一种固态糖蜜粉及其制备方法、用途和储存方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制糖工业的糖蜜深加工领域，确切的说是一种通过将糖蜜喷雾流化造粒进行固态化的方法，具体涉及一种具有流动性好、便于应用的固态糖蜜粉及其制备方法、用途和储存方法。
【背景技术】
[0002]制糖工业是食品行业的基础工业，又是造纸、化工、发酵、医药、建材、家具等多种产品的原料工业，在国民经济中占有重要地位。糖蜜是制糖工业的副产品，是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体，组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异，可用作食物或饲料，也可用于发酵工业的原料。糖蜜的主要成分为糖类，糖蜜所含糖类几乎全为蔗糖，约47%之多。此外还含有3%?4%的可溶性胶体，主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。
[0003]糖蜜的矿物质含量较高，约8%?10%，矿物元素中钾、氯、钠、镁含量高，因此糖蜜具有轻泻性。糖蜜含有少量粗蛋白质，一般为3%?6%，多属于非蛋白氮类，如氨、酰胺及硝酸盐等。甜菜糖蜜中还含有甜菜碱等有益动物生长发育的成分。
[0004]饲料工业是支撑现代畜牧水产养殖业发展的基础产业，是关系到城乡居民动物性食品供应的民生产业。2010年，工业饲料总产量1.62亿吨、总产值4936亿元，分别是2005年的1.5倍和1.8倍，年均增长率分别达8.6%和12.5%。随着人民生活水平提高，城镇化进程加快，动物性产品需求仍呈刚性增长，饲料工业还有较大市场潜力。
[0005]糖蜜虽然具有较高的饲用价值，但糖蜜的液体形态对运输造成不便，同时糖蜜较高的黏度限制了其在饲料中的应用。常温下，糖蜜的粘度大约在3?SPa.S，因为糖蜜的黏度较大，故糖蜜在饲料中的添加需要采用配套的设备(如齿轮栗和糖蜜罐)。实际生产中往往采用加热的方式降低糖蜜的黏度，从而有助其管路输送和添加。但糖蜜的加热温度不能过高，以免糖蜜在高温下产生焦化糖附着在管壁上，久而久之就会造成阻塞。正因为糖蜜具有如上缺陷，其在饲料行业中的推广和应用受到限制。
[0006]生产固态糖蜜粉是一个方向，如果能够能解决液态糖蜜的运输和添加问题，将大大推动糖蜜在饲料行业中的应用。专利201310064397.6 “一种大豆糖蜜粉的制备方法”中提到利用喷雾干燥的方法进行大豆糖蜜的干燥方法，但由于糖蜜粘度较大，故喷雾干燥前通常需要加水稀释，这为喷雾干燥过程增加了不必要的能耗。专利201110222965.1“一种全营养固体甘蔗糖蜜的制备方法”中提到一种利用真空干燥后粉碎制备干燥糖蜜粉的方法，该方法通常需要2-5小时的干燥时间，并且由于真空干燥机为批次处理，难以连续操作，原料的处理量有限；并且干燥后需要增加粉碎工段，有可能造成产品损耗。
[0007]至今尚未见有利用喷雾流化造粒的方法制备固态糖蜜的报道。
【发明内容】
[0008]为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种固态糖蜜粉的喷雾流化造粒制备方法，并进而得到一种具有较低水分的固态糖蜜粉产品。
[0009]为解决上述技术问题，本发明的是通过如下技术方案实现的:
[0010]本发明提供了一种固态糖蜜粉颗粒的制备方法，包含以下步骤:
[0011](I)预处理:取制糖后的糖蜜，以物理方式除去杂质，然后进行浓缩，并且在造粒前加以预热；
[0012](2)流化造粒:将晶种预先置入流化床腔体中，将步骤⑴中预热后的糖蜜原料喷入所述流化床中进行造粒及干燥，流化床分布板进风速度大于等于起始流化速度并小于物料带出速度；
[0013](3)冷却:流化造粒过程完成后，使步骤(2)中得到的糖蜜粉颗粒在所述流化床内进行冷却；
[0014](4)分级:将步骤(3)中冷却后的糖蜜粉颗粒进行分级处理，选取粒径在合格范围内的颗粒作为最终产品，所述合格范围为0.lmm-3mm、优选0.5mm-2mm。
[0015]本发明还提供了通过上述的提取方法制备得到的固态糖蜜粉颗粒，以及所述的固态糖蜜粉颗粒用于食品原料及饲料原料的用途。此外，本发明还提供了对上述固态糖蜜粉颗粒进行储存的方法，该储存方法在步骤(4)之后进一步包括如下步骤:
[0016](5)包装:将粒径在合格范围内的固态糖蜜粉颗粒装入密封袋；以及
[0017](6)储存:将所述密封袋在低温低湿状态下储存，并限制堆垛高度小于3米。
[0018]现有技术中的喷雾干燥法由于对液滴雾化要求较高，对进料样品的粘度有要求，所以通常需要对样品进行稀释。与之相比，本发明中使用的流化造粒法对雾化喷头和液滴雾化效果要求较低，所以在高粘度物料的造粒过程中具有更明显的优势。本发明的上述技术方案相比现有技术还具有以下优点:
[0019]1、本发明所述的固态糖蜜粉制备工艺，主要采用低温流化造粒技术，可以实现连续式的糖蜜粉生产。通过调整流化床的进风温度、进风量、流化起始物料量、糖蜜进料温度，可以灵活调整糖蜜的喷液速度，即调整物料的进料量和生产效率。
[0020]2、本发明所述方案对所述制备方法的各步骤参数进行了优化，进一步调控所述流化床进风温度为65-70°C，出风温度为60-70°C，既能避免温度过高导致糖蜜熔化进而大量团聚，又能保持适宜的风量维持良好流化状态，
[0021]3、本发明所述方法更加适合工业化生产，所制备的糖蜜粉具有相对较低的含水率和较高的纯度，并且糖蜜粉中理论糖蜜含量最高可达100%。
[0022]4、本发明所述的固态糖蜜，具有比液态糖蜜更大的运输半径，因而具有更广泛的应用范围。
[0023]5、与液体糖蜜相比，本发明方法提取得到的固态糖蜜粉流动性好，使用方便，不需要额外配备糖蜜处理设备，可以作为食品和饲料的添加剂具有更为优质的加工性能，从而提高制糖工业经济效益，又能为废弃物的进一步综合利用提供较好的途径。
【具体实施方式】
[0024]以下，将对本发明的优选实施方式加以说明。
[0025]在本发明的步骤(I)中，可采用本领域中已知的各种物理方式除去杂质，例如通过合适孔径的筛网进行过滤；同时，本领域技术人员能够采用本领域中已知的各种方式将除去杂质后的糖蜜浓缩至合适的最终浓度，例如通过蒸发进行浓缩。在优选的实施方式中，用于除去杂质的所述物理方式为经10-400目、优选100-200目筛网过滤。在另一个优选的实施方式中，所述浓缩采用蒸发方式进行，浓缩后的最终Brix值为75-98、优选85-93。所述糖蜜预热后可能产生泡沫，进料时应尽量避免气泡部分，因而在另一个优选的实施方式中，所述预热在密闭容器中进行。在另一个优选的实施方式中，所述预热在50-130°C、优选70-90°C的预热温度下进行。
[0026]在本发明的步骤(2)中，本领域技术人员可以根据流化床内固体料量及进风温度、进风速度，设置合理的喷液量；同时容易理解的是，晶种可以被包埋在糖蜜粉中成为最终产品的一部分。在优选的实施方式中，流化床的进风温度为35-100°C、优选45-75°C。在另一个优选的实施方式中，晶种为干燥的糖蜜粉或者其它任何易于流化的原料。在另一个优选的实施方式中，将糖蜜原料喷入流化床的方式为顶喷、侧喷和底喷中的一种或多种。在一个非常优选的实施方式中，在步骤(4)的分级处理后，将未落入所述合格范围的颗粒粉碎，并通过旋风分离器收集，然后送回至步骤(2)作为晶种。
[0027]在本发明的步骤(3)中，本领域技术人员可以选择适当的冷却气体。在优选的实施方式中，冷却采用空气、优选湿度< 10g/m3的空气进行。在另一个优选的实施方式中，流化床的进风温度逐渐降低至20-35°C。在另一个优选的实施方式中，冷却温度高于环境温度5°C，以保证冷却气体干燥。
[0028]在本发明的步骤(5)中，本领域技术人员可以选择合适的材料制成用于包装固态糖蜜粉颗粒的密封袋。在优选的实施方式中，密封袋由具有隔绝空气和水分功能的单层或多层包装材料制成。
[0029]在本发明的步骤￠)中，可以采用适当的低温低湿条件对包装好的密封袋进行储存。在优选的实施方式中，储存的温度为30°C以下、优选25°C以下。在另一个优选的实施方式中，储存的相对湿度为70%以下、优选35%以下。在另一个优选的实施方式中，在储存过程中，限制堆垛高度小于2米。
[0030]实施例
[0031]接下来，通过实施例对本发明进行进一步详细地说明，但本发明不仅限于这些实施例。
[0032]实施例1
[0033](I)预处理:取制糖后的糖蜜，经10目筛网过滤，除去杂质，然后经过蒸发浓缩处理，浓缩至75Brix，并且在造粒前预热至50°C ;
[0034](2)流化造粒:选取已经干燥的糖蜜粉作为起始原料，预先置入流化床腔体中，将所述糖蜜原料通过喷枪喷入流化床中进行造粒及干燥，流化床进风温度为35°C，流化床分布板进风速度续大于等于起始流化速度并小于物料带出速度；
[0035](3)冷却:流化造粒过程完成后，制备所得的糖蜜粉颗粒在流化床内进行冷却，用湿度彡10g/m3的空气进行冷却，进风温度逐渐降低至35°C ;
[0036](4)分级:造粒后的糖蜜粉颗粒经分级处理，粒径在0.范围内的产品进入下一步，大于合格粒径范围的物料，送入粉碎机进行粉碎，粉碎后的物料经过气力输送进入旋风分离器，与造粒床尾气排出的物料一起通过旋风分离器收集下来，连续返回造粒床，作为晶种被循环利用；
[0037](5)包装:将所述冷却并分级后的糖蜜粉从流化床中取出，迅速装入密封袋；
[0038](6)储存:将制备所得的固态糖蜜粉在低温低湿状态下储存，并限制堆垛高度小于3米；
[0039]获得干燥后的糖蜜粉样品。
[0040]实施例2
[0041](I)预处理:取制糖后的糖蜜，经400目筛网过滤，除去杂质，然后经过蒸发浓缩处理，浓缩至85Brix，并且在造粒前预热至130°C ；
[0042](2)流化造粒:选取已经干燥的糖蜜粉作为起始原料，预先置入流化床腔体中，将所述糖蜜原料通过喷枪喷入流化床中进行造粒及干燥，流化床进风温度为80°C，流化床分布板进风速度续大于等于起始流化速度并小于物料带出速度；
[0043](3)冷却:流化造粒过程完成后，制备所得的糖蜜粉颗粒在流化床内进行冷却，用湿度彡10g/m3的空气进行冷却，进风温度逐渐降低至20°C ;
[0044](4)分级:造粒后的糖蜜粉颗粒经分级处理，粒径在0.范围内的产品进入下一步，大于合格粒径范围的物料，送入粉碎机进行粉碎，粉碎后的物料经过气力输送进入旋风分离器，与造粒床尾气排出的物料一起通过旋风分离器收集下来，连续返回造粒床，作为晶