一种功能性食品原料活性物质提取装置

技术领域

本发明涉及活性物质提取设备技术领域，具体涉及一种功能性食品原料活性物质提取装置。

背景技术

功能性食品是一类具有调节机体功能，不以治疗为目的的保健食品，例如，高钙奶、鱼油、花生异黄酮、生物活性肽等。

近年来研究表明，某些小肽类不仅能提供人体生长、发育所需要的营养物质，而且具有独特的生物学功能，例如，提高机体免疫功能、延缓衰老等。由于生物活性肽具有极强的活性和多样性，获得了营养学家和食品学家的广泛关注。

目前，生物活性肽在不同地区，由于所采用的原料不同，提取多肽的方法不同，最终得到的生物活性肽的性质以及成效作用也相差甚大。对于花生提取生物活性肽来看，现有的提取设备由于需要反复加热和降温，使得热量散失巨大，不仅容易造成能源的损耗，还会造成成本的增加，产品得率低。因此，有必要提供一种新的提取设备，在节约能源的情况下，还能提高产品得率。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种功能性食品原料活性物质提取装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种功能性食品原料活性物质提取装置，包括投料箱、脱脂膨化机和提取反应器，且依次连接；所述脱脂膨化机包括：

机体，其一端设置有进料管，其另一端设置有真空管；所述进料管的一端与所述投料箱的出口连接；

多个微波发射器，设置于所述进料管的内壁上；

两根挤出辊轴，设置于所述机体内，且间隙啮合；

第一驱动组件，设置于所述机体的一端，所述第一驱动组件能够驱动两根所述挤出辊轴同步反向转动；

每根所述挤出辊轴均包括第一辊轴和第二辊轴；

两根所述第一辊轴的尺寸沿原料移动方向依次增大；所述第二辊轴上设置有变距螺纹。

进一步，所述机体内设置有第一反应段和第二反应段，两根所述第一辊轴均设置于所述第一反应段内；两根所述第二辊轴均设置于所述第二反应段内。

更进一步，所述进料管的一端与所述第一反应段的入口端连接；所述真空管的一端与所述第二反应段的出口端连接。

更进一步，所述机体包括内管和外管，所述内管与所述外管之间通过隔板形成第一腔室和第二腔室，所述真空管的一端与所述第一腔室连通；

所述内管的顶部设置有多个气孔，所述第一腔室通过多个所述气孔分别与所述第一反应段、所述第二反应段连通；

所述内管的底部设置有多个渗滤孔，所述第二腔室通过多个所述渗滤孔与所述第一反应段、所述第二反应段连通。

更进一步，所述内管的尺寸沿原料移动方向依次减小。

进一步，所述变距螺纹的螺距沿原料移动方向依次减小。

进一步，所述提取反应器包括：

壳体，其内设置有分隔层，所述分隔层的外缘上一体式连接有过滤网板；

缓存箱体，可转动的设置于所述分隔层的顶部，所述缓存箱体的侧壁设置有多个出液孔；

旋转套管，其一端伸入所述壳体内，且与所述缓存箱体固定连接，其另一端与提取液管可转动连接；

第二驱动组件，设置于所述壳体的顶部，所述第二驱动组件能够驱动所述旋转套管转动；

搅拌器，设置于所述分隔层的下侧，所述搅拌器的一端穿过所述分隔层，且与所述缓存箱体固定连接。

更进一步，所述提取反应器还包括提取混合机构；所述提取混合机构包括：

主动轮，设置于所述旋转套管上；

多个从动轮，设置于所述主动轮的周侧，且与所述主动轮啮合连接；

连接环，可转动的设置于所述壳体内壁的顶部，每个所述从动轮均可转动的设置于所述连接环上；

内齿轮环，设置于所述壳体的内壁上；

多个随动齿轮，设置于所述内齿轮环的一侧，且均与所述内齿轮环啮合连接；多个所述随动齿轮均通过对应的转轴与其对应的从动轮的中心轴固定连接；每个所述随动齿轮的底部均设置有粉碎刷，每个所述粉碎刷均抵接在所述过滤网板上。

更进一步，所述壳体通过所述分隔层形成提取室和水解室，所述提取室设置于所述水解室的上侧；所述提取室的进料口与所述机体的出口连接。

进一步，所述投料箱包括：

箱体，其顶部具有开口，其底部具有出料孔；

托盘支架，可转动的设置于所述箱体内的底部；所述托盘支架上设置有多个进料筒；每个所述进料筒的出口均抵接在所述箱体内的底部；随着所述托盘支架的旋转，其中一个进料筒的出口与所述出料孔的位置对应；

第三驱动组件，设置于所述托盘支架的下侧，所述第三驱动组件能够驱动所述托盘支架旋转；

压电陶瓷，设置于所述箱体顶部的侧缘上；

盖板，设置于所述箱体的顶部，且与所述箱体的顶部螺纹连接；所述盖板上设置有原料进口，随着所述托盘支架的旋转，其中一个进料筒的入口与所述原料进口的位置对应。

本发明的有益效果：

1、本发明的装置主要利用进料管的侧壁上的微波发射器，通过微波发射器发出的微波能够对花生原料进行加热裂解，不仅有助于脱脂膨化机的两个反应段的脱油脂和膨化反应。经过膨化反应后的原料能够有助于提高生物多肽的提取。

2、本发明中，两根第一辊轴的尺寸沿花生原料移动方向依次增大，由此通过两根挤出辊轴的相互作用，能够将花生原料的油脂被挤出，并落入挤压腔下侧的油脂收集箱内。其中，脱脂膨化机呈一定的倾斜角，使物料下移的同时，使油脂也在收集箱内移动，最终通过对应的出口排出。

3、本发明的装置在节约能源的情况下，还能提高产品得率，且成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中投料箱的结构示意图。

图3为本发明实施例中脱脂膨化机的结构示意图。

图4为本发明实施例中提取反应器的结构示意图。

图5为图4中A部分的结构示意图。

图中：1、投料箱；11、箱体；111、出料孔；12、托盘支架；13、进料筒；14、第三驱动组件；15、压电陶瓷；16、盖板；161、原料进口；

2、脱脂膨化机；21、机体；211、第一反应段；212、第二反应段；213、内管；214、外管；215、第一腔室；216、第二腔室；217、气孔；218、渗滤孔；22、进料管；23、真空管；24、微波发射器；25、挤出辊轴；251、第一辊轴；252、第二辊轴；26、第一驱动组件；

3、提取反应器；31、壳体；311、分隔层；312、过滤网板；313、提取室；314、水解室；32、缓存箱体；321、出液孔；33、旋转套管；34、提取液管；35、第二驱动组件；36、搅拌器；37、提取混合机构；371、主动轮；372、从动轮；373、连接环；374、内齿轮环；375、随动齿轮；376、转轴；377、粉碎刷。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种功能性食品原料活性物质提取装置，包括投料箱1、脱脂膨化机2和提取反应器3，且依次连接；脱脂膨化机2包括：机体21、进料管22、真空管23、微波发射器24、挤出辊轴25、第一驱动组件26。

机体21的进口端连接有进料管22，进料管22的一端与投料箱1的出口连接；其中，进料管22的管道结构呈类似S型的弯曲结构，多个微波发射器24固定设置于进料管22的内壁上，且位于进料管内壁的上方部位。在此，利用进料管内壁上的微波发射器，通过微波发射器发出的微波能够对花生原料进行加热裂解，有利于后续的脱脂膨化机的两个反应段的脱油脂和膨化反应。而经过膨化反应后的原料有利于脱油后的油渣进行生物多肽的提取。

机体21的出口端连接有真空管23；真空管23的作用是一方面能够使加热裂解后的花生原料中的部分水分以及易挥发的成分进行蒸发，另一方面能够使脱脂膨化机的两个反应段形成负压环境，促进花生原料的脱油脂和膨化反应。

请参阅图1和图3，两根挤出辊轴25设置于机体21内，且间隙啮合；第一驱动组件26设置于机体21的一端，第一驱动组件26能够驱动两根挤出辊轴25同步反向转动；例如，第一驱动部件26包括第一电机，第一电机的输出轴上连接有第一转轮，两根挤出辊轴25的一端均连接有第二转轮，且两个第二转轮相互啮合连接，第一转轮与其中一个第二转轮啮合连接，由此，通过第一电机可驱动第一转轮转动，并通过第一转轮驱动两个第二转轮朝向相反方向转动，用以对花生原料进行粉碎。

具体的，每根挤出辊轴25均包括第一辊轴251和第二辊轴252；第一辊轴251靠近机体21的进口端；第二辊轴252靠近机体21的出口端。第一辊轴251和第二辊轴252均具有两根。其中，两根第一辊轴251的尺寸沿原料移动方向依次增大；且相邻两根第一辊轴251靠近该机体的入口端方向的尺寸相同，相邻两根第一辊轴251靠近该机体的出口端方向的尺寸不同。随着第一电机驱动两根第一辊轴反向转动，受到微波加热裂解的花生原料随着两根第一辊轴的转动而向该机体的出口方向移动，并受到第一辊轴以及机体内壁的作用而不断被挤压，且在负压压力下，花生中的油脂被不断挤出，并落入挤压腔下侧的油脂收集箱内。

第二辊轴252上设置有变距螺纹。变距螺纹是由不同螺距的螺纹组成，且变距螺纹的螺距沿原料移动方向依次减小。变距螺纹的设置能够提高该挤出段内的压力和温度，并在负压抽气作用下，促使花生原料在挤出辊轴的作用下发生真空膨化作用。

本实施例中，该装置使用时，首先将花生原料破碎成2-4瓣/粒的花生碎料，然后用水浸泡饱和后，晾干表面水分，然后投入投料箱内，投料箱内具有多个进料筒，投料箱的底部设有进料管，将对应的进料筒旋转至对应的进料管后，进料斗底部的开口与进料管连通，通过花生的自身重力作用，会自动进入进料管内。同时进料管的侧壁上设有微波发射器，微波发射器发出的微波能够对花生原料进行加热裂解。

其次，在投料箱的底部连接有脱脂膨化机，脱脂膨化机的挤压腔内的尺寸沿花生原料移动方向依次减小。挤压腔内具有两根相互啮合的挤出辊轴，两根挤出辊轴的转动方向为朝向彼此转动。两根第一辊轴的尺寸沿花生原料移动方向依次增大。由此通过两根挤出辊轴的相互作用，能够将花生原料的油脂被挤出，并落入挤压腔下侧的油脂收集箱内。其中，脱脂膨化机呈一定的倾斜角，使物料下移的同时，使油脂也在收集箱内移动，最终通过对应的出口排出。

再次，沿花生原料的移动方向，挤出辊轴的后半段的螺纹的螺距逐渐减小，能够逐渐提高挤出段的压力和温度，并在挤出辊轴的末端顶部连接真空管，通过真空管的负压抽气作用，一方面可以将部分油料、多肽、水的混合物以蒸汽方式抽出，另一方面可以提高挤出腔内的负压压力，促使花生原料在挤出辊轴的作用下发生真空膨化作用。

最后，膨化后的花生渣料进入提取反应器中进行萃取，过滤，然后再加入复合蛋白酶对提取的花生蛋白进行水解，然后通过喷雾干燥或者冷冻干燥，得到花生活性多肽固体粉末。

进一步优选的，机体21内设置有第一反应段211和第二反应段212，两根第一辊轴251均设置于第一反应段211内；两根第二辊轴252均设置于第二反应段212内。其中，第一辊轴与第二辊轴的连接段上设置有支座，支座的两端分别与机体的内壁固定连接。通过支座用以提高第一辊轴与第二辊轴的转动稳定性，且并不影响原料的输送。具体的，进料管22的一端与第一反应段211的入口端连接；真空管23的一端与第二反应段212的出口端连接。

请再次参阅图3，机体21包括内管213和外管214，内管213与外管214之间通过隔板形成第一腔室215和第二腔室216，且第一腔室位于第二腔室的上侧；真空管23的一端与第一腔室215连通；内管213的顶部设置有多个气孔217，第一腔室215通过多个气孔217分别与第一反应段211、第二反应段212连通；用以对第一反应段和第二反应段内形成负压环境，并辅助辊轴形成对原料的挤压出油和膨化作用。内管213的底部设置有多个渗滤孔218，第二腔室216通过多个渗滤孔218与第一反应段211、第二反应段212连通；用以对第一反应段和第二反应段内的油料进行渗透排出。其中，内管213的尺寸沿原料移动方向依次减小。不仅能够增加对花生原料的挤压作用，还有助于油料的排出。

请参阅图1和图4至图5，提取反应器3包括：壳体31、缓存箱体32、旋转套管33、提取液管34、第二驱动组件35、搅拌器36、提取混合机构37。

壳体31内设置有分隔层311，分隔层311的外缘上一体式连接有过滤网板312；缓存箱体32可转动的设置于分隔层311的顶部，缓存箱体32的顶部侧壁设置有多个出液孔321；旋转套管33的一端伸入壳体31内，且与缓存箱体32固定连接，旋转套管33的另一端与提取液管34可转动连接；当然，旋转套管33的顶端与壳体31可转动连接。第二驱动组件35设置于壳体31的顶部，第二驱动组件35能够驱动旋转套管33转动；例如，第二驱动组件包括第二电机，第二电机安装于壳体的顶部，第二电机的输出轴上连接有第一齿轮，旋转套管的外壁上固定套设有第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合连接，由此，通过第二电机能够驱动旋转套管33旋转。搅拌器36设置于分隔层311的下侧，搅拌器36的一端穿过分隔层311，且与缓存箱体32固定连接。

本实施例中，随着第二电机启动，第二电机能够驱动旋转套管发生旋转，并通过旋转套管带动缓存箱体发生旋转，由于搅拌器36与缓存箱体的底部固定，因而可进一步带动搅拌器36发生转动。而缓存箱体的转动，不仅有助于缓存箱体内的液体飞溅出对应的出液孔，还能使分隔层下侧的水解室进行搅拌反应，加快反应速度。

请参阅图5，提取反应器3还包括提取混合机构37；提取混合机构37设置于壳体31内。提取混合机构37包括：主动轮371、从动轮372、连接环373、内齿轮环374、随动齿轮375、转轴376、粉碎刷377。

主动轮371固定套设于旋转套管33上；多个从动轮372设置于主动轮371的周侧，且与主动轮371啮合连接；连接环373可转动的设置于壳体31内壁的顶部，每个从动轮372均可转动的设置于连接环373上。

内齿轮环374设置于壳体31的内壁上，且靠近过滤网板312；多个随动齿轮375设置于内齿轮环374的一侧，且均与内齿轮环374啮合连接；多个随动齿轮375均通过对应的转轴376与其对应的从动轮372的中心轴固定连接；每个随动齿轮375的底部均设置有粉碎刷377，每个粉碎刷377均抵接在过滤网板312上。例如，转轴376的一端与对应的从动轮372的中心轴固定连接，转轴376的另一端与对应的随动齿轮375的中心轴固定连接。主动轮371随旋转套管33发生转动，并带动多个从动轮372发生同步转动。由于转轴376与从动轮固定连接，由此可使转轴发生转动，并带动随动齿轮375发生转动。由于随动齿轮375与内齿轮环374啮合连接，由此可使随动齿轮375沿内齿轮环374移动，从而可使粉碎刷在发生自身旋转的同时，沿内齿轮环发生移动，用以对过滤网板上的物料进行粉碎并混合，提高混合物料的提取效率。

具体的，壳体31通过分隔层311形成提取室313和水解室314，提取室313设置于水解室314的上侧；提取混合机构37设置于提取室内，搅拌器设置于水解室内。提取室313的进料口与机体21的出口连接。

为了促使花生原料自动落入进料管22内，请参阅图2，投料箱1包括：箱体11、托盘支架12、进料筒13、第三驱动组件14、压电陶瓷15、盖板16。

箱体11的顶部具有开口，箱体11的底部具有出料孔111；压电陶瓷15设置于箱体11顶部的侧缘上；托盘支架12可转动的设置于箱体11内的底部；托盘支架12上设置有多个进料筒13；每个进料筒13的出口均抵接在箱体11内的底部；随着托盘支架12的旋转，其中一个进料筒13的出口与出料孔111的位置对应，以便于该进料筒内的原料通过对应的出料孔有序的落入进料管内；第三驱动组件14设置于托盘支架12的下侧，第三驱动组件14能够驱动托盘支架12旋转。例如，第三驱动组件包括第三电机，第三电机的输出轴与托盘支架连接，用以驱动托盘支架旋转。

盖板16设置于箱体11的顶部，且与箱体11的顶部螺纹连接；盖板16上设置有原料进口161，随着托盘支架12的旋转，其中一个进料筒13的入口与原料进口161的位置对应。本实施例中，压电陶瓷与盖板之间设置有垫片，用以压紧压电陶瓷，并通过压电陶瓷的振动作用，促进原料的下落。原料进口的位置与出料孔的位置不同，随着托盘支架的旋转，一方面使对应的进料筒内的原料通过出料孔落入进料管，并使排空的进料筒得以同时获得补充，以提高效率。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。