CN117070348A - 一种水果类固体果糖加工系统及其控制方法 - Google Patents

一种水果类固体果糖加工系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水果类固体果糖加工系统及其控制方法。该加工系统包括果糖加工子系统和二氧化碳冷热联供子系统，通过设置二氧化碳冷热联供子系统以使果糖加工子系统用冷、用热环节能够在适宜的温度下工作，通过物理控制和化学控制减少褐变反应的发生，提高了固体果糖的纯度和品质。同时，传统的浓缩脱水、真空干燥脱水工艺中供热和制冷分别产生了较高的能耗，而本发明的二氧化碳冷热联供子系统能在同一能耗下同时实现供热和制冷，降低了加工系统的能耗。利用该加工系统，通过合理的控制方法能够实现对水果原料果糖制备的高效、高纯度、高品质和加工系统的低能耗运行。

Description

一种水果类固体果糖加工系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及果糖制备技术，具体涉及一种水果类固体果糖加工系统及其控制方法。
背景技术
果糖是天然营养型的甜味剂，具有风味好、甜度高、热值低等特点。与此同时，果糖是己酮糖，代谢不受胰岛素制约，可以供糖尿病患者食用等功能特性。果糖以游离状态存在于水果和蜂蜜中，果糖为无色晶体，易溶于水，熔点为105℃。果糖是所有糖中最甜的一种,它比蔗糖甜1.8倍，广泛用于食品工业，如制糖果、糕点、饮料等。
在制备果糖的过程中，果汁会受到褐变反应的影响使其生成褐色素，从而影响果糖的品质和观感。为了保证果糖结晶物的品质，通过物理控制和化学控制减少褐变反应的发生。其中较为简单有效的方法是将原料果预先热处理，从而降低氧化酶的活性；此外，目前的脱水工艺能耗高，现有工艺在果糖浓缩步骤造成热能的大量消耗，并且在果汁脱水的过程中，持续的加热也会导致发生非酶褐变反应，因此提出使用先加热浓缩脱水后真空冷冻脱水，从而抑制非酶褐变，并且果糖在低温下脱水能够保持其原有的风味和营养成分。
在目前，低碳环保已成为各行业创新发展的标尺，但现有果糖加工过程既需要用热量，也需要冷量，不能满足果糖生产工艺的低碳要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种合理可行、实用性强、效率高、冷热一体化的水果类固体果糖加工系统，以解决果糖加工过程中品质低、能耗高的问题，满足工业制备果糖的需求，并且减少能耗，实现低碳环保。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面，提出了一种水果类固体果糖的加工系统，该加工系统包括果糖加工子系统、二氧化碳冷热联供子系统，其中：
所述果糖加工子系统为非闭环系统，用于将果汁物料加工成固体果糖，在果糖加工子系统中水果经预热、压榨破碎、酶解、浓缩、真空冷冻干燥、结晶、热风干燥后得到固体果糖，所述的果糖加工子系统包括用热单元和用冷单元，其中所述用热单元包括加热物料部分、加热空气部分和加热水部分，所述用冷单元包括冷冻部分和冷凝部分；
所述二氧化碳冷热联供子系统包括两个二氧化碳闭式循环回路，沿二氧化碳流动方向，由第一压缩单元、第一供热单元、第二供热单元和第一降温单元依次连接，第一降温单元出口与第一压缩单元连通形成第一二氧化碳闭式循环回路；由第二压缩单元、第三供热单元、第四供热单元和第二降温单元依次连接，第二降温单元出口与第二压缩单元连通形成第二二氧化碳闭式循环回路；其中，所述第一压缩单元和第二压缩单元用于压缩二氧化碳；所述第一供热单元与加热物料部分进行热交换，将果汁物料加热到浓缩所需温度；所述第二供热单元与加热空气部分进行热交换，将空气加热到热风干燥所需温度；所述第一降温单元与冷冻部分进行热交换，将物料冷却至真空冷冻干燥所需温度；所述第三供热单元与加热水部分进行热交换，将水加热到维持酶解温度；所述第三四供热单元与加热水部分进行热交换，将水加热到维持水果预热处理温度；所述第二降温单元与冷凝部分进行热交换，将物料浓缩后产生的水蒸气冷凝成液态水。
根据本发明的加工系统，通过设置二氧化碳冷热联供子系统以使得果糖加工子系统用冷、用热环节能够在适宜的温度下工作，通过物理控制和化学控制减少褐变反应的发生，从而提高固体果糖的纯度和品质。同时，传统的浓缩脱水、真空干燥脱水工艺中供热和制冷分别产生了较高的能耗，而本发明的二氧化碳冷热联供子系统能在同一能耗下同时实现供热和制冷，从而降低了加工系统的能耗。
在本发明的一些实施例中，参见图2，所述果糖加工子系统沿原料加工方向包括依次连接的预热室12、压榨破碎装置13、粗过滤器14、酶解罐16、精过滤器17、预热换热装置18，预热换热装置18的物料出口与第三换热装置103的物料入口连通，第三换热装置103的物料出口与第一浓缩装置401的物料入口连通，第一浓缩装置401的物料出口与第四换热装置104的物料入口连通，第四换热装置104的物料出口与第二浓缩装置402的物料入口连通，第二浓缩装置402的物料出口与膜过滤器20的物料入口连通，膜过滤器20的物料出口与脱色装置21的物料入口连通，脱色装置21的物料出口与真空冷冻干燥室22的物料入口连通，真空冷冻干燥室22的物料出口与结晶罐25的物料入口连通，结晶罐25的物料出口与热风干燥室26的物料入口连通；所述的第一浓缩装置401的水蒸气出口与第四换热装置104的水蒸气入口连通，第四换热装置104的水蒸气出口与预热换热装置18的水蒸气入口连通，预热换热装置18的水蒸气出口与冷凝水储罐28入口连通；所述第二浓缩装置402的水蒸气出口与第五换热装置105的水蒸气入口连通，第五换热装置105的水蒸气出口与冷凝水储罐28入口连通；所述第一浓缩装置401和第二浓缩装置402的抽真空接口分别与第一真空泵501和第二真空泵502连接。
所述的第一浓缩装置的水蒸气出口与第四换热装置的水蒸气入口连通；所述的第四换热装置的水蒸气出口与预热换热装置的水蒸气入口连通；所述的预热换热装置的水蒸气出口与冷凝水储罐入口连通；所述的第二浓缩装置的水蒸气出口与第五换热装置的水蒸气入口连通；所述的第五换热装置的水蒸气出口与冷凝水储罐入口连通；所述的第一浓缩装置的抽真空接口与第一真空泵的入口连通；所述的第二浓缩装置的抽真空接口与第二真空泵的入口连通；所述的真空冷冻干燥室的真空出口与真空稳压罐的入口连通，途中设置第七电磁阀；所述的真空稳压罐的出口与第三真空泵的入口连通，途中设置第八电磁阀。
进一步的，在果糖加工子系统中设置生物酶添加装置15，所述的生物酶添加装置15出口与酶解罐16的酶入口连通，所述的生物酶可以是一种，也可以是多种。
进一步的，在果糖加工子系统中设置辅料添加装置24，所述的辅料添加装置24的出口与结晶罐25的辅料入口连通，所述的辅料可以是一种，也可以是多种。
进一步的，在所述第一浓缩装置401的物料出口与第四换热装置104的物料入口的连接通路上设有物料输送泵19。
进一步的，所述真空冷冻干燥室22设有抽真空系统，其包括真空稳压罐29和第三真空泵503，所述真空冷冻干燥室22的抽真空接口经第七电磁阀307与真空稳压罐29的入口连通，真空稳压罐29的出口经第八电磁阀308与第三真空泵503连接。
在本发明的一些实施例中，参见图2，所述第一压缩单元包括用于压缩二氧化碳的第一压缩机701；所述第一供热单元包括第三换热装置103，第一压缩机701的二氧化碳出口与第三换热装置103的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第三换热装置103中与果汁物料进行热交换，将果汁物料加热第一浓缩温度送入第一浓缩装置401；所述第二供热单元包括第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602和第六换热装置106，所述第三换热装置103的二氧化碳出口通过设有第四电磁阀304的第一支路与第一风冷换热装置601的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第一风冷换热装置601中与空气进行热交换，使第一风冷换热装置601的出风温度达到热风干燥所需温度，所述第一风冷换热装置601的出风口连通所述热风干燥室26；所述第三换热装置103的二氧化碳出口通过设有第三电磁阀303的第二支路与第二风冷换热装置602的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第二风冷换热装置602中与空气进行热交换，使第二风冷换热装置602的出风温度达到沸石分子筛23的除湿温度，所述第二风冷换热装置602的出风口连通所述沸石分子筛23，所述沸石分子筛23位于所述真空冷冻干燥室22的水汽出口用于吸附升华的水分；所述第三换热装置103的二氧化碳出口通过设有第五电磁阀305的第三支路与第六换热装置106的二氧化碳入口连通，第六换热装置106的水出口与第三水输送泵203的入口连通，第三水输送泵203的出口与结晶罐25的水入口连通，结晶罐25的水出口与第六换热装置106水入口连通，所述第六换热装置106与所述结晶罐25之间形成第三水循环回路3b，二氧化碳在第六换热装置106中与结晶罐25用水进行热交换，将水温维持在结晶所需温度；第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602和第六换热装置106的二氧化碳出口均与第一节流膨胀装置801的入口连通；所述第三换热装置103的二氧化碳出口通过设有第六电磁阀306的第四支路与第一节流膨胀装置801的入口连通；所述第一降温单元包括第一二氧化碳储罐901和第一二氧化碳输送泵111，所述第一节流膨胀装置801的出口与第一二氧化碳储罐901的入口连通，第一二氧化碳储罐901的出口与第一压缩机701的入口连通；所述第一二氧化碳储罐901循环侧的出口与第一二氧化碳输送泵111的入口连通，第一二氧化碳输送泵111的出口与真空冷冻干燥室22的二氧化碳入口连通，真空冷冻干燥室22的二氧化碳出口与第一二氧化碳储罐901循环侧的入口连通，所述真空冷冻干燥室22与所述第一二氧化碳储罐901之间形成第一二氧化碳循环回路1c，循环的二氧化碳使真空冷冻干燥室22冷却；
所述第二压缩单元包括用于压缩二氧化碳的第二压缩机702；所述第三供热单元包括第二换热装置102和第二水输送泵20)，第二换热装置102的水出口与第二水输送泵202的入口连通，第二水输送泵202的出口与酶解罐16水入口连通，酶解罐16的水出口与第二换热装置102水入口连通，所述第二换热装置102与所述酶解罐16之间形成第一水循环回路1b；第二压缩机702的二氧化碳出口通过设有第一电磁阀301的支路与第二换热装置102的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第二换热装置102中与酶解罐16用水进行热交换，将水温维持在酶解所需温度；所述第四供热单元包括第一换热装置101和第一水输送泵201，第一换热装置101的水出口与第一水输送泵201的入口连通，第一水输送泵201的出口与预热室12水入口连通，预热室12的水出口与第一换热装置101水入口连通，所述第一换热装置101与所述预热室12之间形成第二水循环回路2b；所述第二压缩机702的二氧化碳出口通过设有第二电磁阀302的另一支路直接与第一换热装置101的二氧化碳入口连通；第二换热装置102的二氧化碳出口与第一换热装置101的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第一换热装置101中与预热室用水进行热交换，使水温维持在水果预热处理温度；第一换热装置101的二氧化碳出口与第二节流膨胀装置802的入口连通；所述第二降温单元包括第二二氧化碳储罐902和第二二氧化碳输送泵112，所述第二节流膨胀装置802的出口与第二二氧化碳储罐902的入口连通，第二二氧化碳储罐902的出口与第二压缩机702的入口连通；第二二氧化碳储罐902循环侧的出口与第二二氧化碳输送泵112的入口连通，第二二氧化碳输送泵112出口与第五换热装置105的二氧化碳入口连通，第五换热装置105的二氧化碳出口与第二二氧化碳储罐902循环侧的入口连通，所述第五换热装置105与所述第二二氧化碳储罐902之间形成第二二氧化碳循环回路2c，循环的二氧化碳在第五换热装置105中与水蒸气进行热交换，使水蒸气冷凝成液态水。
进一步的，所述的第一压缩单元包括一个或多个第一压缩机，多个第一压缩机并联；所述的第二压缩单元包括一个或多个第二压缩机，多个第二压缩机并联。
进一步的，所述的第一供热单元包括一个或多个第三换热装置，多个第三换热装置并联。
本发明的第二方面提出了一种水果类固体果糖加工系统的控制方法，其通过本发明第一方面所提出的水果类固体果糖加工系统来实施，所述控制方法包括在果糖加工子系统运行中，通过二氧化碳冷热联供子系统控制下述温度条件：第三换热装置103物料出口温度达到第一温度条件，即浓缩果汁物料的温度；第一风冷换热装置601出风温度达到第二温度条件，即热风干燥果糖晶体的温度；第二风冷换热装置602出风温度达到第三温度条件，即沸石分子筛23的除湿温度；第一水循环回路1b出水温度达到第四温度条件，即酶解温度+5℃；第二水循环回路2b出水温度达到第五温度条件，即预热室水温+5℃；第三水循环回路3b出水温度达到第六温度条件，即结晶温度+5℃；第一二氧化碳循环回路1c循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件，即真空冷冻干燥温度-5℃；第二二氧化碳循环回路2c循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件，即液态二氧化碳温度。
在本发明的一些实施例中，先设置所述水果类固体果糖加工系统的运行参数，包括温度、压力、时间和脱水量条件，然后按照下述步骤控制工艺流程：
1)果糖加工子系统启动运行；
2)启动第二压缩机702，同时开启第二电磁阀302、第二水循环回路2b和第二二氧化碳循环回路2c；当第二水循环回路2b出水温度达到第五温度条件时，控制水果物料进入所述预热室12；
3)当预热室12的预热时间达到设定时间条件时，控制预热室12物料进入压榨破碎装置13；控制水果物料进入粗过滤器14进行第一次过滤，将果渣进行分离，过滤掉可见的不溶性杂质；
4)开启第一电磁阀301以及第一水循环回路1b；
5)当第一水循环回路1b出水温度达到第四温度条件时，控制果汁物料进入酶解罐16进行生物酶反应；当果汁物料在酶解罐16的反应时间达到设定时间条件时，控制果汁物料进入精过滤器17进行第二次过滤，进行脱渣脱色处理；
6)第二压缩机701启动，同时开启第六电磁阀306以及第一二氧化碳循环回路1c；控制果汁物料依次进入预热换热装置18、第三换热装置103；第一真空泵501启动；
7)当第三换热装置103物料出口温度达到第一温度条件，以及第一浓缩装置401的压力达到设定压力条件时，控制物料进入第一浓缩装置401，并维持第一浓缩装置401的压力在设定压力条件；第二真空泵502启动；
8)当第二浓缩装置402的压力达到设定压力条件，第二二氧化碳循环回路2c循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件时，控制物料依次进入第四换热装置104和第二浓缩装置402，并维持第二浓缩装置402的压力在设定压力条件；
9)当物料脱水量达到设定脱水条件时，控制脱水后的物料依次进入膜过滤器20、脱色装置21、真空冷冻干燥室22；
10)当第一二氧化碳循环回路1c循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件时，控制第三电磁阀303和真空冷冻干燥室22的抽真空系统启动，同时关闭第六电磁阀306；
11)根据所述的真空冷冻干燥室22的压力达到设定压力条件，以及第二风冷换热装置602出风温度达到第三温度条件时，维持真空冷冻干燥室22的压力在设定压力条件；
12)当真空冷冻干燥室22中物料的脱水量达到设定脱水条件时，启动第五电磁阀305，开启第三水循环回路3b；
13)当第三水循环回路3b出水温度达到第六温度条件时，控制物料进入结晶罐25；
14)当结晶罐25中果糖结晶时间达到设定时间条件时，启动第四电磁阀(304)；
15)当第一风冷换热装置601出风温度达到第二温度条件时，控制结晶果糖进入热风干燥室26；
16)当热风干燥室26的干燥时间达到第四时间条件时，收获成品果糖，完成整个工艺流程。
根据本发明的控制方法，通过对加工系统设置合理的控制逻辑以实现对水果原料果糖制备的高效、高纯度、高品质和实现加工系统的低能耗运行。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本发明的各种优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
图1为本发明具体实施方式的加工系统的系统框图。
图2为本发明具体实施方式的加工系统的系统结构图。
图3为本发明一个具体实施例的加工系统的控制流程图。
附图标记说明：
10a、二氧化碳冷热联供子系统；101a、第一压缩单元；102a、第二压缩单元；103a、第一供热单元；104a、第二供热单元；105a、第三供热单元；106a、第四供热单元；107a、第一降温单元；108a、第二降温单元；20a、果糖加工子系统用热单元；201a、加热物料部分；202a、加热空气部分；203a、加热水部分；30a、果糖加工子系统用冷单元；301a、冷冻部分；302a、冷凝部分；
101～106、第一换热装置至第六换热装置；201～203、第一水输送泵至第三水输送泵；301～308、第一电磁阀至第八电磁阀；401～402、第一浓缩装置至第二浓缩装置；501～503、第一真空泵至第三真空泵；601～602、第一风冷换热装置至第二风冷换热装置；701～702、第一压缩机至第二压缩机；801～802、第一节流膨胀装置至第二节流膨胀装置；901～902、第一二氧化碳储罐至第二二氧化碳储罐；10、原料储藏室；111～112、第一二氧化碳输送泵至第二二氧化碳输送泵；12、预热室；13、压榨破碎装置；14、粗过滤器；15、生物酶添加装置；16、酶解罐；17、精过滤器；18、预热换热装置；19、物料输送泵；20、膜过滤器；21、脱色装置；22、真空冷冻干燥室；23、沸石分子筛；24、辅料添加装置；25、结晶罐；26、热风干燥室；27、成品储藏室；28、冷凝水储罐；29、真空稳压罐。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
如图1和图2所示，根据本发明的实施方式，提出了一种水果类固体果糖的加工系统，本实施例的加工系统用于对水果类中的果糖进行提取和加工，水果例如为苹果、芒果、菠萝等，固体果糖统指果汁加工浓缩后的固体产物，其包含果糖。参照图1，本实施例加工系统的二氧化碳冷热联供子系统10a，包括第一压缩单元101a、第二压缩单元102a、第一供热单元103a、第二供热单元104a、第三供热单元105a、第四供热单元106a、第一降温单元107a和第二降温单元108a；沿二氧化碳流动方向，所述第一压缩单元101a、所述第一供热单元103a、所述第二供热单元104a、所述第一降温单元107a依次串联；所述第一降温单元107a出口与所述第一压缩单元101a连通；沿二氧化碳流动方向，所述第二压缩单元102a、所述第三供热单元105a、所述第四供热单元106a、所述第二降温单元108a依次串联；所述第二降温单元108a出口与所述第二压缩单元102a连通，形成闭式循环。
果糖加工子系统，包括果糖加工子系统用热单元20a、果糖加工子系统用冷单元30a。所述的果糖加工子系统为非闭环系统，果糖加工子系统利用浓缩工艺来对第一物料内的固体果糖进行提取。果糖加工子系统用热单元20a包括加热物料部分201a、加热空气部分202a和加热水部分203a，果糖加工子系统用冷单元30a包括冷冻部分301a和冷凝部分302a。
二氧化碳冷热联供子系统10a的第一供热单元103a与果糖加工子系统用热单元20a的加热物料部分201a进行热交换，以将物料加热至浓缩所需的温度。二氧化碳冷热联供子系统10a的第二供热单元104a与果糖加工子系统用热单元20a的加热空气部分202a进行热交换，以对空气加热至干燥所需的温度。二氧化碳冷热联供子系统10a的第三供热单元105a与果糖加工子系统用热单元20a的加热水部分203a进行热交换，以将水加热以达到维持酶解温度。二氧化碳冷热联供子系统10a的第四供热单元106a与果糖加工子系统用热单元20a的加热水部分203a进行热交换，以将水加热以达到维持预热处理温度。二氧化碳冷热联供子系统10a的第一降温单元107a与果糖加工子系统用冷单元30a的冷冻部分301a进行热交换，以将物料冷却至真空冷冻干燥所需的温度。二氧化碳冷热联供子系统10a的第二降温单元108a与果糖加工子系统用冷单元30a的冷凝部分302a进行热交换，以将物料浓缩后产生的水蒸气冷凝成液态的水。
根据本发明的加工系统，通过设置二氧化碳冷热联供子系统10a以使得果糖加工子系统用热单元2a、用冷单元3a环节能够在适宜的温度下工作，通过物理控制和化学控制减少褐变反应的发生，从而提高固体果糖的纯度和品质。同时，传统的浓缩脱水、真空干燥脱水工艺中供热和制冷分别产生了较高的能耗，而本发明的二氧化碳冷热联供子系统能在同一能耗下同时实现供热和制冷，从而降低了加工系统的能耗。
在本实施例中，参见图2，所述的加热物料部分201a包括第三换热装置103；所述的加热空气部分202a包括热风干燥室26、沸石分子筛23；所述的加热水部分203a包括预热室12、酶解罐16、结晶罐25；所述的冷冻部分301a包括真空冷冻干燥室22；所述的冷凝部分302a包括第五换热装置105。
在本实施例中，如图2所示，果糖加工子系统包括原料储藏室10、预热室12、压榨破碎装置13、粗过滤器14、生物酶添加装置15、酶解罐16、精过滤器17、预热换热装置18、第三换热装置103、第四换热装置104、第五换热装置105、第一真空泵501、第二真空泵502、第三真空泵503、第一浓缩装置401、第二浓缩装置402、第七电磁阀307、第八电磁阀308、冷凝水储罐28、物料输送泵19、膜过滤器20、脱色装置21、沸石分子筛23、真空冷冻干燥室22、真空稳压罐29、辅料添加装置24、结晶罐25、热风干燥室26、成品储藏室27。沿原料加工方向，所述的原料储藏室10、预热室12、压榨破碎装置13、粗过滤器14、酶解罐16、精过滤器17、预热换热装置18依次串联；所述的预热换热装置18的物料出口与第三换热装置103的物料入口连通；所述的第三换热装置103的物料出口与第一浓缩装置401的物料入口连通；所述的第一浓缩装置401的物料出口与第四换热装置104的物料入口连通；所述的第四换热装置104的物料出口与第二浓缩装置402的物料入口连通；所述的第二浓缩装置402的物料出口与膜过滤器20的物料入口连通；所述的膜过滤器20的物料出口与脱色装置21的物料入口连通；所述的脱色装置21的物料出口与真空冷冻干燥室22的物料入口连通；所述的真空冷冻干燥室22的物料出口与结晶罐25的物料入口连通；所述的结晶罐25的物料出口与热风干燥室26的物料入口连通；所述的热风干燥室26的物料出口与成品储藏室27的物料入口连通。
所述的第一浓缩装置401的水蒸气出口与第四换热装置104的水蒸气入口连通；所述的第四换热装置104的水蒸气出口与预热换热装置18的水蒸气入口连通；所述的预热换热装置18的水蒸气出口与冷凝水储罐28入口连通；所述的第二浓缩装置402的水蒸气出口与第五换热装置105的水蒸气入口连通；所述的第五换热装置105的水蒸气出口与冷凝水储罐28入口连通；所述的第一浓缩装置401的抽真空接口与第一真空泵501的入口连通；所述的第二浓缩装置402的抽真空接口与第二真空泵502的入口连通；所述的真空冷冻干燥室22的抽真空接口与真空稳压罐29的入口连通，途中设置第七电磁阀307；所述的真空稳压罐29的出口与第三真空泵503的入口连通，途中设置第八电磁阀308。
所述的生物酶添加装置15出口与酶解罐16的酶入口连通，所述的生物酶可以是一种，也可以是多种；所述的辅料添加装置24出口与结晶罐25的辅料入口连通，所述的辅料可以是一种，也可以是多种。
在本实施例中，所述的第一压缩单元101a包括第一压缩机701；所述的第二压缩单元102a包括第二压缩机702；所述的第一供热单元103a包括第三换热装置103；所述的第二供热单元104a包括第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602；所述的第三供热单元105a包括第一换热装置101；所述的第四供热单元106a包括第二换热装置102；所述的第一降温单元107a包括第一二氧化碳储罐901；所述的第二降温单元108a包括第二二氧化碳储罐902。
在本实施例中，所述的二氧化碳冷热联供子系统包括第一压缩机701、第二压缩机702、第一电磁阀301、第二电磁阀302、第三电磁阀303、第四电磁阀304、第五电磁阀305、第一换热装置101、第二换热装置102、第六换热装置106、第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602、第一节流膨胀装置801、第二节流膨胀装置802、第一水输送泵201、第二水输送泵202、第三水输送泵203、第一二氧化碳输送泵111、第二二氧化碳输送泵112、第一二氧化碳储罐901、第二二氧化碳储罐902。沿二氧化碳流动方向，所述的第一压缩机701的出口与第三换热装置103的二氧化碳入口连通；所述的第三换热装置103的二氧化碳出口通过第一支路与第一风冷换热装置601的二氧化碳入口连通；所述的第三换热装置103的二氧化碳出口通过第二支路与第二风冷换热装置602的二氧化碳入口连通；所述的第三换热装置103的二氧化碳出口通过第三支路与第六换热装置106的二氧化碳入口连通；所述的第三换热装置103的二氧化碳出口通过设有第六电磁阀306的第四支路与第一节流膨胀装置801的入口连通；所述的第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602和第六换热装置106的二氧化碳出口合并与第一节流膨胀装置801的入口连通；所述的第一节流膨胀装置801的出口与第一二氧化碳储罐901的入口连通；所述的第一二氧化碳储罐901的出口与第一压缩机701的入口连通；由此形成一个二氧化碳闭环循环系统。沿二氧化碳流动方向，所述的第二压缩机702的出口通过第一支路与第二换热装置102的二氧化碳入口连通；所述的第二换热装置102的二氧化碳出口与第一换热装置101的二氧化碳入口连通；所述的第二压缩机702的出口通过第二支路与第一换热装置101的二氧化碳入口连通；所述的第一换热装置101的二氧化碳出口与第二节流膨胀装置802的入口连通；所述的第二节流膨胀装置802的出口与第二二氧化碳储罐902的入口连通；所述的第二二氧化碳储罐902的出口与第二压缩机702的入口连通，由此形成第二个二氧化碳闭环循环系统。
所述的第一压缩单元101a可以包括一个或多个第一压缩机701，该多个第一压缩机701并联；所述的第二压缩单元102a可以包括一个或多个第二压缩机702，该多个第二压缩机702并联。
所述的第一供热单元103a可以包括一个或多个第三换热装置103，该多个第三换热装置103并联。
所述的第二供热单元104a包括第一风冷换热装置601、第二风冷换热装置602、第六换热装置106。所述的第六换热装置106水出口与第三水输送泵203入口连通，所述的第三水输送泵203出口与结晶罐25水入口连通，所述第六换热装置106与所述结晶罐25之间形成第三水循环回路3b。
所述的第三供热单元105a包括第二换热装置102、第二水输送泵202，所述的第二换热装置102的水出口与第二水输送泵202的入口连通，所述的第二水输送泵202的出口与酶解罐16水入口连通，所述的酶解罐16的水出口与第二换热装置102水入口连通，所述第二换热装置102与所述酶解罐16之间形成第一水循环回路1b。
所述的第四供热单元106a包括第一换热装置101、第一水输送泵201，所述的第一换热装置101的水出口与第一水输送泵201的入口连通，所述的第一水输送泵201的出口与预热室12水入口连通，所述的预热室12的水出口与第一换热装置101水入口连通，所述第一换热装置101与所述预热室12之间形成第二水循环回路2b。
所述的第一降温单元107a包括第一二氧化碳储罐901、第一二氧化碳输送泵111，所述的第一二氧化碳储罐901循环侧的出口与第一二氧化碳输送泵111的入口连通，所述的第一二氧化碳输送泵111出口与真空冷冻干燥室22的二氧化碳入口连通，所述的真空冷冻干燥室22的二氧化碳出口与第一二氧化碳储罐901循环侧的入口连通，所述真空冷冻干燥室22与所述第一二氧化碳储罐901之间形成第一二氧化碳循环回路1c。
所述的第二降温单元包括第二二氧化碳储罐902、第二二氧化碳输送泵112，所述的第二二氧化碳储罐902循环侧的出口与第二二氧化碳输送泵112的入口连通，所述的第二二氧化碳输送泵112出口与第五换热装置105的二氧化碳入口连通，所述的第五换热装置105的二氧化碳出口与第二二氧化碳储罐902循环侧的入口连通，所述第五换热装置105与所述第二二氧化碳储罐902之间形成第二二氧化碳循环回路2c。
利用上述的加工系统来实施水果类固体果糖加工，其控制方法包括：
在启动系统运行前，预先设定所需的温度、压力、时间、脱水量条件，结合图2的加工系统和图3的控制流程图，温度条件包括预热室12水温温度T12、酶解罐16的酶解温度T16、第三换热装置103的物料温度T103、真空冷冻干燥室22的温度T22、结晶罐25的结晶温度T25、热风干燥室26的温度T601、沸石分子筛23的除湿温度T602、第二二氧化碳储罐902的液态二氧化碳温度T902；压力条件包括第一浓缩装置401压力P401、第二浓缩装置402的压力P402、真空冷冻干燥室22的压力P22、真空稳压罐29的压力P29；时间条件包括预热室12的预热时间t12、酶解罐16的酶解时间t16、结晶罐25的结晶时间t25、热风干燥室26的结晶时间t26；脱水量条件包括第二浓缩装置402果汁原料的脱水量达到第一次脱水条件M402、真空冷冻干燥室22中果汁原料的脱水量达到第二次脱水条件M22等。以上条件根据加工水果类型来进行确定。示例性的T101的范围为40℃～45℃，T12的范围为40℃～45℃，T16为52℃，T103为60℃，T22为-20℃，T25为50℃，T601的范围为50～55℃，T602的范围为50～55℃，T902为15℃；P401的范围为5kPa～13kPa、P402的范围为5kPa～13kPa、P22的范围为100Pa～610Pa、P29的范围为100Pa～300Pa；t12为20min，t16为2.5h，t25为24h，t26为4h；M402为70％，M22为98％。
所述的二氧化碳冷热联供子系统温度条件包括第三换热装置103物料出口温度达到第一温度条件T103；第一风冷换热装置601出风温度达到第二温度条件T601；第二风冷换热装置602出风温度达到第三温度条件T602；第一水循环回路1b出水温度达到第四温度条件T16+5℃；第二水循环回路2b出水温度达到第五温度条件T12+5℃；第三水循环回路3b出水温度达到第六温度条件T25+5℃；第一二氧化碳循环回路1c循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件T22-5℃；第二二氧化碳循环回路2c循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件T902。
根据本发明的控制方法，通过对加工系统设置合理的控制逻辑以实现对水果原料果糖制备的高效、高纯度、高品质和实现加工系统的低能耗运行。
在本实施例中，在所述的控制所述果糖加工系统子系统启动运行的步骤中，包括：
S1，控制所述果糖加工子系统启动运行；
S2，控制所述二氧化碳冷热联供子系统第二压缩单元102a(第二压缩机702)启动，同时开启第二电磁阀302、第二水循环回路2b以及第二二氧化碳循环回路2c；根据所述的第二水循环回路2b出水温度达到第五温度条件T12+5℃，此时控制水果物料进入所述果糖加工子系统的预热室12；
S3，根据所述的预热室12的预热时间达到第一时间条件t12，控制所述果糖加工子系统的预热室12物料进入压榨破碎装置13；控制水果物料进入粗过滤器14进行第一次过滤，将果渣进行分离，过滤掉可见的不溶性杂质；
S4，控制二氧化碳冷热联供子系统10a开启第一电磁阀301以及第一水循环回路1b；
S5，根据第一水循环回路1b出水温度达到第四温度条件T16+5℃，控制果汁物料进入酶解罐16进行生物酶反应；根据所述的果糖加工子系统的酶解罐16的反应时间达到第二时间条件t16，控制果汁物料进入精过滤器17进行第二次过滤，进行脱渣脱色处理；
S6，控制所述二氧化碳冷热联供子系统10a第一压缩单元101a(第二压缩机701)启动，同时开启第六电磁阀306以及第一二氧化碳循环回路1c；控制果汁物料依次进入预热换热装置18、第三换热装置103；控制所述的第一真空泵501启动；
S7，根据所述的第三换热装置103物料出口温度达到第一温度条件T103，以及第一浓缩装置401的压力达到第一压力条件P401，控制果汁物料进入第一浓缩装置401，并维持所述第一浓缩装置401的压力在所述第一压力条件P401；控制所述的第二真空泵502启动；
S8，根据所述的第二浓缩装置402的压力达到第二压力条件P402，第二二氧化碳循环回路2c循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件T902，控制果汁物料依次进入物料输送泵19、第四换热装置104和第二浓缩装置402，并维持所述第二浓缩装置402的压力在所述第二压力条件P402；
S9，根据果汁物料脱水量达到第一次脱水条件M402，控制第一次脱水后的果汁物料依次进入膜过滤器20、脱色装置21、真空冷冻干燥室22；
S10，根据所述的第一二氧化碳循环回路1c循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件T22-5℃；控制所述的第三电磁阀303、第七电磁阀307、第八电磁阀308、第三真空泵503启动，同时关闭第六电磁阀306；
S11，根据所述的真空冷冻干燥室22的压力达到第三压力条件P22，以及第二风冷换热装置602出风温度达到第三温度条件T602，并利用真空稳压罐29维持所述真空冷冻干燥室22的压力在所述第三压力条件P22；
S12，根据所述的真空冷冻干燥室22中果汁物料的脱水量达到第二次脱水条件M22，控制所述的二氧化碳冷热联供子系统第五电磁阀305启动，开启第三水循环回路3b；
S13，根据所述的第三水循环回路3b出水温度达到第六温度条件T25+5℃，控制所述的果汁物料进入结晶罐25；
S14，根据所述的结晶罐25中果糖结晶时间达到第三时间条件t25，控制所述的二氧化碳冷热联供子系统第四电磁阀304启动；
S15，根据所述的第一风冷换热装置601出风温度达到第二温度条件T601，控制结晶果糖进入热风干燥室26；
S15，根据所述的热风干燥室26的干燥时间达到第四时间条件t26；控制成品果糖进入成品储藏室27，完成整个工艺流程。
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种水果类固体果糖加工系统，包括将果汁物料加工成固体果糖的果糖加工子系统，以及为果糖加工子系统提供热源和冷源的二氧化碳冷热联供子系统；所述果糖加工子系统将水果经预热、压榨破碎、酶解、浓缩、真空冷冻干燥、结晶、热风干燥后得到固体果糖，其包括用热单元和用冷单元，其中所述用热单元包括加热物料部分、加热空气部分和加热水部分，所述用冷单元包括冷冻部分和冷凝部分；所述二氧化碳冷热联供子系统包括两个二氧化碳闭式循环回路，沿二氧化碳流动方向，由第一压缩单元、第一供热单元、第二供热单元和第一降温单元依次连接，第一降温单元出口与第一压缩单元连通形成第一二氧化碳闭式循环回路；由第二压缩单元、第三供热单元、第四供热单元和第二降温单元依次连接，第二降温单元出口与第二压缩单元连通形成第二二氧化碳闭式循环回路；其中，所述第一压缩单元和第二压缩单元用于压缩二氧化碳；所述第一供热单元与加热物料部分进行热交换，将果汁物料加热到浓缩所需温度；所述第二供热单元与加热空气部分进行热交换，将空气加热到热风干燥所需温度；所述第一降温单元与冷冻部分进行热交换，将物料冷却至真空冷冻干燥所需温度；所述第三供热单元与加热水部分进行热交换，将水加热到维持酶解温度；所述第三四供热单元与加热水部分进行热交换，将水加热到维持水果预热处理温度；所述第二降温单元与冷凝部分进行热交换，将物料浓缩后产生的水蒸气冷凝成液态水。
2.如权利要求1所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述果糖加工子系统沿原料加工方向包括依次连接的预热室(12)、压榨破碎装置(13)、粗过滤器(14)、酶解罐(16)、精过滤器(17)、预热换热装置(18)，预热换热装置(18)的物料出口与第三换热装置(103)的物料入口连通，第三换热装置(103)的物料出口与第一浓缩装置(401)的物料入口连通，第一浓缩装置(401)的物料出口与第四换热装置(104)的物料入口连通，第四换热装置(104)的物料出口与第二浓缩装置(402)的物料入口连通，第二浓缩装置(402)的物料出口与膜过滤器(20)的物料入口连通，膜过滤器(20)的物料出口与脱色装置(21)的物料入口连通，脱色装置(21)的物料出口与真空冷冻干燥室(22)的物料入口连通，真空冷冻干燥室(22)的物料出口与结晶罐(25)的物料入口连通，结晶罐(25)的物料出口与热风干燥室(26)的物料入口连通；所述的第一浓缩装置(401)的水蒸气出口与第四换热装置(104)的水蒸气入口连通，第四换热装置(104)的水蒸气出口与预热换热装置(18)的水蒸气入口连通，预热换热装置(18)的水蒸气出口与冷凝水储罐(28)入口连通；所述第二浓缩装置(402)的水蒸气出口与第五换热装置(105)的水蒸气入口连通，第五换热装置(105)的水蒸气出口与冷凝水储罐(28)入口连通；所述第一浓缩装置(401)和第二浓缩装置(402)的抽真空接口分别与第一真空泵(501)和第二真空泵(502)连接；
所述第一压缩单元包括用于压缩二氧化碳的第一压缩机(701)；所述第一供热单元包括第三换热装置(103)，第一压缩机(701)的二氧化碳出口与第三换热装置(103)的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第三换热装置(103)中与果汁物料进行热交换，将果汁物料加热第一浓缩温度送入第一浓缩装置(401)；所述第二供热单元包括第一风冷换热装置(601)、第二风冷换热装置(602)和第六换热装置(106)，所述第三换热装置(103)的二氧化碳出口通过设有第四电磁阀(304)的第一支路与第一风冷换热装置(601)的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第一风冷换热装置(601)中与空气进行热交换，使第一风冷换热装置(601)的出风温度达到热风干燥所需温度，所述第一风冷换热装置(601)的出风口连通所述热风干燥室(26)；所述第三换热装置(103)的二氧化碳出口通过设有第三电磁阀(303)的第二支路与第二风冷换热装置(602)的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第二风冷换热装置(602)中与空气进行热交换，使第二风冷换热装置(602)的出风温度达到沸石分子筛(23)的除湿温度，所述第二风冷换热装置(602)的出风口连通所述沸石分子筛(23)，所述沸石分子筛(23)位于所述真空冷冻干燥室(22)的水汽出口；所述第三换热装置(103)的二氧化碳出口通过设有第五电磁阀(305)的第三支路与第六换热装置(106)的二氧化碳入口连通，第六换热装置(106)的水出口与第三水输送泵(203)的入口连通，第三水输送泵(203)的出口与结晶罐(25)的水入口连通，结晶罐(25)的水出口与第六换热装置(106)水入口连通，所述第六换热装置(106)与所述结晶罐(25)之间形成第三水循环回路(3b)，二氧化碳在第六换热装置(106)中与结晶罐(25)用水进行热交换，将水温维持在结晶所需温度；第一风冷换热装置(601)、第二风冷换热装置(602)和第六换热装置(106)的二氧化碳出口均与第一节流膨胀装置(801)的入口连通；所述第三换热装置(103)的二氧化碳出口通过设有第六电磁阀(306)的第四支路与第一节流膨胀装置(801)的入口连通；所述第一降温单元包括第一二氧化碳储罐(901)和第一二氧化碳输送泵(111)，所述第一节流膨胀装置(801)的出口与第一二氧化碳储罐(901)的入口连通，第一二氧化碳储罐(901)的出口与第一压缩机(701)的入口连通；所述第一二氧化碳储罐(901)循环侧的出口与第一二氧化碳输送泵(111)的入口连通，第一二氧化碳输送泵(111)的出口与真空冷冻干燥室(22)的二氧化碳入口连通，真空冷冻干燥室(22)的二氧化碳出口与第一二氧化碳储罐(901)循环侧的入口连通，
所述真空冷冻干燥室(22)与所述第一二氧化碳储罐(901)之间形成第一二氧化碳循环回路(1c)，循环的二氧化碳使真空冷冻干燥室(22)冷却；
所述第二压缩单元包括用于压缩二氧化碳的第二压缩机(702)；所述第三供热单元包括第二换热装置(102)和第二水输送泵(202)，第二换热装置(102)的水出口与第二水输送泵(202)的入口连通，第二水输送泵(202)的出口与酶解罐(16)水入口连通，酶解罐(16)的水出口与第二换热装置(102)水入口连通，所述第二换热装置(102)与所述酶解罐(16)之间形成第一水循环回路(1b)；第二压缩机(702)的二氧化碳出口通过设有第一电磁阀(301)的支路与第二换热装置(102)的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第二换热装置(102)中与酶解罐(16)用水进行热交换，将水温维持在酶解所需温度；所述第四供热单元包括第一换热装置(101)和第一水输送泵(201)，第一换热装置(101)的水出口与第一水输送泵(201)的入口连通，第一水输送泵(201)的出口与预热室(12)水入口连通，预热室(12)的水出口与第一换热装置(101)水入口连通，所述第一换热装置(101)与所述预热室(12)之间形成第二水循环回路(2b)；所述第二压缩机(702)的二氧化碳出口通过设有第二电磁阀(302)的另一支路直接与第一换热装置(101)的二氧化碳入口连通；第二换热装置(102)的二氧化碳出口与第一换热装置(101)的二氧化碳入口连通，二氧化碳在第一换热装置(101)中与预热室用水进行热交换，使水温维持在水果预热处理温度；第一换热装置(101)的二氧化碳出口与第二节流膨胀装置(802)的入口连通；所述第二降温单元包括第二二氧化碳储罐(902)和第二二氧化碳输送泵(112)，所述第二节流膨胀装置(802)的出口与第二二氧化碳储罐(902)的入口连通，第二二氧化碳储罐(902)的出口与第二压缩机(702)的入口连通；第二二氧化碳储罐(902)循环侧的出口与第二二氧化碳输送泵(112)的入口连通，第二二氧化碳输送泵(112)出口与第五换热装置(105)的二氧化碳入口连通，第五换热装置(105)的二氧化碳出口与第二二氧化碳储罐(902)循环侧的入口连通，所述第五换热装置(105)与所述第二二氧化碳储罐(902)之间形成第二二氧化碳循环回路(2c)，循环的二氧化碳在第五换热装置(105)中与水蒸气进行热交换，使水蒸气冷凝成液态水。
3.如权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述果糖加工子系统还包括生物酶添加装置(15)，所述生物酶添加装置(15)的出口与酶解罐(16)的酶入口连通。
4.如权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述果糖加工子系统还包括辅料添加装置(24)，所述辅料添加装置(24)的出口与结晶罐(25)的辅料入口连通。
5.如权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述第一浓缩装置(401)的物料出口与第四换热装置(104)的物料入口的连接通路上设有物料输送泵(19)。
6.如权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述真空冷冻干燥室(22)设有抽真空系统，其包括真空稳压罐(29)和第三真空泵(503)，所述真空冷冻干燥室(22)的抽真空接口经第七电磁阀(307)与真空稳压罐(29)的入口连通，真空稳压罐(29)的出口经第八电磁阀(308)与第三真空泵(503)连接。
7.如权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统，其特征在于，所述第一压缩单元包括一个或多个第一压缩机(701)，多个第一压缩机(701)并联；和/或，所述第二压缩单元包括一个或多个第二压缩机(702)，多个第二压缩机(702)并联；和/或，所述第一供热单元包括一个或多个第三换热装置(103)，多个第三换热装置(103)并联。
8.权利要求2所述的水果类固体果糖加工系统的控制方法，在果糖加工子系统运行中，通过二氧化碳冷热联供子系统控制下述温度条件：第三换热装置(103)物料出口温度达到第一温度条件，即浓缩果汁物料的温度；第一风冷换热装置(601)出风温度达到第二温度条件，即热风干燥果糖晶体的温度；第二风冷换热装置(602)出风温度达到第三温度条件，即沸石分子筛(23)的除湿温度；第一水循环回路(1b)出水温度达到第四温度条件，即酶解温度+5℃；第二水循环回路(2b)出水温度达到第五温度条件，即预热室水温+5℃；第三水循环回路(3b)出水温度达到第六温度条件，即结晶温度+5℃；第一二氧化碳循环回路(1c)循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件，即真空冷冻干燥温度-5℃；第二二氧化碳循环回路(2c)循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件，即液态二氧化碳温度。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，设置所述水果类固体果糖加工系统的运行参数，包括温度、压力、时间和脱水量条件，然后按照下述步骤控制工艺流程：
1)果糖加工子系统启动运行；
2)启动第二压缩机(702)，同时开启第二电磁阀(302)、第二水循环回路(2b)和第二二氧化碳循环回路(2c)；当第二水循环回路(2b)出水温度达到第五温度条件时，控制水果物料进入所述预热室(12)；
3)当预热室(12)的预热时间达到设定时间条件时，控制预热室(12)物料进入压榨破碎装置(13)；控制水果物料进入粗过滤器(14)进行第一次过滤，将果渣进行分离，过滤掉可见的不溶性杂质；
4)开启第一电磁阀(301)以及第一水循环回路(1b)；
5)当第一水循环回路(1b)出水温度达到第四温度条件时，控制果汁物料进入酶解罐16进行生物酶反应；当果汁物料在酶解罐(16)的反应时间达到设定时间条件时，控制果汁物料进入精过滤器(17)进行第二次过滤，进行脱渣脱色处理；
6)第二压缩机(701)启动，同时开启第六电磁阀(306)以及第一二氧化碳循环回路(1c)；控制果汁物料依次进入预热换热装置(18)、第三换热装置(103)；第一真空泵(501)启动；
7)当第三换热装置(103)物料出口温度达到第一温度条件，以及第一浓缩装置(401)的压力达到设定压力条件时，控制物料进入第一浓缩装置(401)，并维持第一浓缩装置(401)的压力在设定压力条件；第二真空泵(502)启动；
8)当第二浓缩装置(402)的压力达到设定压力条件，第二二氧化碳循环回路(2c)循环侧二氧化碳出口温度达到第八温度条件时，控制物料依次进入第四换热装置(104)和第二浓缩装置(402)，并维持第二浓缩装置(402)的压力在设定压力条件；
9)当物料脱水量达到设定脱水条件时，控制脱水后的物料依次进入膜过滤器(20)、脱色装置(21)、真空冷冻干燥室(22)；
10)当第一二氧化碳循环回路(1c)循环侧二氧化碳出口温度达到第七温度条件时，控制第三电磁阀(303)和真空冷冻干燥室(22)的抽真空系统启动，同时关闭第六电磁阀(306)；
11)根据所述的真空冷冻干燥室(22)的压力达到设定压力条件，以及第二风冷换热装置(602)出风温度达到第三温度条件时，维持真空冷冻干燥室(22)的压力在设定压力条件；
12)当真空冷冻干燥室(22)中物料的脱水量达到设定脱水条件时，启动第五电磁阀(305)，开启第三水循环回路(3b)；
13)当第三水循环回路(3b)出水温度达到第六温度条件时，控制物料进入结晶罐(25)；
14)当结晶罐(25)中果糖结晶时间达到设定时间条件时，启动第四电磁阀(304)；
15)当第一风冷换热装置(601)出风温度达到第二温度条件时，控制结晶果糖进入热风干燥室(26)；
16)当热风干燥室(26)的干燥时间达到第四时间条件时，收获成品果糖，完成整个工艺流程。
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