CN108728583A - 一种低聚木糖的浓缩纯化装置 - Google Patents

一种低聚木糖的浓缩纯化装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低聚木糖的浓缩纯化装置,涉及低聚木糖制备技术领域,包括旋转轴以及设置于旋转轴上的分离装置和提取装置,分离装置包括进入导管、分离导管以及连接导管,分离装置外侧设置有电热板,分离导管的上端部连接有冷凝环,分离装置与冷凝环之间设置有第一隔热板,分离导管的下端部至少有一部分位于提取装置内,分离装置与提取装置之间设置有第二隔热板,提取装置中包括第一环形通道、第二环形通道以及连接通道,第一环形通道外侧设置有放电正极连接端,第二环形通道内侧设置有放电负极连接端,第二环形通道下方连接有收集盘。本发明一种低聚木糖的浓缩纯化装置高效稳定,提取纯度高,一体运行,可控性高,不添加药剂,方便使用。

Description

一种低聚木糖的浓缩纯化装置
技术领域
本发明涉及低聚木糖制备技术领域,
尤其是,本发明涉及一种低聚木糖的浓缩纯化装置。
背景技术
低聚木糖又称木寡糖,是目前国际上颇受关注的功能性低聚糖。低聚木糖在人体内难以消化,肠道内残存率高,是一种选择性极高的双歧杆菌增值因子,可改善肠道微生态环境,增强机体免疫力,可用于糖尿病,肥胖病和高血压等患者食用,有利于口腔健康,不引起龋齿等优点,与其它低聚糖相比,低聚木糖具有用量小、耐酸、耐热、降低水分和防止冻结等特点,低聚木糖也被认为最有前途的功能性低聚糖之一。
作为益生元其在食品和药品工业有重要的应用价值。低聚木糖的主要的生产方式是从木质纤维素生物质中的半纤维素水解获得,酸水解是一种常用的方法。但是由于半纤维素结构致密,酸水解处理时间过长导致存在副产物产生,所以需要进行浓缩提纯,剔除这些副产物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效稳定,提取纯度高,一体运行,可控性高,不添加药剂,方便使用的低聚木糖的浓缩纯化装置。
为解决上述问题,本发明采用如下技术方案得以实现的:
一种低聚木糖的浓缩纯化装置,包括旋转轴以及设置于所述旋转轴上的分离装置和提取装置,所述分离装置包括进入导管、分离导管以及用于连接所述进入导管和分离导管的连接导管,所述分离装置外侧设置有电热板,所述分离导管的上端部连接有冷凝环,所述分离装置与所述冷凝环之间设置有第一隔热板,所述分离导管的下端部至少有一部分位于所述提取装置内,所述分离装置与所述提取装置之间设置有第二隔热板,所述提取装置中包括第一环形通道、第二环形通道以及连接通道,所述第一环形通道外侧设置有放电正极连接端,所述第二环形通道内侧设置有放电负极连接端,所述第二环形通道下方连接有收集盘。
优选地,所述进入导管、分离导管以及连接导管均为金属件。
进一步优选地,所述分离导管的数量至少为两个。
进一步优选地,所述连接导管中设置有碳纤维过滤网。
进一步优选地,所述进入导管的上端部设置有投入口。
进一步优选地,所述放电正极连接端的数量至少为两个。
进一步优选地,所述电热板的数量至少为两个。
进一步优选地,所述电热板靠近所述分离装置的一侧设置有电热丝。
进一步优选地,所述冷凝环上设置有冷凝水导出管。
进一步优选地,所述收集盘上设置有收集流出管以及用于支撑所述收集盘的支撑柱。
进一步优选地,所述旋转轴的下端部设置有旋转驱动电机。
本发明一种低聚木糖的浓缩纯化装置有益效果在于:高效稳定,提取纯度高,一体运行,可控性高,不添加药剂,方便使用。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图;
图2为本发明一个实施例中提取装置的俯视结构示意图。
图中:1、分离装置,11、进入导管,12、分离导管,13、连接导管,14、第一隔热板,15、第二隔热板,16、投入口,2、提取装置,21、第一环形通道,22、第二环形通道,23、连接通道,24、放电正极连接端,25、放电负极连接端,4、电热板,41、电热丝,5、冷凝环,51、冷凝水导出管,6、收集盘,61、收集流出管,62、支撑柱,9、旋转轴,91、旋转驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例一:如图1、2所示,仅仅为本发明的其中一个实施例,一种低聚木糖的浓缩纯化装置,包括旋转轴9以及设置于所述旋转轴9上的分离装置1和提取装置2,所述分离装置1包括进入导管11、分离导管12以及用于连接所述进入导管11和分离导管12的连接导管13,所述分离装置1外侧设置有电热板4,所述分离导管12的上端部连接有冷凝环5,所述分离装置1与所述冷凝环5之间设置有第一隔热板14,所述分离导管12的下端部至少有一部分位于所述提取装置2内,所述分离装置1与所述提取装置2之间设置有第二隔热板15,所述提取装置2中包括第一环形通道21、第二环形通道22以及连接通道23,所述第一环形通道21外侧设置有放电正极连接端24,所述第二环形通道22内侧设置有放电负极连接端25,所述第二环形通道22下方连接有收集盘6。
一般的低聚木糖溶液中含有大量的肉眼可见的颗粒物、大分子混合物以及水溶离子混合物,需要进行一系列的提纯剔除这些杂质,得到更高浓度和纯度的低聚木糖。
在本发明中,分离装置1和提取装置2都是固定在旋转轴9上的,旋转轴9的旋转提供动力,对低聚木糖进行分离和提纯,也可以防止杂质沉积造成堵塞,低聚木糖溶液从分离装置1进入,最终从提取装置2下端流出,得到高纯度低聚木糖。
首先是分离装置1,所述分离装置1包括进入导管11、分离导管12以及用于连接所述进入导管11和分离导管12的连接导管13,这里需要知道的是,所述分离导管12的数量至少为两个,当然所述进入导管11的上端部设置有投入口16,低聚木糖从投入口16投入,经过进入导管11和连接导管13,最终流入到分离导管12,由于整个分离装置1均随着转动轴9的转动而转动,还有分离导管12很多,连接导管13很细长,且在所述连接导管13中设置有碳纤维过滤网,那么低聚木糖溶液会分离出大量的残渣,只有溶液部分可以通过连接导管13流入至分离导管12。
然后是低聚木糖溶液经过连接导管13流入至分离导管12时,分离装置1外侧设置有电热板4,这里的电热板4的数量至少有两个,为了方便实际分离,电热板4至少要有5-6个,多个电热板4均匀环绕着分离装置1设置,电热板4靠近所述分离装置1的一侧设置有电热丝41。那么低聚木糖溶液经过连接导管13流入至分离导管12时会受到高温,第一是起到了杀菌的作用,第二则是起到了高温蒸馏,去除多余的水分,溶液中的水会气化沿着分离导管12上升,而高浓度的低聚木糖溶液下降至提取装置2,进行进一步分离。
在这里,如果电热板4数量足够多,功率足够大,或者连接导管13和分离导管12足够细长,导致溶液热交换效率足够大,那么在分离导管12中脱水分离出来的则是结晶体,结晶体下降至提取装置2。
最后则是提取装置2对低聚木糖进一步的提纯了,由于低聚木糖本身含有少量的电离子混合物,或者在分离装置1中高温产生了电离子混合物,需要进行剔除,在提取装置2中包括第一环形通道21、第二环形通道22以及连接通道23,所述第一环形通道21外侧设置有放电正极连接端24,所述第二环形通道22内侧设置有放电负极连接端25,提取装置2在旋转轴9带动下的旋转,那么低聚木糖溶液会加剧流动,低聚木糖溶液在依次流经第一环形通道21、连接通道23和第二环形通道22的时候,电离子产物会被第一环形通道21、第二环形通道22以及连接通道23的通道壁产生的电荷所吸附,最终只有经过纯化的低聚木糖溶液从第二环形通道22流入收集盘6进行收集,获得到最终提纯的高浓度高纯度的低聚木糖。
实施例二:仍如图1、2所示,仅为本发明的其中一个实施例,为了保证本发明的稳定性更一步提高,本发明一种低聚木糖的浓缩纯化装置还有以下设计:
首先是,由于低聚木糖溶液杀菌和提纯所需的温度一般高于100℃,以至于分离导管12产生的水蒸气温度极高,那么在分离导管12的上端部设置有冷凝环5,且所述冷凝环5和分离装置1之间设置有第一隔热板14,气化产生的水蒸气上升,在不受电热板4加热影响的冷凝环5处受冷液化为水滴,再经过所述冷凝环上设置的冷凝水导出管51导出,避免工作人员在投入口16处投入粗低聚木糖溶液时被高温水蒸气烫伤。
然后是,提取装置2中含有放电正极连接端24和放电负极连接端25,且提取装置2中的低聚木糖溶液需要适当的流动,所以提取装置2不能受到电热板4的高温影响,所以在提取装置2和分离装置1之间设置有第二隔热板15进行温度隔离。又由于多根分离导管12同时流下低聚木糖溶液,溶液中电离子浓度相同,为了更均匀的对电离子进行吸附,需要保证提取装置2中的电场的均匀性,所以所述放电正极连接端24的数量至少为两个,且所述放电正极连接端24均匀设置于第一环形通道21外周。
在这里需要注意的是,仅仅只有分离装置1和提取装置2和旋转轴9固定连接,另外的电热板4和收集盘6均不与旋转轴9固定连接。
那么收集盘6在设置有起到最终收集高浓度低聚木糖溶液作用的收集流出管61之余,还需要在收集盘6下方设置有支撑柱62。
最后,为了保证分离装置1和提取装置2的转动动力,在所述旋转轴9的下端部设置有旋转驱动电机91。
本发明一种低聚木糖的浓缩纯化装置高效稳定,提取纯度高,一体运行,可控性高,不添加药剂,方便使用。
本发明不局限于上述具体的实施方式,本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:包括旋转轴(9)以及设置于所述旋转轴(9)上的分离装置(1)和提取装置(2),所述分离装置(1)包括进入导管(11)、分离导管(12)以及用于连接所述进入导管(11)和分离导管(12)的连接导管(13),所述分离装置(1)外侧设置有电热板(4),所述分离导管(12)的上端部连接有冷凝环(5),所述分离装置(1)与所述冷凝环(5)之间设置有第一隔热板(14),所述分离导管(12)的下端部至少有一部分位于所述提取装置(2)内,所述分离装置(1)与所述提取装置(2)之间设置有第二隔热板(15),所述提取装置(2)中包括第一环形通道(21)、第二环形通道(22)以及连接通道(23),所述第一环形通道(21)外侧设置有放电正极连接端(24),所述第二环形通道(22)内侧设置有放电负极连接端(25),所述第二环形通道(22)下方连接有收集盘(6)。
2.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述进入导管(11)、分离导管(12)以及连接导管(13)均为金属件。
3.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述分离导管(12)的数量至少为两个。
4.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述连接导管(13)中设置有碳纤维过滤网。
5.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述进入导管(11)的上端部设置有投入口(16)。
6.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述放电正极连接端(24)的数量至少为两个。
7.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述电热板(4)靠近所述分离装置(1)的一侧设置有电热丝(41)。
8.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述冷凝环(5)上设置有冷凝水导出管(51)。
9.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述收集盘(6)上设置有收集流出管(61)以及用于支撑所述收集盘(6)的支撑柱(62)。
10.根据权利要求1所述的一种低聚木糖的浓缩纯化装置,其特征在于:所述旋转轴(9)的下端部设置有旋转驱动电机(91)。
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