一种麦芽糊精制备工艺及设备的制作方法

1.本发明涉及麦芽糊精制备技术领域，具体的，涉及一种麦芽糊精制备工艺及设备。


背景技术：

2.麦芽糊精是de值小于20的淀粉水解产物，它介于淀粉和淀粉糖之间，是一种价格低廉、口感滑腻、没有任何味道的营养性多糖。麦芽糊精一般为多种de值的混合物，它可以是白色粉末，也可以是浓缩液体。麦芽糊精系列产品均以淀粉为原料，经酶法工艺控制水解转化而成，酶法工艺生产的麦芽糊精与酸法工艺生产的麦芽糊精的最大区别在于不会析出长链直链淀粉成分，故不会产生白色沉淀物，从而大大提高了麦芽糊精的商品价值。但是在现有的酶法工艺生产中，由于需要进行温度的调整和提纯干燥等步骤，出现了热量被过度消耗的问题，导致生产出单位重量的麦芽糊精的能量消耗居高不下，这无疑给企业的生产造成了严重的成本负担。


技术实现要素：

3.本发明提出一种麦芽糊精制备工艺及设备，解决了相关技术中由于酶法工艺生产中单位重量的麦芽糊精的能量消耗高的问题。
4.本发明的技术方案如下：一种麦芽糊精制备工艺，包括以下步骤：
5.s10、制浆：将洁净的淀粉和蒸馏水充分搅拌混合以形成质量分数为40
‑
50％的淀粉乳，加入α
‑
淀粉酶，并将淀粉乳的ph值调节到4.2
‑
5.6之间；
6.s20、喷射液化：采用梯度升温的方式进行三次喷射，每次间隔15℃，对最后一次得到的浆液升温至210
‑
230℃以实现灭酶；
7.s30、冷却：利用闪蒸罐对灭酶后的浆液进行降温，并且收集闪蒸罐中的多余的热量；
8.s40、除杂脱色：对降温灭酶后的浆液采取搅拌形式借助活性炭颗粒进行脱色；
9.s50、浓缩提纯：将步骤s40中的浆液加入具有半透膜的加压分离罐内，加压分离罐内液体受压使浆液中的水分子穿过半透膜，最后得到加压分离罐内高浓度浆液；
10.s60、干燥：先用步骤s30中收集的热量对高浓度浆液进行预热，然后进行喷雾干燥得到麦芽糊精。
11.作为进一步的技术方案，在步骤s20中，第一次喷射液化中，喷射温度为95
‑
105℃，液化温度为77
‑
83℃；第二次喷射液化中，喷射温度为110
‑
120℃，液化温度为82
‑
88℃；第三次喷射液化中，喷射温度为125
‑
135℃，液化温度为87
‑
93℃。
12.作为进一步的技术方案，在步骤s40中，活性炭颗粒伴随搅拌运动进行旋转，旋转速度为30
‑
60r/min。
13.作为进一步的技术方案，在步骤s50中，加压分离罐内的压强为0.3
‑
0.7mpa。
14.本发明提供的工艺的有益效果为：在制浆中，采用蒸馏水和淀粉进行混合制成淀粉乳，可以减少淀粉乳中杂质的含量；喷射液化中，采用梯度升温的方式进行喷射液化，可
以对淀粉中存在的蛋白质失去活性，进而凝聚到一起；在冷却中，将闪蒸罐中交换出来的热量收集起来用于后面的工序，降低了能量的消耗；在除杂脱色中，由于活性炭颗粒借助搅拌可以在浆液中移动，因此可以大大提高脱色的效率；在浓缩提纯中，采用半透膜和对液体加压的形式将水排出一部分形成高浓度浆液，提高了浓缩的效率；在干燥中，利用闪蒸罐中交换出的热量对浆液进行预热，能再次降低能量的消耗。本发明提供的一种麦芽糊精制备工艺，在脱色和浓缩工序中大大提高了效率，进而整体实现了一种高效生产麦芽糊精的工艺。
15.本发明还提供一种麦芽糊精制备工艺的设备，包括速混调浆机、蒸汽喷射液化器、闪蒸罐、搅拌处理器、加压分离罐和喷雾干燥器，速混调浆机具有混合腔、驱动件、传动件和搅动组件，驱动件借助传动件给搅动组件提供动力，搅动组件设于混合腔内，搅动组件具有同轴设置的第一搅动板、第二搅动板、第三搅动板、第四搅动板，第一搅动板和第四搅动板转速相同但转向相反，第二搅动板和第三搅动板转速相同但转向相反，第一搅动板和第二搅动板转向相同但转速不同，第三搅动板和第四搅动板转向相同但转速不同。
16.作为进一步的技术方案，驱动件包括两个同轴设置的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，传动件包括同轴设置的第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮和第四从动齿轮，第一从动齿轮和第四从动齿轮均与第一驱动齿轮啮合，第二从动齿轮和第三从动齿轮均与第二驱动齿轮啮合，第一从动齿轮与第一搅动板同步转动，第二从动齿轮与第二搅动板同步转动，第三从动齿轮与第三搅动板同步转动，第四从动齿轮与第四搅动板同步转动。
17.作为进一步的技术方案，搅拌处理器包括：
18.褪色仓；
19.搅拌主轴，转动设于褪色仓上且端部探入到褪色仓的内部，搅拌主轴的外表具有凹槽，凹槽螺旋缠绕在搅拌主轴上；
20.滑杆，沿竖直方向滑动设于褪色仓内，滑杆的顶端与凹槽接触，凹槽带动滑杆滑动；
21.置物笼，设于滑杆的底端且用于盛放活性炭颗粒；
22.搅动杆，设于搅拌主轴的端部且位于置物笼的下方。
23.作为进一步的技术方案，搅拌处理器还包括滚轮，滚轮滚动设于凹槽内且与滑杆的顶端转动连接。
24.作为进一步的技术方案，搅动杆开设有若干个气孔。
25.作为进一步的技术方案，搅拌处理器还包括翻转板，翻转板转动设于置物笼内。
26.本发明的工作原理及有益效果为：与现有技术相比，速混调浆机是制浆步骤中涉及的主要设备，蒸汽喷射液化器是喷射液化步骤中涉及的主要设备，闪蒸罐是冷却步骤中涉及的主要设备，搅拌处理器是除杂脱色步骤中涉及的主要设备，加压分离罐是浓缩提纯步骤中涉及的主要设备，喷雾干燥器是干燥步骤中涉及的主要设备。速混调浆机具有混合腔、驱动件、传动件和搅动组件，搅动组件设置在混合腔内，驱动件借助传动件推动搅动组件进行搅动，搅动组件对混合腔内的洁净的淀粉和蒸馏水进行搅拌；第一搅拌板、第二搅拌板、第三搅拌板和第四搅拌板为同轴设置，并且转速和转向各有不同，这样搅拌组件就能对淀粉乳起到混速不同向的搅拌，进而将淀粉乳进行了不规则的搅动，保证了淀粉和蒸馏水在短时间内充分的混合。
附图说明
27.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.图1为本发明提供的一种麦芽糊精制备工艺的流程图；
29.图2为本发明提供的一种麦芽糊精制备工艺的设备的结构简图；
30.图3为本发明中的速混调浆机的结构示意图；
31.图4为本发明中搅拌处理器的结构示意图；
32.图中：
33.1、速混调浆机，2、蒸汽喷射液化器，3、闪蒸罐，4、搅拌处理器，5、加压分离罐，6、喷雾干燥器，7、混合腔，8、驱动件，9、传动件，10、第一搅动板，11、第二搅动板，12、第三搅动板，13、第四搅动板，14、第一驱动齿轮，15、第二驱动齿轮，16、第一从动齿轮，17、第二从动齿轮，18、第三从动齿轮，19、第四从动齿轮，20、褪色仓，21、搅拌主轴，22、滑杆，23、置物笼，24、搅动杆，25、滚轮，26、气孔，27、翻转板。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
35.如图1所示，本实施例提出了一种麦芽糊精制备工艺及设备，包括以下步骤：
36.s10、制浆：将洁净的淀粉和蒸馏水充分搅拌混合以形成质量分数为40
‑
50％的淀粉乳，加入α
‑
淀粉酶，并将淀粉乳的ph值调节到4.2
‑
5.6之间；
37.s20、喷射液化：采用梯度升温的方式进行三次喷射，每次间隔15℃，对最后一次得到的浆液升温至210
‑
230℃以实现灭酶；
38.s30、冷却：利用闪蒸罐3对灭酶后的浆液进行降温，并且收集闪蒸罐3中的多余的热量；
39.s40、除杂脱色：对降温灭酶后的浆液采取搅拌形式借助活性炭颗粒进行脱色；
40.s50、浓缩提纯：将步骤s40中的浆液加入具有半透膜的加压分离罐5内，加压分离罐5内液体受压使浆液中的水分子穿过半透膜，最后得到加压分离罐5内高浓度浆液；
41.s60、干燥：先用步骤s30中收集的热量对高浓度浆液进行预热，然后进行喷雾干燥得到麦芽糊精。
42.本实施例中，在制浆中，采用蒸馏水和淀粉进行混合制成淀粉乳，可以减少淀粉乳中杂质的含量；喷射液化中，采用梯度升温的方式进行喷射液化，可以对淀粉中存在的蛋白质失去活性，进而凝聚到一起；在冷却中，将闪蒸罐3中交换出来的热量收集起来用于后面的工序，降低了能量的消耗；在除杂脱色中，由于活性炭颗粒借助搅拌可以在浆液中移动，因此可以大大提高脱色的效率；在浓缩提纯中，采用半透膜和对液体加压的形式将水排出一部分形成高浓度浆液，提高了浓缩的效率；在干燥中，利用闪蒸罐3中交换出的热量对浆液进行预热，能再次降低能量的消耗。本发明提供的一种麦芽糊精制备工艺，在脱色和浓缩工序中大大提高了效率，进而整体实现了一种高效生产麦芽糊精的工艺。
43.进一步的，本实施例还提出了在步骤s20中，第一次喷射液化中，喷射温度为95
‑
105℃，液化温度为77
‑
83℃；第二次喷射液化中，喷射温度为110
‑
120℃，液化温度为82
‑
88℃；第三次喷射液化中，喷射温度为125
‑
135℃，液化温度为87
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93℃。在步骤s40中，活性炭颗粒伴随搅拌运动进行旋转，旋转速度为30
‑
60r/min。在步骤s50中，加压分离罐5内的压强为0.3
‑
0.7mpa。
44.本实施例中，在加压分离罐5中采用适当的压力，可以保证水分子快速有效的通过半透膜的同时，还能避免对半透膜产生损伤。限位搅拌速度，能保证活性炭颗粒高效的将色素吸收走。
45.如图2～图4所示，本发明还提出一种麦芽糊精制备工艺的设备，包括速混调浆机1、蒸汽喷射液化器2、闪蒸罐3、搅拌处理器4、加压分离罐5和喷雾干燥器6，速混调浆机1具有混合腔7、驱动件8、传动件9和搅动组件，驱动件8借助传动件9给搅动组件提供动力，搅动组件设于混合腔7内，搅动组件具有同轴设置的第一搅动板10、第二搅动板11、第三搅动板12、第四搅动板13，第一搅动板10和第四搅动板13转速相同但转向相反，第二搅动板11和第三搅动板12转速相同但转向相反，第一搅动板10和第二搅动板11转向相同但转速不同，第三搅动板12和第四搅动板13转向相同但转速不同。
46.本实施例中，速混调浆机1是制浆步骤中涉及的主要设备，蒸汽喷射液化器2是喷射液化步骤中涉及的主要设备，闪蒸罐3是冷却步骤中涉及的主要设备，搅拌处理器4是除杂脱色步骤中涉及的主要设备，加压分离罐5是浓缩提纯步骤中涉及的主要设备，喷雾干燥器6是干燥步骤中涉及的主要设备。速混调浆机1具有混合腔7、驱动件8、传动件9和搅动组件，搅动组件设置在混合腔7内，驱动件8借助传动件9推动搅动组件进行搅动，搅动组件对混合腔7内的洁净的淀粉和蒸馏水进行搅拌；第一搅拌板、第二搅拌板、第三搅拌板和第四搅拌板为同轴设置，并且转速和转向各有不同，这样搅拌组件就能对淀粉乳起到混速不同向的搅拌，进而将淀粉乳进行了不规则的搅动，保证了淀粉和蒸馏水在短时间内充分的混合。
47.如图3所示，进一步的，本实施例还提出了驱动件8包括两个同轴设置的第一驱动齿轮14和第二驱动齿轮15，传动件9包括同轴设置的第一从动齿轮16、第二从动齿轮17、第三从动齿轮18和第四从动齿轮19，第一从动齿轮16和第四从动齿轮19均与第一驱动齿轮14啮合，第二从动齿轮17和第三从动齿轮18均与第二驱动齿轮15啮合，第一从动齿轮16与第一搅动板10同步转动，第二从动齿轮17与第二搅动板11同步转动，第三从动齿轮18与第三搅动板12同步转动，第四从动齿轮19与第四搅动板13同步转动。
48.本实施例中，第一驱动齿轮14和第二驱动齿轮15为主动形式并且同轴同角速度转动，第一从动齿轮16、第二从动齿轮17、第三从动齿轮18和第四从动齿轮19为被动形式转动。由于第二从动齿轮17和第二搅动板11同步转动，第三从动齿轮18与第三搅动板12同步转动，因此，第二驱动齿轮15分别与第二从动齿轮17和第三从动齿轮18为锥齿轮啮合形式，同理，第一驱动齿轮14分别与第一从动齿轮16和第四从动齿轮19为锥齿轮啮合形式。由于第一搅动板10、第二搅动板11、第三搅动板12和第四搅动板13同轴设置，因此可以设置多级套筒的形式，第一搅动板10借助最外的套筒与第一从动齿轮16连接，第二搅动板11借助次外的套筒与第二从动齿轮17连接，第三搅动板12借助次内的套筒与第三从动齿轮18连接，第四搅动板13借助最内的套筒与第四从动齿轮19连接。
49.如图4所示，进一步的，本实施例还提出了搅拌处理器4包括：
50.褪色仓20；
51.搅拌主轴21，转动设于褪色仓20上且端部探入到褪色仓20的内部，搅拌主轴21的外表具有凹槽，凹槽螺旋缠绕在搅拌主轴21上；
52.滑杆22，沿竖直方向滑动设于褪色仓20内，滑杆22的顶端与凹槽接触，凹槽带动滑杆22滑动；
53.置物笼23，设于滑杆22的底端且用于盛放活性炭颗粒；
54.搅动杆24，设于搅拌主轴21的端部且位于置物笼23的下方。
55.本实施例中，褪色仓20用于盛放待褪色的浆液，搅拌主轴21转动设置在褪色仓20上，滑杆22滑动设置在褪色仓20内，并且在搅拌主轴21上开设有凹槽，凹槽呈螺旋状环绕在搅拌主轴21的外部，滑杆22的端部始终位于凹槽内，这样搅拌主轴21的主动转动借助凹槽就能推动滑杆22沿竖直方向进行移动；滑杆22的底端连接置物笼23，置物笼23内放置了活性炭颗粒，浆液可以进入到置物笼23内，但是活性炭颗粒不能从置物笼23内出来，置物笼23跟随着滑杆22在浆液中上下移动，在浆液的浮力作用下，置物笼23内的活性炭颗粒会进行翻转，这样就能增大活性炭颗粒与浆液的有效接触面积，即使置物笼23内有大量的活性炭颗粒，也能在翻转过程中，使内部的活性炭颗粒翻转到外部；搅动杆24设置在搅拌主轴21上，并且位于置物笼23的下方，当搅拌主轴21带着搅拌杆转动时，搅拌杆会使褪色仓20内的浆液产生波动，再配合置物笼23的上下移动，能进一步的提高活性炭对浆液的褪色效率。
56.如图4所示，进一步的，本实施例还提出了搅拌处理器4还包括滚轮25，滚轮25滚动设于凹槽内且与滑杆22的顶端转动连接。
57.本实施例中，为了保证凹槽可以顺利的推动滑动进行滑动，在滑杆22的顶端还设置了滚轮25，滑杆22与滚轮25转动连接，滚轮25设置在凹槽内，这样就能降低凹槽受到的摩擦力。
58.如图4所示，进一步的，本实施例还提出了搅动杆24开设有若干个气孔26。
59.本实施例中，在搅动杆24上开设若干个气孔26，当搅动杆24转动的时候，经过气孔26内的水流流速会变大，进而会在水中产生小气泡，小气泡在上升过程中会从置物笼23内穿过，进而能起到推顶置物笼23内活性炭颗粒翻转的效果。
60.如图4所示，进一步的，本实施例还提出了搅拌处理器4还包括翻转板27，翻转板27转动设于置物笼23内。
61.本实施例中，翻转板27转动设置在置物笼23内，当置物笼23上下移动时，翻转板27可以在浆液的推动下进行翻转，翻转板27在翻转过程中能推着活性炭颗粒进行移动。
62.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。