CN1218627A - 制备水葫芦干粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备水葫芦干粉的方法,将采集的鲜水葫芦(含水92%)整理去其水葫芦植株以外的一切杂物,经利用整体吊挂蒸腾脱水、再切碎晾晒脱水制浆、干燥;或将含水92%的鲜水葫芦整理后制浆,过滤、压滤、滤饼经干燥器干燥,制得含水率为15—12%的水葫芦干粉。本发明解决了水葫芦的综合利用,确保一年四季水葫芦干粉原料的供给,水资源的环境保护以及进一步开拓以水葫芦为原料的化工工业。

Description

制备水葫芦干粉的方法

本发明涉及一种水生植物的脱水干燥加工工艺，特别涉及一种水葫芦干粉化的脱水、过滤、干燥加工方法。

水葫芦也称风眼莲、或称风信子、或称水风信子，属水生植物。生长于江河、湖泊、水田等地，繁殖力，生存力强。由于它具有较强的净化水的能力，湖泊中，有一定数量的水葫芦对水质的提高，环境的美化均是有益的。然而，正因为它繁殖力强，代谢较快，根茎叶量腐烂于水中，又会给水质造成严重污染。为消除这一现象，要花巨额资金来打捞，处理过多的水葫芦，以净化水质、美化环境。如位于我国云南昆明市被称为高原明珠的滇池，每年长生长一百多万吨水葫芦，远远超过了滇池自身水质净化所需要的水葫芦量。因而，每年处理近百万吨的水葫芦，已成为拯救滇池的当务之急。经研究，水葫芦含有大量的营养成份，如蛋白质，脂肪，粗纤维等，其有16种氨基酸。农村早有利用鲜水葫芦作禽畜鱼饲料和沤肥的习俗；近年来，有以水葫芦为原料生产沼气的报导(见《水葫芦的高产与利用》书中P45～P48，四川人民出版社1981年6月版，水葫芦的这些利用，存在不少困难。如鲜水葫芦储运困难，易于腐烂变质，受季节性影响大，作沤肥和沼气原料用量有限。因此，寻找一种经济、易行并能保留水葫芦中营养成份不被破坏的水葫芦干粉制备方法，就成为本发明的宗旨。

本发明的目的在于针对上述水葫芦应用中存在的困难和问题，为充分利用其蛋白质、脂肪、氨基酸等营养成份，提供一种既能有效地脱除水葫芦的大量水份，又保留其所有的营养成份不被破坏的一种制备水葫芦干粉的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：采用分步脱水，首先是将采集的鲜水葫芦整理，去其杂物后，利用自然条件(如太阳能、风能等)整体吊挂蒸腾脱水，使其含水率一天之内降至88～86％，然后切碎晾晒自然脱水一天，使其含水率进一步降至75～65.5％，然后制成浆料待进入干燥器干燥；当其在阴雨季节，不能通过自然脱水，将采集的鲜水葫芦整理去其杂物后制成浆料通过过滤，离心过滤，挤压过滤，制得含水率为75-65.5％的水葫芦滤饼。将上述脱水制得的水葫芦浆料或水葫芦滤饼经快速(瞬间)干燥，制成含水率为15-12％的水葫芦干粉。干燥条件是：通过调节介质温度，进料速度及使浆料或滤饼以高分散状态进入干燥设备等措施，来确保物料在干燥器内温度≤50℃，产品的含水率为15-12％为准。上述滤液(即植物组织液)中的营养成份经絮凝(如加入聚丙烯酰胺等)处理，回收营养成份，并排放无害清液。

本发明所述的鲜水葫芦经过两次自然脱水，使含水量减少了3/4，最大限度地利用自然能源，节约生产成本，同时又因自然脱水时间短，水葫芦不会发黄，不会腐烂变质，破坏营养成份。当阴雨季节，可将水葫芦直接制成浆料，粒度为40-60目，(打浆机筛孔板为40-60目)，先经曲筛过滤及后续机械脱水，脱除大部分水份。浆料或滤饼经3-5秒的快速干燥制成干粉。控制物料在干燥器内温度≤50℃，能制得营养成份不被破坏的含水率为15-12％的干粉。

下面以实施例进一步说明本发明：

实施例1：

将采集、整理鲜水葫芦100公斤(含水率92％)，将水葫芦置于户外整体吊挂，利用日晒、风吹等自然条件脱水至的88-86％，时间一天，继后，将整体吊挂脱水后的水葫芦切碎成大约2～5厘料长碎段，置于料盘内，晾晒脱水，时间一天，获得含水率低于75％，重32公斤的水葫芦，将这32公斤水葫芦制成可以流动、粒度为40～60目的浆料，将上述浆料送入瞬间干燥设备内干燥制成干粉。

干燥设备基本参数：

介质进风温度    350℃

介质出风温度    70℃

风机风量        2100m³/小时

物料输入速度    175公斤/小时

干燥出料速度    50公斤/小时

(介质流动方向与物料悬浮运动方向同向)

物料在干燥设备内停留时间    3秒

物料温度               ≤50℃

收集干燥后的干粉，称量获9公斤，含水率为13％。

其粗蛋白含量24％，脂肪2.16％，粗纤维14％。

实施例2：

称量采集整理的鲜水葫芦200公斤(含水率92％)，切碎打浆制成流动性很好的粒度40-60目的浆料，浆料经筛孔缝隙为75×10^-3mm的曲筛，滤渣重65.6公斤含水率约88％(滤液待处理)；将含水率为88％的重65.6公斤滤渣再经立式维兰离心机过滤，滤渣含水率降至80％，重为39公斤(滤液待处理)；将上述滤渣经螺旋挤压机压滤后，获含水率进一步降为65.5％，重22公斤的滤饼；再将上述滤饼经瞬间干燥设备干燥制成干粉。

干燥设备基本参效：

介质进风温度    350℃

介质出风温度    70℃

风机风量        2100m³/小时

物料输入速度    207公斤/小时(含水率约65.5％)

干粉流出速度    82公斤/小时(含水率13％)

(介质流动方向与物料悬浮运动方向同向)

物料在于燥设备中停留时间＜5秒

物料温度                ≤50℃

滤饼形态的物料以高分散的状态进入干燥设备

收集干燥后的水葫芦干粉，称量获8.6公斤。含水率为13％，其粗蛋白含量21.7％，脂肪2.1％粗纤维16.5％。

煤耗    37.5公斤/小时(含标煤21.5/小时)

电耗    6.8度/小时

实施例3：

按照实施例1，将水葫芦自然脱水、制浆过程同样操作，输入重32公斤含水率为75％粒度为40-60目的浆状物料，经瞬间干燥设备干燥制成干粉。

干燥设备基本参数：

介质进风温度    350℃

介质出风温度    70℃

风机风量        2100m³/小时

物料输入速度    177公斤/小时(含水率约75％)

干粉流出速度    52公斤/小时(含水率15％)

(介质流动方向与物料悬浮运动方向同向)

物料在干燥设备中停留时间＜5秒

物料温度                ≤50℃

收集干燥后的水葫芦干粉，称量获9.3公斤，含水率15％，其蛋白质含量23.75％，脂肪2.15％，粗纤维13％。

实施例4：

按照实施例2同样操作，将制得含水率65.5％，重22公斤滤饼，经瞬间干燥设备干燥制得干粉。

干燥设备基本参数：

介质进风温度    350℃

介质出风温度    70℃

风机风量        2100m³/小时

物料输入速度    205公斤/小时(含水率65.5％)

干粉流出速度    80公斤/小时(含水率12％)

(介质流动方向与物料悬浮运动方向同向)

物料在干燥设备中停留时间＜5秒

物料温度                ≤50℃

收集干燥后的水葫芦干粉，称量获8.5公斤，含水率12％，其粗蛋白含量22.3％，脂肪2.12％，粗纤维17％。

本发明利用自然能源如太阳能，风能蒸腾脱水、作过大量的实验，从中优选出利用太阳能、风能蒸腾水葫芦脱水的量佳时间。表1：成都地区和昆明地区水葫芦整体吊挂脱水与时间(天)对比。试验用水葫芦量10公斤。

自然条件：

成都  温度17℃  相对温度86％  基本无风

昆明  温度25℃  相对温度60％  风速3米/秒

试验结果表明，水葫芦利用自然能源脱水干燥时，第一天自然蒸腾脱水的速度较快，随后趋缓。四天后、植株开始发黄，略有异味，随着时间延长，植株发黄增多，吊挂时挤得过紧的部位出现霉烂现象。因此，单纯利用自然条件脱水干燥致含水率为15～12％是不可取的。

表2：切碎晾晒试验

实验用水葫芦原重100公斤，含水率为92％，切碎而成，放置于料盘中，堆积厚度为8厘米，置于昼夜无雨，风速2米/秒，平均气温18℃的户外。

试验结果表明，切碎后水葫芦堆积厚度超过5厘米容易发黄、变质。切碎长度越短，在同一时间内晾晒，脱水效果越好。

本发明所采用的干燥设备可让水葫芦以浆料形态或滤饼形态以高度分散的形态进料，控制介质进入温度为350℃，介质出口温度为70℃，介质流动方向与高度分散的物料的悬浮运动方向相同，即同向流动，控制物料进入速度为175公斤/小时。这样，水葫芦在干燥设备中能被迅速分散，以极大的表面积在设备中与高温介质产生强度很大的热质交换，保证在极短的时间内(3～5秒)通过两个流程即达到所需的含水率的15～12％；控制高温介质的温度，不同区段的流速，方向转换与被高度分散的水葫芦物料在介质紊流中或与之等速、或差速，或剧烈旋转而悬浮运动，达到严格控制物料温度≤50℃，保证水葫芦干粉营养不被破坏。

以上试验结果已显示出了本发明的诸多优点：

首先是节约能源，生产成本低，有利于实现产业化。由于鲜水葫芦含水率高达92％，制成含水率为15-12％水葫芦干粉，能耗费用致关重要。本发明依靠自然能源蒸腾脱水，脱去总含水量的3/4以上，这样，自然蒸发脱去的水份与在干燥设备内依靠能源脱去的水份之比为3∶1；机械脱水的能耗也低，因曲筛过滤是采用自重过滤脱去大量水份，由92％到88％，占总脱水量的1/4，后继的机械脱水能耗也低，加上干燥成本，仅为水葫芦干粉商品价值的1/3。既解决了纯自然能源脱水的缺点，又充分利用了自然能源，提高了处理效果。

第二，通过回收制备水葫芦干粉方法产生的植物组织液中的营养成份，可生产出价值高于水葫芦干粉三倍的叶蛋白，又彻底地解决了废液的环境污染，一举两得。

第三，因制备水葫芦干粉方法的实施，使“净化水体的能手”水葫芦能在江河，湖泊，港湾等地有计划，有目的地圈养，采收。中止因水葫芦疯长、枯死、腐烂带来自然界水质污染，保护水质。

第四，水葫芦干粉是市场和国民经济中急需的禽畜鱼饲料，有机肥料以及精细化工的原料。

Claims (8)

1、一种制备水葫芦干粉的方法，其特征在于将水葫芦鲜品经整理后，采用分步脱水及干燥制得含水率为15～12％的干粉，其步骤如下：

第一步：采用下述方法中之一种，使水葫芦含水率降至75-65.5％，

1)将鲜水葫芦整体吊挂自然脱水至86～88％后，切碎继续自然脱水至含水75～65.5％，制成浆料，

2)将鲜水葫芦制浆，过滤，压滤制得含水的65.5％和含植物组织液的滤液，

第二步，将第一步制得的浆料或滤饼迅速脱水，干燥至含水15～12％，物料温度≤50℃，干燥时间＜5秒。

2、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述整理是去掉水葫芦植株以外的杂物。

3、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的鲜水葫芦整体吊挂为1至3天。

4、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的切碎自然脱水时间为1至3天。

5、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的水葫芦切碎长度为2～5厘米。

6、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的含植物组织液的滤液经絮凝沉降分离回收沉淀成份。

7、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的浆料或滤饼在干燥器内脱水干燥时间为3秒。

8、根据权利要求1所述的制备水葫芦干粉的方法，其特征在于所述的水葫芦干粉含水率为13％。