一种啤酒废酵母细胞壁多糖酶法提取工艺的制作方法

1.本发明涉及提取设备技术领域，具体是一种啤酒废酵母细胞壁多糖酶法提取工艺。


背景技术：

2.酵母细胞壁主要由碳水化合物及蛋白质组成，碳水化合物主要为葡聚糖和甘露聚糖。酵母细胞壁多糖能被动物体内有益菌利用的功能性寡糖，作为一种绿色非营养调控物质，影响糖代谢，促进肠道功能，人体消化道中稳定性好，活性高，具有一定的免疫调节功能，如对沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、肉毒梭状芽孢杆菌和肉毒梭状芽孢杆菌等有很好的抑制作用。
3.由于酵母细胞中的蛋白质和脂类等物质与细胞壁多糖以大分子糖类聚合物的形式存在，因此需要对细胞壁多糖进行分离、提取后再利用。分离步骤包括使用搅拌机对酵母与水及其他溶液混合后搅拌离心得到预处理产物，再通过冻融法破壁、酶解达到分离目的，再对分离的产物进行洗涤干燥得到制成品，但由于酵母成粉末状，在与水混合后呈糊状，使用普通搅拌机的搅拌效果有限，且搅拌后搅拌罐的内壁粘附大量酵母，难以清理，影响多糖产量。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种啤酒废酵母细胞壁多糖酶法提取工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种啤酒废酵母细胞壁多糖酶法提取工艺，所述提取工艺所采用的提取装置包括提取罐，所述提取罐连接有支撑架，所述提取罐的顶部设置有搅拌电机，所述提取罐的底部设置有出料口，所述提取罐内设置有搅拌机构，所述搅拌电机连接有转动轴，所述搅拌机构与转动轴相连；
7.所述搅拌机构包括搅拌轴，所述搅拌轴为空心设置，所述搅拌轴为六棱柱形，所述搅拌轴相对的两个侧面上设置有开口槽，所述搅拌轴内滑动安装有两个升降块，所述搅拌轴内还设置有螺杆，所述升降块的一侧转动连接有传递杆，所述开口槽上转动安装有摆杆，所述摆杆的中部与传递杆的端部之间转动安装，所述摆杆的末端转动安装有搅拌杆，所述传递杆上设置有转动连接块，所述传递杆通过转动连接块与升降块之间转动连接，所述传递杆与一侧开口槽相互配合，所述升降块的另一侧设置有限位块，所述限位块与另一侧所述开口槽滑动安装，所述升降块与螺杆螺纹连接，所述螺杆的端部与搅拌轴的端部之间转动连接，所述转动轴的末端设置有连接盘，所述连接盘上均匀设置有圆柱杆，所述圆柱杆的另一端与安装架固定连接，所述安装架上设置有折叠电机，所述螺杆与折叠电机连接，所述螺杆与折叠电机之间设置有分离组件；
8.所述搅拌轴的底部设置有刮板，所述刮板底部轮廓与提取罐的底部轮廓相切；
9.所述提取工艺包括以下步骤：
10.s1、将废酵母投入提取罐内，加入水以及酒石酸溶液，启动搅拌机构进行搅拌，得到预处理产物；
11.s2、将预处理产物进行冷冻并解冻，反复三到五次，得到沉淀物；
12.s3、向s2步骤中的沉淀物加入蛋白酶、多糖酶、复配促进剂，进行超声处理，收集上清液，对上清液进行乙醇沉淀，将沉淀物进行清洗干燥后得到多糖产物。
13.作为本发明进一步的方案：所述提取罐的侧边上设置有对接口，所述提取罐的侧壁上均匀设置有第一管道与第二管道，所述第一管道与第二管道之间相互连通，所述对接口分别设置在提取罐的上下两端。
14.作为本发明再进一步的方案：所述摆杆的末端设置有直角弯折段，所述摆杆朝向下方的一侧设置有回收槽，所述回收槽的宽度与搅拌杆的宽度相同，所述直角弯折段的厚度与回收槽的深度相同。
15.作为本发明再进一步的方案：所述搅拌杆的边缘设置有安装槽，所述安装槽内转动安装有刮刀。
16.作为本发明再进一步的方案：所述分离组件包括设置在折叠电机末端的输出齿轮，所述安装架的下方连接有限位架，所述限位架内设置有配合齿槽，所述配合齿槽的底部设置有配合杆，所述配合杆与螺杆之间非圆插接，所述配合齿槽的上侧与输出齿轮相互配合，所述限位架与配合齿槽之间同轴套接安装，所述限位架的底部设置有卡接槽，所述卡接槽内转动安装有卡接环，所述卡接环上对称设置有限位板，所述配合齿槽的底部连接有滑柱，所述滑柱与限位板之间插接，所述滑柱的外侧套接有回位弹簧，所述输出齿轮的中心部位设置有电磁铁，所述配合齿槽为铁质材质。
17.作为本发明再进一步的方案：所述限位架的一侧设置有伸缩杆，所述限位架的另一侧连接有偏移机构，所述限位架通过伸缩杆以及偏移机构分别与安装架的两端下侧连接，所述偏移机构包括设置在安装架底部的调节座，所述调节座内滑动安装有滑块，所述滑块上设置有连接架，所述连接架与调节座之间滑动安装，所述连接架内转动安装有爬行齿轮，所述调节座上设置有齿条，所述爬行齿轮与齿条相互啮合，所述连接架上设置有调节电机，所述调节电机与爬行齿轮相连。
18.作为本发明再进一步的方案：所述调节座的侧边设置有锁定板，所述连接架内固定安装有伸缩气缸二，所述锁定板上均匀设置有锁定孔，所述伸缩气缸二与锁定孔对应安装。
19.作为本发明再进一步的方案：所述安装架远离偏移机构的一侧设置有伸缩气缸一，所述安装架上滑动安装有平衡块，所述平衡块与伸缩气缸一相连。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.(1)、将原料通过进料口投放到提取罐内之后，首先通过折叠电机驱动螺杆进行转动，使得搅拌轴内的升降块进行升降，利用升降块的升降带动传递杆打开，从而驱动摆杆同步打开，利用搅拌电机带动搅拌轴进行转动后，摆杆末端的搅拌杆随同进行搅拌，由于搅拌杆是转动连接在摆杆的末端，搅拌杆进行旋转搅拌时自由度较大，从而实现灵活搅拌，同时在搅拌的过程中可以调节升降块的高度，从而调整摆杆的打开角度，进而调整搅拌效果。
22.(2)、当搅拌结束之后，驱动螺杆转动，使得摆杆打开至最大角度，而此时的搅拌杆
会贴附在提取罐的内壁上，驱动搅拌轴进行转动时搅拌杆会对提取罐的内壁进行刮除，避免物料粘附在提取罐的内壁上影响产出率。在搅拌完成之后，驱动升降块上升，使得传递杆、摆杆以及搅拌杆回收至搅拌轴的开口槽内，便于整体拆卸从提取罐内取出，随后进行清洁操作。
23.(3)、在搅拌完成后的酵母细胞需要进行多次冷冻并解冻处理，为了节省操作步骤，在提取罐的侧壁上设置第一管道以及第二管道，结合第一管道以及第二管道充入液氮，并对液氮进行循环，从而实现对罐体内部的搅拌产物进行冷冻，在冷冻的过程中维持对产物进行搅拌，可以使得了冷冻在内壁上的产物迅速从内壁上脱离，最终可使得产物形成冰渣一样的形态存在，在冷冻之后迅速抽出第一管道以及第二管道内的液氮，换成沸水，对提取罐内的产物进行解冻，冰渣状态的产物配合搅拌机构也可以实现快速解冻。
24.(4)、设置偏移机构连接搅拌轴，可以在完成搅拌后，使得搅拌轴偏离转动轴的中心，配合搅拌电机带动安装架进行转动时，利用离心力的作用下将搅拌轴内残留的产物甩掉，进一步降低产物残留。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图。
26.图2为本发明中提取罐的内部结构示意图。
27.图3为本发明中搅拌机构的安装结构示意图。
28.图4为图3中a处放大结构示意图。
29.图5为本发明中刮刀的安装结构示意图。
30.图6为图3中b处放大结构示意图。
31.图7为本发明中分离组件的第一结构示意图。
32.图8为本发明中分离组件的第二结构示意图。
33.图9为图8中c处放大结构示意图。
34.图10为本发明中偏移机构的结构示意图。
35.图中：1、提取罐；10、第一管道；11、第二管道；12、对接口；2、支撑架；3、搅拌电机；30、转动轴；4、搅拌轴；40、螺杆；41、升降块；410、限位块；42、刮板；5、搅拌机构；50、传递杆；500、转动连接块；51、摆杆；510、回收槽；511、直角弯折段；52、搅拌杆；520、安装槽；521、刮刀；60、连接盘；61、折叠电机；610、输出齿轮；62、安装架；63、伸缩气缸一；64、平衡块；65、伸缩杆；650、限位架；651、卡接槽；66、配合齿槽；660、滑柱；661、回位弹簧；67、限位板；670、卡接环；7、偏移机构；68、配合杆；70、调节座；71、齿条；72、连接架；73、调节电机；74、爬行齿轮；75、伸缩气缸二；76、锁定板；760、锁定孔。
具体实施方式
36.下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
37.如图1、图2、图3、图4、图6、图7所示，一种啤酒废酵母细胞壁多糖酶法提取工艺，所述提取工艺所采用的提取装置包括提取罐1，所述提取罐1连接有支撑架2，所述提取罐1的顶部设置有搅拌电机3，所述提取罐1的底部设置有出料口，所述提取罐1内设置有搅拌机构5，所述搅拌电机3连接有转动轴30，所述搅拌机构5与转动轴30相连；所述搅拌机构5包括搅
拌轴4，所述搅拌轴4为空心设置，所述搅拌轴4为六棱柱形，所述搅拌轴4相对的两个侧面上设置有开口槽，所述搅拌轴4内滑动安装有两个升降块41，所述搅拌轴4内还设置有螺杆40，所述升降块41的一侧转动连接有传递杆50，所述开口槽上转动安装有摆杆51，所述摆杆51的中部与传递杆50的端部之间转动安装，所述摆杆51的末端转动安装有搅拌杆52，所述传递杆50上设置有转动连接块500，所述传递杆50通过转动连接块500与升降块41之间转动连接，所述传递杆50与一侧开口槽相互配合，所述升降块41的另一侧设置有限位块410，所述限位块410与另一侧所述开口槽滑动安装，所述升降块41与螺杆40螺纹连接，所述螺杆40的端部与搅拌轴4的端部之间转动连接，所述转动轴30的末端设置有连接盘60，所述连接盘60上均匀设置有圆柱杆，所述圆柱杆的另一端与安装架62固定连接，所述安装架62上设置有折叠电机61，所述螺杆40与折叠电机61连接，所述螺杆40与折叠电机61之间设置有分离组件；所述搅拌轴4的底部设置有刮板42，所述刮板42底部轮廓与提取罐1的底部轮廓相切。
38.具体的，将原料通过进料口投放到提取罐1内之后，首先通过折叠电机61驱动螺杆40进行转动，使得搅拌轴4内的升降块41进行升降，利用升降块41的升降带动传递杆50打开，从而驱动摆杆51同步打开，利用搅拌电机3带动搅拌轴4进行转动后，摆杆51末端的搅拌杆52随同进行搅拌，由于搅拌杆52是转动连接在摆杆51的末端，搅拌杆52进行旋转搅拌时自由度较大，从而实现灵活搅拌，同时在搅拌的过程中可以调节升降块41的高度，从而调整摆杆51的打开角度，进而调整搅拌效果。
39.更具体的，当搅拌结束之后，驱动螺杆40转动，使得摆杆51打开至最大角度，而此时的搅拌杆52会贴附在提取罐1的内壁上，驱动搅拌轴4进行转动时搅拌杆52会对提取罐1的内壁进行刮除，避免物料粘附在提取罐1的内壁上，影响产出率。
40.更具体的，在搅拌完成之后，驱动升降块41上升，使得传递杆50、摆杆51以及搅拌杆52回收至搅拌轴4的开口槽内，便于整体拆卸从提取罐1内取出，随后进行清洁操作。
41.所述提取工艺包括以下步骤：
42.s1、将废酵母投入提取罐1内，加入水以及酒石酸溶液，启动搅拌机构5进行搅拌，得到预处理产物；
43.s2、将预处理产物进行冷冻并解冻，反复三到五次，得到沉淀物；
44.s3、向s2步骤中的沉淀物加入蛋白酶、多糖酶、复配促进剂，进行超声处理，收集上清液，对上清液进行乙醇沉淀，将沉淀物进行清洗干燥后得到多糖产物。
45.进一步的，如图2所示，所述提取罐1的侧边上设置有对接口12，所述提取罐1的侧壁上均匀设置有第一管道10与第二管道11，所述第一管道10与第二管道11之间相互连通，所述对接口12分别设置在提取罐1的上下两端。
46.具体的，在搅拌完成后的酵母细胞需要进行多次冷冻并解冻处理，为了节省操作步骤，在提取罐1的侧壁上设置第一管道10以及第二管道11，结合第一管道10以及第二管道11充入液氮，并对液氮进行循环，从而实现对罐体内部的搅拌产物进行冷冻，在冷冻的过程中维持对产物进行搅拌，可以使得了冷冻在内壁上的产物迅速从内壁上脱离，最终可使得产物形成冰渣一样的形态存在，在冷冻之后迅速抽出第一管道10以及第二管道11内的液氮，换成沸水，对提取罐1内的产物进行解冻，冰渣状态的产物配合搅拌机构5也可以实现快速解冻。
47.进一步的，如图4所示，所述摆杆51的末端设置有直角弯折段511，所述摆杆51朝向
下方的一侧设置有回收槽510，所述回收槽510的宽度与搅拌杆52的宽度相同，所述直角弯折段511的厚度与回收槽510的深度相同。
48.具体的，为了便于对摆杆51以及搅拌杆52进行收回，在摆杆51的下侧设置回收槽510，当传递杆50带动摆杆51以及搅拌杆52回收时可以整体回收至搅拌轴4的开口槽内。
49.进一步的，如图5所示，所述搅拌杆52的边缘设置有安装槽520，所述安装槽520内转动安装有刮刀521。
50.具体的，设置刮刀521是为了便于冷冻步骤中对内壁上的冷冻晶体进行顺利刮除。
51.进一步的，如图7、图8所示，所述分离组件包括设置在折叠电机61末端的输出齿轮610，所述安装架62的下方连接有限位架650，所述限位架650内设置有配合齿槽66，所述配合齿槽66的底部设置有配合杆68，所述配合杆68与螺杆40之间非圆插接，所述配合齿槽66的上侧与输出齿轮610相互配合，所述限位架650与配合齿槽66之间同轴套接安装，所述限位架650的底部设置有卡接槽651，所述卡接槽651内转动安装有卡接环670，所述卡接环670上对称设置有限位板67，所述配合齿槽66的底部连接有滑柱660，所述滑柱660与限位板67之间插接，所述滑柱660的外侧套接有回位弹簧661，所述输出齿轮610的中心部位设置有电磁铁(图中未示出)，所述配合齿槽66为铁质材质。
52.具体的，配合杆68与螺杆40顶部之间非圆插接，是为了便于折叠电机61上的配合杆68传递转矩至螺杆40上，但由于配合齿槽66的上下浮动安装，需要使得配合杆68与螺杆40之间为伸缩连接，对于配合杆68与螺杆40之间的连接配合关系可以参考折叠雨伞的相邻伞骨之间的连接结构，可以进行伸缩操作，但不同伞骨之间无法进行相对转动。
53.更具体的，通过电磁铁(图中未示出)吸附作用以及铁质材质的配合齿槽66可以实现输出齿轮610与配合齿槽66之间的相互配合或者分离，从而完成对螺杆40的驱动，进而控制搅拌机构5的张开或者收回操作。
54.进一步的，如图7、图8、图9、图10所示，所述限位架650的一侧设置有伸缩杆65，所述限位架650的另一侧连接有偏移机构7，所述限位架650通过伸缩杆65以及偏移机构7分别与安装架62的两端下侧连接，所述偏移机构7包括设置在安装架62底部的调节座70，所述调节座70内滑动安装有滑块，所述滑块上设置有连接架72，所述连接架72与调节座70之间滑动安装，所述连接架72内转动安装有爬行齿轮74，所述调节座70上设置有齿条71，所述爬行齿轮74与齿条71相互啮合，所述连接架72上设置有调节电机73，所述调节电机73与爬行齿轮74相连。
55.具体的，设置偏移机构7连接搅拌轴4，可以在完成搅拌后，使得搅拌轴4偏离转动轴30的中心，配合搅拌电机3带动安装架62进行转动时，利用离心力的作用下将搅拌轴4内残留的产物甩掉，进一步降低产物残留。
56.进一步的，如图10所示，所述调节座70的侧边设置有锁定板76，所述连接架72内固定安装有伸缩气缸二75，所述锁定板76上均匀设置有锁定孔760，所述伸缩气缸二75与锁定孔760对应安装。
57.进一步的，如图7所示，所述安装架62远离偏移机构7的一侧设置有伸缩气缸一63，所述安装架62上滑动安装有平衡块64，所述平衡块64与伸缩气缸一63相连。
58.具体的，为了保证偏移后的搅拌轴4清理安全性，设置锁定板76以及锁定孔760，通过伸缩气缸二75以及锁定孔760对搅拌轴4的位置进行锁定，同时在安装架62远离偏移机构
7的一侧设置伸缩气缸一63以及平衡块64，进行动平衡调整，保证提取罐1在运行过程中的稳定性。
59.本发明实施例的工作原理是：
60.如图1-10所示，将原料通过进料口投放到提取罐1内之后，首先通过折叠电机61驱动螺杆40进行转动，使得搅拌轴4内的升降块41进行升降，利用升降块41的升降带动传递杆50打开，从而驱动摆杆51同步打开，利用搅拌电机3带动搅拌轴4进行转动后，摆杆51末端的搅拌杆52随同进行搅拌，由于搅拌杆52是转动连接在摆杆51的末端，搅拌杆52进行旋转搅拌时自由度较大，从而实现灵活搅拌，同时在搅拌的过程中可以调节升降块41的高度，从而调整摆杆51的打开角度，进而调整搅拌效果。当搅拌结束之后，驱动螺杆40转动，使得摆杆51打开至最大角度，而此时的搅拌杆52会贴附在提取罐1的内壁上，驱动搅拌轴4进行转动时搅拌杆52会对提取罐1的内壁进行刮除，避免物料粘附在提取罐1的内壁上，影响产出率。在搅拌完成之后，驱动升降块41上升，使得传递杆50、摆杆51以及搅拌杆52回收至搅拌轴4的开口槽内，便于整体拆卸从提取罐1内取出，随后进行清洁操作。在搅拌完成后的酵母细胞需要进行多次冷冻并解冻处理，为了节省操作步骤，在提取罐1的侧壁上设置第一管道10以及第二管道11，结合第一管道10以及第二管道11充入液氮，并对液氮进行循环，从而实现对罐体内部的搅拌产物进行冷冻，在冷冻的过程中维持对产物进行搅拌，可以使得了冷冻在内壁上的产物迅速从内壁上脱离，最终可使得产物形成冰渣一样的形态存在，在冷冻之后迅速抽出第一管道10以及第二管道11内的液氮，换成沸水，对提取罐1内的产物进行解冻，冰渣状态的产物配合搅拌机构5也可以实现快速解冻。通过电磁铁以及铁质材质的配合齿槽66可以实现输出齿轮610与配合齿槽66之间的相互配合或者分离，从而完成对螺杆40的驱动，进而控制搅拌机构5的张开或者收回操作。设置偏移机构7连接搅拌轴4，可以在完成搅拌后，使得搅拌轴4偏离转动轴30的中心，配合搅拌电机3带动安装架62进行转动时，利用离心力的作用下将搅拌轴4内残留的产物甩掉，进一步降低产物残留。设置锁定板76以及锁定孔760，通过伸缩气缸二75以及锁定孔760对搅拌轴4的位置进行锁定，同时在安装架62远离偏移机构7的一侧设置伸缩气缸一63以及平衡块64，进行动平衡调整，保证提取罐1在运行过程中的稳定性。
61.以上所述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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
62.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。