一种生产陈醋专用焦糖色素的方法及其设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利设及生产焦糖色素领域，尤其设及一种生产陈醋专用焦糖色素的方法 及其设备。
【背景技术】
[0002] 焦糖色素（Caramel)，也被称为焦糖，是一种广泛用于食品、医药等行业的着色剂， 对于食品工业，在酱油、食醋、料酒、酱面、騰制制品、烘制食品、糖果、药品、碳酸饮料化及非 碳酸饮料等中均有使用，在赋予产品特定色泽的同时也带来特定的焦糖风味。焦糖色素为 浓黑褐色黏稠物质，溶于水，不溶于有机溶剂。在1940年，美国食品药品监督管理局（抑A) 就发布了焦糖色素的相关规定。但是由于焦糖色素中含有的4甲基咪挫具有毒性，其发展 受到一定的限制。后来经过进一步深入的研究和试验，联合国粮食与农业组织（FAO)、世界 卫生组织（WHO)和国际食品添加剂联合专家委员会CJECFA)均认定在一定的限量范围内焦 糖色素是安全的。在1863年美国即实现了焦糖色素的商业化生产。由于特殊的国情，新中 国在20世纪70年代方才开始拥有了生产焦糖的小作坊，随着改革开放和经济的发展，我国 的焦糖色素工业也得到了迅猛的发展。
[0003] 焦糖色素的生成主要伴随着3种反应，分别是美拉德反应（MaillardReaction)、 焦糖化反应（Caramellization)和氧化反应（Oxidation)。通常使用糖类和含有氨基酸的 肤或蛋白质等原料在一定溫度下进行反应得到。
[0004] 传统的焦糖色素生产方法按催化剂的不同分有4种。其一是普通法，由DE值70W 上的葡萄糖浆在160°C左右不采用含有锭化物或亚硫酸盐的催化剂，得到的产品色率较低， 大致为1. 7X104,但红色指数可达6W上，氮硫含量低，P册~4,且在75%的乙醇溶液中稳 定，负（弱）电荷，主要用于蒸馈酒、甜食和香味混合。其二是亚硫酸盐法，该方法与普通方 法相似，但催化剂采用亚硫酸盐且用量较高，得到的产物色率大致为2. 7X104,不含氨，pH 2. 5~4. 0,负电荷，使用范围小，只能用于一些特殊的食品或药品中，并且不属于国标中规 定可使用的方法。其=是氨法，采用氨作为催化剂，常用高当量的葡萄糖或转化糖与氨在高 溫下制成，色率大致为3. 2XIO4~5X10 4,不含硫，pH2. 8~5. 5,耐盐性好，主要用于赔烤 食品、啤酒和酱油等。其四是亚硫酸锭法，采用亚硫酸锭盐为催化剂，葡萄糖、薦糖为原料在 酸性条件下催化而成，色率大致为2XIO4~8X10 4,含氨和硫，pH2. 0~3. 5,负（强）电 荷，由于着色力强并且在酸性条件下十分稳定，因而通常用于软饮料汤料、宠物食品等中。
[0005] 现有焦糖反应主要是采用大反应蓋间断式批量反应，首先将反应原料(各种糖类） 批量（20吨~70吨）投到反应蓋中，然后按照所投物料的一定比例添加添加剂，充分揽拌后 通过反应蓋中的盘管，用蒸汽通过盘管加热物料，加热时间一般持续30分钟W上，时间视 所反应的物料量为准，物料添加越多，升溫时间越久。溫度升到预定溫度后，在反应蓋中保 溫若干小时，期间不是抽查物料色率，W确定反应时间。该反应升溫时间长、物料受热不均 匀，保溫时间长，所生产产品批次单一，无法实现连续生产。
[0006] 甘薦是我国南方主要的农业经济作物，在我国已有很悠久的栽培历史。甘薦废蜜 是甘薦棒糖后的副产品，其中含有重量含量35 %左右的薦糖，11%左右的还原糖，W及 胶体、无机非糖分等其他杂质。由于无机非糖分的造蜜作用，从甘薦糖蜜中提取薦糖是不经 济的。目前，甘薦糖蜜主要用于酒精发酵，酵母培养等方面。甘薦糖蜜中含有较多的糖分， 故是制备优质焦糖色素理想的天然原料。
【发明内容】
[0007] 本技术是采用喷射加热器将含糖物质加热，然后采用若干个细长的主体组合层流 罐进行保溫，高溫物料从层流罐体的下部进入到罐体，然后从单个罐体的上部流出，通过控 制流出罐体的个数和流量控制焦化反应的保溫时间，最终实现焦化反应的完成。
[0008] 本发明是通过下述技术方案实现的： 生产陈醋专用焦糖色素的方法采用的设备，包括物料预融罐、喷射加热器、层流反应 蓋、闪蒸罐和焦化配料罐和成品罐，并依次用管道连接，其中闪蒸罐包括板框中转罐、蒸发 中转罐和浓缩中转罐； 所述的层流反应蓋使用盘管加热，通过物料与内通蒸汽的盘管接触，产生热交换将物 料加热，再将加热的物料揽拌均匀。
[0009] 所述的板框压滤机含有滤室，滤室由交替排列的滤板和滤框构成；滤板的表面有 沟槽，其凸出部位用W支撑滤布；滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能 通入悬浮液、洗涂液和引出滤液。
[0010] 上述生产陈醋专用焦糖色素的设备采用的工艺方法包括W下步骤： (1) 将废糖蜜从原料罐预先进入物料预融罐，加入硫酸和水调节抑至3. 0~3. 5,得到 物料A，用喷射加热器加热物料A至105°C，再将物料压入层流反应蓋，经过层流保溫90分 钟后得到物料B; (2) 将物料B压入板框中转罐，加入浓碱调节抑至5. 0~6. 0,然后经过板框压滤机进 行板框过滤，沉淀杂质，静置180分钟后，再将物料压入蒸发中转罐，经过蒸发浓缩后进入 浓缩中转罐，将物料浓缩至波美38°Be得到物料C， (3) 将物料C压入焦化配料罐，同时在焦化配料罐中加入液碱、水和焦亚硫酸钢调节pH 至4. 0~4. 5,经过焦化反应后将物料压入成品罐，同时加入液碱调节pH至5. 5 + 0. 3后得 到成品焦糖色素。
[0011] 所述的物料预融罐，其溫度通过调节蒸汽与物料的混合比例进行调节。
[0012] 所述的物料A升溫到预定溫度后，进入经过保溫处理的层流反应蓋，进入反应蓋 的方式是采用下进上出的方式，确保物料先进先出。
[0013] 所述的蒸发中转罐，在浓缩蒸发时，要先将真空度抽到-0. 08MPa，让水的沸点低于 80°C进入蒸发中转罐，再进行分离浓缩。
[0014] 所述的焦化反应过程中，焦化配料罐的溫度为120°C，压力P《0. 3KPa。
[0015] 本发明的突出的实质性特点和显著的进步是： 1、解决物料加热受热不均匀的问题，反应蓋盘管加热主要是通过物料与内通蒸汽的 盘管接触，产生热交换将物料加热，再通过揽拌器将加热的物料揽拌均匀，反应蓋越大，揽 拌效果越差，直接加热的物料越少，造成物料受热不均匀，本发明的方案，采用喷射器加热 主要采用高溫蒸汽与物料按一定的比例喷射混合后加热，该加热方式使物料与蒸汽混合均 匀，让物料充分受热。
[0016] 2、节能降耗：盘管加热方式，加热物料后，所排出的冷凝水依然还有较高的溫度， 一般在60°C~80°C左右，物料溫度越高，热交换越不充分，所排冷却水溫度越高，而本发明 采用喷射器加热，所有热量全部混合转化到物料中