乳清蛋白聚合反应器的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于乳制品加工设备的技术领域，涉及一种新型聚合反应器，用于乳清蛋白聚合物的合成。
【背景技术】
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[0002]乳清是干酪生产过程中所得的副产品。随着干酪产品在中国不断普及，副产物乳清的合理利用引起了广泛关注。由乳清经特殊工艺浓缩精制而成的乳清蛋白，不仅具有很好的营养价值，而且具有许多独特的功能特性，其中乳清蛋白的凝胶性在食品制造中起着重要的作用。乳清蛋白通过热聚合后可以提高持水性，改善凝胶特性，提高热稳定性。利用此功能特性使其达到类似于果胶的效果，并且能够在乳品工业中替代果胶。这样不但减少了乳制品中外来成分的添加，而且又使干酪的副产品得到再利用，避免了大量乳清蛋白资源的浪费。
[0003]在乳制品的加工过程中，不同的热处理程度会破坏牛奶中的许多热敏物质，也会使乳清蛋白变性。乳清蛋白的变性程度影响到牛奶的品质及其应用，但可以通过控制乳清蛋白在加工过程中的热变性程度来赋予产品特定的感官特性。乳清蛋白的一些基本功能性包括起泡性、乳化性、高溶解度、成胶性、同水的结合性以及提高粘度。在未变性条件下乳清蛋白具有高的溶解度、良好的乳化性及起泡性，热处理会导致乳清蛋白变性及溶解度降低，通过控制热变性可以提高乳清蛋白的乳化性。
[0004]随着配方食品(Fabricatedfood)的不断发展，对蛋白质具有良好的功能性质的要求越来越强烈，这为乳清蛋白的充分利用提供了契机，也为乳清蛋白的改性指明了方向。现阶段对于乳清蛋白加工利用的形式多样，但各种加工技术都受一定的条件限制，只有将各加工技术在最适条件下进行才能达到最佳利用效果，乳清蛋白加工及利用工艺方面需做进一步探讨，作用机理还有待深入研究，充分利用乳清蛋白可增加乳制品的附加价，极具健康效益和经济效益，对于促进乳品工业的发展具有重要意义。
[0005]为了控制乳清蛋白在加工过程中的热变性程度，赋予产品特定的感官特性，只靠经验和人工操作是不够的。但目前尚没有一种针对乳清蛋白热聚合的设备能够精确控制乳清蛋白的热变性程度。
【实用新型内容】
[0006]为解决【背景技术】的上述问题，本实用新型提供了一种乳清蛋白聚合反应器，其特别适用于乳清蛋白聚合物的合成。
[0007]本实用新型中所述的物料是乳清蛋白，本实用新型具体的技术方案如下。
[0008]—种乳清蛋白聚合反应器，其特征是，结构包括反应器主体I和在反应器主体I内的反应罐15，反应罐15与反应器主体I外壳间形成密封的夹层，夹层只开有蒸汽入口 17和蒸汽出口 18;反应罐15由反应罐罐盖2密封，反应罐15内装有搅拌桨16和温度传感器23，反应罐15开有入料口 19和出料口 20;蒸汽入口 17由蒸气管路经压力调节阀12与电热蒸汽发生器3接通；由管道经入料阀8、转子栗6和第二循环阀7至入料口 19构成进料管路，由管道自出料口20经第一循环阀5、转子栗6和出料阀9构成出料管路，其中，转子栗6和第二循环阀7之间的管道有三通连接出料阀9所在的管道，第一循环阀5和转子栗6之间的管道有三通连接入料阀8所在的管道，出料管路的出料口 20至转子栗6段与进料管路的转子栗6至入料口 19段构成物料循环管路;碱液漏槽11经PH调节阀10与物料循环管路连通，在物料循环管路中或反应罐15内设置pH传感器;温度传感器23、pH传感器连接自动控制操作箱4，自动控制操作箱4控制压力调节阀12、pH调节阀10实现对聚合物料温度和pH值的调控，自动控制操作箱4控制入料阀8、第二循环阀7、转子栗6、出料阀9、第一循环阀5实现物料的进料、出料和物料循环的调控。
[0009 ]所述反应罐罐盖2，结构可以包括自动升降密封盖体、搅拌桨16、清洗球、可视窗口和密封螺栓。搅拌桨16穿过反应罐罐盖2中心安装在反应罐15内部，由电热蒸汽发生器3的蒸汽或电机驱动，还可以手动。
[0010]所述电热蒸汽发生器3包括空气压缩机、用于为电热蒸汽发生器3注水的进水管路。
[0011]事先设定聚合温度，根据温度传感器23监控反应罐内温度，通过自动控制操作箱4调控聚合温度一一若未达到设定温度，则电热蒸汽发生器3自动启动，将热蒸汽通过管道注入反应罐15与反应器主体I外壳间的夹层，若检测反应罐内温度达到设定聚合温度，则电热蒸汽发生器3停止运行，当电热蒸汽发生器3内水箱内水位过低或温度过高，则电热蒸汽发生器3自带报警功能，可手动向水箱注水或停止加热。
[0012]所述反应罐15容积优选为100L。
[0013]所述自动控制操作箱4可自动控制pH调节阀10、第一循环阀5、转子栗6、第二循环阀7、入料阀8、出料阀9以及压力调节阀12(进而控制反应罐15内温度)，根据乳清蛋白热聚合原理，通过自控面板达到进料、出料、循环操作，自动调节聚合温度、PH值的操作。所述自动控制操作箱4，装有计时装置，设定进料、出料和物料循环时间，实现聚合时间的自动控制。
[0014]自动控制操作箱4中实现自动控制的元器件均采用现有技术组装。
[0015]本实用新型的优点是提供一种专门针对乳清蛋白聚合反应的新型聚合反应器，可达到自动循环操作、精确自动控制聚合温度和聚合PH值的效果;该设备结构简单实用，操作便捷，可使乳清蛋白聚合过程简化，物料聚合效率高，可应用于生产实践中，利于扩展乳清蛋白的产业链。
[0016]利用本实用新型提供的一种新型聚合反应器，可很好的进行乳清蛋白热聚合的合成工艺的生产和实验研究。可通过设定条件自动调节聚合条件得到乳清蛋白聚合物，应用到乳制品的制备。利用本实用新型开展的乳清蛋白聚合物的合成研究，可很好解决实验室乳清蛋白热聚合时，使用传统的玻璃反应瓶进行聚合反应时存在的聚合条件可控性低、连续性差、玻璃瓶易碎、聚合反应产物转化率及收率难以计算、实验效率低等问题，为实验室开展乳清蛋白热聚合物的合成研究提供了基本的可满足要求的实验手段，为进一步开展产业化生产工艺参数研究提供了新的方法。本实用新型提供的乳清蛋白聚合反应器也适用于工业生产，可使热聚合过程简化，聚合研究过程得到聚合物稳定，乳清蛋白聚合数据准确、可靠、精确度尚，生广效率明显提尚，还具有耐破裂、安全系数尚的优点，容易工业化推广，应用前景广阔。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的反应器主体I的示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下配合附图及本实用新型的优选实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段。
[0020]实施例1本实用新型的结构
[0021]由图1可知，本发明提供了一种乳清蛋白聚合反应器，它的结构包括反应器主体1、反应罐罐盖2、电热蒸汽发生器3、自动控制操作箱4、第一循环阀5、转子栗6、第二循环阀7、入料阀8、出料阀9、pH自动调节阀10、碱液漏槽11、压力调节阀12、在反应罐15上开有入料口19、下面开有出料口 20。
[0022]作为优选的，所述反应罐罐盖2包括自动升降密