[發明專利]一種基于徑向旋轉磁場下的食品益生菌或蛋白質富集的方法

有效

• 申請號: 201310411440.1
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103478873B
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 楊哪;徐學明;金亞美;吳鳳鳳;周星;金征宇;田耀旗;楊琰哲
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A23P1/00
• 分類號: A23P1/00;A23L1/30;A23L1/305
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種基于徑向旋轉磁場下的食品益生菌或蛋白質富集的方法，屬于運用電磁學的一種新型食品加工技術。

背景技術

溶液中若含有一定量帶電的陰陽離子或表面帶電的蛋白質及菌體，在有電勢差的環境中會發生定向遷移，根據這一原理的技術應用包括電解、電鍍、電泳和電滲析。它們都是通過在電極間產生的電勢差而形成的離子定向移動，其中電解、電鍍、電滲析的處理對象多為電解質中的正負離子，其分子量小；而電泳則針對溶液中一些表面帶有大量正負電子的蛋白質大分子類進行處理。Zeta電位即電動電勢是連續相與附著在分散粒子上的流體穩定層之間的電勢差。可以反映蛋白質或者菌體在不同緩沖體系中的帶電情況。

螺線管路繞組溶液中充滿帶電粒子并引入變化的磁通量使其生產感應電動勢作為“源動力”來驅動溶液回路體系中的帶電粒子定向移動。交變的磁通量產生交變的感應電動勢并驅動帶電粒子往復運動。在徑向磁場中，當其粒子運動方向切割磁力線時會受到洛倫茲力的作用，使其軌跡發生偏轉，增加帶電粒子向中間食材的浸漬滲透作用，從而完成益生菌或蛋白質的富集。

在食材中添加益生菌和功能性蛋白質有益于豐富功能性食品的種類，當今健康食品越來越受人青睞，逐漸成為未來食品工業的發展方向。常見的益生菌主要有：乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌、嗜酸乳桿菌等，也包含各類復合的益生菌。功能性蛋白質指在食品生產中添加的，可以改善品質特性的一類蛋白質總稱。如乳清蛋白類可以改善食品的起泡性和乳化性，谷物蛋白類可以改善食品體系風味，肌蛋白類可以改善食品的凝膠性和持水性。大多數食品具有一定的孔隙率，如一些果蔬類食品的薄壁組織中的細胞直徑為50~500μm，間隙有210~350μm的距離，而大多數蛋白質尺寸為數百納米，大多數微生物尺寸為數微米到數十微米范圍，這樣的空間足以讓微生物和蛋白質在食材中容納富集。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于徑向旋轉磁場下的食品益生菌及蛋白質富集的方法，本發明是一種新型食品加工技術，原理是由銣硼鐵強磁鋼不斷經過中間的硅膠管繞組，引發纏繞在硅鋼鐵芯上且管中充滿表面帶電的菌體或蛋白質液體的硅膠管產生感應電動勢，導致整個溶液回路體系中的帶電菌體或蛋白質往復運動；并受徑向旋轉磁場影響在硅膠管路中產生變化的磁通，菌體或蛋白質運動軌跡發生偏轉，進而完成對食品的菌體或蛋白質富集浸漬處理。

本發明的技術方案：一種基于徑向旋轉磁場下的食品益生菌或蛋白質富集的方法，本發明所用裝備有（A）磁場驅動單元：包括調速器5、電機6、皮帶4、硅鋼鐵芯8、轉動圓盤7、銣硼鐵強磁綱10，由調速器5控制電機6轉速，由皮帶4帶動轉動圓盤7的轉軸；（B）磁場引導單元：包括調速器11、電機12、皮帶13、徑向旋轉磁場2，由調速器11控制電機12轉速，由皮帶13帶動徑向旋轉磁場2中的磁瓦；（C）浸漬單元：包括浸漬槽1、硅膠管繞組管路9、真空泵3，如圖1所示；

（A）磁場驅動單元：轉動圓盤7上均勻分布放置兩對銣硼鐵強磁鋼10，每塊磁鋼尺寸100mm×100mm×10mm，每對銣硼鐵強磁鋼間距為100~120mm且異極相對，中心磁場強度300~500Gs，轉動圓盤的轉動由調速器5和電機6控制，其中調速器5輸出轉速范圍800~1000?r/min，電機6轉速800~1000?r/min；

（B）磁場引導單元：徑向旋轉磁場2放置在浸漬槽1外部，徑向旋轉磁場2由4~6對半圓環形磁瓦組成，相鄰的每對半圓環形磁瓦中心磁力線方向一致，每對半圓環形磁瓦異極相對，磁力線N極指向S極，每塊半圓環形磁瓦尺寸為內徑100mm，外徑115mm，厚15mm，長100mm，磁瓦中心表面磁場3000Gs，每對磁瓦組成的徑向旋轉磁場的中心強度500Gs，徑向旋轉磁場的轉動由調速器11和電機12控制，其中調速器11輸出轉速范圍10~100?r/min，電機12轉速10~100?r/min；

（C）浸漬單元：玻璃浸漬槽1為圓柱形結構，內徑60~80mm，長度500~800mm，壁厚3mm，上方留有可抽真空的閥門和可進樣取樣的密封蓋，浸漬槽兩側的中間部位有導通口，與硅膠管繞組連接，使整個浸漬液體系成循環回路；硅膠管繞組管路9其材料為絕緣性好、柔韌性佳、無毒無味的食品級鉑金硅膠管，內徑范圍2~6mm，管壁厚度3mm，硅膠管繞組為雙層繞線其匝數范圍為20~30圈；中間的硅鋼鐵芯8為鐵氧體棒，直徑30~50mm，長度80~100mm，硅膠管兩端分別與浸漬槽兩側的導通口相接連通，使浸漬液呈循環的回路體系；