技术领域
本发明涉及果葡糖浆生产领域,具体地,涉及一种闪蒸汽分段回收利用 生产果葡糖浆的方法。
背景技术
果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶,是一种重要的甜 味剂。因为它的组成主要是果糖和葡萄糖,故称为“果葡糖浆”。果葡糖浆 是以酶法糖化淀粉所得的糖化液,经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部 分葡萄糖异构成果糖,由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆。果葡糖浆 主要有F42果葡糖浆和F55果葡糖等产品,其中F为表示果糖,其后的数字 表示果糖含量占干物质的百分率。果糖含量占42%的果葡糖浆,表示为F42, 固型物含量大约为71%,其甜度与蔗糖接近。果糖含量占55%的果葡糖浆, 表示为F55,固型物含量大约为77%,其甜度与蔗糖相当。目前国内市场上 的果葡糖浆需求不断增加,质量要求不断提高,应用领域更加广泛。作为食 品饮料基料的新型食糖果葡糖浆越来越被人们认可和重视。
传统生产果葡糖浆的方法为,将淀粉配制成淀粉乳后加入淀粉酶经高温 喷射液化,再加入葡萄糖糖化酶转化为葡萄糖,除去蛋白后加入活性炭一次 脱色,通过离子交换一次除盐,第一次蒸发浓缩后过固定化异构酶异构,再 经活性炭二次脱色、二次离子交换、第二次蒸发浓缩得F42。该方法生产成 本和能耗均较高,且果葡糖浆的得率也较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上缺陷,提供一种闪蒸汽分段回收利用生产 果葡糖浆的方法,该方法包括:将淀粉依次进行制浆、液化、糖化、第一次 脱色、第一次离子交换、第一次蒸发、异构化、第二次脱色、第二次离子交 换、第二次蒸发,其特征在于,在液化之后且糖化之前,将液化得到的液化 液依次进行第一次闪蒸、第二次闪蒸和第三次闪蒸,其中,第一次蒸发的热 量由第二次闪蒸所得的第二闪蒸汽的余热提供,第二次蒸发的热量由第一次 闪蒸和第三次闪蒸所得的第一闪蒸汽和第三闪蒸汽的余热提供。
优选地,在将第一闪蒸汽和第三闪蒸汽用作第二次蒸发的热量前,第二 闪蒸汽用于第一次蒸发的热量前,分别将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪 蒸汽进行旋流处理。
优选地,该方法还包括将第一次闪蒸所得第一闪蒸液引入层流柱,并在 94-98℃下维持1.5-2.5小时;进一步优选的,在第一闪蒸液从层流柱中引出 后,并且在第二次闪蒸前,将其pH值调节至4-4.5。
优选地,所述第一闪蒸液通过底部切线的形式引入到层流柱中。
优选地,将淀粉进行制浆的步骤包括:(1)将自来水进行脱盐处理,然 后再加入氯化钙和氯化钠,制备得到制浆用水;(2)将所述制浆用水与淀粉 进行混合,得到淀粉乳。
优选地,所述液化的步骤包括:(1)将由淀粉制得的淀粉乳与第一部分 淀粉酶混合,得到混合物,将该混合物与蒸汽接触,接触的条件使得与蒸汽 接触后的混合物的温度为105-120℃,并在该温度下保持4-10分钟;(2)将 步骤(1)中与蒸汽接触后的混合物进行第一次闪蒸,并将第一闪蒸液与剩 余部分的淀粉酶混合,得到第一闪蒸液;其中,第一部分淀粉酶为总淀粉酶 用量的80-90%。
通过上述技术方案,在果葡糖浆生产的过程中,通过三次闪蒸对液化液 进行降温,并将第一闪蒸汽和第三闪蒸汽用作第二次蒸发的热量,第二闪蒸 汽的余热用作第一次蒸发的热量,有效地节省了果葡糖浆生产过程中的蒸汽 消耗,还提高了液化效率。在优选的情况下,第一次闪蒸结束后,将第一闪 蒸液引入到层流柱中恒温维持1.5-2.5小时,出料后将第一闪蒸液的pH值调 节至4-4.5;以底部切线的形式将第一闪蒸液引入层流柱中;使用脱盐并优 选加入氯化钙和氯化钙的自来水对淀粉进行制浆,在液化过程中,将制备的 淀粉乳和总酶量的80-90%的淀粉酶混合,喷射液化并进行第一次闪蒸后再 与剩余部分淀粉酶混合,能够进一步的节省能耗(能够完全取消生蒸汽的使 用),提高液化效率,从而提高最终的果葡糖浆的得率。具有较高的经济效 益和社会效益。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与 下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在 附图中:
图1是本发明一种具体的果葡糖浆的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是, 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发 明。
第一方面,本发明提供了一种闪蒸汽分段回收利用生产果葡糖浆的方 法,该方法包括:将淀粉依次进行制浆、液化、糖化、第一次脱色、第一次 离子交换、第一次蒸发(第一效体)、异构化、第二次脱色、第二次离子交 换、第二次蒸发(第二效体),其中,在液化之后且糖化之前,将液化得到 的液化液依次进行第一次闪蒸、第二次闪蒸和第三次闪蒸,其中,第一次蒸 发的热量由第二次闪蒸所得的第二闪蒸汽的余热提供,第二次蒸发的热量由 第一次闪蒸和第三次闪蒸所得的第一闪蒸汽和第三闪蒸汽的余热提供。
其中,所述第一次蒸发又称MVR机械压缩单效蒸发,MVR是蒸汽机 械再压缩技术(mechanicalvaporrecompression)的简称,MVR是重新利用 它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项节能技 术。
本发明的发明人发现,通过如上将特定次数的闪蒸汽对应特定次数的蒸 发,能够将每次闪蒸汽的热量恰到好处地利用在每次蒸发中,使得蒸发恰好 达到预期的程度,从而大大节省生蒸汽的使用。
根据本发明,闪蒸生成的闪蒸汽可以通过管路回用至蒸发效体上,还可 以在管路上设置自控阀连锁,通过调整其开度以调节闪蒸汽的流量,使得闪 蒸程度能够达到预期的效果。
根据本发明,将淀粉乳进行液化的方式通常为喷射液化,液化后的液化 液一般能够达到105-120℃,优选为110-120℃。本发明的发明人发现,通过 将液化液分三次进行闪蒸,并控制第一次闪蒸的条件得第一闪蒸液的温度降 至94-98℃,优选为95-97℃,最优选为96℃,第二次闪蒸的条件使得第二 闪蒸液的温度降至80-90℃,优选为83-87℃,最优选为85℃,第三次闪蒸 的条件使得第三闪蒸液的温度降至60-78℃,优选为70-77℃,最优选为75℃, 所的得到的闪蒸汽的热量恰好能够分别用于以上各自对应的蒸发效体上。在 该优选的情况下,整个果葡糖浆的生产工艺中的蒸发工序完全取消了生蒸汽 的引入。
通常情况下,在果葡糖浆生产工艺中,第一次蒸发所需的温度可以为 68-72℃,第二闪蒸汽的余热能够充分地将糖化液进行浓缩,使糖化液中葡 萄糖含量能够达到45-52重量%,第二次蒸发所需的温度可以为75-78℃,第 一、三闪蒸汽的余热能够有效的提高异构化后果糖的浓度,从而恰好制备出 F42果葡糖浆(如图1所示)。
通过如上的技术方案,按照0.3吨蒸汽/吨商品糖、每年生产10万吨果 糖计算,每年可节省蒸汽30000吨,具有较高的经济效益和社会效益。
其中,第一次闪蒸的压力优选为0.05-0.1MPa,第二次闪蒸的压力优选 为0.05-0.1MPa,第三次闪蒸的压力优选为0.05-0.1MPa。
根据本发明,为了进一步提高闪蒸汽的质量和利用率,优选的情况下, 在将每次闪蒸汽输送至相应的蒸发效体之前,将它们分别进行旋流处理。所 述旋流处理可以在旋流器中进行。所述旋流处理的条件优选使得旋流后的各 闪蒸液中COD含量不得超过50ppm。
根据本发明,为了进一步提高液化效率从而提高后续果葡糖浆的产量, 优选的情况下,本发明的方法还包括将第一次闪蒸所得的闪蒸液引入至层流 柱中,并且在第一闪蒸液温度下(94-98℃,优选95-97℃,最优选96℃)维 持1.5-2.5小时。并且还进一步优选的,在第一闪蒸液从层流柱中引出后并 且在后续闪蒸前,将第一闪蒸液的pH值调节至4-4.5,使得后续的第二次闪 蒸和第三次闪蒸在pH4-4.5的条件下进行。
根据本发明,进一步优选的情况下,所述第一闪蒸液通过底部切线的形 式引入到层流柱中,本发明的发明人发现,通过在该优选的方式下引入闪蒸 液,能够进一步提高液化效率,从而进一步提高后续果葡糖浆的产量。
本发明的发明人在研究的过程中发现,在果葡糖浆生产工艺的淀粉制浆 步骤中,优选使用脱盐的自来水进行制浆,所述自来水的脱盐率优选为 95-99%,在该优选的情况下能够使得后续的液化效率大大提升,从而进一步 提高果葡糖浆的产量。其中,对自来水进行脱盐的方法没有特别的限制,可 以使用本领域公知的任意脱盐的方法,只要保证如上的脱盐率即可。
在进一步优选的情况下,在脱盐的自来水中加入氯化钙和氯化钠,能够 进一步提高后续的液化效率。其中,氯化钙的加入量使得其在所述制浆用水 中的浓度优选为30-50ppm;氯化钠的加入量使得其在所述制浆用水中的浓 度优选为30-50ppm。
根据本发明,如上制备的制浆用水的用量优选使得制备的淀粉乳中淀粉 的质量百分比为33-38重量%。
根据本发明,对制备的淀粉乳进行液化的步骤可以按照常规的液化工序 进行,一般采用淀粉酶。淀粉酶是指能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称, 其具体选择为本领域技术人员所公知,例如,所述淀粉酶一般包括α-淀粉酶、 β-淀粉酶和异淀粉酶。α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,它能够任意地、不规 则地切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄 糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲 霉、米曲霉和根霉。β-淀粉酶又称淀粉1,4-麦芽糖苷酶,能够从淀粉分子非 还原性末端切开1,4-糖苷键,生成麦芽糖。此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖 与极限糊精。此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。异淀粉酶又称淀粉α-1,6- 葡萄糖苷酶、分枝酶,此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1,6-糖苷键, 将枝链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽 孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。优选的,相对于每吨绝干淀粉,所述淀粉 酶的总用量为0.1-0.2kg,优选为0.13-0.18kg,最优选0.15kg。在加入淀粉酶 之前一般需要将淀粉乳的pH调节至接近中性,一般为5.5-6.5左右,优选为 5.5-5.9。所述的水解时间可根据实际需要控制,一般控制体系的DE值为10 -12。
在根据本发明一种优选的实施方式中,将所述淀粉酶分两部分加入到淀 粉乳中,具体地,先将淀粉乳与第一部分淀粉酶混合,得到混合物,将该混 合物与蒸汽接触,接触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为 105-120℃,优选为110-120℃,并在该温度下保持4-10分钟;然后将与蒸汽 接触后的混合物进行第一次闪蒸,并将第一闪蒸液与剩余部分的淀粉酶混 合,得到第一闪蒸液。其中,所述第一部分酶的用量为总淀粉酶用量的 80-90%,优选为85-90%。通过该优选的实施方式,液化效果能够得到进一 步的提升。
其中,优选的情况下,将如上所得的第一闪蒸液引入到层流柱中进行如 上的处理。
根据本发明,在本发明的果葡糖浆的制备工艺中,所述糖化、第一次脱 色、第一次离子交换、异构化、第二次脱色、第二次离子交换的步骤均可以 为本领域常规的选择。例如:
在所述糖化步骤中:在进行所述的糖化反应前,由于如上所述的,在第 一闪蒸液从层流柱中被引入后,已经将其pH值进行了调节。因此,在糖化 过程中,不再需要对其pH值进行调节。糖化所用的糖化酶一般为葡萄糖糖 化酶(α-1,4-葡萄糖苷酶,此酶作用于淀粉分子的非还原性末端,以葡萄糖 为单位,依次作用于淀粉分子中的α-1,4-糖苷键,生成葡萄糖。糖化酶作用 于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α-1,6-糖苷键的寡糖;作用于直链淀粉 后的产物几乎全部是葡萄糖。此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲 霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、拟内孢霉、红曲霉),其可以选用常规 的市购产品,按照液化液的干物质计,葡萄糖糖化酶的加入量为0.30- 0.50kg/t,糖化温度为60-62℃。糖化时间可根据实际反应情况确定,一般为 反应至料液的DX值达到95%以上即可停止糖化反应,一般为40-55小时。
在所述第一次脱色和第二次脱色的步骤中,可以使用本领域常规使用的 活性炭进行脱色,优选情况下,所活性炭以固定式颗粒炭柱的形式存在,优 选为果壳炭,平均粒度0.6-1.2mm,碘值>900mg/g,比表面积大≥1000m2/g, 强度>88%,容重0.45-0.55g/cm3,苯吸附率≥450mg/g。
在所述第一次离子交换和第二次离子交换的步骤中,优选采用树脂进行 离子交换,并且优选采用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂串联的方式以处 理待处理液。其中,所述阳离子交换树脂和阴离子交换树脂优选为大孔型苯 乙烯系离子交换树脂。
在所述异构化步骤中,使用的葡萄糖异构酶可采用本领域常规的能够将 葡萄糖转化为果糖的酶。在加入葡萄糖异构酶前,需要根据不同葡萄糖异构 酶的工作pH值的不同和工作温度不同调节体系的pH值和温度,pH值例如 可以为7.5-8,温度例如可以为55-60℃。同时,根据实际需要添加具有激活 作用Na2SO4溶液、MgSO4溶液等,加入量分别使得他们在糖化液中的浓度 为60-120ppm和20-30ppm。
根据本发明,所述淀粉可以为常规的各种淀粉,例如,玉米、薯类(如 木薯)和小麦马铃薯淀粉等等,本发明对此并没有特殊的限制。
现结合图1具体说明本发明一种优选的制备F42果糖的工艺:将干淀粉 与如上所述的制浆用水混合进行淀粉制浆,得到淀粉含量为33-38重量%淀 粉乳,调整pH5.5-6.5左右后加入淀粉酶总量(相对于每吨绝干淀粉 0.13-0.18kg)80-90%的淀粉酶,并在105-120℃下喷射液化4-10分钟,之后 按照如上的第一闪蒸的条件进行第一次闪蒸,闪蒸结束后将剩余部分淀粉酶 加入其中,然后以底部切线进料的方式引入到层流柱中,保温维持1.5-2.5 小时后引入,并调节引出液pH值至4-4.5,之后按照如上所述的闪蒸条件依 次进行第二次闪蒸和第三次闪蒸。闪蒸结束之后,在第三闪蒸液中加入葡萄 糖糖化酶进行糖化40-55小时得到糖化液,之后将糖化液依次进行脱色、离 子交换和蒸发以对其进行纯化和浓缩(其中,蒸发的热量来全部源于第二次 闪蒸所得闪蒸汽的余热并且在将闪蒸汽引入到该蒸发的蒸发室之前进行旋 流处理,以控制闪蒸汽COD不得超过50ppm),在纯化浓缩后的糖化液中加 入葡萄糖异构酶、Na2SO4溶液和MgSO4溶液进行异构化,使部分葡萄糖转 化为果糖,之后对异构化糖液依次进行脱色、离子交换和蒸发,得到F42果 糖(其中,蒸发的热量来全部源于第一次闪蒸和第三次闪蒸所得闪蒸汽的余 热并且在将闪蒸汽引入到该蒸发的蒸发室之前进行旋流处理,以控制闪蒸汽 COD不得超过50ppm)。
下面结合图1并根据实施例详细说明本发明提供的制备果葡糖浆的方 法。
F42果葡糖浆的得率(%)=F42果葡糖浆的产量/淀粉的用量×100%; 其中,均以干重计。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
(1)淀粉制浆
将制浆用水(自来水脱盐率为98%,氯化钠浓度为40ppm,氯化钙浓度 为40ppm)与玉米淀粉进行混合,制浆用水的用量使得制备的淀粉乳的含量 为34重量%,并将淀粉乳的pH值调节至5.7。
(2)液化
将得到的淀粉乳与总酶量90%的淀粉酶(诺维信或杰能科公司,α-淀粉 酶,本发明实施例中均为此淀粉酶)混合,将该混合物与蒸汽接触,接触的 条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为115℃,并在该温度下保持6分钟, 从而实现高温喷射液化,其中,相对于每吨干淀粉,淀粉酶的总用量为 0.15kg,得到酶解产物。
(3)闪蒸
将步骤(2)所得液化液输送至第一闪蒸罐(闪蒸罐压力约0.075MPa), 进行闪蒸,并降温至96℃,得到的第一闪蒸汽通过管线引入到后续的第二蒸 发效体中(蒸发室温度为76℃)作为其蒸发的热量。然后将剩余的部分淀粉 酶加入到闪蒸液中,得到第一闪蒸液,然后将所述第一闪蒸液以底部切线的 方式引入到层流柱中,并在96℃下维持2小时,出料后调节其pH值为4.5。
将所得调节pH后的第一闪蒸液输送至第二闪蒸罐,(闪蒸罐压力约 0.075MPa),得到85℃的第二闪蒸液,得到的第二闪蒸汽通过管线引入到第 一蒸发效体中(蒸发室温度为70℃)作为其蒸发的热量。
将所得第二闪蒸液输送至第三闪蒸罐,(闪蒸罐压力约0.075MPa),得 到75℃的第三闪蒸液,得到的第三闪蒸汽通过管线引入到第二蒸发效体中作 为其蒸发的热量。
其中,每次闪蒸后达到的温度通过控制连接在各回路上的自控阀连锁的 开度进行调节。
其中,在将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽分别输送至相应蒸发 效体前,分别将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽进行旋流处理。旋流 处理的条件使得闪蒸汽的COD不得超过50ppm。
(4)糖化
按液化液的干物质量,加入0.36kg/t的α-1,4-葡萄糖苷酶(诺维信杰能 科公司,本发明实施例中均为此淀粉酶),在60℃进行糖化反应,糖化时间 48h。
(5)第一次脱色、第一次离子交换和第一次蒸发
将得到的糖化液引入到固定式颗粒炭柱进行第一脱色(颗粒炭为果壳 炭,平均粒度约0.9mm,碘值>900mg/g,比表面积大≥1000m2/g,强度> 88%,容重约0.50g/cm3,苯吸附率≥450mg/g)。然后将第一脱色液进行第 一离子交换,其中,离子交换中离子交换采用阳-阴串联的离子交换树脂, 离子交换阳、阴树脂均为大孔型苯乙烯系均粒树脂,平均粒度为0.8mm,阳、 阴树脂体积比为1∶1.4;进料流量与阴柱树脂的体积比为5∶1(m3/h:m3)。 之后进行第一次蒸发,第一次蒸发如步骤(3)中所述,蒸发后得到葡萄糖 含量为48重量%的浓缩液。
(6)异构化
将步骤(5)的第一蒸发液调节pH值7.9并加入Na2SO4(浓度为90ppm) 溶液和MgSO4溶液(浓度为25ppm),然后再加入葡萄糖异构酶(诺维信或 杰能科公司,本发明实施例中均为此酶),异构化反应温度约59℃,反应时 间为1小时。
(7)第二次脱色、第二次离子交换和第二次蒸发
按照步骤(5)中第一次脱色和第一次离子交换的方法进行第二次脱色 和第二次离子交换,其中,第二次蒸发如步骤(3)所述,得到F42果葡糖 浆。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
(1)淀粉制浆
将制浆用水(自来水脱盐率为95%,氯化钠浓度为30ppm,氯化钙浓度 为50ppm)与玉米淀粉进行混合,制浆用水的用量使得制备的淀粉乳的含量 为33重量%,并将淀粉乳的pH值调节至5.5。
(2)液化
将得到的淀粉乳与总酶量88%的淀粉酶(诺维信公司或杰能科公司,α- 淀粉酶,本发明实施例中均为此淀粉酶)混合,将该混合物与蒸汽接触,接 触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为110℃,并在该温度下保持10 分钟,从而实现高温喷射液化;其中,相对于每吨干淀粉,淀粉酶的总用量 为0.13kg,得到酶解产物。
(3)闪蒸
将步骤(2)所得液化液输送至第一闪蒸罐(闪蒸罐压力约0.05MPa) 进行闪蒸,并降温至95℃,得到的第一闪蒸汽通过管线引入到后续的第二蒸 发效体中(蒸发室温度为75℃)作为其蒸发的热量。然后将剩余的部分淀粉 酶加入到闪蒸液中,得到第一闪蒸液,然后将所述第一闪蒸液以底部切线的 方式引入到层流柱中,并在95℃下维持2.5小时,出料后调节其pH值为4.3。
将所得调节pH后的第一闪蒸液输送至第二闪蒸罐,(闪蒸罐压力约 0.1MPa),得到87℃的第二闪蒸液,得到的第二闪蒸汽通过管线引入到第一 蒸发效体中(蒸发室温度为68℃)作为其蒸发的热量。
将所得第二闪蒸液输送至第三闪蒸罐,(闪蒸罐压力约0.05MPa),得到 73℃的第三闪蒸液,得到的第三闪蒸汽通过管线引入到后续的第二蒸发效体 中作为其蒸发的热量。
其中,每次闪蒸后达到的温度通过控制连接在各回路上的自控阀连锁的 开度进行调节。
其中,在将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽分别输送至相应的蒸 发效体前,分别将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽进行旋流处理。旋 流处理的条件使得闪蒸汽的COD不得超过50ppm。
其余步骤均按照实施例1的方法进行。记录生蒸汽的消耗量以及F42果 葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
(1)淀粉制浆
将制浆用水(自来水脱盐率为99%,氯化钠浓度为50ppm,氯化钙浓度 为30ppm)与玉米淀粉进行混合,制浆用水的用量使得制备的淀粉乳的含量 为38重量%,并将淀粉乳的pH值调节至5.9。
(2)液化
将得到的淀粉乳与总酶量85%的淀粉酶(诺维信公司或杰能科公司,α- 淀粉酶,本发明实施例中均为此淀粉酶)混合,将该混合物与蒸汽接触,接 触的条件使得与蒸汽接触后的混合物的温度为120℃,并在该温度下保持4 分钟,从而实现高温喷射液化;其中,相对于每吨干淀粉,淀粉酶的总用量 为0.18kg,得到酶解产物。
(3)闪蒸
将步骤(2)所得液化液输送至第一闪蒸罐(闪蒸罐压力约0.1MPa)进 行闪蒸,并降温至97℃,得到的第一闪蒸汽通过管线引入到后续的第二蒸发 效体中(蒸发室温度为78℃)作为其蒸发的热量。然后将剩余的部分淀粉酶 加入到闪蒸液中,得到第一闪蒸液,然后将所述第一闪蒸液以底部切线的方 式引入到层流柱中,并在97℃下维持1.5小时,出料后调节其pH值为4.0。
将所得调节pH后的第一闪蒸液输送至第二闪蒸罐,(闪蒸罐压力约 0.05MPa),得到83℃的第二闪蒸液,得到的第二闪蒸汽通过管线引入到第 一蒸发效体中(蒸发室温度为72℃)作为其蒸发的热量。
将所得第二闪蒸液输送至第三闪蒸罐,(闪蒸罐压力约0.1MPa),得到 77℃的第三闪蒸液,得到的第三闪蒸汽通过管线引入到后续的第二蒸发效体 中作为其蒸发的热量。
其中,每次闪蒸后达到的温度通过控制连接在各回路上的自控阀连锁的 开度进行调节。
其中,在将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽分别输送至相应的蒸 发效体前,分别将第一闪蒸汽、第二闪蒸汽和第三闪蒸汽进行旋流处理。旋 流处理的条件使得闪蒸汽的COD不得超过50ppm。
其余步骤均按照实施例1的方法进行。记录生蒸汽的消耗量以及F42果 葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,在将第一闪蒸汽、 第二闪蒸汽和第三闪蒸汽分别输送至相应的蒸发效体前,不将第一闪蒸汽、 第二闪蒸汽和第三闪蒸汽进行旋流处理。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,不将第一次闪蒸 所得第一闪蒸液引入层流柱,而是直接调整pH值后进行第二次闪蒸。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,不以底部切线的 形式将第一闪蒸液引入到层流柱中。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,在第二次闪蒸后 调整第二闪蒸液的pH值,而不调整第一闪蒸液的pH值。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例8
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,制浆用水使用的 是加入等量氯化钠和氯化钙的纯净水。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例9
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,制浆用水使用的 是加入等量氯化钠和氯化钙的未脱盐的自来水。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
实施例10
本实施例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,第一部分淀粉酶 为中淀粉酶用量的75%。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得,结果见表1率。
对比例1
本对比例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,第二次蒸发的热 量由第一次闪蒸所得第一闪蒸汽和第二次闪蒸所得第二闪蒸汽的余热提供, 第一次蒸发的热量由第三次闪蒸所得第三闪蒸汽的余热提供。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
对比例2
本对比例用于说明本发明提供的果葡糖浆的制备方法
按照实施例1的方法进行果葡糖浆的制备,不同的是,仅进行一次闪蒸, 并通过循环冷却水将液化液温度降温至75℃,并且闪蒸所得闪蒸汽的余热依 次提供给第二次蒸发的蒸发效体,根据实际情况,决定是否补入新蒸汽。
记录生蒸汽的消耗量以及F42果葡糖浆的得率,结果见表1。
表1
实施例/对比例 蒸汽消耗/淀粉(t/t) F42果葡糖浆的得率% 实施例1 0.3 108.5 实施例2 0.3 108.3 实施例3 0.3 108.4 实施例4 0.4 108.3 实施例5 0.3 105.8 实施例6 0.3 106.3 实施例7 0.3 107.0 实施例8 0.3 107.1 实施例9 0.3 103.6 实施例10 0.3 104.3 对比例1 0.5 108.0 对比例2 0.6 107.5
注:其中,0.3t/t的蒸汽消耗为液化所用蒸汽
由以上表1可以看出,在果葡糖浆生产的过程中,通过三次闪蒸对液化 液进行降温,并且第一次蒸发的热量由第二次闪蒸所得的第二闪蒸汽的余热 提供,第二次蒸发的热量由第一次闪蒸和第三次闪蒸所得的第一闪蒸汽和第 三闪蒸汽的余热提供,有效地节省了果葡糖浆生产过程中的蒸汽消耗,还提 高了液化效率。在优选的情况下,第一次闪蒸结束后,将第一闪蒸液引入到 层流柱中恒温维持1.5-2.5小时,出料后将第一闪蒸液的pH值调节至4-4.5; 以底部切线的形式将第一闪蒸液引入层流柱中;使用脱盐并优选加入氯化钙 和氯化钙的自来水对淀粉进行制浆,在液化过程中,将制备的淀粉乳和总酶 量的85-90%的淀粉酶混合,然后再与剩余部分淀粉酶混合,能够进一步的 节省能耗(蒸发环节能够完全取消生蒸汽的使用),提高液化效率,从而提 高最终的果葡糖浆的得率。具有较高的经济效益和社会效益。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必 要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其 不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。