CN103480312A

CN103480312A - 一种管式美拉德反应设备

Info

Publication number: CN103480312A
Application number: CN201310430369.1A
Authority: CN
Inventors: 崔继春
Original assignee: GEA Process Engineering Chinese Co Ltd
Current assignee: GEA Process Engineering Chinese Co Ltd
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: CN103480312B

Abstract

本发明公开了一种管式美拉德反应设备，其特征在于：包括储料罐、加热部、美拉德反应部、冷却部以及连接各部件之间的输送管路，所述储料罐上设有原料进口及出料口，所述出料口经输送管路与所述加热部连接，加热后的物料经输送管路送至所述美拉德反应部内，所述美拉德反应部由带有保温层的美拉德反应管路构成，反应后的物料经输送管路送至所述冷却部内，冷却后产品自输送管路出口送出，其中，所述输送管路上设有至少一个流量计，所述美拉德反应管路的长度为物料的流速×流经的时间。本发明实现了连续式美拉德反应方式，提高了反应速度及反应物的一致性、稳定性，降低了生产成本，适用于各类美拉德反应加工的需求。

Description

一种管式美拉德反应设备

技术领域

本发明涉及一种食品加工领域的技术，具体涉及一种管式美拉德反应器，可用于制作香味料、奶制品等需要美拉德反应的食品加工中。

背景技术

美拉德反应一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产应用之中，又称为“非酶棕色化反应”。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的，故称为美拉德反应。其反应产物的添加可以对食物的色泽、香味有着非常显著的影响，主要运用于肉制品、奶制品、腌肉制品等的食品加工中。

目前，工业上所使用的美拉德反应技术均为间歇式的美拉德反应技术，还没有一种连续式的加工设备，这种间歇式的方法最大缺点是升温慢、受热不均匀、每批次产品存在明显差异、过程不连续化、增加了包装和人工成本、占地大、生产效率低。

发明内容

本发明目的是提供一种管式美拉德反应设备，使用该设备，可实现连续式的美拉德反应，提高产品质量及效率，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种管式美拉德反应设备，包括储料罐、加热部、美拉德反应部、冷却部以及连接各部件之间的输送管路，所述储料罐上设有原料进口及出料口，所述出料口经输送管路与所述加热部连接，加热后的物料经输送管路送至所述美拉德反应部内，所述美拉德反应部由带有保温层的美拉德反应管路构成，反应后的物料经输送管路送至所述冷却部内，冷却后产品自输送管路出口送出，其中，所述输送管路上设有至少一个流量计，所述美拉德反应管路的长度为物料的流速×流经的时间。

上述技术方案中，储料罐、加热部、美拉德反应部及冷却部，各部之间通过输送管路连接成为一个整体，构成一整套设备，而非单独分立的部件，因此，本发明为一连续式的加工方式，保证了反应温度的稳定，产品的一致性，以及以往分立设备加工的诸多不足得到弥补。可用于各类需要使用到美拉德反应的食品加工，加工方式为：根据反应产物特征的区别，按常规技术配制不同的还原糖，氨基酸种类和含量以及水分含量所组成的美拉德反应物料，首先，在短时间内，将反应物料经加热部快速升温至美拉德反应所需的温度100℃～150℃，然后进入保温效果的美拉德管路反应，再通过控制物料的流速和保温管长度来控制美拉德反应时间，反应时间在1～10分钟范围内选用。

上述技术方案中，所述加热部由第一级加热器、第二级加热器及蛋白质稳定管路构成，所述蛋白质稳定管路设置于第一、第二级加热器之间，所述第一、第二级加热器分别由蒸汽或水加热器构成。

进一步的技术方案为，所述蛋白质稳定管路为带有保温层的输送管路，所述物料经过该蛋白质稳定管路的时间为40秒～80秒。物料需要在某一温度下保持一定时间，称之为蛋白质稳定，管路的长度可通过流速及经过的时间来确定。

上述技术方案中，所述储料罐与加热部之间的输送管路上设有高压泵。

上述技术方案中，所述冷却部由至少两级冷却器组成，前级冷却器与后级冷却器之间设有均质机，用于奶制品等稠粘度高的食品生产加工中。

进一步的技术方案为，所述冷却部由前、中、后三级冷却器组成，前级冷却器由循环水冷却器构成，中级冷却器由循环塔水冷却器构成，后级冷却器由冰水冷却器构成，所述均质机串接于所述前级冷却器与中级冷却器之间。

上述技术方案中，所述储料罐内设有搅拌轴及加水口，用于对物料的搅拌。

上述技术方案中，所述储料罐上设有产品回流口，回收产品可通过产品回流口回收，再次投入生产加工。

上述技术方案中，包括一带有软件程序的控制器，所述加热部、美拉德反应部及冷却部的出、入口处分别设有温度计，所述控制器输入端与各个温度计输出端以及各个所述流量计的输出端连接，控制器的输出端分别与所述加热部及冷却部的控制端连接。控制器接收设置于各部分处的温度数据和流量数据，与额定预存信息进行对比，超出数据范围时，控制器需要发出指令，调整对应位置的加热部或冷却部的工作状态，使温度或流速符合反应要求。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明主要由加热部、美拉德反应部及冷却部组成，各个部件之间由输送管路连接构成一个整体，实现连续式美拉德反应加工方式，可以节约包装、人工成本、能源、水等，降低反应所耗的成本；

2．本发明由控制器监测温度计、流量计的数据，控制各部件的工作状态，实现相对准确而恒定的反应温度和反应时间，反应过程易于控制，确保产品的生产效率及品质的一致性，所生产的物料风味和色泽稳定。

附图说明

图1是本发明实施例一的管路连接结构示意图；

图2是本发明实施例二的管路连接结构示意图。

其中：1、储料罐；2、美拉德反应管路；3、第一级水加热器；4、第二级水加热器；5、蛋白质稳定管路；6、循环水冷却器；7、冰水冷却器；8、高压泵；9、加热部；10、美拉德反应部；11、均质机；12、冷却部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1所示，一种管式美拉德反应设备，包括储料罐1、加热部、美拉德反应部、冷却部、连接各部件之间的输送管路及带有软件程序的控制器，所述储料罐上设有原料进口及出料口，所述出料口经输送管路与所述加热部连接，加热后的物料经输送管路送至所述美拉德反应部内，所述美拉德反应部由带有保温层的美拉德反应管路2构成，反应后的物料经输送管路送至所述冷却部内，冷却后产品自输送管路出口送出；其中，所述输送管路上设有至少一个流量计，测得流量为u，所述美拉德反应管路2的长度s为物料的流速u×流经的时间t；所述加热部、美拉德反应部及冷却部的出、入口处分别设有温度计，所述控制器输入端与各个温度计输出端以及各个所述流量计的输出端连接，控制器的输出端分别与所述加热部及冷却部的控制端连接，由控制器监测各温度计及流量计的数据，及时修整各部件工作状态，符合反应要求。由于美拉德反应管路2长度的确定及控制器对流速的控制，从而获得稳定的反应时间，确保产品的一致性及稳定性。

如图1所示，所述加热部由第一级水加热器3、第二级水加热器4及蛋白质稳定管路5构成，所述蛋白质稳定管路5设置于第一级水加热器3、第二级水加热器4之间，所述蛋白质稳定管路5为带有保温层的输送管路，所述物料经过该蛋白质稳定管路5的时间为70秒，蛋白质稳定管路5的长度可由物料经过该管路所需要的时间来确定。所述冷却部由前、后两级冷却器组成，前级冷却器由循环水冷却器6构成，后级冷却器由冰水冷却器7构成，冷却后的产品可通过泵被输送出去，进入后续的配料系统。

本实施例中，可配制低粘度值的香料。将配制好、搅拌均匀的美拉德反应物料送至储料罐1中，而后输送至加热部内，通过热水的热交换将物料快速升温至美拉德反应所需的温度后，进入具有保温功能的美拉德反应管路2中，并且通过控制器控制物料的流速来控制美拉德反应时间，反应时间在1-10分钟范围内选用，当反应物料到达管路终点即美拉德反应结束，然后进入冷却部：先降温至60℃～70℃，再通过冰水的热交换降温至20℃～40℃，此时的物料可以通过泵输送到暂存罐后进入工业化生产。

实施例二：参见图2所示，一种管式美拉德反应设备，包括储料罐1、高压泵8、加热部9、美拉德反应部10、均质机11、冷却部12、连接各部件之间的输送管路及带有软件程序的控制器，所述储料罐1上设有原料进口、加水口、产品回流口及出料口，储料罐1内设有搅拌轴，所述出料口经输送管路与所述加热部9连接，所述加热部9由第一级蒸汽加热器、第二级蒸汽加热器及蛋白质稳定管路构成，所述蛋白质稳定管路设置于第一、第二级蒸汽加热器之间，所述蛋白质稳定管路为带有保温层的输送管路，所述物料经过该蛋白质稳定管路的时间为50秒，加热后的物料经输送管路送至所述美拉德反应部10内，所述美拉德反应部10由带有保温层的美拉德反应管路构成，反应后的物料经输送管路送至所述冷却部12内，冷却部12由前、中、后三级冷却器组成，前级冷却器由循环水冷却器构成，中级冷却器由循环塔水冷却器构成，后级冷却器由冰水冷却器构成，所述均质机11串接于所述前级冷却器与中级冷却器之间，冷却后产品自输送管路出口送出，其中，所述加热部9进口处及美拉德反应管进口处的输送管路上分别设有一个流量计，所述美拉德反应管路的长度s为物料的流速×流经的时间；所述加热部9、美拉德反应部10及冷却部12的出、入口处分别设有温度计，所述控制器输入端与各个温度计输出端以及各个所述流量计的输出端连接，控制器的输出端分别与所述加热部9、冷却部12、高压泵8的控制端连接，由控制器监测各温度计及流量计的数据，及时修整各部件工作状态，符合反应要求。

本实施例中，用于加工奶制品。由奶粉含量20%～50%，白糖含量20%～50%以及水分含量20%～40%所组成的美拉德反应物料在40℃～65℃储料罐1内搅拌均匀，得反应物料，用4t/h高压泵8输送，通过热交换将物料快速升温至90℃后进入具有保温功能的蛋白质稳定管路中，反应时间在50秒，再升温至110℃后，进入具有保温功能的美拉德反应管路中，反应时间在6分钟，当反应物料到达反应管路终点即美拉德反应结束，然后进入冷却部：先降温至70℃由均质机均质，再通过塔水和冰水冷却器的热交换降温至30℃，物料被泵输送出，进入后面的配料系统。

Claims

1.一种管式美拉德反应设备，其特征在于：包括储料罐、加热部、美拉德反应部、冷却部以及连接各部件之间的输送管路，所述储料罐上设有原料进口及出料口，所述出料口经输送管路与所述加热部连接，加热后的物料经输送管路送至所述美拉德反应部内，所述美拉德反应部由带有保温层的美拉德反应管路构成，反应后的物料经输送管路送至所述冷却部内，冷却后产品自输送管路出口送出，其中，所述输送管路上设有至少一个流量计，所述美拉德反应管路的长度为物料的流速×流经的时间。

2.根据权利要求1所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述加热部由第一级加热器、第二级加热器及蛋白质稳定管路构成，所述蛋白质稳定管路设置于第一、第二级加热器之间，所述第一、第二级加热器分别由蒸汽或水加热器构成。

3.根据权利要求2所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述蛋白质稳定管路为带有保温层的输送管路，所述物料经过该蛋白质稳定管路的时间为40秒～80秒。

4.根据权利要求1所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述储料罐与加热部之间的输送管路上设有高压泵。

5.根据权利要求1所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述冷却部由至少两级冷却器组成，前级冷却器与后级冷却器之间设有均质机。

6.根据权利要求5所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述冷却部由前、中、后三级冷却器组成，前级冷却器由循环水冷却器构成，中级冷却器由循环塔水冷却器构成，后级冷却器由冰水冷却器构成，所述均质机串接于所述前级冷却器与中级冷却器之间。

7.根据权利要求1所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述储料罐内设有搅拌轴及加水口。

8.根据权利要求1或7所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：所述储料罐上设有产品回流口。

9.根据权利要求1所述的管式美拉德反应设备，其特征在于：还包括一带有软件程序的控制器，所述加热部、美拉德反应部及冷却部的出、入口处分别设有温度计，所述控制器输入端与各个温度计输出端以及各个所述流量计的输出端连接，控制器的输出端分别与所述加热部及冷却部的控制端连接。