CN103540691A - 一种结晶果糖结晶工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种结晶工艺，更具体的讲是一种结晶果糖生产过程中的结晶工艺，包括卧式结晶机初步结晶和立式结晶机深度结晶，本发明的有益效果是：增加一个小型卧式结晶机对糖浆进行初步结晶，不需要较高的干物浓度，通过控制PH、过饱和度、晶种比例以及初步结晶和深度结晶相结合的方式，提高了结晶收率，结晶收率可达53%左右；降低了干物浓度，从而减少了蒸发浓缩时蒸汽的使用量，物料干物浓度降低，更易于结晶机转动搅拌系统的转动，减小机械阻力，提高设备使用效能；降低了干物浓度，从而降低了结晶的初始温度，温度降低使得结晶周期缩短，提高了结晶效率，提高了设备利用率，冰水用量降低，节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种结晶工艺，更具体的讲是一种结晶果糖生产过程中的结晶工艺。
背景技术
果糖是葡萄糖的同分异构体，但其甜度为蔗糖的1.8倍（葡萄糖甜度为蔗糖的0.8倍左右），在人体内的代谢比葡萄糖快，容易被机体吸收，且不依赖胰岛素，对血糖影响很小，适用于葡萄糖代谢及肝功能不全的患者补充能量，同时它还具有促进益生菌繁殖，改善肠功能和代谢，不致龋齿等特性。因其具有低热量性，不引起血糖升高，不刺激胰岛素分泌，与脂肪同食，可抑制人体脂肪的过量储存，以及抑制龋齿、促进钙的吸收等特性成果了高端食用糖产品，具有广泛的使用途径。
结晶果糖作为一种重要的营养甜味剂，难以用于各种食品配方中，原因是价格昂贵。其原因是我国果糖工业化生产技术尤其是结晶果糖生产技术较落后，生产规模不大。
目前，结晶果糖的结晶工艺，是先通过蒸发浓缩，使用蒸发器将糖浆的干物浓度浓缩到88%以上，温度为65℃以上，加入立式结晶机中，结晶用冰水用量为210m3/h，温度为8℃，搅拌结晶，时间为180小时。
通过上述方法结晶的结晶收率为约为45%，结晶收率较低，不利于企业的大规模生产和发展。
上述工艺中，需要将干物浓度提高到88%以上，需要使用较大量的蒸汽，而且由于干物浓度较高，阻力较大，不利于结晶机搅拌系统的转动，降低了设备使用效能。
同时，由于干物浓度较高，因此结晶初始温度为65℃以上，结晶周期长，冰水用量大，效率低，若直接降低初始温度，由于干物浓度较高，糖浆在输送过程中会出现结晶显现，阻塞管道。
发明内容
针对以上不足，本发明提供了一种能源利用少、结晶效率和结晶收率高的结晶果糖的结晶工艺，该工艺在立式结晶机之前添加了一个卧式结晶机进行初步结晶，从而使得干物浓度降低为70-75%，由于干物浓度低，从而减少了蒸汽的消耗，也使得结晶初始温度降低为60℃，初始温度降低，使得结晶周期缩短，冰水用量降低，而且提高了收率，收率可达53%左右。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种结晶果糖结晶工艺，包括卧式结晶机初步结晶和立式结晶机深度结晶。
上述卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70-75%， PH为4.5-6.0的糖浆进行降温，降温到55-60℃进入过饱和状态，加入糖浆质量8-10%的晶种后，以12m3/h流量加入卧式结晶机中，经过78-80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3-4转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度48℃～50℃。
作为上述糖浆PH的优化，糖浆的PH为5.5。
上述糖浆降温到60℃进入过饱和状态，当温度小于55℃后由于结晶会阻塞管道。
上述过饱和状态的过饱和度为1.12。
上述卧式结晶机的容积为40m3。
上述立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3-4转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，降温时间为78-80小时进行结晶，形成结晶糖膏。
上述结晶糖膏温度为：28℃～30℃。
上述立式结晶机的容积为120m3。
本发明的有益效果是：
（1） 增加一个小型卧式结晶机对糖浆进行初步结晶，不需要较高的干物浓度，通过控制PH、过饱和度、晶种比例以及初步结晶和深度结晶相结合的方式，提高了结晶收率，结晶收率可达53%左右；
（2） 降低了干物浓度，从而减少了蒸发浓缩时蒸汽的使用量，物料干物浓度降低，更易于结晶机转动搅拌系统的转动，减小机械阻力，提高设备使用效能；
（3） 降低了干物浓度，从而降低了结晶的初始温度，温度降低使得结晶周期缩短，提高了结晶效率，提高了设备利用率，冰水用量降低，节约了能源，我们公司原生产5万吨结晶果糖的生产线，结晶果糖时产品生产成本为3256.52元/T，产能提高以后，结晶果糖生产成本3124.37元/T，每吨产品降低生产成本132.15元。
附图说明
图1为本发明实施例1晶体结构图；
图2为本发明实施例2晶体结构图；
图3为本发明实施例3晶体结构图；
图4为本发明实施例4晶体结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以便本领域技术人员可以更好的了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为4.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例2
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.0的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例3
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例4
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为6.0的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例5
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为75%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例6
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量10%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例7
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过78小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为78小时，形成结晶糖膏。
实施例8
卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，加入糖浆质量8%的晶种后，以12m3/h流量加入40m3卧式结晶机中，经过80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为4转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度50℃。
立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的120m3立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为4转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为80小时，形成结晶糖膏。
实施例9
将纯度为95%、干物浓度为70%， PH为5.5的糖浆进行降温，降温到60℃进入过饱和状态，过饱和度为1.12，直接加入立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为4转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为160小时，形成结晶糖膏。
实施例1-实施例4为其他参数确定，仅仅为PH不同，分别对果糖纯度和结晶收率进行测试，得表1。
由表1可以得出，在糖浆PH为5.5时，纯度变化以及结晶收率均为最佳，其结晶收率达到53.04%，同时根据图1-4可以看出，PH为5.5时晶体个头较大，质量好。
对实施例5-实施例9的结晶收率进行计算，得表2。
由表2可以看出，在本工艺参数以及结晶工艺的步骤范围内，结晶收率基本不变，而若直接降低干物浓度和初始温度，采用原有技术即直接立式结晶机结晶，结晶收率很低。
Claims (9)
1.一种结晶果糖结晶工艺，包括卧式结晶机初步结晶和立式结晶机深度结晶。
2.根据权利要求1所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述卧式结晶机初步结晶为：将纯度为95%、干物浓度为70-75%， PH为4.5-6.0的糖浆进行降温，降温到55-60℃进入过饱和状态，加入糖浆质量8-10%的晶种后，以12m3/h流量加入卧式结晶机中，经过78-80小时的时间搅拌、出料，搅拌转速为3-4转/分钟，结晶用冰水用量为47m3/h，冰水温度为8℃，出料温度48℃～50℃。
3.根据权利要求1所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述立式结晶机深度结晶为：卧式结晶机出料自流至卧式结晶机下方串联的立式结晶机，立式结晶机内搅拌转速为3-4转/分钟，结晶用冰水用量为140m3/h，冰水温度为8℃，时间为78-80小时，形成结晶糖膏。
4.根据权利要求2所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述糖浆的PH为5.5。
5.根据权利要求2所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述糖浆降温到60℃进入过饱和状态。
6.根据权利要求2所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述过饱和状态的过饱和度为1.12。
7.根据权利要求2所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述卧式结晶机的容积为40m3。
8.根据权利要求3所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述结晶糖膏温度为：28℃～30℃。
9.根据权利要求3所述的一种结晶果糖结晶工艺，其特征在于：所述立式结晶机的容积为120m3。
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