一种调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统的制作方法

本实用新型属于制糖设备领域，具体涉及一种调浆淀粉乳自动加酶及PH调节系统。

背景技术：

麦芽糖浆是以优质淀粉为原料，经调浆、液化、糖化、脱色过滤、离子交换、蒸发等工艺精制浓缩而成的以麦芽糖为主要成分的产品，因其较低的吸潮性和保湿性，温和适中的甜度，良好的抗结晶性、抗氧化性，适中的粘度，良好的化学稳定性，冰点低等特性，被广泛应用于糖果、乳制品、啤酒、烘焙食品、调味品、酶制剂、方便食品等行业。

在第一步调浆中，需用水将淀粉调制成一定浓度的淀粉乳，然后利用液化酶使糊化淀粉水解到一定的糊精和低聚糖程度，此时粘度大为降低，流动性增高，工业上称之为液化，其中淀粉乳的pH值对保持液化酶的活性至关重要，加酶及调pH值为调浆后液化前的关键环节。而现有工艺通常为：直接向调浆罐内添加食用柠檬酸或碳酸钠以将pH调节至所需范围，用pH计检测是否合格，待其稳定后再液化，操作不连续，中间工序环节繁琐；加酶方式通常为手动添加，该种操作不仅劳动强度大，自动化程度低，而且易导致添加不均匀，影响终产品质量。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种操作工序连续，酶混合性好，可实现pH值自动调节、响应和纠错的调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统，在淀粉调浆罐上通过管路依次连接有配料罐和上料罐；

所述配料罐上另设有液化酶加料通路，该加料通路上设有加酶计量泵和单向阀；罐内设有与所述加料通路相连的螺旋状加酶管，该螺旋状加酶管上均匀布设有若干溢酶孔；所述配料罐同侧壁上设有采样口和回流口，所述采样口和回流口之间由引流管连通，所述引流管通路上设有单向阀、回流泵以及用于检测流经淀粉乳来料浓度的分光光度计；

所述配料罐和上料罐之间的主通路上设有中转泵和用于检测淀粉乳来料pH值的pH检测计，位于该pH检测计后的主通路上设有一旁通支路，该支路再分为两条二级支路分别与稀酸罐和稀碱罐相通；所述pH检测计与第一级分支处之间的主通路以及旁通支路上分别设有单向阀；两条所述二级支路上均设有计量泵和单向阀；

所述淀粉调浆罐、配料罐、上料罐、稀酸罐和稀碱罐罐底设有排污管，罐底和侧壁之间连通有循环管，所述排污管上设有排污阀，所述循环管上设有循环泵和单向阀；

所述上料罐同侧壁上另设有采样口和回流口，所述采样口和回流口之间由引流管连通，所述引流管通路上设有单向阀、回流泵以及用于检测流经溶液pH值的pH检测计；

所述淀粉调浆罐、配料罐、上料罐、稀酸罐和稀碱罐罐体内均设有搅拌器，所述配料罐的搅拌器位于所述螺旋状加酶管的螺旋体中央；

所述系统还包括加酶量控制模块，pH值控制模块，浓度检测模块以及自混/自清洗模块，上述模块均由DCS系统在线控制运行；所述加酶量控制模块与所述配料罐液化酶加料通路上的加酶计量泵和单向阀连锁；所述pH控制模块与所述pH检测计，所述主通路和旁通支路上的单向阀，以及所述二级支路上的计量泵和单向阀连锁；所述浓度检测模块与所述配料罐引流管上的单向阀、回流泵和分光光度计连锁；所述自混模块与所述循环管上的循环泵和单向阀以及所述搅拌器连锁；所述自清洗模块与所述循环管上的循环泵和单向阀，所述排污阀，以及所述搅拌器连锁。

优选地，所述第一级分支处与所述上料罐之间的主通路上设有混合器，起到酸碱调节液与淀粉乳预混合作用。

优选地，所述稀酸罐和稀碱罐罐底与罐侧壁之间设有过滤循环通路，该通路上设有循环泵、单向阀以及复合式滤膜堆，所述复合式滤膜堆由若干层微滤膜和超滤膜组合而成。

优选地，所述搅拌器包括设于搅拌轴上的消泡浆和搅拌桨。

优选地，于所述稀酸罐和稀碱罐罐体内中部沿侧壁周向布设有环形喷淋管，该环形喷淋管上均布有喷淋口，可喷水自清洗罐体内壁，清洗水经排污管排出。

优选地，所述系统还包括由DCS系统在线控制的液位控制模块，该模块包括安装于所述淀粉调浆罐、配料罐、上料罐、稀酸罐和稀碱罐下部的液位变送器。

优选地，所述螺旋状加酶管为双螺旋结构。

优选地，所述DCS系统还配有人机界面触摸屏。

本实用新型在传统的淀粉调浆、加酶和pH值调节工艺基础上建立起DCS系统控制下的自动化加酶量控制模块、pH值控制模块、浓度检测模块以及自混/自清洗模块，可实现加酶量、淀粉乳pH值、淀粉乳浓度的全程自动化监控、反馈、响应与纠错，现场可无人值守；与加酶计量泵和单向阀配合的加酶管采用独特的单/双螺旋结构，管上均匀布设溢酶孔，显著增大了液化酶与淀粉乳的接触面积与混匀度；罐体增设循环管、循环泵和单向阀，使罐体内溶液间断或不间断循环回流，既可配合搅拌器进一步增加混合度，还可在停车时清洗罐体，排污管排污。本实用新型可实现淀粉调浆、加酶、pH值调节生产过程的全自动化，克服了传统工艺操作不连续、中间工序环节繁琐的缺陷，液化酶添加均匀，液化效果稳定，有利于提高终产品质量，具有良好的产业推广和应用价值。

附图说明

图1为本实施例调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统的结构示意图。

图2为本实施例配料罐罐体内单螺旋加酶管和搅拌器的结构示意图。

图3为本实施例螺旋状加酶管局部放大示意图。

附图标记：1、淀粉调浆罐；2、配料罐；201、加料通路；202、加酶计量泵；203、单向阀；204、单螺旋加酶管；205、溢酶孔；206、引流管；207、单向阀；208、回流泵；209、分光光度计；3、上料罐；301、引流管；302、单向阀；303、回流泵；304、pH检测计；4、中转泵；5、pH检测计；6、稀酸罐；7、稀碱罐；8、单向阀；9、单向阀；10、计量泵；11、单向阀；12、排污管；13、循环管；14、排污阀；15、循环泵；16、单向阀；17、搅拌器；18、混合器。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本实用新型的一个具体实施例，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1～图2所示为本实施例调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统，在淀粉调浆罐1上通过管路依次连接有配料罐2和上料罐3；配料罐2上另设有液化酶加料通路201，该加料通路201上设有加酶计量泵202和单向阀203，罐内设有与加料通路201相连的单螺旋加酶管204，如图3所示，该单螺旋加酶管204上均匀布设有若干溢酶孔205；配料罐2同侧壁上设有采样口和回流口，采样口和回流口之间由引流管206连通，引流管206通路上设有单向阀207、回流泵208以及用于检测流经淀粉乳来料浓度的分光光度计209，引流管206一端与采样口连接，另一端穿过分光光度计209中的样品室与回流口连接；配料罐2和上料罐3之间的主通路上设有中转泵4和用于检测淀粉乳来料pH值的pH检测计5，位于该pH检测计5后的主通路上设有一旁通支路，该支路再分为两条二级支路分别与稀酸罐6(装有柠檬酸溶液)和稀碱罐7(装有碳酸钠溶液)相通；pH检测计5与第一级分支处之间的主通路上设有单向阀8，旁通支路上设有单向阀9；第一级分支处与上料罐3之间的主通路上设有混合器18，起到酸碱调节液与淀粉乳预混合作用；两条二级支路上均设有计量泵10和单向阀11；淀粉调浆罐1、配料罐2、上料罐3、稀酸罐6和稀碱罐7罐底设有排污管12，罐底和侧壁之间连通有循环管13，排污管12上设有排污阀14，循环管13上设有循环泵15和单向阀16；上料罐3同侧壁上另设有采样口和回流口，采样口和回流口之间由引流管301连通，引流管通路上设有单向阀302、回流泵303以及用于检测流经溶液pH值的pH检测计304；淀粉调浆罐1、配料罐2、上料罐3、稀酸罐6和稀碱罐7罐体内均设有搅拌器17；配料罐2的搅拌器17位于单螺旋加酶管204的螺旋体中央。

本实施例系统还包括加酶量控制模块，pH值控制模块，浓度检测模块以及自混/自清洗模块，上述模块均由DCS系统在线控制运行，并配套有人机界面触摸屏。加酶量控制模块与加酶计量泵202和单向阀203连锁；pH控制模块与pH检测计304和5，单向阀8、9、11，计量泵10连锁；浓度检测模块与单向阀207、回流泵208和分光光度计209连锁；自混模块与循环泵15，单向阀16，搅拌器17连锁；自清洗模块与循环泵15，单向阀16，排污阀14和搅拌器17连锁。

本实施例系统具体运行流程如下：

在淀粉调浆罐1中用水将淀粉调制成一定浓度的淀粉乳，泵入配料罐2，加酶量控制模块开启液化酶加料通路201上的加酶计量泵202和单向阀203，通过单螺旋加酶管204向配料罐2内淀粉乳均匀投放适宜量的液化酶，液化酶通过溢酶孔205混入淀粉乳中，同时在浓度检测模块指令下，回流泵208不断将配料罐2中溶液引入分光光度计209中测定浓度，实时监测并自动或手动调整液化酶加入量；在pH控制模块指令下，加酶后的淀粉乳经中转泵4泵入上料罐3，淀粉乳来料经pH检测计5测定pH值，检测到的pH值输送至DCS系统，判断是否需要添加柠檬酸或碳酸钠来调节pH值，若不需调节，单向阀8开启，单向阀9关闭，淀粉乳来料直接泵入上料罐3，若需调节，DCS系统根据所测淀粉乳浓度、中转泵4流量和所测pH值进行计算，连锁稀酸罐6和/或稀碱罐7的计量泵10和单向阀11，开启单向阀9，将特定量的柠檬酸溶液和/或碳酸钠溶液经旁通支路泵入上料罐3中进行pH值调节，同时回流泵303不断将上料罐3中的溶液引入pH检测计304进行pH值检测，实时监测待液化淀粉乳的pH值，发生错误时及时反馈给DCS系统进行重新调节，以确保淀粉乳的pH值始终在设计范围内。

系统运行时，在自混/自清洗模块指令下，循环泵15间断或不间断将罐体内液体打入循环管13后再回到罐体，如此循环，配合搅拌器17工作，将实现物料的充分混匀；系统停车时，循环泵15可将清洗水间断或不间断打入循环管13后再回到罐体，配合搅拌器17的搅拌作用以清洗罐体内部，最后污水经排污管12排出。

综上所述，本实施例调浆淀粉乳自动连续加酶及PH调节系统实现了加酶量、淀粉乳pH值、淀粉乳浓度的全程自动化监控、反馈、响应与纠错，现场可无人值守，操作工序连续，液化酶添加均匀，液化效果稳定，另附带罐体自清洗功能，方便操作。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。