[发明专利]玉米醇溶蛋白的生产装置和生产方法

说明书

本发明提供了一种玉米醇溶蛋白的生产装置和生产方法。该生产装置包括提取单元和提纯单元，提取单元用于对原料进行溶解以获得玉米醇溶蛋白的醇溶液；提纯单元与提取单元通过溶液传输管线和溶剂返送管线连通，溶液传输管线将玉米醇溶蛋白的醇溶液输送至提纯单元，提纯单元将玉米醇溶蛋白的醇溶液中的玉米醇溶蛋白和醇溶剂进行分离，溶剂返送管线将分离得到的醇溶剂返回提取单元。在提取单元和提纯单元之间设置溶剂返送管线，将提纯单元分离得到的醇溶剂返回提取单元重复利用，提高了醇溶剂的利用效率，降低了玉米醇溶蛋白的生产过程中的醇溶剂的能耗。可实现长周期稳定运行，还具有设备投资少、操作简单、能耗低、溶剂回收率高、无污染等优点。

技术领域

本发明涉及农产品深加工技术领域，具体而言，涉及一种玉米醇溶蛋白的生产装置和生产方法。

背景技术

玉米醇溶蛋白(zein)是一种天然高分子多聚物，是玉米最主要的储藏蛋白，位于玉米胚乳细胞中的玉米醇溶蛋白体内，占玉米蛋白总含量的35％～60％。作为生物活性载体的玉米醇溶蛋白以其独特的理化特性在食品和生物制药领域颇受关注。

首先，玉米醇溶蛋白具有良好的生物相容性、生物可降解性等，是一种公认安全(GRAS)的生物材料，满足了人们对生物活性成分载体绿色、天然、安全的要求；其次，玉米醇溶蛋白具有强疏水性和独特溶解性，易于制备微颗粒或纳米颗粒，可作疏水性药物或功能活性成分的理想载体。与其他动植物蛋白相比，玉米醇溶蛋白被肠胃消化所需时间较长，利于口服药物中功能活性成分在体内的缓慢释放；玉米醇溶蛋白易与其他化合物结合形成复合高聚物，有益于根据不同需求构建具有不同特性的载体输送系统。此外，玉米醇溶蛋白是玉米淀粉加工副产物玉米蛋白粉的主要组成，资源丰富，成本低廉。开发以玉米醇溶蛋白为主要基质的载体系统可有效延伸玉米深加工产业链，提高副产物综合利用效率。

玉米醇溶蛋白不溶于水和无水醇类，可溶于体积分数为60％～95％的醇类水溶液中，还可溶于强碱(pH11)、十二烷基磺酸钠(SDS)高浓度尿素及丙二醇和醋酸等有机溶剂。目前玉米醇溶蛋白的生产工艺多采取有机溶剂法，通常用乙醇进行提取玉米醇溶蛋白，一般是直接用体积分数为60％～95％的乙醇进行提取。提取液中的玉米醇溶蛋白大多采用盐析、加水、冷冻等方法进行沉淀。这些方法回收的乙醇溶液体积较处理前明显提高，造成溶剂回收成本和能耗的大幅上升，且会产生大量的废水，对环境造成巨大的压力，阻碍了玉米醇溶蛋白在市场上的应用和推广。

因此，开发一条溶剂耗用量少、能耗低、生产效率高的玉米醇溶蛋白工业化生产路线，是该产品在市场上得以成功推广的关键。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种玉米醇溶蛋白的生产装置和生产方法，以解决现有技术中玉米醇溶蛋白生产溶剂能耗大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种玉米醇溶蛋白的生产装置，生产装置包括：提取单元和提纯单元，提取单元用于对原料进行溶解以获得玉米醇溶蛋白的醇溶液；提纯单元与提取单元通过溶液传输管线和溶剂返送管线连通，溶液传输管线将玉米醇溶蛋白的醇溶液输送至提纯单元，提纯单元将玉米醇溶蛋白的醇溶液中的玉米醇溶蛋白和醇溶剂进行分离，溶剂返送管线将分离得到的醇溶剂返回提取单元。

进一步地，生产装置还包括存储搅拌单元，存储搅拌单元包括搅拌釜，溶液传输管线和溶剂返送管线均与搅拌釜连通且穿过搅拌釜设置。

进一步地，溶液传输管线包括第一传输段和第二传输段，溶剂返送管线包括第一返送段和第二返送段，提取单元包括提取器，提取器具有物料进口和物料出口，物料出口与搅拌釜通过第一传输段连通，搅拌釜与提纯单元通过第二传输段连通；物料进口与搅拌釜通过第一返送段连通，搅拌釜与提纯单元通过第二返送段连通，优选地，提取器为多个，多个提取器并联设置。

进一步地，提取单元还包括醇溶剂储罐，醇溶剂储罐连通设置在第一返送段上，且醇溶剂储罐通过回流管线与物料出口连通；优选地，回流管线上还设置有回流阀。