一种连续生产无糖聚葡萄糖的方法及其设备技术

本发明专利技术提供了一种连续生产无糖聚葡萄糖的方法和设备，即一种机械自动化的生产无糖聚葡萄糖的方法，包括：配料、热聚反应、钢带冷却、膜洗滤分离纯化、浓缩、真空低温干燥。所制得的无糖聚葡萄糖聚合度高、稳定性更高、产量高。

【技术实现步骤摘要】
一种连续生产无糖聚葡萄糖的方法及其设备
本专利技术涉及一种食品膳食纤维的生产方法及设备，特别涉及一种连续生产无糖聚葡萄糖的方法及其设备和系统。
技术介绍
聚葡萄糖(Polydextrose，又称聚糊精)是水溶性膳食纤维的一种，为白色或类白色粉状固体，无臭，易溶于水，是在柠檬酸，山梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成多聚体，其化学式为葡萄糖无规则键合的缩聚物，但以I，6-糖苷键结合为主的D-葡萄糖多聚体，结合有少量山梨醇、柠檬酸等，平均分子量大于3200，平均聚合度大于20。产品形式有A型、N型、K型以及改性聚葡萄糖(Litesse)和精炼聚葡萄糖(II IeqqeUltra)等，A型为无定形粉末，白色至淡黄色，10%水溶液pH值为2.5~3.5，应用时需用缓冲剂调节其酸性；N型为A型的水溶液，无色至淡黄色，浓度70%，pH值用KOH中和至5.0~6.0 ;K型是用食品级KHCO3调节聚葡萄糖水溶液pH值至5.0~6.0，再将溶液浓缩、干燥制得，或用KOH、KHCO3与A型粉末干混而成；对聚葡萄糖进行催化氢化加工得到白色至乳白色的改性聚葡萄糖，10%水溶液的pH值为3.0~4.5，酸度和苦味降低，口味有较大改善，在此基础上提炼而成的精炼聚葡萄糖为白色固体，口味清爽，10%溶液的pH值为4.5~6.5，溶液无色无味。 聚葡萄糖具有整肠、调节血糖和血脂的作用，可作为食物纤维在各种功能性食品中广泛应用。此外，还具有如下特点:可溶性膳食纤维聚葡萄糖是一种高分子糖类化合物，属膳食纤维范畴，具有整肠，调节血糖和血脂的作用，可作为食物纤维在各种功能性食品中广泛应用。1.低热量，无龋齿性聚葡萄糖是一种低热量物质(4.148kJ/g),约为一般碳水化合物(16.5kJ/g)的四分之一；无龋齿性，难被人体消化吸收。2.良好的持水和吸水能力聚葡萄糖具有良好的保湿性，其水分活性较低，可防止或延缓食品中含水量的变化，有助于控制食品中水分的增加或损失速率，通过保持水分或防止水分迁移来延长产品的货架期。3.合适的粘度聚葡萄糖溶液的粘度高于同等浓度蔗糖或山梨醇溶液的粘度.在取代食品中的碳水化合物和脂肪时，能形成理想的口感。4.矫正冰点使用高甜度甜味剂制造低热量冷冻甜食时，可添加聚葡萄糖调整产品的基体，补偿由于砂糖减少造成的基体丧失，改善由于冰点降低而造成的不良质构变化。5.良好的加工性能聚葡萄糖性质稳定，水溶性好，配伍范围广，在液态和固体食品中均能应用，可与众多的食品原辅料配合使用。中国专利N0.90101110.X公开了ー种由实质上不含低分子有机酸的聚葡萄糖制备颗粒直径小于约125微米的粉状聚葡萄糖的方法。该方法通过将不含低分子量有机酸的聚葡萄糖与抗结块剂混合后研磨形成粉状聚葡萄糖。中国专利号N0.03126106.X公开了ー种聚葡萄糖生产エ艺和生产装置，采用所述的エ艺装置使得聚葡萄糖产品中的聚合物含量提高到90%以上；降低了还原糖的含量到4%以下；酸度和pH值较低，酸度为0.02，pH值达到5。中国专利申请N0.101824097公开了ー种聚葡萄糖的生产方法，通过负压聚合反应后采用脱色树脂吸附脱色，再采用喷雾干燥制得。上述的专利技术均是在聚葡萄糖的生产的流程步骤上作出改进，人工环节较多，不利于质量控制且产率较低，综上所述，提供一种低成本，智能化处理、高产率且产品稳定性更高的聚葡萄糖生产方法和相关的设备，都是当下社会需要研究的热点问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供ー种连续生产无糖聚葡萄糖的方法和设备，通过机械自动化技木，改进现有生产方法的中多个环节，极大的改进了质量控制和产量产率且实现自动化连续生产；通过智能化控制，可实现整套系统设备的远程监控和操作；根据实际生产及设备运行管理的要求，可实现系统的遥信、遥测、遥调、遥控的“四遥”控制。聚葡萄糖的ロ感取决于其制备过程中的聚合反应的程度，反应越彻底且副产物(如糖醛)或未反应原料越少(如山梨醇)所制得的聚葡萄糖的ロ感将会越佳，同时聚葡萄糖的聚合度应当控制在16~30之间以保证聚葡萄糖的结构稳定且不成黏糊状而无法进入后续的精制过程。为达到上述的目的，专利技术人经过大量的研究和实验，调整了聚葡萄糖的生产エ艺，基本获得了制备ロ感好且低成本、产率高且产品稳定高的聚葡萄糖的生产方法及相关的设备。本专利技术目的之ー是提供ー种连续生产无糖聚葡萄糖的方法，包括以下步骤:I)配料:取葡萄糖、柠檬酸、山梨糖醇按重量份数比85~95:0.1~1:5~15进行配料充分混合；2)热聚反应:原料投入反应釜在170~190°C下，搅拌反应4-7小时，保持真空度为0~-0.12MPa，在反应初期0.1~0.5小时保持常压，而后缓慢调整真空度，在聚合反应后段4~6小时时保持真空度高于-0.085MPa，聚合反应最后的0.5~I小时真空度保持为-0.09~-0.12MPa ;临近反应结束时通过真空吸料加入浓度为1%食用碱溶液调整所得聚葡萄糖PH值为5.5-6 ；3)钢带冷却:原料由反应釜反应结束后，熔融态的聚葡萄糖均匀分布在钢带冷却装置上冷却；4)膜洗滤分离纯化:将冷却后的聚葡萄糖溶于水中，制成10-30%的聚葡萄糖溶液后，通过过滤膜洗滤分离纯化，膜的截留相对分子量为400Da-900Da，分离截留液体和小分子物质渗透液；5)浓缩:将所得料液进行浓缩，至浓度40-70% ；6)真空低温干燥:在真空状态下对浓缩后料液进行低温连续干燥，得到白色、ロ感无异味的无糖聚葡萄糖粉末产品，其中保持真空度为0.07~0.12MPa，温度为50~90。。。优选地，上述方法制得的无糖聚葡萄糖的平均分子量为3500~4500Da，聚葡萄糖含量≥99%，葡萄糖≤0.01%，5-羟甲基糖醛≤0.006%, 1,6-无水葡萄糖≤0.01%。优选地，所述的钢带冷却装置为单钢带结片冷却机或双钢带结片冷却机。优选地，所述的调整pH值步骤后保持聚合反应继续进行5~10分钟。优选地，所述的步骤2中的热聚反应条件为:温度为175°C、搅拌速度为650~700转/分钟。优选地，所述的食用碱为氢氧化钠、氢氧化钾或与碳酸氢钾混合物。优选地，所述的食用碱为氢氧化钠或氢氧化钾与碳酸氢钾的重量份数比为20—30:70_80。优选地，所述的过滤膜为改性醚砜有机卷式膜。本专利技术目的之二是提供一种连续生产无糖聚葡萄糖的设备及系统，包括反应釜、钢带冷却装置、真空装置、粉碎装置、膜过滤精制装置、真空低温冷却干燥装置和导热油炉。优选地，所述的钢带冷却装置为单钢带接片冷却机或双钢带结片冷却机。优选地，所述的系统还包括分装机。本专利技术提供的连续生产无糖聚葡萄糖的方法和设备及系统的有益效果为:1.采用调整聚合反应时的真空度以保证聚合反应的完全，本专利技术将聚合反应的真空度分为三个阶段:反应初期保持常压，而后缓慢调整真空度，反应后期的两小时真空度不低于-0.085MPa，最后半小时保持在-0.09~-0.12MPa。分阶段的真空度下的聚合反应生产所得的产品晶莹、透亮且口感好。2.减少现有生产工艺中的pH值调节步骤，将其与聚合反应同步完成，提高了生产效率；3.采用钢带冷却技术代替了人工接料后的自然冷却，可实现连续生产，冷却效果提高200%，提高产量，且利于质量控制和食品安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续生产无糖聚葡萄糖的方法，包括以下步骤：1)配料：取葡萄糖、柠檬酸、山梨糖醇按重量份数比85～95：0.1～1：5～15进行配料充分混合；2)热聚反应：原料投入反应釜在170～190℃下，搅拌反应4?7小时，保持真空度为0～?0.12MPa，在反应初期0.1～0.5小时保持常压，而后缓慢调整真空度，在聚合反应后段4～6小时时保持真空度高于?0.085MPa，聚合反应最后的0.5～1小时真空度保持为?0.09～?0.12MPa；临近反应结束时通过真空吸料加入浓度为1%食用碱溶液调整所得聚葡萄糖pH值为5.5?6；3)钢带冷却：原料由反应釜反应结束后，熔融态的聚葡萄糖均匀分布在钢带冷却装置上冷却；4)膜洗滤分离纯化：将冷却后的聚葡萄糖溶于水中，制成10?30%的聚葡萄糖溶液后，通过过滤膜洗滤分离纯化，膜的截留相对分子量为400Da?900Da，分离截留液体和小分子物质渗透液；5)浓缩：将所得料液进行浓缩，至浓度40?70%；6)真空低温干燥：在真空状态下对浓缩后料液进行低温连续干燥，得到白色、口感无异味的无糖聚葡萄糖粉末产品，其中保持真空度为0.07～0.12MPa，温度为50～90℃。...

【技术特征摘要】
1.ー种连续生产无糖聚葡萄糖的方法，包括以下步骤: 1)配料:取葡萄糖、柠檬酸、山梨糖醇按重量份数比85~95:0.1~1:5~15进行配料充分混合； 2)热聚反应:原料投入反应釜在170~190°C下，搅拌反应4-7小时，保持真空度为0~-0.12MPa，在反应初期0.1~0.5小时保持常压，而后缓慢调整真空度，在聚合反应后段4~6小时时保持真空度高于-0.085MPa，聚合反应最后的0.5~I小时真空度保持为-0.09~-0.12MPa ;临近反应结束时通过真空吸料加入浓度为1%食用碱溶液调整所得聚葡萄糖PH值为5.5-6 ； 3)钢带冷却:原料由反应釜反应结束后，熔融态的聚葡萄糖均匀分布在钢带冷却装置上冷却； 4)膜洗滤分离纯化:将冷却后的聚葡萄糖溶于水中，制成10-30%的聚葡萄糖溶液后，通过过滤膜洗滤分离纯化，膜的截留相对分子量为400Da-900Da，分离截留液体和小分子物质渗透液； 5)浓缩:将所得料液进行浓缩，至浓度40-70%； 6)真空低温干燥:在真空状态下对浓缩后料液进行低温连续干燥，得到白色、ロ感无异味的无糖聚葡萄糖粉末产品，其中保持真空度为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：许杰，王延平，
申请(专利权)人：博程生物科技南通有限公司，上海博程生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：