一种原生态黑糖的加工装置.pdf

一种原生态黑糖的加工装置，包括有依次连接的压榨粗滤设备、换热器、多级陶瓷膜超滤设备、降膜式三效真空蒸发系统、水喷射冷凝器、夹层铁锅以及起晶干燥成形设备。所述多级陶瓷膜超滤设备与三效真空蒸发设备之间连接有澄清甘蔗汁箱；所述降膜式三效真空蒸发系统与夹层铁锅之间连接有糖浆箱。利用本发明所述装置制得的黑糖晶粒细小，呈褐色至深褐色，色泽自然，含杂质较少，有自然的焦糖炭烧香，香醉浓郁，甘甜怡人，口感细腻，最大限度地保存甘蔗营养成分，具有很高的营养价值；溶解至11.5°Bx后浊度在0.5NTU以下，解决了黑糖溶解后有黑渣的现象，提高了黑糖的质量。

1.  一种原生态黑糖的加工装置，其特征在于，包括有依次连接的压榨粗滤设备、换热器、多级陶瓷膜超滤设备、降膜式三效真空蒸发系统、水喷射冷凝器、夹层铁锅以及起晶干燥成形设备。

2.  如权利要求1所述的原生态黑糖的加工装置，其特征在于，
所述多级陶瓷膜超滤设备与三效真空蒸发设备之间连接有澄清甘蔗汁箱；
所述降膜式三效真空蒸发系统与夹层铁锅之间连接有糖浆箱；
所述降膜式三效真空蒸发系统包括降膜式一效真空蒸发罐、降膜式二效真空蒸发罐以及降膜式三效真空蒸发罐。

3.  如权利要求2所述的原生态黑糖的加工装置，其特征在于，具体连接方式如下：
粗滤甘蔗汁储存箱的出口与换热器的物料进口连接，换热器的物料出口与多级陶瓷膜超滤设备的进汁口连接，多级陶瓷膜超滤设备的浓缩液出口连接至浓缩液储存箱，多级陶瓷膜超滤设备的透过液出口连接至澄清甘蔗汁箱；澄清甘蔗汁箱的出口与降膜式一效真空蒸发罐进汁口连接；降膜式一效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与降膜式二效真空蒸发罐进汁口和降膜式一效真空蒸发罐循环进汁口连接；降膜式二效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与降膜式三效真空蒸发罐进汁口和降膜式二效真空蒸发罐循环进汁口连接；降膜式三效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与糖浆箱和降膜式三效真空蒸发罐循环进汁口连接；糖浆箱的出口连接至夹层铁锅浓缩糖浆入口，夹层铁锅熬制糖膏出口连接至起晶干燥成形设备；
降膜式一效真空蒸发罐加热蒸汽入口与加热蒸汽源连接；降膜式一效真空蒸发罐二次蒸汽出口与降膜式二效真空蒸发罐加热蒸汽入口连接；降膜式二效真空蒸发罐二次蒸汽出口与降膜式三效真空蒸发罐加热蒸汽入口连接；降膜式三效真空蒸发罐二次蒸汽出口与水喷射冷凝器连接连接；降膜式一效真空蒸发罐汽凝水出口、降膜式二效真空蒸发罐汽凝水出口及降膜式三效真空蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；
夹层铁锅加热蒸气入口与加热蒸汽源连接，夹层铁锅汽凝水出口连接至汽凝水罐；
换热器的加热蒸气入口与加热蒸汽源连接，换热器的汽凝水出口连接至汽凝水罐。

4.  如权利要求1～3任意一项所述的原生态黑糖的加工装置，其特征在于，所述的压榨粗滤设备包括有依次连接的撕裂机、压榨机、打浆机、卧式离心机以及粗滤甘蔗汁储存箱。

5.  如权利要求1～3任意一项所述的原生态黑糖的加工装置，其特征在于，所述的起晶干燥成形设备包括有依次连接的助晶箱、木质模具以及包装机。

6.  如权利要求1～3任意一项所述的原生态黑糖的加工装置，其特征在于，所述的多级陶 瓷膜超滤设备为五级并联的陶瓷超滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用，陶瓷超滤膜的膜孔径为0.02～0.10μm。

一种原生态黑糖的加工装置
技术领域
本发明涉及一种原生态黑糖的加工装置，属于食品机械领域。
技术背景
甘蔗是亚热带特有的一种水果，其汁液丰富，含糖量高，味感清甜，还含有钙、钾、铁、镁及叶酸和其它矿物质等微量元素，营养价值很高，利于人体内酸碱平衡，广受人们的喜爱。黑糖本意上是颜色较深的、没有经过高度精炼食用蔗糖，其保留了甘蔗大部分有效营养成分。目前国内市场上的黑糖主要以进口日本与中国台湾为主，国内还未见有相关的产品报导。广西是甘蔗产地，利用优势的资源，开发黑糖产品，是广西制糖业产品多元化对策之一。
传统的黑糖加工工艺是将甘蔗榨汁后将甘蔗汁倒入锅内加温，煮沸后甘蔗汁杂质会浮上来，将杂质滤掉，进而加热蒸发浓缩到一定程度后迅速倒入平坦桌面，经过数分钟冷却后即可得到黑糖。该种加工工艺所得黑糖含杂质较多，而且由于其待甘蔗汁煮沸后甘蔗汁杂质上浮，方将杂质滤掉，必然会浪费较多的甘蔗汁，带走部分营养成分，此外该种工艺工业化水平低，耗能高，很大程度上降低了黑糖的生产效率。而现代黑糖加工装置的甘蔗汁澄清手段分为两种，即亚硫酸法和碳酸法。此二法在达到澄清效果之时亦会去除甘蔗汁中大量的营养成分，很大程度上降低了黑糖的质量。
关于黑糖标准的《中华人民共和国轻工行业标准QB/T 4567-2013》于2014年7月1日正式执行，其明确规定了黑糖质量标准，其中对黑糖的感官进行明确规定(见下表)，传统工艺所产黑糖含杂质较高，因此需要对之进行改进。
黑糖感官要求 

发明内容
本发明的目的是提供一种原生态黑糖的加工装置，以提高黑糖的工业化水平和质量。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案，
一种原生态黑糖的加工装置，包括有依次连接的压榨粗滤设备、换热器、多级陶瓷膜超滤设备、降膜式三效真空蒸发系统、水喷射冷凝器、夹层铁锅以及起晶干燥成形设备。
所述多级陶瓷膜超滤设备与三效真空蒸发设备之间连接有澄清甘蔗汁箱；
所述降膜式三效真空蒸发系统与夹层铁锅之间连接有糖浆箱；
所述降膜式三效真空蒸发系统包括降膜式一效真空蒸发罐、降膜式二效真空蒸发罐以及降膜式三效真空蒸发罐。
具体连接方式如下：
粗滤甘蔗汁储存箱的出口与换热器的物料进口连接，换热器的物料出口与多级陶瓷膜超滤设备的进汁口连接，多级陶瓷膜超滤设备的浓缩液出口连接至浓缩液储存箱，多级陶瓷膜超滤设备的透过液出口连接至澄清甘蔗汁箱；澄清甘蔗汁箱的出口与降膜式一效真空蒸发罐进汁口连接；降膜式一效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与降膜式二效真空蒸发罐进汁口和降膜式一效真空蒸发罐循环进汁口连接；降膜式二效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与降膜式三效真空蒸发罐进汁口和降膜式二效真空蒸发罐循环进汁口连接；降膜式三效真空蒸发罐出汁口通过三通管同时与糖浆箱和降膜式三效真空蒸发罐循环进汁口连接；糖浆箱的出口连接至夹层铁锅浓缩糖浆入口，夹层铁锅熬制糖膏出口连接至起晶干燥成形设备；
降膜式一效真空蒸发罐加热蒸汽入口与加热蒸汽源连接；降膜式一效真空蒸发罐二次蒸汽出口与降膜式二效真空蒸发罐加热蒸汽入口连接；降膜式二效真空蒸发罐二次蒸汽出口与降膜式三效真空蒸发罐加热蒸汽入口连接；降膜式三效真空蒸发罐二次蒸汽出口与水喷射冷凝器连接连接；降膜式一效真空蒸发罐汽凝水出口、降膜式二效真空蒸发罐汽凝水出口及降膜式三效真空蒸发罐汽凝水出口连接至汽凝水罐；
夹层铁锅加热蒸气入口与加热蒸汽源连接，夹层铁锅汽凝水出口连接至汽凝水罐；
换热器的加热蒸气入口与加热蒸汽源连接，换热器的汽凝水出口连接至汽凝水罐。
所述的压榨粗滤设备包括有依次连接的撕裂机、压榨机、打浆机、卧式离心机以及粗滤甘蔗汁储存箱。
所述的起晶干燥成形设备包括有依次连接的助晶箱、木质模具以及包装机。
所述的多级陶瓷膜超滤设备为五级并联的陶瓷超滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用，陶瓷超滤膜的膜孔径为0.02～0.10μm。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
本发明解决了黑糖在生产过程中过滤澄清问题，能有效去除50～1400nm的杂质，保证糖汁干净无杂质，解决了长期以来黑糖溶解后出现沉淀物的问题，同时保留甘蔗有效有营养物质；在甘蔗汁澄清过程采用了陶瓷膜超滤澄清，澄清效果较好；并且陶瓷膜上结垢造成的膜阻力较小，因此陶瓷膜过滤甘蔗汁的膜渗透通量较大，陶瓷膜通量衰减速度慢，可维持较高的膜通量过滤，从而延长膜清洗周期和减少膜清洗频率。
本发明是一种可以工业化连续生产，解决了传统黑糖生产手工操作的繁杂。
本发明利用夹层铁锅熬糖，解决了黑糖熬制产品颜色浅的问题并带入足够的铁离子，益于人们补血。
本发明在原生态黑糖加工过程中不添加任何化学试剂和食品添加剂，保证了食品的绿色安全性。
本发明采用真空蒸发系统和夹层铁锅取代了传统的连环锅熬糖蒸发，工业化水平高，能耗低，生产效率大。
本发明所制得的黑糖晶粒细小，呈褐色至深褐色，色泽自然，含杂质较少，有自然的焦糖炭烧香，香醉浓郁，甘甜怡人，口感细腻，最大限度地保存甘蔗营养成分，具有很高的营养价值；溶解至11.5°Bx后浊度在0.5NTU以下，解决了黑糖溶解后有黑渣的现象，提高了黑糖的质量。
附图说明
图1为本发明提供的原生态黑糖的加工装置示意图。
图2为本发明所述的多级陶瓷膜超滤设备示意图。
图中：1—打浆机；2—卧式离心机；3—粗滤甘蔗汁储存箱；4—换热器；5—多级陶瓷膜超滤设备；6—澄清甘蔗汁箱；7—降膜式一效真空蒸发罐进汁口；8—降膜式一效真空蒸发罐循环进汁口；9—降膜式一效真空蒸发罐加热蒸汽入口；10—降膜式二效真空蒸发罐进汁口；11—降膜式二效真空蒸发罐循环进汁口；12—降膜式二效真空蒸发罐加热蒸汽入口；13—降膜式三效真空蒸发罐进汁口；14—降膜式三效真空蒸发罐循环进汁口；15—降膜式三效真空蒸发罐加热蒸汽入口；16—起晶干燥成形设备；17—水喷射冷凝器；18—夹层铁锅；19—糖浆箱；20—降膜式三效真空蒸发罐出汁口；21—降膜式三效真空蒸发罐；22—降膜式三效真空蒸发罐二次蒸汽出口；23—降膜式二效真空蒸发罐；24—降膜式二效真空蒸发罐出汁口；25—降膜式二效真空蒸发罐二次蒸汽出口；26—降膜式一效真空蒸发罐出汁口；27—降膜式一效真空蒸发罐；28—降膜式一效真空蒸发罐二次蒸汽出口；29—多级陶瓷膜设备浓缩液出口；31—撕裂机；32—压榨机；降膜式三效真空蒸发罐汽凝水出口33；降膜式二效真空蒸发 罐汽凝水出口34；降膜式一效真空蒸发罐汽凝水出口35；181—夹层铁锅加热蒸气入口；182—夹层铁锅熬制糖膏出口；183—夹层铁锅汽凝水出口；184—夹层铁锅不凝气体出口；185—夹层铁锅浓缩糖浆入口。
具体实施方式
实施例1
一种原生态黑糖的加工装置，包括有依次连接的压榨粗滤设备、换热器4、多级陶瓷膜超滤设备5、降膜式三效真空蒸发系统、水喷射冷凝器17、夹层铁锅18以及起晶干燥成形设备。
所述多级陶瓷膜超滤设备5与三效真空蒸发设备之间连接有澄清甘蔗汁箱6；
所述降膜式三效真空蒸发系统与夹层铁锅之间连接有糖浆箱19；
所述降膜式三效真空蒸发系统包括降膜式一效真空蒸发罐27、降膜式二效真空蒸发罐23以及降膜式三效真空蒸发罐21。
具体连接方式如下：
粗滤甘蔗汁储存箱3的出口与换热器4的物料进口连接，换热器4的物料出口与多级陶瓷膜超滤设备5的进汁口连接，多级陶瓷膜超滤设备5的浓缩液出口连接至浓缩液储存箱，多级陶瓷膜超滤设备5的透过液出口连接至澄清甘蔗汁箱6；澄清甘蔗汁箱6的出口与降膜式一效真空蒸发罐进汁口7连接；降膜式一效真空蒸发罐出汁口26通过三通管同时与降膜式二效真空蒸发罐进汁口10和降膜式一效真空蒸发罐循环进汁口8连接；降膜式二效真空蒸发罐出汁口24通过三通管同时与降膜式三效真空蒸发罐进汁口13和降膜式二效真空蒸发罐循环进汁口14连接；降膜式三效真空蒸发罐出汁口20通过三通管同时与糖浆箱19和降膜式三效真空蒸发罐循环进汁口14连接；糖浆箱19的出口连接至夹层铁锅浓缩糖浆入口185，夹层铁锅熬制糖膏出口182连接至起晶干燥成形设备；
降膜式一效真空蒸发罐加热蒸汽入口9与加热蒸汽源连接；降膜式一效真空蒸发罐二次蒸汽出口28与降膜式二效真空蒸发罐加热蒸汽入口12连接；降膜式二效真空蒸发罐二次蒸汽出口25与降膜式三效真空蒸发罐加热蒸汽入口15连接；降膜式三效真空蒸发罐二次蒸汽出口22与水喷射冷凝器17连接连接；降膜式一效真空蒸发罐汽凝水出口35、降膜式二效真空蒸发罐汽凝水出口34及降膜式三效真空蒸发罐汽凝水出口33连接至汽凝水罐；
夹层铁锅加热蒸气入口181与加热蒸汽源连接，夹层铁锅汽凝水出口183连接至汽凝水罐；
换热器4的加热蒸气入口与加热蒸汽源连接，换热器4的汽凝水出口连接至汽凝水罐。
所述的压榨粗滤设备包括有依次连接的撕裂机31、压榨机32、打浆机1、卧式离心机2 以及粗滤甘蔗汁储存箱3；
所述的起晶干燥成形设备包括有依次连接的助晶箱、木质模具以及包装机。
所述的多级陶瓷膜超滤设备5为五级并联的陶瓷超滤膜，每级陶瓷膜由两个膜组件组成，其中有一级起轮洗更换作用，陶瓷超滤膜的膜孔径为0.02～0.10μm。
实施例2
本实施例为利用本发明所述原生态黑糖的加工装置进行生产的一个具体实例，具体操作步骤为：
(1)压榨提汁并粗滤：将甘蔗送入撕裂机撕解成丝状、片状、条状等蔗料后，送入三辊式压榨机压榨提汁，为了提高出汁率，可往第一次榨汁后得到的甘蔗渣上喷洒少量的水，再一次进行榨汁，得到甘蔗汁备用；先将甘蔗汁经过打孔径为0.1mm浆机打浆过滤，再经过筛网孔径为400目的卧式离心机进一步过滤，从而除去甘蔗汁中的蔗糠、蔗屑等大颗粒杂质，得到粗滤甘蔗汁备用；
(2)加热：用夹层铁锅将粗滤甘蔗汁加热到100℃，保持1min，从而降低甘蔗汁的粘度，便于过滤，得到加热甘蔗汁备用；
(3)陶瓷膜超滤澄清：将加热甘蔗汁送入多级陶瓷膜超滤设备，以孔径为0.10μm的陶瓷超滤膜进行超滤澄清，陶瓷膜超滤的操作条件为：跨膜压差为0.30MPa，过滤温度为70℃，膜面流速为5m/s，得到浊度小于0.5NTU甘蔗澄清汁备用；
(4)真空浓缩：将甘蔗澄清汁送入降膜式真空蒸发系统，并将其蒸发浓缩至50°Bx，得到浓缩糖浆备用；
(5)熬糖：在常压下，利用夹层铁锅，保持浓缩糖浆在120～125℃的温度下进一步浓缩，得到86°Bx熬制糖膏；
(6)打砂成型：将熬制糖膏移至助晶箱内，搅拌起晶后倒出到铺有经过严格消毒杀菌的食品用纸的木质模具中，让其自然冷却成型，再去纸后包装得到原生态黑糖。
实施例2生产过程中的工艺指标如下表所示：

实施例3
本实施例为利用本发明所述原生态黑糖的加工装置进行生产的另一个具体实例，具体操作步骤为：
(1)压榨提汁并粗滤：将甘蔗送入撕裂机撕解成丝状、片状、条状等蔗料后，送入三辊式压榨机压榨提汁，为了提高出汁率，可往第一次榨汁后得到的甘蔗渣上喷洒少量的水，再一次进行榨汁，得到甘蔗汁备用；先将甘蔗汁经过打孔径为0.1mm浆机打浆过滤，再经过筛网孔径为400目的卧式离心机进一步过滤，从而除去甘蔗汁中的蔗糠、蔗屑等大颗粒杂质，得到粗滤甘蔗汁备用；
(2)加热：用夹层铁锅将粗滤甘蔗汁加热到90℃，保持3min，从而降低甘蔗汁的粘度，便于过滤，得到加热甘蔗汁备用；
(3)陶瓷膜超滤澄清：将加热甘蔗汁送入多级陶瓷膜超滤设备，以孔径为0.05μm的陶瓷超滤膜进行超滤澄清，陶瓷膜超滤的操作条件为：跨膜压差为0.10MPa，过滤温度为90℃，膜面流速为4m/s，得到浊度小于0.5NTU甘蔗澄清汁备用；
(4)真空浓缩：将甘蔗澄清汁送入降膜式三效真空蒸发系统，并将其蒸发浓缩至65°Bx，得到浓缩糖浆备用；
(5)熬糖：在常压下，利用夹层铁锅，保持浓缩糖浆在120～125℃的温度下进一步浓缩，得到90°Bx熬制糖膏；
(6)打砂成型：将熬制糖膏移至助晶箱内，搅拌起晶后倒出到铺有经过严格消毒杀菌的食品用纸的木质模具中，让其自然冷却成型，再去纸后包装得到原生态黑糖。
实施例3生产过程中的工艺指标如下表所示：