一种大蒜深加工及综合利用工艺和装置
技术领域
本发明属于大蒜深加工技术领域，具体涉及一种大蒜深加工及综合利用工艺和装置。
背景技术
大蒜又叫蒜头、大蒜头、胡蒜、葫、独蒜、独头蒜，是蒜类植物的统称。半年生草本植物，百合科葱属，以鳞茎入药。春、夏采收，扎把，悬挂通风处，阴干备用。农谚说“种蒜不出九(月)，出九长独头”，6月叶枯时采挖，除去泥沙，通风晾干或烘烤至外皮干燥。
大蒜呈扁球形或短圆锥形，外面有灰白色或淡棕色膜质鳞皮，剥去鳞叶，内有6～10个蒜瓣，轮生于花茎的周围，茎基部盘状，生有多数须根。有浓烈的蒜辣气，味辛辣。有刺激性气味，可食用或供调味，亦可入药。大蒜是秦汉时从西域传入中国，经人工栽培繁育，具有杀菌抗癌功效，深受大众喜食。
我国是全球最主要的大蒜生产国、消费国和出口国。由于中国人有食蒜习惯，农民种蒜极为普遍，产地遍布全国。在当今的激烈的国际市场竞争中，我国大蒜产业取得成绩，来之不易，大蒜产业的持续、健康、稳定发展有着重要意义。
2012年中国大蒜产量约175万吨，出口31万吨，出口规模稳居世界第一。据了解，2012年大蒜出口同比下降2.82％，主要原因是出口欧盟、日本的数量逐年减少。因生产成本提高，2012年大蒜出口总金额10.4亿美元，同比上升7.98％，出口金额创历史新高。
近年来中国大蒜产业发展迅速，山东、江苏、河南、河北、云南、四川等省大蒜产业已经成为当地支柱产业。目前，中国大蒜出口达120余个国家和地区，出口的品种不断增多，出口大蒜的70％是红皮大蒜，尤其以4.5-5cm、4.5-5.5cm等中低档大蒜为主。
目前出口产品多为原料性和大宗散装大蒜，技术含量低、附加值不高。蒜农圈流传着这样一句话：“高一年，低三年，稳三年。”收购价格波动很大。例如2016年大蒜价格走高导致大蒜种植增加，2017年大蒜市场供过于求形势加剧，价格下跌，2016年大蒜的平均收购价格在每斤5元以上，2017年这一价格在2元左右。不过，2017年过剩的大蒜多数进入冷库储存，进而转化成今年的供给。所以需要着力探讨对大蒜的深加工，增加产品附加值，更有竞争力，以应对行情波动，确保农民的利益。
目前，大蒜加工企业虽多，以初加工为主，产品种类单一，只是将其制成食品(如大蒜片、大蒜粒、大蒜腌制品等)，因其受众小，销量不佳；而且加工过程中大量物质被白白浪费掉还有污染环境的问题，其中废水治理难度大；即便有提取大蒜素的加工工艺，但产品成本高，资源消耗大，收益不明显。
另外，加工时间上，由于受大蒜原料易发芽的限制，不能实现全年可生产，导致生产具有季节性，生产设备利用率低，目前的办法大多是采用冷库冷藏，但成本提高。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种大蒜深加工及综合利用工艺。
为了上述目的，本发明技术方案如下：
一种大蒜深加工及综合利用工艺，包括以下步骤：
1)对收获的大蒜进行集中清洗、除杂、干燥后，以大蒜和40～95％食用乙醇溶液按1∶(0.5-1.5)的重量比例混合送至打浆机，粉碎过80-100目筛，并贮于原料罐中，常温密闭保存，备用；
2)将乙醇蒜泥混合液通过多级旋液分离器和高速离心机分离液体1和固体1；
3)固体1导入离心机进一步分离，得到大量液体2和固体2；将液体1导入高速离心机进一步分离，得到液体3和固体3；
4)将上述固体2和固体3混合并接种乳酸菌或霉菌或酵母菌等有益菌发酵，获得黑蒜泥和发酵液混合物，将发酵液烘干、黑蒜泥进一步干燥粉碎，从而获得黑蒜粉；
5)上述液体2和液体3经加热萃取，得到大蒜精油，萃取率为大蒜精油总量60％～70％；
6)分离出精油的液体4采用喷雾干燥，制取优质大蒜多糖，并回收乙醇。
作为另一种优选方案，上述步骤2)中的乙醇蒜泥混合液可直接通过高压CO2超临界萃取，获得大蒜精油；再经离心分离、干燥出大蒜多糖粉末，将离心出的固体4烘干得到大蒜粉或进一步发酵制备出黑蒜粉。
上述整个工艺流程在密闭装置内进行，原料罐采用不锈钢桶。
上述整个工艺流程可导入产品溯源系统，实现交易成本的最低化和产品质量的可信度；可实际控制大蒜产业的各个生产链，可从种植环节控制大蒜原料品质到运输、加工、精深加工、产品包装销售各个节点，从而实现产品溯流，确保产品质量最优化。
有益效果：(1)本发明中食用乙醇可以保证大蒜的新鲜不变质，保存大蒜精油不挥发损失，又有效降低大蒜中的水分；溶解萃取大蒜精油和大蒜多糖，使得70％的大蒜精油和90％以上的大蒜多糖溶解于乙醇溶液中。同时降低大蒜剩余含水量至30～40％，利于制作发酵大蒜粉。
(2)本发明整个流程不产生废气、废水，无污染物产生，实现零污染生产，且产品转化率高。
(3)本发明极大的提高了产品的附加值，并可进一步加工为直接面向消费者终端市场的大蒜精油胶囊、保健品片剂、液剂及药品；大蒜多糖可制成片剂服用，黑蒜粉可制作冲剂。
附图说明
图1为本发明提供的一种大蒜深加工工艺流程。
图2为本发明提供的另一种大蒜深加工工艺流程。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
一种大蒜深加工及综合利用工艺，如图1所示，包括以下步骤：
1)对收获大蒜进行集中清洗、除杂、干燥后，以大蒜和80％食用乙醇溶液按1∶1的重量比例混合送至打浆机，粉碎过80-100目筛，并于原料罐中常温密闭保存，备用；
2)将乙醇蒜泥混合液通过多级旋液分离器和高速离心机分离液体1和固体1；
3)固体1导入离心机进一步分离，得到液体2和固体2；将液体1导入高速离心机进一步分离，得到向液体3和固体3；
4)将上述固体2和固体3混合并接种乳酸菌和霉菌2∶1混合发酵，获得黑蒜泥和发酵液混合物，将发酵液烘干、黑蒜泥进一步干燥粉碎，从而获得黑蒜粉；
5)上述液体2和液体3经加热萃取，得到大蒜精油，萃取率为60％～70％；
6)分离出精油的液体4采用喷雾干燥，制取优质大蒜多糖，并回收乙醇。
实施例2
一种大蒜深加工及综合利用工艺，如图2所示，包括以下步骤：
1)对收获大蒜进行集中清洗、除杂、干燥后，以大蒜和95％食用乙醇溶液按1∶1.5的重量比例混合送至打浆机，粉碎过80-100目筛，并于原料罐中常温密闭保存，备用；
2)将乙醇蒜泥混合液可直接通过高压CO2超临界萃取，获得大蒜精油，和固液混合物；
3)将上述固液混合物离心机分离，得到液体4和固体4；
4)将液体4经喷雾干燥，得到大蒜多糖粉体，和气体；
5)将上述固体4直接烘干获得大蒜粉，或者将上述固体4进一步发酵制备出黑蒜粉；
6)上述步骤4)的气体经多级冷凝回收乙醇和冷凝水，皆可重复利用。
以实施例1为例，整个工艺流程的年生产能力：加工大蒜原料10万吨。
其中，5万吨收贮为鲜蒜，收贮时间为30天，每天为1500吨，需要收贮罐20个，总体积80000m3(直径为35m，高6m)。
成品大蒜精油产量为3000吨，不锈钢桶包装；大蒜粉产量为30000吨，采用袋装或桶装；大蒜多糖产量为3000吨，采用袋装或桶装。
尽管已经示出和描述了本发明的技术方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
