專利名稱:水溶性殼寡糖的制備裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種制備裝置,特別涉及一種水溶性殼寡糖的制備裝置。
背景技術:
殼寡糖也叫殼聚寡糖,也稱幾丁寡糖,學名β -1,4-寡糖-葡萄糖胺,是將殼聚糖經特殊的加工技術處理而得到的一種全新的產品,其水溶性較好、功能作用大、生物親和度高易于吸收的低分子量產品。它具有殼聚糖所沒有的較高溶解度和容易被生物體吸收利用等諸多獨特的功能,在農業、醫藥、化工、食品甚至美容業都起到作用。目前,殼寡糖的制備方法,主要是化學降解法和酶解法。化學降解法,是在反應器中加入高分子量的殼聚糖,然后按相應比例加入鹽酸,攪拌,并控制殼聚糖的濃度,加入酶試劑,用鹽酸控制反應混合物PH值在一定范圍內,保持 2-24小時,使反應得以完全,然后經過濾和純化得到殼寡糖鹽酸鹽,該制備方法會產生副產物而影響殼寡糖的純度,不僅產品質量較難控制、穩定性較差,而且其提純的產物應用范圍小,使用功能上受到很大限制,同時其最終反應排泄物會污染環境。酶解法是利用某些酶特異地開裂、改變分子結構的方式達到降解目的,其過程包括固化、活化、酸洗、酶解、沉淀、分餾、洗滌、干燥等過程,由于在整個降解過程中無其他反應副產物生成,成為目前在生產上比較多用的方法,其缺點是工序復雜、降解效率低,時間長,投資大,能耗大,產品成本很高,而且不能完全消除環境污染問題,目前仍處于實驗室研究、小批量試生產階段,要達到工業化規模生產尚有一系列工藝技術問題需解決。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是,提供了一種水溶性殼寡糖的制備裝置,該制備裝置是采用物理微波降解法制備水溶性殼寡糖的。為了解決上述技術問題,本發明的第一種技術方案是一種水溶性殼寡糖的制備裝置,包括攪拌器,其前端設置有物料罐和水罐,其后端設置有出料口 ;雙氧水反應箱,位于所述攪拌器的后端,設置有進口和出口 ;傳輸帶,所述傳輸帶的長度端面的一端位于所述攪拌器的出料口的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱的進口處,所述傳輸帶的寬度端面分別設置有邊沿;微波加熱裝置,位于所述攪拌器和雙氧水反應箱之間,并且貫穿于所述傳輸帶;酒精雙氧水反應合成釜,位于所述雙氧水反應箱的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜的進口與所述雙氧水反應箱的出口連通;浸泡攪拌裝置,位于所述酒精雙氧水反應合成釜的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜的出口通過第三管道連通;抽濾管,位于所述浸泡攪拌裝置的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管的進口與所述浸泡攪拌裝置的出口連通;
抽濾箱,位于所述抽濾管的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱的進口與所述抽濾管的出口連通;離心裝置,位于所述抽濾箱的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置的進口與所述抽濾箱的出口連通;微波真空干燥裝置,位于所述離心裝置的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置的進口位于所述離心裝置的出口的下端。目篩粉碎裝置,位于所述微波真空干燥裝置的出口的下端。進一步的,還包括灌裝裝置,位于所述微波真空干燥裝置的下端。進一步的,所述浸泡攪拌裝置為多個。進一步的,所述攪拌器的前端通過第一管道連通設置有物料罐。進一步的,所述第一管道上設置有第一控制閥門。進一步的,所述攪拌器的前端通過第二管道連通設置有水罐。進一步的,所述第二管道上設置有第二控制閥門。進一步的,所述第三管道上設置有第三控制閥門。此第一種技術方案的制備原理如下在水罐和物料罐內按照一定比例分別裝入水和高分子量的殼聚糖原料,經攪拌器攪拌后,使其形成高分子量的殼聚糖溶液。殼聚糖溶液經攪拌器的出料口流出,經傳輸帶傳輸到微波加熱裝置進行微波輻射,則高分子的殼聚糖溶液就會被降解形成低分子量的殼聚糖溶液。低分子量的殼聚糖料液通過傳輸帶輸送到雙氧水反應箱進行化學反應,使殼聚糖溶液濃度變低,并充分溶解;再經酒精雙氧水反應合成釜化學反應并且沉淀后,形成低分子量的殼寡糖混合物溶液,再經浸泡攪拌裝置進行均勻攪拌,使低分子量的殼寡糖混合物溶液充分溶解,再經抽濾管抽出酒精和雙氧水后,形成一定粘稠度的殼寡糖,經離心裝置甩干后形成塊狀的殼寡糖,經過微波真空干燥裝置進行干燥后,再經過目篩粉碎裝置進行粉碎和篩選形成固態顆粒狀的低分子量的、易于溶解于水的殼寡糖。為了解決上述技術問題,本發明的第二種技術方案是一種水溶性殼寡糖的制備裝置,包括攪拌器,其前端設置有物料罐和水罐,其后端設置有出料口 ;雙氧水反應箱,位于所述攪拌器的后端,設置有進口和出口 ;傳輸帶,所述傳輸帶的長度端面的一端位于所述攪拌器的出料口的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱的進口處,所述傳輸帶的寬度端面分別設置有邊沿;微波加熱裝置,位于所述攪拌器和雙氧水反應箱之間,并且貫穿于所述傳輸帶;酒精雙氧水反應合成釜,位于所述雙氧水反應箱的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜的進口與所述雙氧水反應箱的出口連通;浸泡攪拌裝置,位于所述酒精雙氧水反應合成釜的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜的出口通過第三管道連通;抽濾管,位于所述浸泡攪拌裝置的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管的進口與所述浸泡攪拌裝置的出口連通;抽濾箱,位于所述抽濾管的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱的進口與所述抽濾管的出口連通;
離心裝置,位于所述抽濾箱的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置的進口與所述抽濾箱的出口連通;微波真空冷凍干燥裝置,位于所述離心裝置的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置的進口位于所述離心裝置的出口的下端。此第二種技術方案的制備原理與第一種技術方案的制備原理基本相同,其區別在于對塊狀的殼寡糖的干燥處理。即本技術方案采用的是微波真空冷凍干燥裝置,即先加熱輻射干燥再冷凍干燥后形成顆粒狀的水溶性殼寡糖,不需要通過目篩粉碎裝置進行粉碎和蹄選。為了解決上述技術問題,本發明的第三種技術方案是一種水溶性殼寡糖的制備裝置,包括攪拌器,其前端設置有物料罐和水罐,其后端設置有出料口 ;雙氧水反應箱,位于所述攪拌器的后端,設置有進口和出口 ;傳輸帶,所述傳輸帶的長度端面的一端位于所述攪拌器的出料口的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱的進口處,所述傳輸帶的寬度端面分別設置有邊沿;微波加熱裝置,位于所述攪拌器和雙氧水反應箱之間,并且貫穿于所述傳輸帶;酒精雙氧水反應合成釜,位于所述雙氧水反應箱的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜的進口與所述雙氧水反應箱的出口連通;浸泡攪拌裝置,位于所述酒精雙氧水反應合成釜的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜的出口通過第三管道連通;抽濾管,位于所述浸泡攪拌裝置的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管的進口與所述浸泡攪拌裝置的出口連通;抽濾箱,位于所述抽濾管的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱的進口與所述抽濾管的出口連通;離心裝置,位于所述抽濾箱的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置的進口與所述抽濾箱的出口連通;冷凍干燥裝置,位于所述離心裝置的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置的進口位于所述離心裝置的出口的下端。此第三種技術方案的制備原理與第一種技術方案的制備原理基本相同,其區別在于對塊狀的殼寡糖的干燥處理。即本技術方案采用的是冷凍干燥裝置,即直接對塊狀的殼寡糖進行冷凍干燥處理后,便形成顆粒狀的水溶性殼寡糖,也不需要通過目篩粉碎裝置進行粉碎和篩選。
圖1是本發明水溶性殼寡糖的制備裝置的結構示意圖。
圖2是本發明水溶性殼寡糖的制備裝置實施例2的結構示意圖; 圖3是本發明水溶性殼寡糖的制備裝置實施例3的結構示意圖。圖中所示10、攪拌器,11、物料罐,12、水罐,13、出料口,14、第一管道,15、第一控制閥門,16、第二管道,17、第二控制閥門,20、雙氧水反應箱,30、傳輸帶,40、微波加熱裝置, 50、酒精雙氧水反應合成釜,51、第三控制閥門,52、第三管道,60、浸泡攪拌裝置,70、抽濾管,80、抽濾箱,90、離心裝置,100、微波真空干燥裝置,200、目篩粉碎選裝置,300、灌裝裝置,400、微波真空冷凍干燥裝置,500、冷凍干燥裝置。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作詳細描述實施例1如圖1所示,本發明水溶性殼寡糖的制備裝置,包括攪拌器10、帶有托盤的傳輸帶 30、微波加熱裝置40、雙氧水反應箱20、酒精雙氧水反應合成釜50、浸泡攪拌裝置60、抽濾管70、抽濾箱80、離心裝置90、微波真空干燥裝置100、目篩粉碎裝置200。攪拌器10,其前端設置有物料罐11和水罐12,其后端設置有出料口 13 ;物料罐 11,用于裝入高分子量的殼聚糖原料,水罐12內用于裝入水,水和殼聚糖的比例可以按照 1 3-6的比例裝入攪拌器10內,攪拌器10將高分子量的殼聚糖與水進行攪拌后,形成殼聚糖溶液。即水和殼聚糖的比例可以是1 3、1 3. 5,1 4、1 4. 5,1 5、1 5. 5或者1 6等等。水罐12內裝入的水為無菌水。雙氧水反應箱20,位于所述攪拌器10的后端,設置有進口和出口 ;傳輸帶30,所述傳輸帶30的長度端面的一端位于所述攪拌器10的出料口 13的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱20的進口處,所述傳輸帶30的底部設置有托盤;用于將攪拌器10出料口的殼聚糖溶液傳輸到下述的微波加熱裝置40或者雙氧水反應箱20內;托盤的設置是為了使經攪拌器20出料口出來的高分子量的殼聚糖溶液順利傳輸,再不會漏到傳輸帶30的外面去。微波加熱裝置40,位于所述攪拌器10和雙氧水反應箱20之間,并且貫穿于所述傳輸帶30 ;將經傳輸帶30傳輸到微波加熱裝置40的殼聚糖溶液進行微波輻射,則高分子的殼聚糖溶液就會被降解形成低分子量的殼聚糖溶液。雙氧水反應箱20,可以使殼聚糖溶液濃度變低,并且充分溶解。酒精雙氧水反應合成釜50,位于所述雙氧水反應箱20的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜50的進口與所述雙氧水反應箱20的出口連通;酒精雙氧水反應合成釜50,使低分子量的易于溶解的、濃度變低的殼聚糖溶液形成低分子量的殼寡糖溶液。浸泡攪拌裝置60,位于所述酒精雙氧水反應合成釜50的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置60的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜50的出口通過第三管道52 連通;浸泡攪拌裝置60使殼寡糖溶液能夠充分溶解。抽濾管70,位于所述浸泡攪拌裝置60的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管70 的進口與所述浸泡攪拌裝置60的出口連通;抽濾管70將雙氧水和酒精分離后,帶有一定粘稠度的殼寡糖進入到抽濾箱80內。抽濾箱80,位于所述抽濾管70的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱80的進口與所述抽濾管70的出口連通。離心裝置90,位于所述抽濾箱80的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置90的進口與所述抽濾箱80的出口連通;經過離心裝置后的殼寡糖為塊狀。微波真空干燥裝置100,位于所述離心裝置90的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置100的進口位于所述離心裝置90的出口的下端。塊狀的殼寡糖經微波真空干燥后進行到目篩粉碎裝置200,目篩粉碎裝置200,位于所述微波真空干燥裝置100的出口的下端;目篩粉碎裝置 200將干燥后的塊狀殼寡糖粉碎篩選后,形成顆粒狀的水溶性殼寡糖成品。灌裝裝置300,與目篩粉碎裝置200的下端;用于灌裝水溶性的殼寡糖成品。作為較佳的實施方式,所述浸泡攪拌裝置60為多個,本發明采用三個作為較佳的實施方式,所述攪拌器10的前端通過第一管道14連通設置有物料罐
11。所述第一管道14上設置有第一控制閥門15。第一控制閥門15,用于控制裝入到攪拌器10的殼聚糖原料的份量。作為較佳的實施方式,所述攪拌器10的前端通過第二管道16連通設置有水罐
12。所述第二管道16上設置有第二控制閥門17。第二控制閥門17,用于控制裝入到攪拌器10的水的份量。作為較佳的實施方式,所述第三管道52上設置有第三控制閥門51。通過控制第三控制閥門51的打開或者關閉,控制經過酒精雙氧水反應合成釜形成的殼寡糖溶液是否進行到浸泡攪拌裝置60內進行浸泡和攪拌。本實施例1的制備原理如下在水罐11和物料罐12內按照一定比例分別裝入水和高分子量的殼聚糖原料,經攪拌器10攪拌后,使其形成高分子量的殼聚糖溶液。殼聚糖溶液經攪拌器10的出料口 13流出,經傳輸帶30傳輸到微波加熱裝置40進行微波輻射,則高分子的殼聚糖溶液就會被降解形成低分子量的殼聚糖溶液。低分子量的殼聚糖料液通過傳輸帶30輸送到雙氧水反應箱20進行化學反應,使殼聚糖溶液濃度變低,并充分溶解;再經酒精雙氧水反應合成釜50化學反應并且沉淀后,形成低分子量的殼寡糖混合物溶液,再經浸泡攪拌裝置60進行均勻攪拌,使低分子量的殼寡糖混合物溶液充分溶解,再經抽濾管 70抽出酒精和雙氧水后,形成一定粘稠度的殼寡糖,經離心裝置90甩干后形成塊狀的殼寡糖,經過微波真空干燥裝置100進行干燥后,再經過目篩粉碎裝置200進行粉碎和篩選形成固態顆粒狀的低分子量的、易于溶解于水的殼寡糖。實施例2如圖2所示,本實施例2是在實施例1的基礎上改進而成,其區別在于省略了目篩粉碎裝置200,并將微波真空干燥裝置100替換為微波真空冷凍干燥裝置200。即先進行加熱再進行冷凍。即實施例2是通過冷處理的方式,制備顆粒狀的水溶性殼寡糖的。本實施例2的制備原理與實施例1的制備原理基本相同,其區別在于對塊狀的殼寡糖的干燥處理。即本實施例2采用的是微波真空冷凍干燥裝置400,即先加熱輻射干燥再冷凍干燥后形成顆粒狀的水溶性殼寡糖,不需要通過目篩粉碎裝置200進行粉碎和篩選。實施例3如圖3所示,本實施例2是在實施例2的基礎上改進而成,其區別在于將微波真空干燥裝置100替換為一般的冷凍干燥裝置200。即實施例3是采用直接冷凍干燥處理,制備顆粒狀的水溶性殼寡糖的。而不是實施例2中的先加熱再冷卻方式。本實施例3制備水溶性殼寡糖的原理與實施例2的制備原理基本相同,其區別在于對塊狀的殼寡糖的干燥處理。即實施例3案采用的是冷凍干燥裝置500,即直接對塊狀的殼寡糖進行冷凍干燥處理后,便形成顆粒狀的水溶性殼寡糖,也不需要通過目篩粉碎裝置200進行粉碎和篩選。 由于本發明水溶性殼寡糖的制備裝置核心裝置是微波加熱裝置,微波加熱裝置, 采用物理微波降解法將高分子量的殼聚糖溶液降解為低分子量的殼聚糖溶液,再經過雙氧水反應箱和酒精雙氧水反應合成釜形成殼寡糖溶液。因此,本發明水溶性殼寡糖的制備裝置,是采用物理微波降解法制備水溶性殼寡糖的。
權利要求
1.一種水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于包括攪拌器(10),其前端設置有物料罐(11)和水罐(12),其后端設置有出料口(13); 雙氧水反應箱(20),位于所述攪拌器(10)的后端,設置有進口和出口 ; 傳輸帶(30),所述傳輸帶(30)的長度端面的一端位于所述攪拌器(10)的出料口(13) 的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱00)的進口處,所述傳輸帶(30)的底部設置有托盤;微波加熱裝置(40),位于所述攪拌器(10)和雙氧水反應箱00)之間,并且貫穿于所述傳輸帶(30);酒精雙氧水反應合成釜(50),位于所述雙氧水反應箱00)的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的進口與所述雙氧水反應箱00)的出口連通;浸泡攪拌裝置(60),位于所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置(60)的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的出口通過第三管道(51)連通;抽濾管(70),位于所述浸泡攪拌裝置(60)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管 (70)的進口與所述浸泡攪拌裝置(60)的出口連通;抽濾箱(80),位于所述抽濾管(70)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱(80)的進口與所述抽濾管(70)的出口連通;離心裝置(90),位于所述抽濾箱(80)的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置(90) 的進口與所述抽濾箱(80)的出口連通;微波真空干燥裝置(100),位于所述離心裝置(90)的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置(100)的進口位于所述離心裝置(90)的出口的下端;目篩粉碎裝置000),位于所述微波真空干燥裝置(100)的出口的下端。
2.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于還包括灌裝裝置 (300),位于所述微波真空干燥裝置(100)的下端。
3.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述浸泡攪拌裝置 (60)為多個。
4.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述攪拌器(10)的前端通過第一管道(14)連通設置有物料罐(11)。
5.根據權利要求4所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述第一管道(14) 上設置有第一控制閥門(15)。
6.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述攪拌器(10)的前端通過第二管道(16)連通設置有水罐(12)。
7.根據權利要求6所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述第二管道(16) 上設置有第二控制閥門(17)。
8.根據權利要求1所述的水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于所述第三管道(51) 上設置有第三控制閥門(52)。
9.一種水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于包括攪拌器(10),其前端設置有物料罐(11)和水罐(12),其后端設置有出料口(13); 雙氧水反應箱(20),位于所述攪拌器(10)的后端,設置有進口和出口 ;傳輸帶(30),所述傳輸帶(30)的長度端面的一端位于所述攪拌器(10)的出料口(13) 的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱00)的進口處,所述傳輸帶(30)的寬度端面分別設置有邊沿;微波加熱裝置(40),位于所述攪拌器(10)和雙氧水反應箱00)之間,并且貫穿于所述傳輸帶(30);酒精雙氧水反應合成釜(50),位于所述雙氧水反應箱00)的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的進口與所述雙氧水反應箱00)的出口連通;浸泡攪拌裝置(60),位于所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置(60)的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的出口通過第三管道(51)連通;抽濾管(70),位于所述浸泡攪拌裝置(60)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管 (70)的進口與所述浸泡攪拌裝置(60)的出口連通;抽濾箱(80),位于所述抽濾管(70)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱(80)的進口與所述抽濾管(70)的出口連通;離心裝置(90),位于所述抽濾箱(80)的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置(90) 的進口與所述抽濾箱(80)的出口連通;微波真空冷凍干燥裝置G00),位于所述離心裝置(90)的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置(100)的進口位于所述離心裝置(90)的出口的下端。
10. 一種水溶性殼寡糖的制備裝置,其特征在于包括攪拌器(10),其前端設置有物料罐(11)和水罐(12),其后端設置有出料口(13); 雙氧水反應箱(20),位于所述攪拌器(10)的后端,設置有進口和出口 ; 傳輸帶(30),所述傳輸帶(30)的長度端面的一端位于所述攪拌器(10)的出料口(13) 的下端,另一端位于所述雙氧水反應箱00)的進口處,所述傳輸帶(30)的寬度端面分別設置有邊沿;微波加熱裝置(40),位于所述攪拌器(10)和雙氧水反應箱00)之間,并且貫穿于所述傳輸帶(30);酒精雙氧水反應合成釜(50),位于所述雙氧水反應箱00)的后端,設置有進口和出口,所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的進口與所述雙氧水反應箱00)的出口連通;浸泡攪拌裝置(60),位于所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的后端,設置有進口和出口,所述浸泡攪拌裝置(60)的進口與所述酒精雙氧水反應合成釜(50)的出口通過第三管道(51)連通;抽濾管(70),位于所述浸泡攪拌裝置(60)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾管 (70)的進口與所述浸泡攪拌裝置(60)的出口連通;抽濾箱(80),位于所述抽濾管(70)的后端,設置有進口和出口,所述抽濾箱(80)的進口與所述抽濾管(70)的出口連通;離心裝置(90),位于所述抽濾箱(80)的后端,設置有進口和出口,所述離心裝置(90) 的進口與所述抽濾箱(80)的出口連通;冷凍干燥裝置(500),位于所述離心裝置(90)的后端,設置有進口和出口,所述微波真空干燥裝置(100)的進口位于所述離心裝置(90)的出口的下端。
全文摘要
本發明公開了水溶性殼寡糖的制備裝置,包括攪拌器(10)、雙氧水反應箱(20)、傳輸帶(30)、微波加熱裝置(40)、酒精雙氧水反應合成釜(50)、浸泡攪拌裝置(60)、抽濾管(70)、抽濾箱(80)、離心裝置(90)、冷凍干燥裝置(500)或者微波真空冷凍干燥裝置(400)或者微波真空干燥裝置(100)和目篩粉碎裝置(200)。本發明水溶性殼寡糖的制備裝置,是采用物理微波降解法制備水溶性殼寡糖的。
文檔編號C07H1/00GK102321123SQ20111023175
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者曹志卿, 車建勛, 高翔 申請人:曹志卿, 高翔