CN108754036A - 淀粉糖浆提纯浓缩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种淀粉糖浆提纯浓缩方法，涉及糖浆生产技术领域，包括以下步骤①板框过滤：糖浆通入板框压滤机进行压榨过滤；②离子过滤：将步骤①中过滤完的糖浆通入若干组离子交换器组中去除糖浆中的杂质离子；在阳离子交换器中置有阳离子交换树脂，在阴离子交换器中置有阴离子交换树脂；③蒸发浓缩：将步骤②中过净化的糖浆通入降膜蒸发器中蒸发浓缩；降膜蒸发器连通有对其内部加热的加热装置；通过板框压滤机对糖浆进行初步的快速过滤，之后糖浆在离子交换器中净化掉杂质离子，从而获得干净、纯度高的糖浆；之后将糖浆通入降膜蒸发器中进行浓缩，通过加设加热装置，增加降膜蒸发器的工作温度，缩短浓缩时间。

Description

淀粉糖浆提纯浓缩方法
技术领域
本发明涉及糖浆生产技术领域，更具体地说，它涉及一种淀粉糖浆提纯浓缩方法。
背景技术
淀粉糖浆，是指淀粉的不完全水解产物。为无色、透明、粘稠的液体。储存性好，无结晶析出，糖组分为葡萄糖、低聚糖、糊精等。各组分的含量比例因水解程度和生产工艺的差异而不同。
授权公告号为CN101565762B的中国发明专利公开了一种淀粉糖生产工艺，包括磨米、液化、脱渣、糖化、脱色、离子交换、浓缩、包装等步骤，该发明采用了离子交换和四效蒸发浓缩技术对糖浆进行净化和浓缩。
在离子交换过程中使用到的离子交换树脂，在多次使用后，其所含的官能团容易发生饱和，从而影响净化的效果；同时四效蒸发需要用到的四个串联的降膜蒸发器对糖浆进行多次浓缩，糖浆加热时间长，容易发生美拉德反应产生色素，又因其单个浓缩效率较低，导致整体的浓缩效率不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种淀粉糖浆提纯浓缩方法，利用该方法能够制得纯度更高的糖浆，同时提高生产效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种淀粉糖浆提纯浓缩方法，包括以下步骤：
①板框过滤：糖浆加入稀盐酸或稀纯碱调整pH值在4.8 -5.0之间，之后加入助滤剂混合均匀；将混合好的糖浆通入板框压滤机进行压榨过滤；
②离子过滤：将步骤①中过滤完的糖浆通入若干组离子交换器组中去除糖浆中的杂质离子；每组所述离子交换器组包括一个阳离子交换器和一个阴离子交换器；所述阳离子交换器和所述阴离子交换器串联；在所述阳离子交换器中置有阳离子交换树脂，在所述阴离子交换器中置有阴离子交换树脂；所述离子交换器组中至少有一组作为备用；
③蒸发浓缩：将步骤②中过滤完的糖浆通入降膜蒸发器中蒸发浓缩，之后导入储存罐储藏；所述降膜蒸发器连通有对其内部加热的加热装置。
如此设置，通过板框压滤机对糖浆进行初步的快速过滤，之后糖浆在离子交换器中去除掉杂质离子，当有离子交换器组发生离子交换树脂饱和时，可将糖浆转移至备用组再过滤；从而获得干净、纯度高的糖浆，同时保证过滤效率；之后将糖浆通入降膜蒸发器中进行浓缩，通过加设加热装置，增加降膜蒸发器的工作温度，从而缩短浓缩时间，提高浓缩效率。
进一步设置：在步骤①中，所述助滤剂包括珍珠岩助滤剂和活性炭粉。
如此设置，珍珠岩助滤剂是由惰性非晶玻璃体粒子组成的白色固体粉末，无任何异味，本身不含有机物，化学稳定性强，不会影响被过滤液体的色、香、味；活性炭结构稳定，具有去除有机物、重金属、细菌等有害物质；两者结合使用，能够有效地在初步过滤中获得较为纯净的糖浆。
进一步设置：所述离子交换器组不少于3组，所述阳离子交换器和所述阴离子交换器交替串联；过滤时至少有2组相邻的所述离子交换器组工作。
如此设置，经过两组离子交换过滤，使得糖浆中的杂质阴阳离子的含量降到最低，从而获得高纯度的糖浆；同时至少留有一组离子交换器组作为备用，保证前两组中任一组离子交换树脂在饱和后还能有设备正常工作，避免因更换离子交换树脂而影响效率。
进一步设置：在步骤②中，所述阳离子交换器和所述阴离子交换器的顶部均设置糖浆入口，底部均设置糖浆出口；所述糖浆入口和所述糖浆出口通过管道连通，所述管道连接有泵体。
如此设置，糖浆从离子交换器顶部进入与离子交换树脂进行离子交换后从离子交换器底部排出，从而避免过滤时产生的浮渣被带到下一离子交换器中，提高糖浆的纯净度。
进一步设置：所述阳离子交换树脂充满所述阳离子交换器，所述阴离子交换树脂充满所述阴离子交换器。
如此设置，充满的离子交换树脂能够充分与糖浆混合，使单个离子交换器的例子交换量最大化；经过多次过滤，从而使糖浆中的杂质离子含量降到最低，同时提高离子交换效率。
进一步设置：在所述阳离子交换器和所述阴离子交换器的顶部均设置有用于排渣的溢流管。
如此设置，通过加设溢流管，便于将糖浆过滤时产生的浮渣及时排走，从而避免杂质再被冲入糖浆中。
进一步设置：所述加热装置为机械式蒸汽再压缩机；所述降膜蒸发器连接有分离器，所述分离器连接所述机械式蒸汽再压缩机；所述降膜蒸发器内部设置有外管用于通入加热蒸汽，所述外管内置有内管用于通入糖浆；所述机械式蒸汽再压缩机的进气端与所述分离器连通，所述机械式蒸汽再压缩机的排气端与所述外管连通。
如此设置，糖浆在降膜蒸发器中浓缩后经分离器分离出水蒸气，之后水蒸气进入机械式蒸汽再压缩机加热后再通入降膜蒸发器的外管中，从而进一步提高浓缩温度，加快浓缩速度；同时减少外部接入的蒸汽量。
进一步设置：在步骤③中，所述降膜蒸发器在工作时其内部压强小于标准大气压强。
如此设置，通过降低压强，从而降低水的沸点，加快蒸发，进一步提高浓缩效率以及降低能耗。
进一步设置：在所述分离器连接的输出管道、降膜蒸发器连接的输出管道上均密封套设有加热筒；所述机械式蒸汽再压缩机的出气端设置有分支管道连通所述加热筒。
如此设置，通过将热蒸汽通入加热筒，对输送管道内的糖浆起到加热保温的作用，从而降低糖浆的黏度，使糖浆保持较好的流动性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过多组离子交换器对糖浆进行离子交换，能够最大限度地去除糖浆中的杂质离子；从而获得干净、纯度高的糖浆；
2.机械式蒸汽再压缩机与降膜蒸发器配合使用，提高了浓缩速度；同时减少了外加蒸汽用量。
附图说明
图1为淀粉糖浆提纯浓缩方法的流程示意图；
图2为离子交换器组的结构示意图；
图3为加热装置的结构示意图。
图中：1、离子交换器组；、阳离子交换器；、阴离子交换器；2、降膜蒸发器；3、加热装置；4、溢流管；5、外管；6、内管；7、分离器；8、加热筒。
具体实施方式
参照图1至图3对淀粉糖浆提纯浓缩方法做进一步说明。
一种淀粉糖浆提纯浓缩方法，结合图1，包括以下步骤：
①板框过滤：糖浆加入稀盐酸或稀纯碱调整pH值在4.8-5.0之间对之前工序中糖化液进行蛋白等电点凝聚，之后加入助滤剂混合均匀，将混合好的糖浆通入板框压滤机进行压榨过滤。具体地，助滤剂包括珍珠岩助滤剂和活性炭粉，两者按照1:1混合；助滤剂投放量占糖浆质量的0.5%-1%。
②离子过滤：结合图2，将步骤①中过滤完的糖浆通入若干组离子交换器组1中去除糖浆中的杂质离子；具体地，离子交换器组1不少于3组，阳离子交换器和阴离子交换器交替串联，且过滤时至少有2组相邻的离子交换器组工作，同时保证有至少一组处于备用状态。每组离子交换器组1包括一个阳离子交换器和一个阴离子交换器；阳离子交换器和阴离子交换器串联；在阳离子交换器中置有阳离子交换树脂，在阴离子交换器中置有阴离子交换树脂。
③蒸发浓缩：结合图3，将步骤②中过滤完的糖浆通入降膜蒸发器2中蒸发浓缩，之后导入储存罐储藏；降膜蒸发器2连通有对其内部加热的加热装置3。具体地，加热装置3为机械式蒸汽再压缩机；降膜蒸发器2连接有分离器7，分离器7与机械式蒸汽再压缩机连接；降膜蒸发器2内部设置有外管5用于通入加热蒸汽，外管5内置有内管6用于通入糖浆；机械式蒸汽再压缩机的进气端与分离器7连通，机械式蒸汽再压缩机的排气端与蒸汽管道并联后连通外管5；降膜蒸发器2在工作时需控制其内部压强小于标准大气压强。
作为优化，结合图 2，在步骤②中，阳离子交换器和阴离子交换器的顶部均设置糖浆入口，底部均设置糖浆出口；糖浆入口和糖浆出口通过管道连通，管道连接有泵体。在阳离子交换器和阴离子交换器的顶部均设置有用于排渣的溢流管4。阳离子交换树脂充满阳离子交换器，阴离子交换树脂充满阴离子交换器。
离子交换过程：糖浆先进入阳离子交换器与阳离子交换树脂接触，糖浆中的钠离子、镁离子、钙离子等杂质阳离子与阳离子交换树脂中的官能团发生置换反应，从而将杂质离子吸收并置换出氢离子。之后糖浆再通入阴离子交换器中与阴离子交换树脂接触，糖浆中的杂质阴离子与阴离子交换树脂中的官能团发生置换反应，从而将杂质阴离子吸收并置换出氢氧根离子，而氢氧根离子与氢离子结合形成水分子。经过两组离子交换器的过滤，从而得到纯净的糖浆；当第一组离子交换器组因多次过滤而出现离子交换树脂饱和的情况时，可开通第三组离子交换器组继续过滤，以不影响过滤效率。
作为进一步优化，在分离器7连接的输出管道、降膜蒸发器2连接的输出管道上均密封套设有加热筒8；机械式蒸汽再压缩机的出气端设置有分支管道连通加热筒8。
糖浆浓缩过程：结合图3，糖浆经过离子交换过滤后，从降膜蒸发器2上端通入内管6，同时将蒸汽通入外管5对内管6进行加热。糖浆受热后，其中的水分开始蒸发，在泵的作用下被加热的糖浆从降膜蒸发器2的下方进入分离器7，分离器7将水蒸气从糖浆中分离；之后糖浆在泵的作用下回流到内管6中继续浓缩。被分离出的水蒸气进入机械式蒸汽再压缩机，在压缩机做功下水蒸气被再次加热并送入降膜蒸发器2的外管5中，从而进一步提升对内管6中糖浆的加热温度以加速糖浆的浓缩。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种淀粉糖浆提纯浓缩方法，特征在于：包括以下步骤：
①板框过滤：糖浆加入稀盐酸或稀纯碱调整pH值在4.8-5.0之间，之后加入助滤剂混合均匀；将混合好的糖浆通入板框压滤机进行压榨过滤；
②离子过滤：将步骤①中过滤完的糖浆通入若干组离子交换器组中去除糖浆中的杂质离子；每组所述离子交换器组包括一个阳离子交换器和一个阴离子交换器；所述阳离子交换器和所述阴离子交换器串联；在所述阳离子交换器中置有阳离子交换树脂，在所述阴离子交换器中置有阴离子交换树脂；所述离子交换器组中至少有一组作为备用；
③蒸发浓缩：将步骤②中过滤完的糖浆通入降膜蒸发器（2）中蒸发浓缩，之后导入储存罐储藏；所述降膜蒸发器（2）连通有对其内部加热的加热装置（3）。
2.根据权利要求1所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：在步骤①中，所述助滤剂包括珍珠岩助滤剂和活性炭粉。
3.根据权利要求1所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：所述离子交换器组不少于3组，所述阳离子交换器和所述阴离子交换器交替串联；过滤时至少有2组相邻的所述离子交换器组工作。
4.根据权利要求3所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：在步骤②中，所述阳离子交换器和所述阴离子交换器的顶部均设置糖浆入口，底部均设置糖浆出口；所述糖浆入口和所述糖浆出口通过管道连通，所述管道连接有泵体。
5.根据权利要求3所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：所述阳离子交换树脂充满所述阳离子交换器，所述阴离子交换树脂充满所述阴离子交换器。
6.根据权利要求3所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：在所述阳离子交换器和所述阴离子交换器的顶部均设置有用于排渣的溢流管（4）。
7.根据权利要求1所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：所述加热装置（3）为机械式蒸汽再压缩机；所述降膜蒸发器（2）连接有分离器（7），所述分离器（7）连接所述机械式蒸汽再压缩机；所述降膜蒸发器（2）内部设置有外管（5）用于通入加热蒸汽，所述外管（5）内置有内管（6）用于通入糖浆；所述机械式蒸汽再压缩机的进气端与所述分离器（7）连通，所述机械式蒸汽再压缩机的排气端与所述外管（5）连通。
8.根据权利要求7所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：在步骤③中，所述降膜蒸发器（2）在工作时其内部压强小于标准大气压强。
9.根据权利要求7所述的淀粉糖浆提纯浓缩方法，其特征在于：在所述分离器（7）连接的输出管道、降膜蒸发器（2）连接的输出管道上均密封套设有加热筒（8）；所述机械式蒸汽再压缩机的出气端设置有分支管道连通所述加热筒（8）。
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