8.關閉GYB泵，旋松穩壓器，卸去負荷。
9.用試棒攪動漿料，滴在試片上，置于電鏡或光學顯微鏡下檢查，結果為a·破壁率達100%;b·破碎粒度均勻為0.5μ;c·大腸桿菌和其他生物細胞也完全被裂解破碎。漿料在室溫不加入任何乳化穩定劑放置4小時不分層，四人大劑量服用未出現異常現象。
實施例二.仍用GYB60-6S型泵。
1.取花粉500克用500克凈水濕化后，再加入1000克凈水。
2.同實施例一的第2、第3步驟。
3.將低壓調至150kg/cm2，逐漸旋緊穩壓器至指針停擺。
4.再將壓力表針調至550kg/cm2位置(實際高壓為400kg/cm2)。
5.同實施例一第6、7、8步驟。
4.檢驗結果a·破壁率99.9%;b·破碎粒度均勻，為1μ;c·觀察不到任何成形細胞物;d·不加入任何乳化穩定劑，置于常溫下6小時不分層;e·按1∶3比例加入過濾桉樹蜂蜜，置入8000轉/分的離心機旋轉，10分鐘后才出現蛋白質沉淀
權利要求
1.一種花粉顆粒破碎方法，其特征在于使用高壓勻漿泵進行破碎，所用低壓范圍為130～200kg/cm2，所用高壓范圍為400～250kg/cm2，并且高低壓之和不低于400kg/cm2。
2.如權利要求1所述的花粉顆粒破碎方法，其特征在于輸入高壓勻漿泵的花粉漿料中的干固物含量為1～25%。
3.如權利要求2所述的花粉顆粒破碎方法，其特征在于配料時先按1∶1的水-花粉重量比混合攪拌后，加入2～8份重量的水并攪拌，再讓漿料通過100～36目的濾網。
4.如權利要求3所述的花粉顆粒破碎方法，其特征在于所用高壓均漿泵為國產GYB60-6S型或GYB500-6S型或GYB2000-6S型，用ZDB型粘度介質輸送泵作花粉漿料輸送，并使用帶攪拌和插管的不銹鋼輸料容器。
全文摘要
花粉顆粒空穴效應破碎法，屬食品加工技術領域，也還用于化妝品、藥物的制造。本發明根據流體力學的空穴效應，巧妙地使用現有設備、為混合型花粉破碎和均質確定了有效工藝參數，使破壁率可達100％、破碎粒度達到2μ以下，基本保持了花粉的活性物質。本發明工藝簡單、生產成本低，經濟效益顯著，便于廣泛推廣。
文檔編號A23L1/48GK1032629SQ87107168
公開日1989年5月3日 申請日期1987年10月22日 優先權日1987年10月22日
發明者樊治平 申請人:樊治平