一種生產(chǎn)陳醋專用焦糖色素的方法及其設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利設(shè)及生產(chǎn)焦糖色素領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種生產(chǎn)陳醋專用焦糖色素的方法 及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦糖色素（Caramel)，也被稱為焦糖，是一種廣泛用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)的著色劑， 對于食品工業(yè)，在醬油、食醋、料酒、醬面、騰制制品、烘制食品、糖果、藥品、碳酸飲料化及非 碳酸飲料等中均有使用，在賦予產(chǎn)品特定色澤的同時也帶來特定的焦糖風(fēng)味。焦糖色素為 濃黑褐色黏稠物質(zhì)，溶于水，不溶于有機溶劑。在1940年，美國食品藥品監(jiān)督管理局（抑A) 就發(fā)布了焦糖色素的相關(guān)規(guī)定。但是由于焦糖色素中含有的4甲基咪挫具有毒性，其發(fā)展 受到一定的限制。后來經(jīng)過進(jìn)一步深入的研究和試驗，聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO)、世界 衛(wèi)生組織（WHO)和國際食品添加劑聯(lián)合專家委員會CJECFA)均認(rèn)定在一定的限量范圍內(nèi)焦 糖色素是安全的。在1863年美國即實現(xiàn)了焦糖色素的商業(yè)化生產(chǎn)。由于特殊的國情，新中 國在20世紀(jì)70年代方才開始擁有了生產(chǎn)焦糖的小作坊，隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國 的焦糖色素工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。
[0003] 焦糖色素的生成主要伴隨著3種反應(yīng)，分別是美拉德反應(yīng)（MaillardReaction)、 焦糖化反應(yīng)（Caramellization)和氧化反應(yīng)（Oxidation)。通常使用糖類和含有氨基酸的 膚或蛋白質(zhì)等原料在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)得到。
[0004] 傳統(tǒng)的焦糖色素生產(chǎn)方法按催化劑的不同分有4種。其一是普通法，由DE值70W 上的葡萄糖漿在160°C左右不采用含有錠化物或亞硫酸鹽的催化劑，得到的產(chǎn)品色率較低， 大致為1. 7X104,但紅色指數(shù)可達(dá)6W上，氮硫含量低，P冊~4,且在75%的乙醇溶液中穩(wěn) 定，負(fù)（弱）電荷，主要用于蒸饋酒、甜食和香味混合。其二是亞硫酸鹽法，該方法與普通方 法相似，但催化劑采用亞硫酸鹽且用量較高，得到的產(chǎn)物色率大致為2. 7X104,不含氨，pH 2. 5~4. 0,負(fù)電荷，使用范圍小，只能用于一些特殊的食品或藥品中，并且不屬于國標(biāo)中規(guī) 定可使用的方法。其=是氨法，采用氨作為催化劑，常用高當(dāng)量的葡萄糖或轉(zhuǎn)化糖與氨在高 溫下制成，色率大致為3. 2XIO4~5X10 4,不含硫，pH2. 8~5. 5,耐鹽性好，主要用于賠烤 食品、啤酒和醬油等。其四是亞硫酸錠法，采用亞硫酸錠鹽為催化劑，葡萄糖、薦糖為原料在 酸性條件下催化而成，色率大致為2XIO4~8X10 4,含氨和硫，pH2. 0~3. 5,負(fù)（強）電 荷，由于著色力強并且在酸性條件下十分穩(wěn)定，因而通常用于軟飲料湯料、寵物食品等中。
[0005] 現(xiàn)有焦糖反應(yīng)主要是采用大反應(yīng)蓋間斷式批量反應(yīng)，首先將反應(yīng)原料(各種糖類） 批量（20噸~70噸）投到反應(yīng)蓋中，然后按照所投物料的一定比例添加添加劑，充分?jǐn)埌韬?通過反應(yīng)蓋中的盤管，用蒸汽通過盤管加熱物料，加熱時間一般持續(xù)30分鐘W上，時間視 所反應(yīng)的物料量為準(zhǔn)，物料添加越多，升溫時間越久。溫度升到預(yù)定溫度后，在反應(yīng)蓋中保 溫若干小時，期間不是抽查物料色率，W確定反應(yīng)時間。該反應(yīng)升溫時間長、物料受熱不均 勻，保溫時間長，所生產(chǎn)產(chǎn)品批次單一，無法實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
[0006] 甘薦是我國南方主要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物，在我國已有很悠久的栽培歷史。甘薦廢蜜 是甘薦棒糖后的副產(chǎn)品，其中含有重量含量35 %左右的薦糖，11%左右的還原糖，W及 膠體、無機非糖分等其他雜質(zhì)。由于無機非糖分的造蜜作用，從甘薦糖蜜中提取薦糖是不經(jīng) 濟(jì)的。目前，甘薦糖蜜主要用于酒精發(fā)酵，酵母培養(yǎng)等方面。甘薦糖蜜中含有較多的糖分， 故是制備優(yōu)質(zhì)焦糖色素理想的天然原料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本技術(shù)是采用噴射加熱器將含糖物質(zhì)加熱，然后采用若干個細(xì)長的主體組合層流 罐進(jìn)行保溫，高溫物料從層流罐體的下部進(jìn)入到罐體，然后從單個罐體的上部流出，通過控 制流出罐體的個數(shù)和流量控制焦化反應(yīng)的保溫時間，最終實現(xiàn)焦化反應(yīng)的完成。
[0008] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的： 生產(chǎn)陳醋專用焦糖色素的方法采用的設(shè)備，包括物料預(yù)融罐、噴射加熱器、層流反應(yīng) 蓋、閃蒸罐和焦化配料罐和成品罐，并依次用管道連接，其中閃蒸罐包括板框中轉(zhuǎn)罐、蒸發(fā) 中轉(zhuǎn)罐和濃縮中轉(zhuǎn)罐； 所述的層流反應(yīng)蓋使用盤管加熱，通過物料與內(nèi)通蒸汽的盤管接觸，產(chǎn)生熱交換將物 料加熱，再將加熱的物料攬拌均勻。
[0009] 所述的板框壓濾機含有濾室，濾室由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成；濾板的表面有 溝槽，其凸出部位用W支撐濾布；濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構(gòu)成完整的通道，能 通入懸浮液、洗涂液和引出濾液。
[0010] 上述生產(chǎn)陳醋專用焦糖色素的設(shè)備采用的工藝方法包括W下步驟： (1) 將廢糖蜜從原料罐預(yù)先進(jìn)入物料預(yù)融罐，加入硫酸和水調(diào)節(jié)抑至3. 0~3. 5,得到 物料A，用噴射加熱器加熱物料A至105°C，再將物料壓入層流反應(yīng)蓋，經(jīng)過層流保溫90分 鐘后得到物料B; (2) 將物料B壓入板框中轉(zhuǎn)罐，加入濃堿調(diào)節(jié)抑至5. 0~6. 0,然后經(jīng)過板框壓濾機進(jìn) 行板框過濾，沉淀雜質(zhì)，靜置180分鐘后，再將物料壓入蒸發(fā)中轉(zhuǎn)罐，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮后進(jìn)入 濃縮中轉(zhuǎn)罐，將物料濃縮至波美38°Be得到物料C， (3) 將物料C壓入焦化配料罐，同時在焦化配料罐中加入液堿、水和焦亞硫酸鋼調(diào)節(jié)pH 至4. 0~4. 5,經(jīng)過焦化反應(yīng)后將物料壓入成品罐，同時加入液堿調(diào)節(jié)pH至5. 5 + 0. 3后得 到成品焦糖色素。
[0011] 所述的物料預(yù)融罐，其溫度通過調(diào)節(jié)蒸汽與物料的混合比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012] 所述的物料A升溫到預(yù)定溫度后，進(jìn)入經(jīng)過保溫處理的層流反應(yīng)蓋，進(jìn)入反應(yīng)蓋 的方式是采用下進(jìn)上出的方式，確保物料先進(jìn)先出。
[0013] 所述的蒸發(fā)中轉(zhuǎn)罐，在濃縮蒸發(fā)時，要先將真空度抽到-0. 08MPa，讓水的沸點低于 80°C進(jìn)入蒸發(fā)中轉(zhuǎn)罐，再進(jìn)行分離濃縮。
[0014] 所述的焦化反應(yīng)過程中，焦化配料罐的溫度為120°C，壓力P《0. 3KPa。
[0015] 本發(fā)明的突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步是： 1、解決物料加熱受熱不均勻的問題，反應(yīng)蓋盤管加熱主要是通過物料與內(nèi)通蒸汽的 盤管接觸，產(chǎn)生熱交換將物料加熱，再通過攬拌器將加熱的物料攬拌均勻，反應(yīng)蓋越大，攬 拌效果越差，直接加熱的物料越少，造成物料受熱不均勻，本發(fā)明的方案，采用噴射器加熱 主要采用高溫蒸汽與物料按一定的比例噴射混合后加熱，該加熱方式使物料與蒸汽混合均 勻，讓物料充分受熱。
[0016] 2、節(jié)能降耗：盤管加熱方式，加熱物料后，所排出的冷凝水依然還有較高的溫度， 一般在60°C~80°C左右，物料溫度越高，熱交換越不充分，所排冷卻水溫度越高，而本發(fā)明 采用噴射器加熱，所有熱量全部混合轉(zhuǎn)化到物料中