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        一種多功能提取機(jī)組過濾裝置合理化改造及在配制酒工藝中的應(yīng)用

        2021-08-30 12:30:54李曉曉
        釀酒科技 2021年8期
        關(guān)鍵詞:過濾器提取液入口

        李曉曉

        (山西杏花村汾酒廠股份有限公司,山西汾陽 032205)

        配制酒中香源性物質(zhì)提取是指用適當(dāng)?shù)娜軇┖徒龇椒?,從?dòng)植物等原料中浸出香源性物質(zhì)后形成浸出液的過程。近年來,利用新技術(shù)強(qiáng)化和改善浸出效率的探索值得注意。本研究針對(duì)傳統(tǒng)多功能提取機(jī)組提取香源物質(zhì)的浸出能耗、浸出液耗損大、雜質(zhì)多和效率低等問題,對(duì)多功能提取機(jī)組過濾裝置部分進(jìn)行合理化改造,改造后的裝置對(duì)于提高生產(chǎn)效率、提高香源物質(zhì)的提取率、降低能耗和原材料消耗等方面具有明顯的效果和優(yōu)勢(shì),優(yōu)化了配制酒香源性物質(zhì)提取生產(chǎn)工藝流程。

        含有香源物質(zhì)的原料經(jīng)溶劑浸提后得到的浸提液為粗提液,其中含有很多的雜質(zhì),這些雜質(zhì)主要來源于原料中由于浸提所溶出的蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)等物質(zhì)。這些物質(zhì)的存在將影響配制酒的質(zhì)量,導(dǎo)致渾濁不清、感官質(zhì)量不過關(guān)、苦澀味重及穩(wěn)定性差等。浸出液在分離純化之前,需要去除液體中的大部分雜質(zhì),以提高配制酒的質(zhì)量,使其成為酒體清亮、口感較佳的優(yōu)質(zhì)配制酒。

        在本研究中,配制酒香源性物質(zhì)提取過程中使用的提取設(shè)備是一種多功能提取機(jī)組,在具體使用過程中,由于提取原料的不同,浸提液中所含的成分也有所不同,導(dǎo)致同樣的過濾裝置在過濾不同原料的浸提液時(shí)過濾效果會(huì)有所差異,過濾裝置難以在使用時(shí)達(dá)到理想的工作效果。過濾裝置的生產(chǎn)效率低下,過程中一旦發(fā)生堵塞現(xiàn)象,就需要停止過濾,拆開過濾管路清洗除雜,浪費(fèi)時(shí)間,消耗人力、物料,降低生產(chǎn)效率。所以,如何將多功能提取機(jī)組中的過濾裝置進(jìn)行合理化改造,使之效率更高,是本研究要解決的主要問題。

        1 設(shè)備設(shè)計(jì)目的及其主要結(jié)構(gòu)分析

        1.1 核心技術(shù)問題

        多功能提取機(jī)組是配制酒香源性物質(zhì)提取與濃縮聯(lián)合裝置。在提取過程中,過濾是分離料渣與提取液的關(guān)鍵一步,過濾時(shí)長、過濾效果均影響提取液濃縮與精制過程。在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中,過濾系統(tǒng)出現(xiàn)諸多問題,例如濾膜堵塞、過濾層級(jí)不清晰、過濾動(dòng)力不足等,嚴(yán)重影響到提取進(jìn)度和提取效果,因此對(duì)機(jī)組配套過濾裝置進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)。

        該成果的研制解決了香源性物質(zhì)提取過程中料渣過濾濾膜堵塞、過濾層級(jí)不清晰、過濾動(dòng)力不足等問題,通過對(duì)機(jī)組配套過濾裝置進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn),提高了物質(zhì)提取效率,改進(jìn)了提取工藝流程,提高了配制酒生產(chǎn)所用提取液的生產(chǎn)效率。

        1.2 工作原理及設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)分析

        在提取過程中,過濾是分離料渣與提取液的關(guān)鍵一步,過濾時(shí)長、過濾效果均影響提取液濃縮與精制過程。本研究屬于物料提取與濃縮設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,是針對(duì)一種多功能提取機(jī)組的過濾裝置合理化改進(jìn)。

        多功能提取設(shè)備簡(jiǎn)單說是利用提取設(shè)備把香源物質(zhì)的精華成分提煉出來。提取設(shè)備由提取罐、冷凝器、冷卻器、分離器、過濾器、出渣門氣動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。

        機(jī)組中的過濾系統(tǒng)影響提取進(jìn)度和提取效果,原過濾裝置如圖1,改造后的過濾裝置包括位于提取罐底部的粗濾網(wǎng)、位于物料泵的入口端的管道過濾器和物料泵的出口端的管道過濾器,如圖2。其中,位于物料泵的入口端的管道過濾器包括管道過濾器Ⅰ和管道過濾器Ⅱ,管道過濾器Ⅰ的入口端和出口端分別設(shè)有蝶閥,管道過濾器Ⅱ的入口端和出口端分別設(shè)有蝶閥,管道過濾器Ⅰ和管道過濾器Ⅱ的入口端通過管道并聯(lián)后與提取罐底部連接,管道過濾器Ⅰ和管道過濾器Ⅱ的出口端通過管道并聯(lián)后與物料泵的入口端的管道連接。解決了過濾過程中濾膜堵塞、過濾層級(jí)不清晰、過濾動(dòng)力不足等問題,提高了提取進(jìn)度和提取效果。

        圖1 原過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖

        圖2 改造后過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖

        1.3 裝置的使用方法

        該多功能提取機(jī)組的過濾裝置,包括位于提取罐底部的粗濾網(wǎng)、位于物料泵1 的入口端的管道過濾器和物料泵1 的出口端的管道過濾器2。其中,位于物料泵1 的入口端的管道過濾器包括3-管道過濾器Ⅰ和4-管道過濾器Ⅱ,3-管道過濾器Ⅰ的入口端和出口端分別設(shè)有蝶閥5,4-管道過濾器Ⅱ的入口端和出口端分別設(shè)有蝶閥5。3-管道過濾器Ⅰ和4-管道過濾器Ⅱ的入口端通過管道8 并聯(lián)后與提取罐底部連接,3-管道過濾器Ⅰ和4-管道過濾器Ⅱ的出口端通過管道8 并聯(lián)后與物料泵1 的入口端的管道連接。改造后的過濾裝置與提取罐底部連接的管道8 上設(shè)有視鏡6,便于觀察料液過濾情況。物料泵1 的出口端的管道過濾器2 的出口端設(shè)有蝶閥5。管道8上設(shè)有卡箍7,便于緊固。

        1.4 裝置有益效果

        本過濾裝置的過濾方式一共分為三級(jí)過濾:

        (1)將原提取罐底部細(xì)濾網(wǎng)+粗濾網(wǎng)的過濾方式改為粗濾網(wǎng),設(shè)為一級(jí)過濾,粗濾。

        (2)將過濾管路由原來的單路過濾改為雙路管道過濾,使得在過濾過程中,若其中一路管道過濾器發(fā)生堵塞,可以在不間斷作業(yè)的情況下,打開另一路管道過濾器,并清洗發(fā)生堵塞的管道過濾器,此為二級(jí)過濾。

        (3)將原先在物料泵前端的管道過濾器改為泵后設(shè)置,增大了進(jìn)入管道過濾器的提取液壓力,提升了過濾效率,此為三級(jí)過濾,精過濾。

        (4)本裝置提高了提取進(jìn)度和提取效果。

        2 配制酒工藝生產(chǎn)應(yīng)用分析與探討

        配制酒香源性物質(zhì)提取工藝流程見圖3(以梔子為例):

        圖3 梔子配制酒香源性物質(zhì)提取工藝流程

        梔子提取前期需將梔子果實(shí)粉碎,粉碎目數(shù)為20~80目,粉碎后梔子果實(shí)基本呈小顆粒和粉末混合物,浸提過程中物料所含的蛋白質(zhì)、果膠、脂類等大分子物質(zhì)溶出,對(duì)提取完成后的過濾過程造成一定影響。

        改造之前的單管路過濾裝置,在過濾過程中由于原材料粉碎較細(xì),一旦發(fā)生堵塞現(xiàn)象,需將提取罐底的過濾閥門關(guān)閉,將過濾管理拆除下來進(jìn)行徹底清洗,安裝后才能再次進(jìn)行過濾。不僅過濾效率低下,而且耗費(fèi)大量人力,影響生產(chǎn)效率。改造之后的雙管路過濾裝置,每次過濾只需要打開其中一個(gè)過濾管路,若過程中堵塞需要清洗,可切換至另一條過濾管路繼續(xù)過濾,而無需關(guān)掉罐底出液閥門。這樣大大提高了過濾效率,節(jié)約時(shí)間、節(jié)省人工與物料成本,提高提取液產(chǎn)量。

        3 討論與總結(jié)

        該多功能提取機(jī)組在中藥材提取及配制酒香源性物質(zhì)提取方面應(yīng)用廣泛,在此基礎(chǔ)上,本研究中創(chuàng)新性解決了由于提取原料的不同,提取液中所含的成分也有所不同,而導(dǎo)致同樣的過濾裝置過濾效果會(huì)有所差異的的問題。改造后的裝置對(duì)于提高生產(chǎn)效率、提高香源物質(zhì)的提取率、降低能耗和原材料消耗等方面具有明顯的效果和優(yōu)勢(shì),優(yōu)化了配制酒香源性物質(zhì)提取生產(chǎn)工藝流程,為行業(yè)內(nèi)同類生產(chǎn)工藝難題提供了一種創(chuàng)新性的解決方案?!?/p>

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