CN116041417A - 藜麦植物完全蛋白提炼工艺及提炼装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺及提炼装置,该藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干;步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉;步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间;步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉;步骤E,采用α‑淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。本发明得到的藜麦蛋白为乳白色,略显淡黄色的粉末,其纯度较高,而且无杂质,相对于现有技术,其藜麦蛋白的提取量得到了显著提升。
Description
技术领域
本发明属于蛋白提炼技术领域,具体涉及一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺及提炼装置。
背景技术
藜麦(学名:Chenopodiumquinoawilld)原产于南美洲安第斯山区,是印加土著居民的主要传统食物,有5000-7000多年的种植历史,由于其具有独特的丰富、全面的营养价值,养育了印加民族,古代印加人称之为“粮食之母”。藜麦种子颜色主要有白、黑、红几种颜色,营养成分相差不大,其中白色口感最好,黑、红色口感相对差些籽粒也较小。藜麦在1980年代被美国宇航局用于宇航员的太空食品。***粮农组织认为藜麦是唯一一种单体植物即可基本满足人体基本营养需求的食物,正式推荐藜麦为最适宜人类的完美的全营养食品。藜麦籽粒中蛋白含量约为13%~17%,淀粉含量为53%~58%,脂肪含量为6%~8%,并含有几乎全部天然氨基酸,比例平衡,易于吸收。
藜麦植物蛋白是蛋白质的一种,来源是从藜麦里提取的,营养与动物蛋白相仿,但是更易于消化。现有的藜麦蛋白提取方法主要是碱提酸沉法,如中国专利CN105175482A公开了一种藜麦蛋白及其提取方法,包括如下步骤:(A)将藜麦清洗干净、浸泡一段时间研磨成粉,加入NaOH溶液搅拌一段时间低温保存24h以上得到藜麦泥;(B)将所述藜麦泥离心处理得到上层液,调节pH至4-5,得到蛋白质沉淀;(C)将所述蛋白质沉淀经过清洗、离心分离、冷冻干燥步骤后,即得藜麦蛋白。本发明实施例得到的藜麦蛋白的提取方法具有方法简单、易于操作,操作条件温和,为后续提取藜麦蛋白的工艺提供了可参考的方法,非常具有参考价值,得到的藜麦蛋白纯度高。该专利采用的是碱提酸沉法提取藜麦蛋白,但是藜麦蛋白的提取率偏低,生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺及提炼装置,用于解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的,一方面,本发明采用以下技术方案:藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干;
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉;
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间;
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉;
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述步骤A中,藜麦的浸泡时间为2h-5h。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述步骤C中,石油醚的温度为40℃-70℃,粗藜麦粉的浸泡时间为2h-5h。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述步骤D中,精藜麦粉的粒度为120目以上。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述步骤E中,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白包括:将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为30℃-60℃,水解时间为1h-3h。
另一方面,本发明采用以下技术方案:藜麦植物完全蛋白提炼装置,包括:
清洗浸泡单元,用于对藜麦进行清洗和浸泡处理;
烘干单元,用于对藜麦进行烘干处理;
粗研磨单元,用于对藜麦进行粗研磨处理,并得到粗藜麦粉;
混合单元,用于对粗藜麦粉和石油醚进行混合处理,并使粗藜麦粉在石油醚中浸泡一段时间;
精研磨单元,用于对粗藜麦粉进行精研磨处理,并得到精藜麦粉;
水解单元,用于对精藜麦粉进行水解处理,并得到藜麦蛋白。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述粗研磨单元包括粗研磨箱,所述粗研磨箱的顶部设有第一进料口,粗研磨箱的底部设有第一出料口,粗研磨箱的内部设有粗研磨套,所述粗研磨套的内壁设有第一粗研磨齿,粗研磨套的内侧转动设有中心研磨体,所述中心研磨体配设有第一驱动机构,中心研磨体的外表面设有第二粗研磨齿,所述第二粗研磨齿与第一粗研磨齿之间设有研磨间隙。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述第一进料口的底部设有导料台,所述导料台设置在中心研磨体的顶部;所述导料台呈圆锥状。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述中心研磨体的表面倾斜设置,且研磨间隙从上至下逐渐减小。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述混合单元包括混合槽,所述混合槽设置在第一出料口的底部。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述精研磨单元包括精研磨箱,所述精研磨箱的顶部设有第二进料口,精研磨箱的底部设有第二出料口,精研磨箱的内部设有精研磨块和精研磨辊,所述精研磨块上开设有下料口,精研磨块设有与精研磨辊适配的弧面,所述弧面上设有第一精研磨齿,所述精研磨辊配设有第二驱动机构,精研磨辊的表面设有与第一精研磨齿匹配的第二精研磨齿。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述精研磨块设有倾斜的导向面,所述导向面与弧面连接,导向面用于引导第二进料口的精藜麦粉沿着导向面向弧面移动。
作为上述技术方案的一种可选设计结构,所述第二进料口设置在精研磨箱的一侧,精研磨箱的另一侧设有回料口,回料口位于导向面的顶部;所述下料口的下方设有筛网,所述筛网倾斜设置,筛网的底端设有排料口,所述排料口设有螺旋输送机,所述螺旋输送机用于将回料口排出的物料输送至回料口。
本发明的有益效果为:
本发明提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺及提炼装置,提炼的藜麦蛋白对身体非常有益,富含多种人体所需的氨基酸以及各种微量元素,具有护肤美容、促进组织再生、促进消化、提高免疫力、免疫调节、抗疲劳和延缓衰老的保健功能。本发明得到的藜麦蛋白为乳白色,略显淡黄色的粉末,其纯度较高,而且无杂质,相对于现有技术,其藜麦蛋白的提取量得到了显著提升。
附图说明
图1是本发明一种实施方式中藜麦植物完全蛋白提炼装置的结构示意图;
图2是本发明一种实施方式中粗研磨单元的结构示意图;
图3是本发明一种实施方式中精研磨单元的结构示意图。
图中:1-清洗浸泡单元;2-烘干单元;3-粗研磨单元;4-混合单元;5-精研磨单元;6-水解单元;7-粗研磨箱;8-第一进料口;9-第一出料口;10-粗研磨套;11-第一粗研磨齿;12-中心研磨体;13-第一驱动机构;14-第二粗研磨齿;15-导料台;16-混合槽;17-精研磨箱;18-第二进料口;19-第二出料口;20-精研磨块;21-精研磨辊;22-下料口;23-第一精研磨齿;24-第二精研磨齿;25-回料口;26-筛网;27-排料口;28-螺旋输送机。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干。具体地,先挑选出较优质的藜麦,将藜麦用去离子水清洗干净,并去除杂质,然后将藜麦放在去离子水内浸泡2h,使藜麦软化,便于后续的研磨;将浸泡好的藜麦用50目的筛网26过滤,然后烘干藜麦表面的水分。
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对藜麦进行粗研磨,得到的粗藜麦粉粒度为80目左右。
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间。石油醚用于去除藜麦中的脂肪,具体地,将粗藜麦粉倒入石油醚中并搅拌均匀,控制石油醚的温度为40℃,使粗藜麦粉在石油醚中浸泡5h。
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对粗藜麦粉进行精研磨,得到的精藜麦粉粒度为120目以上。
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。α-淀粉酶用于去除藜麦中的淀粉,具体地,将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为30℃,水解时间为3h。
本发明提炼的藜麦蛋白对身体非常有益,富含多种人体所需的氨基酸以及各种微量元素,具有护肤美容、促进组织再生、促进消化、提高免疫力、免疫调节、抗疲劳和延缓衰老的保健功能。本发明的提炼工艺得到的藜麦蛋白为乳白色,略显淡黄色的粉末,其纯度较高,而且无杂质,相对于现有技术,其藜麦蛋白的提取量得到了显著提升。
实施例2
本实施例提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干。具体地,先挑选出较优质的藜麦,将藜麦用去离子水清洗干净,并去除杂质,然后将藜麦放在去离子水内浸泡3h,使藜麦软化,便于后续的研磨;将浸泡好的藜麦用50目的筛网26过滤,然后烘干藜麦表面的水分。
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对藜麦进行粗研磨,得到的粗藜麦粉粒度为80目左右。
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间。石油醚用于去除藜麦中的脂肪,具体地,将粗藜麦粉倒入石油醚中并搅拌均匀,控制石油醚的温度为50℃,使粗藜麦粉在石油醚中浸泡3h。
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对粗藜麦粉进行精研磨,得到的精藜麦粉粒度为120目以上。
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。α-淀粉酶用于去除藜麦中的淀粉,具体地,将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为40℃,水解时间为2h。
实施例3
本实施例提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干。具体地,先挑选出较优质的藜麦,将藜麦用去离子水清洗干净,并去除杂质,然后将藜麦放在去离子水内浸泡2h,使藜麦软化,便于后续的研磨;将浸泡好的藜麦用50目的筛网26过滤,然后烘干藜麦表面的水分。
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对藜麦进行粗研磨,得到的粗藜麦粉粒度为80目左右。
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间。石油醚用于去除藜麦中的脂肪,具体地,将粗藜麦粉倒入石油醚中并搅拌均匀,控制石油醚的温度为70℃,使粗藜麦粉在石油醚中浸泡2h。
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对粗藜麦粉进行精研磨,得到的精藜麦粉粒度为120目以上。
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。α-淀粉酶用于去除藜麦中的淀粉,具体地,将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为60℃,水解时间为1h。
实施例4
本实施例提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼工艺,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干。具体地,先挑选出较优质的藜麦,将藜麦用去离子水清洗干净,并去除杂质,然后将藜麦放在去离子水内浸泡3h,使藜麦软化,便于后续的研磨;将浸泡好的藜麦用50目的筛网26过滤,然后烘干藜麦表面的水分。
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对藜麦进行粗研磨,得到的粗藜麦粉粒度为80目左右。
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间。石油醚用于去除藜麦中的脂肪,具体地,将粗藜麦粉倒入石油醚中并搅拌均匀,控制石油醚的温度为60℃,使粗藜麦粉在石油醚中浸泡4h。
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉。具体地,采用普通研磨机对粗藜麦粉进行精研磨,得到的精藜麦粉粒度为120目以上。
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。α-淀粉酶用于去除藜麦中的淀粉,具体地,将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为50℃,水解时间为2h。
实施例5
如图1-图3所示,本实施例提供了一种藜麦植物完全蛋白提炼装置,其应用于实施例1-实施例4任一项的藜麦植物完全蛋白提炼工艺中。该提炼装置包括清洗浸泡单元1、烘干单元2、粗研磨单元3、混合单元4、精研磨单元5和水解单元6,清洗浸泡单元1、烘干单元2、粗研磨单元3、混合单元4、精研磨单元5和水解单元6依次设置。清洗浸泡单元1用于对藜麦进行清洗和浸泡处理;烘干单元2用于对藜麦进行烘干处理;粗研磨单元3用于对藜麦进行粗研磨处理,并得到粗藜麦粉;混合单元4用于对粗藜麦粉和石油醚进行混合处理,并使粗藜麦粉在石油醚中浸泡一段时间;精研磨单元5用于对粗藜麦粉进行精研磨处理,并得到精藜麦粉;水解单元6用于对精藜麦粉进行水解处理,并得到藜麦蛋白。
本发明的藜麦植物完全蛋白提炼装置对藜麦蛋白本身营养的影响程度小,提炼的藜麦蛋白保留营养较多,而且藜麦蛋白提取量较高,能够有效降低藜麦蛋白的生产成本。
如图2所示,具体地,所述粗研磨单元3包括粗研磨箱7,所述粗研磨箱7的顶部设有第一进料口8,粗研磨箱7的底部设有第一出料口9,粗研磨箱7的内部设有粗研磨套10,所述粗研磨套10的内壁设有第一粗研磨齿11,粗研磨套10的内侧转动设有中心研磨体12,所述中心研磨体12配设有第一驱动机构13,中心研磨体12的外表面设有第二粗研磨齿14,所述第二粗研磨齿14与第一粗研磨齿11之间设有研磨间隙。第一驱动机构13包括第一驱动电机,第一驱动电机的输出轴与中心研磨体12相连,第一驱动电机可驱使中心研磨体12转动,藜麦进入研磨间隙后,在第一粗研磨齿11和第二粗研磨齿14的配合作用下,实现对藜麦的粗研磨,粗研磨后可得到粗藜麦粉,粗藜麦粉的粒度为80目左右。
其中,所述第一进料口8的底部设有导料台15,所述导料台15设置在中心研磨体12的顶部;优选地,所述导料台15呈圆锥状。藜麦从第一进料口8进入粗研磨箱7中,导料台15可引导藜麦分散进入研磨间隙中,第一粗研磨齿11和第二粗研磨齿14对藜麦进行粗研磨,粗研磨后的粗藜麦粉通过第一出料口9排出。所述混合单元4包括混合槽16,所述混合槽16设置在第一出料口9的底部。混合槽16可承接粗藜麦粉,便于将粗藜麦粉和石油醚进行混合处理。在本实施例中,所述中心研磨体12的表面倾斜设置,且研磨间隙从上至下逐渐减小,有利于藜麦的研磨。
如图3所示,具体地,所述精研磨单元5包括精研磨箱17,所述精研磨箱17的顶部设有第二进料口18,精研磨箱17的底部设有第二出料口19,精研磨箱17的内部设有精研磨块20和精研磨辊21,所述精研磨块20的中部上开设有下料口22,精研磨块20设有与精研磨辊21适配的弧面,所述弧面上设有第一精研磨齿23,所述精研磨辊21配设有第二驱动机构,精研磨辊21的表面设有与第一精研磨齿23匹配的第二精研磨齿24。第二驱动机构包括第二驱动电机,第二驱动电机的输出轴与精研磨辊21连接,第二驱动电机可驱使精研磨辊21转动,粗藜麦粉从第二进料口18进入第一精研磨齿23和第二精研磨齿24之间的间隙后,第一精研磨齿23和第二精研磨齿24相互配合,实现对粗藜麦粉的精研磨,精研磨后可得到精藜麦粉,精藜麦粉的粒度为120目以上,有利于α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,能够提高藜麦蛋白的提取量。
其中,所述精研磨块20设有倾斜的导向面,所述导向面与弧面连接,导向面用于引导第二进料口18的精藜麦粉沿着导向面向弧面移动。所述第二进料口18设置在精研磨箱17的一侧,精研磨箱17的另一侧设有回料口25,回料口25位于导向面的顶部;所述下料口22的下方设有筛网26,所述筛网26倾斜设置,筛网26的底端设有排料口27,所述排料口27设有螺旋输送机28,所述螺旋输送机28用于将回料口25排出的物料输送至回料口25。
第一精研磨齿23和第二精研磨齿24对粗藜麦粉进行精研磨后,一些粒度较小的精藜麦粉穿过筛网26从第二出料口19排出,一些粒度较大的精藜麦粉在重力作用下沿着筛网26移动,然后从筛网26底端的排料口27进入螺旋输送机28,螺旋输送机28将精藜麦粉向上输送,并通过回料口25重新输送至精研磨箱17中,导向面可引导粒度较大的精藜麦粉进入第一精研磨齿23和第二精研磨齿24之间的间隙中,实现二次精研磨,确保第二出料口19排出的精藜麦粉的粒度为120目以上。
在本发明描述中,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,可以是固定连接,可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,对本领域技术人员而言,可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中,在不相互矛盾的情况下,本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式,根据本发明的基本技术构思,本领域普通技术人员无需经过创造性劳动,即可联想到的实施方式,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.藜麦植物完全蛋白提炼工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A,取藜麦进行清洗、浸泡并烘干;
步骤B,对藜麦进行粗研磨得到粗藜麦粉;
步骤C,将粗藜麦粉和石油醚混合,并将粗藜麦粉静置于石油醚中浸泡一段时间;
步骤D,待石油醚挥发后,对粗藜麦粉进行精研磨,得到精藜麦粉;
步骤E,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白。
2.根据权利要求1所述的藜麦植物完全蛋白提炼工艺,其特征在于,所述步骤A中,藜麦的浸泡时间为2h-5h;所述步骤C中,石油醚的温度为40℃-70℃,粗藜麦粉的浸泡时间为2h-5h。
3.根据权利要求1所述的藜麦植物完全蛋白提炼工艺,其特征在于,所述步骤D中,精藜麦粉的粒度为120目以上。
4.根据权利要求1所述的藜麦植物完全蛋白提炼工艺,其特征在于,所述步骤E中,采用α-淀粉酶对精藜麦粉进行水解,得到藜麦蛋白包括:将精藜麦粉与去离子水混合,然后加入α-淀粉酶进行水解,并控制水解温度为30℃-60℃,水解时间为1h-3h。
5.藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,包括:
清洗浸泡单元(1),用于对藜麦进行清洗和浸泡处理;
烘干单元(2),用于对藜麦进行烘干处理;
粗研磨单元(3),用于对藜麦进行粗研磨处理,并得到粗藜麦粉;
混合单元(4),用于对粗藜麦粉和石油醚进行混合处理,并使粗藜麦粉在石油醚中浸泡一段时间;
精研磨单元(5),用于对粗藜麦粉进行精研磨处理,并得到精藜麦粉;
水解单元(6),用于对精藜麦粉进行水解处理,并得到藜麦蛋白。
6.根据权利要求5所述的藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,所述粗研磨单元(3)包括粗研磨箱(7),所述粗研磨箱(7)的顶部设有第一进料口(8),粗研磨箱(7)的底部设有第一出料口(9),粗研磨箱(7)的内部设有粗研磨套(10),所述粗研磨套(10)的内壁设有第一粗研磨齿(11),粗研磨套(10)的内侧转动设有中心研磨体(12),所述中心研磨体(12)配设有第一驱动机构(13),中心研磨体(12)的外表面设有第二粗研磨齿(14),所述第二粗研磨齿(14)与第一粗研磨齿(11)之间设有研磨间隙。
7.根据权利要求6所述的藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,所述第一进料口(8)的底部设有导料台(15),所述导料台(15)设置在中心研磨体(12)的顶部;所述导料台(15)呈圆锥状;所述中心研磨体(12)的表面倾斜设置,且研磨间隙从上至下逐渐减小;所述混合单元(4)包括混合槽(16),所述混合槽(16)设置在第一出料口(9)的底部。
8.根据权利要求5所述的藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,所述精研磨单元(5)包括精研磨箱(17),所述精研磨箱(17)的顶部设有第二进料口(18),精研磨箱(17)的底部设有第二出料口(19),精研磨箱(17)的内部设有精研磨块(20)和精研磨辊(21),所述精研磨块(20)上开设有下料口(22),精研磨块(20)设有与精研磨辊(21)适配的弧面,所述弧面上设有第一精研磨齿(23),所述精研磨辊(21)配设有第二驱动机构,精研磨辊(21)的表面设有与第一精研磨齿(23)匹配的第二精研磨齿(24)。
9.根据权利要求8所述的藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,所述精研磨块(20)设有倾斜的导向面,所述导向面与弧面连接,导向面用于引导第二进料口(18)的精藜麦粉沿着导向面向弧面移动。
10.根据权利要求9所述的藜麦植物完全蛋白提炼装置,其特征在于,所述第二进料口(18)设置在精研磨箱(17)的一侧,精研磨箱(17)的另一侧设有回料口(25),回料口(25)位于导向面的顶部;所述下料口(22)的下方设有筛网(26),所述筛网(26)倾斜设置,筛网(26)的底端设有排料口(27),所述排料口(27)设有螺旋输送机(28),所述螺旋输送机(28)用于将回料口(25)排出的物料输送至回料口(25)。
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