植物浆液的过滤制造技术

一种使蛋白质和／或者碳水化合物成份与植物产品的包含不溶纤维成份分离的方法，该方法包括以下步骤：　　　　ａ）使上述植物产品与水相混合，形成浆液；　　　　ｂ）用叶轮过滤器过滤该浆液，得到主要的液体滤出液和有水分的固体残留物；　　　　ｃ）利用加压过滤装置除去上述残留物中的水。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从打碎的或者处理过的植物物质中提取碳水化合物和/或者蛋白质，这种提取法特别适用于从已经榨油的油籽中回收有价值的蛋白质和碳水化合物。
技术介绍
植物常常包含很有价值的材料例如蛋白质和很有价值的非结构性碳水化合物，这些蛋白质和碳水化合物与价值低的纤维性物质例如皮和植混在一起。一些有价值的蛋白质和碳水化合物通常是水溶的，但不是所有的蛋白质和碳水化合物均溶于水。很多水不溶的有价值的蛋白质和非结构性碳水化合物显示为比纤维小的粒颗物。包含有用量碳水化合物和蛋白质的一组特别产品是已经榨出油后的油籽物质。在已经用冷榨方法脱脂而除去油情况下，这些物质也还包括相当量的残油量。在用溶剂方法脱脂时，存在少量的油。具体是，用油菜籽榨油后剩下的产品是富含有价值蛋白质和碳水化合物的一种资源，这种产品称为脱脂的油菜籽片状粉末。这种油籽材料还包含价值低的纤维材料例如皮和梗，应当除去这些皮和梗，以便得到更高价值的产品。一种使低价值的纤维材料与水溶性高价值材料分离的方法是用水性提取法。在水性提法中，将水加入到植物原料中，形成浓浆液。通常这种浆液由三种不同的相组成包含原料中水溶成份的液相；由悬浮颗粒物构成的轻颗粒物相；由纤维材料例如皮和剩余梗构成的重质固体相。提取方法通常设计成仅从浆液中除去液体相。这种方法采用已有分离技术例如离心分离法，这种离心分离法设计成可以产生清亮的液体提取液。然而，包含有价值蛋白质和碳水化合物的悬浮细颗粒物，在任何产生清亮提取液的分离系统中，却转移到固体残留物中。因此，常常应用化学改性法来提高浆液中蛋白质的溶解性。然而这种改性增加了方法的成本，并可能损害提取液的营养价值。最好提出一种机械分离系统，该系统能直接将细颗粒物分离到提取液中，由此得到包含液相和含有有价值细颗粒物的轻质颗粒物相二者的提取液。这样便可以回收可溶的和不溶的(小颗粒物)非纤维性非结构性物质。这种不溶的小颗粒物通常富含有价值的物质例如碳水化合物和蛋白质。然而在使很多打碎的植物产品变成浆液时，该浆液的液体部分是很浓的，并有粘性。这是因为存在进入到浆液水相中的各种水溶的或者部分水溶的蛋白质和碳水化合物。在脱脂的油菜籽中，还存在一些残油。另外，在脱脂加工(特别是在制造脱脂油菜籽片状粉末情况下)之后，可能存在一些细胞肉的小颗粒。这些颗粒物富含蛋白质，因此是特别值得回收。在植物料为浓而粘的原料浆液情况下，例如已榨油的油菜籽片状粉末浆液情况下，要得到液相和轻质粒子相的有效提取率具有相当的困难性。可以采用基于加压的过滤方法来取得包含轻质颗粒物相的提取液。在这种方法中，用过滤介质加压浆液，该过滤介质具有微孔孔穴或者孔眼，这种微孔孔穴可以通过浆液中的轻质颗粒物相，而使重质颗粒物变成已提取的压饼。在MCN Bio Products Inc.公司的PCT公开专利申请03/043438中示出这种方法的例子。然而，浆液浓而粘的特性使得过滤介质被压实，每单位过滤介质面积的分离效果差，而且浆液显著地从过滤介质的两侧被挤出来。因此，利用如该PCT公开申请中的加压过滤法直接处理植物料粘性浆液需要很大的过滤面积，而且过滤速度慢。因此，需要大设备，这样便增加了生产成本。Willis等的美国专利5814230公开一种使液流中粗颗料物和超细颗粒物分离的方法和设备。在这种方法中，不断地使具有各种微孔尺寸的多个过滤屏通过包含浮悬物的颗粒物，直到在过滤屏的表面上形成过滤饼，并得到清亮的无颗粒物的液体相。然后将这些颗粒物从过滤屏上取出，并采用一些方法脱水，例如振动法和直接吹空气，或者采用加压脱水法。微孔逐渐变小的多个过滤屏被设计成可以产生无颗粒物的清亮滤出液，因此在提取植物浆液的情况下，细胞肉的有价值的碎片状粉末不会存在于由这种方法形成的滤出液中。Glorer的美国专利4975183说明，在加压过滤包含颗粒物浆液期间，使搅拌装置自动地上升和下降，以便在过滤表面上产生更均匀滤饼由此提高该过滤方法的操作性能。这种方法说成为可以改进常规单级加压过滤法。Lindoerfer等的美国专利4921615说明一种从粘性液体中除去颗粒物的多级加压方法。在这种方法中，用一系列的操作步骤，加压过滤包含颗粒物的粘性原料浆液，涉及微孔孔穴逐渐减小的过滤材料。这种方法设计成产生清亮的液体滤出液。叶轮驱动的过滤方法是已知的过滤方法。在这种过滤方法中，当浆液越过过滤介质时，转动的叶轮叶片靠近同一过滤介质转过。叶轮的动作重复地在过滤介质上面扫除浆液，尽量减小了在过滤介质上浆液的结实。然而用叶轮驱动的过滤法容易留下富含水分的残留物。离心法是一种已知的过滤方法。然而离心法不能有效地用于粘性植物浆液，因为浆液的粘性不能用已有离心过滤法满足要求的分离。因此，孔有的分离设备和方法不能提供实用的有效益的设备，使水溶性的蛋白质和小的细胞肉颗粒物(存在时)与其余的植物料分离，特别对粘性浆液。另外，这些装置和方法可能留下具有相当水分的残留物，所以需要消耗大量能量来进行干燥。专利技术的简要说明本专利技术说明一种两级大容量过滤系统，这种系统适合于分离粘性原料浆液。本专利技术的作用是使包含水溶性成份的粘性水性提取物和有价值的细胞肉小颗粒物(如果存在)有效地与其余植物料分离。由本专利技术方法产生的最后剩余物随后可以干燥，而不消耗大量能量。本专利技术特别适用于从脱脂油籽中特别是脱脂油菜籽片状粉末中，分离有用的碳水化合物和蛋白质。在本专利技术的过滤系统中，先用叶轮驱动过滤方法进行第一级过滤，然后用加压过滤方法或者离心分离法进行第二级过滤。附图的说明结合以下附图说明本专利技术，这些附图是图1示出本专利技术过滤装置的第一实施例；图1a是局部截面图，示出用螺旋加压装置的图1所示实施例的改型例；图2示出本专利技术过滤装置的第二实施例；图3示出本专利技术过滤装置的第三实施例。专利技术的详细说明在本专利技术中，用叶轮驱动过滤法进行第一级过滤。过滤介质的孔眼尺寸(“微孔孔穴”)可以设定为浮悬细颗粒物可以通过这些微孔，而使粒度大于过滤器最大孔尺寸的大粒度颗粒物保留在过滤介质上，形成残留物。然后利用叶轮的扫除作用，从过滤介质的表面上刮去该残留物，从而将其从正在进行过滤的区域上除去。在过滤脱脂油籽浆液，特别是过滤脱脂油菜籽时，眼最好这样选择，使得该孔眼只能穿过细颗粒物，留下不太需要的较大的植物颗粒物。由驱动叶轮过滤得到的残留物仍然包含大量水分。这种残留物不能方便地干燥，干燥的成本很高。因此，采用第二级过滤。第二级过滤可以是离心过滤或者加压过滤。离心过滤不是最好的，因为残留物的体积很大。这意味着需要的大的离心机，这样便增加操作设备的成本。另外，在离心分离后剩下的固相残留物的水分一般高于由压缩过滤法得到的水分。然而作为第二级过滤，可以采用离心过滤，因为在经过叶轮过滤器后，原浆液中的粘性流体其粘性已经变得不太粘。加压过滤逐渐降低了待过滤材料完成过滤得到的体积。加压过滤有若干种。在一种加压过滤中，可以采用活塞对着过滤介质加压待过滤的残留物质，由此将留下的液体挤出。另一种加压过滤涉及连续作业法，此法将充满水分的进料连续地输送到设备的入口区，然后使该进料在压力作用下通过加压机，由此将水分挤出过滤表面，然后在输出区排出脱水的饼。连续加压过滤系统的两个例子是采用带加压机或者螺旋加压机。由带加压机加压或者螺旋加压机加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷克斯·W·纽柯克，戴维·D·梅恩兹，亨利·L·克拉森，
申请(专利权)人：MCN生物制品公司，
类型：发明
国别省市：