本发明涉及螺旋藻提取,具体地说,涉及一种极大螺旋藻提取设备及工艺。
背景技术:
1、藻蓝蛋白是从螺旋藻中分离出的一种深蓝色粉末,它既是一种蛋白质,又是一种极好的天然食用色素;在提取藻蓝蛋白时,由于螺旋藻的细胞壁阻碍了藻蓝蛋白的有效提取,必须对螺旋藻细胞进行细胞破壁。
2、目前对螺旋藻细胞进行细胞破壁方法大多采用冻融的方法,首先将旋藻粉和蒸馏水混合的藻液送入冷冻器里冷冻,之后人工将其取出在常温下化冻,在化冻完成后再次进行冷冻,反复多次,并且藻液的化冻与冷冻过程时间较长,在此期间都需要人员进行参与,从而导致人员工作效率较低。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷,本发明提供了一种极大螺旋藻提取设备及工艺。其能够解决螺旋藻冻融过程中,人工干预较多,影响人员工作效率的问题,达到提高人员工作效率的效果。
2、为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
3、一种极大螺旋藻提取设备,其包括设备主体,设备主体包括壳体,壳体内部安装腔,安装腔内设有隔板,隔板将安装腔分隔成冷冻腔和化冻腔;壳体上端设有与冷冻腔相通的进水口,壳体下端设有与化冻腔相通的出水口;安装腔内设有用于存放藻液的存储罐;安装腔内还设有用于将存储罐运送至冷冻腔进水口处以及化冻腔出水口处的运送机构。
4、通过本发明,人员在对极大螺旋藻进行破壁时,首先将藻液通过管道泵送至进水口处,藻液经过进水口进入存储罐内,之后在冷冻腔内通过液氮冷冻将存储罐内的药液冷冻,待药液冷冻完成后,通过运送机构将冷冻腔内的存储罐运送至常温化冻腔内化冻,待药液化冻完成后,再通过运送机构将存储罐运送至冷冻腔内,通过液氮在次对存储罐内的药液冷冻,如此反复多次,最后在出水口处收集冻融后的药液,在此期间无需人工参与,节省了人员的工作时间,提升了人员工作效率。
5、作为优选,运送机构包括安装架,安装架包括平行设置的第一立板和第二立板,存储罐设于第一立板和第二立板之间;安装腔下端侧壁处设有沿安装腔长度方向设置的第一滑槽,第一立板和第二立板下端分别设有伸入第一滑槽内的第一滑块和第二滑块;第一滑块和第二滑块处均设有第一螺纹孔;第一滑槽内设有沿第一滑槽长度方向设置,并且与第一螺纹孔相配合的第一螺纹杆;第一滑槽靠近冷冻腔的一端设有用于驱动第一螺纹杆转动的第一电机;
6、隔板包括设置于安装腔两端侧壁处的第一子隔板,2个第一子隔板之间形成供安装架穿过的区间;区间内设有用于封堵区间的第二子隔板;第一子隔板处设有供第二子隔板伸入的第一安装槽,第一安装槽底端设有沿第一安装槽长度方向设置的第二滑槽,第二子隔板下端设有伸入第二滑槽内的第三滑块,第二滑槽内设有沿第二滑槽长度方向设置,并且穿过第三滑块的第二螺纹杆;壳体外侧壁处设有驱动第二螺纹杆转动的第二电机。
7、通过本发明,藻液在进入存储罐,在冷冻腔内冻结后,第一电机驱动第一螺纹杆转动,从而带动第一立板和第二立板移动,在第一立板和第二立板移动移动之前,第二电机驱动第二螺纹杆转动,从而将第二子隔板缩回第一子隔板内的第一安装槽内,从而连通冷冻腔和化冻腔,之后第一立板和第二立板在第一螺纹杆的带动下依次从2个第一子隔板之间穿过,从冷冻腔到达化冻腔,之后第二电机驱动第二螺纹杆转动,第二螺纹杆带动第二子隔板伸出第一安装槽,从而将冷冻腔封堵;避免冷冻腔内的温度影响化冻腔内的温度,导致药液化冻时间较长;待藻液化冻后,重复上述操作,使藻液在冷冻腔和化冻腔之间反复移动2-3次,从而完成藻液的冻融,对螺旋藻的细胞壁进行破坏,释放藻蓝蛋白;在此期间无需人工参与,节省了人员的工作时间,降低了人员的劳动强度,提升了人员工作效率。。
8、作为优选,安装腔上端侧壁处设有沿安装腔长度方向设置的第三滑槽;第一立板和第二立板上端分别设有伸入第三滑槽内的第一导向块和第二导向块。
9、通过本发明,在第一立板和第二立板移动时,第一导向块和第二导向块沿着第三滑槽滑动,从而较佳的提升了第一立板和第二立板移动时的稳定性。
10、作为优选,存储罐包括形状成圆形的安装座,安装座两端端面处均设有形状呈圆形的第二安装槽;安装座两侧均设有一端伸入第二安装槽内的套筒;套筒远离安装座一端的开口处设有电磁阀,安装座处设有连通2个套筒的连通孔;连通孔处设有用于封堵连通孔,以及切碎套筒内冷冻后藻液冰块的切碎机构。
11、通过本发明,在藻液进入套筒内期间,切碎机构封堵连通孔,使安装座两端的套筒无法连通,待装有藻液的套筒内藻液冻结后,套筒在安装架的带动下移动进入化冻腔,待套筒进入化冻腔后,切碎机构将藻液凝结的冰块切碎,并通过连通孔进入另一个套筒内;通过冷冻处理,螺旋藻细胞内的水分会形成冰晶,从而导致细胞膨胀和细胞壁变得脆弱;然后,在冷冻状态下切碎机构对螺旋藻液进行物理破碎,从而更容易地破碎细胞壁,因为此时细胞壁已经变得较为脆弱;最后,通过解冻过程,细胞内的冰晶融化,释放出细胞内的物质,从而进一步提高破壁效果;同时在藻液冻结的冰块被切碎后,进一步缩短了冰块融化的时间,从而缩短了螺旋藻冻融所要的时间。
12、作为优选,安装座内设有2个分别位于连通孔两侧的第一空腔,第一空腔内设有立板,立板处设有第二螺纹孔;2个立板之间设有安装区间,安装区间内设有双轴电机,双轴电机转轴处设有穿过第二螺纹孔的第三螺纹杆;立板一端设有2个平行设置的横板;双轴电机驱动立板移动,带动横板封堵连通孔。
13、通过本发明,双轴电机驱动转轴转动,从而带动立板移动,立板移动移动,从而带动横板封堵连通孔,从而防止藻液在液体状态时,从而上端的套筒经过连通孔进入下端的套筒内。
14、作为优选,连通孔两端开口侧壁处铰接有与横板相配合的切刀,切刀铰接处设有推动切刀刀口伸入套筒内的扭簧;第一立板端面处设有形状呈圆形的转动槽,转动槽内设有圆盘,圆盘与安装座之间设有第一连接柱;第一连接柱两侧均设有垂直于圆盘上的安装板,安装板靠近第一连接柱的一端设有第一齿轮,套筒外侧壁处套有与第一齿轮相配合的第二齿轮;安装板远离第一齿轮的一端设有用于驱动第一齿轮转动的第三电机;
15、第二立板与安装座之间设有第二连接柱;第二立板处设有驱动第二连接柱转动的第四电机。
16、通过本发明,在套筒内的藻液凝结成冰块后,横板移动,打开连通孔,此时在扭簧的作用下,将切刀的到头推送到套筒底部,之后第三电机启动,驱动第一齿轮转动,第一齿轮转动带动套筒转动以及套筒内部的冰块转动,切刀在冰块转动的过程中,刮除冰块底部,从而将冰块切碎,被切碎的冰块经过连通孔进入到下端的套筒内;从而较佳的提高破壁效果;同时进一步缩短了冰块融化的时间;
17、在藻液冰块被切碎后,进入到化冻腔内化冻,待化冻完成后,第四电机驱动第二连接柱转动,第二连接柱转动带动安装座转动,从而使位于下端的装有藻液的套筒移动到上端,之后在进入冷冻腔内冷冻;从而方便了切刀对藻液冰块的破碎。
18、作为优选,第二安装槽底端面处设有环形槽,套筒靠近第二安装槽的一端设有卡入环形槽内的第一环形台阶。
19、通过本发明,增加了套筒与安装座之间的密封性,防止藻液从套筒内流入冷冻腔内。
20、作为优选,套筒内设有沿套筒直径方向设置的挡板。
21、通过本发明,挡板用于阻挡藻液冻结的冰块,使得在套筒转动过程中,能够顺利带动冰块转动。
22、作为优选,安装腔内靠近进水口和出水口处的侧壁向内凹陷形成凹槽,进水口和出水口远离凹槽的一端设有第一安装筒,第一安装筒内设有穿过第一安装筒伸入凹槽内的第二安装筒,第二安装筒伸入凹槽内的一端侧壁向两端延伸形成弧形板;第二安装筒靠近弧形板一端的开口处设有供套筒开口伸入的第二环形台阶;
23、第二安装筒位于第一安装筒内的侧壁处设有凸缘,第一安装筒内设有套于第二安装筒,并推动凸缘使弧形板伸出凹槽的弹簧。
24、通过本发明,在安装座带动套筒转动过程中,当套筒上的进口移动到进水口或出水口的位置时,套筒的进口会推动弧形板,弧形板上移伸入凹槽内,当套筒的进口移动到第二环形台阶处时,弹簧会推动凸缘,从而使第二安装筒下移,从而将套筒的进口卡进第二环形台阶内;从而防止在藻液进入或流出套筒时,藻液从套筒进口处渗漏。
25、本发明提供了一种极大螺旋藻提取工艺,步骤如下,
26、s1、取螺旋藻粉,并将其在蒸馏水中浸泡,藻粉与水的比例为1:1,在室温下将等量的螺旋藻粉和蒸馏水混合;
27、s2、将浸泡后的螺旋藻液从进水口处送入套筒内,运送机构将冷冻后的藻液送至化冻腔内化冻,再将化冻后的藻液运送至冷冻腔内冷冻,反复冻融2~4次,最后将化冻后的藻液从出水口排出;
28、s3、将冻融后的藻液注入离心机,通过离心机将藻液进行离心,以去除固体残渣,离心后,取上清液,上清液包含了释放出的藻蓝素。
29、通过本发明,冻融破壁技术能更好地保留螺旋藻中的活性成分和营养物质;经过冻融破壁处理的螺旋藻产品具有较好的稳定性,能够抵抗一定的环境变化和储存时间的影响,保持其营养成分和活性。
1.一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:包括设备主体(100),设备主体(100)包括壳体(110),壳体(110)内部安装腔,安装腔内设有隔板(270),隔板(270)将安装腔分隔成冷冻腔(210)和化冻腔(220);壳体(110)上端设有与冷冻腔(210)相通的进水口(230),壳体(110)下端设有与化冻腔(220)相通的出水口(240);安装腔内设有用于存放藻液的存储罐(290);安装腔内还设有用于将存储罐(290)运送至冷冻腔(210)进水口(230)处以及化冻腔(220)出水口(240)处的运送机构。
2.根据权利要求1所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:运送机构包括安装架(280),安装架(280)包括平行设置的第一立板(420)和第二立板(403),存储罐(290)设于第一立板(420)和第二立板(403)之间;安装腔下端侧壁处设有沿安装腔长度方向设置的第一滑槽(820),第一立板(420)和第二立板(403)下端分别设有伸入第一滑槽(820)内的第一滑块(460)和第二滑块(401);第一滑块(460)和第二滑块(401)处均设有第一螺纹孔(461);第一滑槽(820)内设有沿第一滑槽(820)长度方向设置,并且与第一螺纹孔(461)相配合的第一螺纹杆(840);第一滑槽(820)靠近冷冻腔(210)的一端设有用于驱动第一螺纹杆(840)转动的第一电机(910);
3.根据权利要求2所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:安装腔上端侧壁处设有沿安装腔长度方向设置的第三滑槽(810);第一立板(420)和第二立板(403)上端分别设有伸入第三滑槽(810)内的第一导向块(410)和第二导向块(404)。
4.根据权利要求2所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:存储罐(290)包括形状成圆形的安装座(490),安装座(490)两端端面处均设有形状呈圆形的第二安装槽(510);安装座(490)两侧均设有一端伸入第二安装槽(510)内的套筒(405);套筒(405)远离安装座(490)一端的开口处设有电磁阀(340),安装座(490)处设有连通2个套筒(405)的连通孔(530);连通孔(530)处设有用于封堵连通孔(530),以及切碎套筒(405)内冷冻后藻液冰块的切碎机构。
5.根据权利要求4所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:安装座(490)内设有2个分别位于连通孔(530)两侧的第一空腔(610),第一空腔(610)内设有立板(1102),立板(1102)处设有第二螺纹孔(1201);2个立板(1102)之间设有安装区间(1401),安装区间(1401)内设有双轴电机(1101),双轴电机(1101)转轴处设有穿过第二螺纹孔(1201)的第三螺纹杆(750);立板(1102)一端设有2个平行设置的横板(1202);双轴电机(1101)驱动立板(1102)移动,带动横板(1202)封堵连通孔(530)。
6.根据权利要求5所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:连通孔(530)两端开口侧壁处铰接有与横板(1202)相配合的切刀(710),切刀(710)铰接处设有推动切刀(710)刀口伸入套筒(405)内的扭簧(730);第一立板(420)端面处设有形状呈圆形的转动槽(440),转动槽(440)内设有圆盘(450),圆盘(450)与安装座(490)之间设有第一连接柱(430);第一连接柱(430)两侧均设有垂直于圆盘(450)上的安装板(470),安装板(470)靠近第一连接柱(430)的一端设有第一齿轮(480),套筒(405)外侧壁处套有与第一齿轮(480)相配合的第二齿轮(406);安装板(470)远离第一齿轮(480)的一端设有用于驱动第一齿轮(480)转动的第三电机(250);
7.根据权利要求4所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:第二安装槽(510)底端面处设有环形槽(520),套筒(405)靠近第二安装槽(510)的一端设有卡入环形槽(520)内的第一环形台阶(1001)。
8.根据权利要求4所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:套筒(405)内设有沿套筒(405)直径方向设置的挡板(1002)。
9.根据权利要求1所述的一种极大螺旋藻提取设备,其特征在于:安装腔内靠近进水口(230)和出水口(240)处的侧壁向内凹陷形成凹槽(330),进水口(230)和出水口(240)远离凹槽(330)的一端设有第一安装筒(380),第一安装筒(380)内设有穿过第一安装筒(380)伸入凹槽(330)内的第二安装筒(360),第二安装筒(360)伸入凹槽(330)内的一端侧壁向两端延伸形成弧形板(370);第二安装筒(360)靠近弧形板(370)一端的开口处设有供套筒(405)开口伸入的第二环形台阶(1601);
10.一种极大螺旋藻提取工艺,其通过权利要求1-9任一所述的一种极大螺旋藻提取设备所实现,步骤如下,