一種固態糖蜜粉及其制備方法、用途和儲存方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制糖工業的糖蜜深加工領域，確切的說是一種通過將糖蜜噴霧流化造粒進行固態化的方法，具體涉及一種具有流動性好、便于應用的固態糖蜜粉及其制備方法、用途和儲存方法。
【背景技術】
[0002]制糖工業是食品行業的基礎工業，又是造紙、化工、發酵、醫藥、建材、家具等多種產品的原料工業，在國民經濟中占有重要地位。糖蜜是制糖工業的副產品，是一種粘稠、黑褐色、呈半流動的物體，組成因制糖原料、加工條件的不同而有差異，可用作食物或飼料，也可用于發酵工業的原料。糖蜜的主要成分為糖類，糖蜜所含糖類幾乎全為蔗糖，約47%之多。此外還含有3%?4%的可溶性膠體，主要為木糖膠、阿拉伯糖膠和果膠等。
[0003]糖蜜的礦物質含量較高，約8%?10%，礦物元素中鉀、氯、鈉、鎂含量高，因此糖蜜具有輕瀉性。糖蜜含有少量粗蛋白質，一般為3%?6%，多屬于非蛋白氮類，如氨、酰胺及硝酸鹽等。甜菜糖蜜中還含有甜菜堿等有益動物生長發育的成分。
[0004]飼料工業是支撐現代畜牧水產養殖業發展的基礎產業，是關系到城鄉居民動物性食品供應的民生產業。2010年，工業飼料總產量1.62億噸、總產值4936億元，分別是2005年的1.5倍和1.8倍，年均增長率分別達8.6%和12.5%。隨著人民生活水平提高，城鎮化進程加快，動物性產品需求仍呈剛性增長，飼料工業還有較大市場潛力。
[0005]糖蜜雖然具有較高的飼用價值，但糖蜜的液體形態對運輸造成不便，同時糖蜜較高的黏度限制了其在飼料中的應用。常溫下，糖蜜的粘度大約在3?SPa.S，因為糖蜜的黏度較大，故糖蜜在飼料中的添加需要采用配套的設備(如齒輪栗和糖蜜罐)。實際生產中往往采用加熱的方式降低糖蜜的黏度，從而有助其管路輸送和添加。但糖蜜的加熱溫度不能過高，以免糖蜜在高溫下產生焦化糖附著在管壁上，久而久之就會造成阻塞。正因為糖蜜具有如上缺陷，其在飼料行業中的推廣和應用受到限制。
[0006]生產固態糖蜜粉是一個方向，如果能夠能解決液態糖蜜的運輸和添加問題，將大大推動糖蜜在飼料行業中的應用。專利201310064397.6 “一種大豆糖蜜粉的制備方法”中提到利用噴霧干燥的方法進行大豆糖蜜的干燥方法，但由于糖蜜粘度較大，故噴霧干燥前通常需要加水稀釋，這為噴霧干燥過程增加了不必要的能耗。專利201110222965.1“一種全營養固體甘蔗糖蜜的制備方法”中提到一種利用真空干燥后粉碎制備干燥糖蜜粉的方法，該方法通常需要2-5小時的干燥時間，并且由于真空干燥機為批次處理，難以連續操作，原料的處理量有限；并且干燥后需要增加粉碎工段，有可能造成產品損耗。
[0007]至今尚未見有利用噴霧流化造粒的方法制備固態糖蜜的報道。
【發明內容】
[0008]為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種固態糖蜜粉的噴霧流化造粒制備方法，并進而得到一種具有較低水分的固態糖蜜粉產品。
[0009]為解決上述技術問題，本發明的是通過如下技術方案實現的:
[0010]本發明提供了一種固態糖蜜粉顆粒的制備方法，包含以下步驟:
[0011](I)預處理:取制糖后的糖蜜，以物理方式除去雜質，然后進行濃縮，并且在造粒前加以預熱；
[0012](2)流化造粒:將晶種預先置入流化床腔體中，將步驟⑴中預熱后的糖蜜原料噴入所述流化床中進行造粒及干燥，流化床分布板進風速度大于等于起始流化速度并小于物料帶出速度；
[0013](3)冷卻:流化造粒過程完成后，使步驟(2)中得到的糖蜜粉顆粒在所述流化床內進行冷卻；
[0014](4)分級:將步驟(3)中冷卻后的糖蜜粉顆粒進行分級處理，選取粒徑在合格范圍內的顆粒作為最終產品，所述合格范圍為0.lmm-3mm、優選0.5mm-2mm。
[0015]本發明還提供了通過上述的提取方法制備得到的固態糖蜜粉顆粒，以及所述的固態糖蜜粉顆粒用于食品原料及飼料原料的用途。此外，本發明還提供了對上述固態糖蜜粉顆粒進行儲存的方法，該儲存方法在步驟(4)之后進一步包括如下步驟:
[0016](5)包裝:將粒徑在合格范圍內的固態糖蜜粉顆粒裝入密封袋；以及
[0017](6)儲存:將所述密封袋在低溫低濕狀態下儲存，并限制堆垛高度小于3米。
[0018]現有技術中的噴霧干燥法由于對液滴霧化要求較高，對進料樣品的粘度有要求，所以通常需要對樣品進行稀釋。與之相比，本發明中使用的流化造粒法對霧化噴頭和液滴霧化效果要求較低，所以在高粘度物料的造粒過程中具有更明顯的優勢。本發明的上述技術方案相比現有技術還具有以下優點:
[0019]1、本發明所述的固態糖蜜粉制備工藝，主要采用低溫流化造粒技術，可以實現連續式的糖蜜粉生產。通過調整流化床的進風溫度、進風量、流化起始物料量、糖蜜進料溫度，可以靈活調整糖蜜的噴液速度，即調整物料的進料量和生產效率。
[0020]2、本發明所述方案對所述制備方法的各步驟參數進行了優化，進一步調控所述流化床進風溫度為65-70°C，出風溫度為60-70°C，既能避免溫度過高導致糖蜜熔化進而大量團聚，又能保持適宜的風量維持良好流化狀態，
[0021]3、本發明所述方法更加適合工業化生產，所制備的糖蜜粉具有相對較低的含水率和較高的純度，并且糖蜜粉中理論糖蜜含量最高可達100%。
[0022]4、本發明所述的固態糖蜜，具有比液態糖蜜更大的運輸半徑，因而具有更廣泛的應用范圍。
[0023]5、與液體糖蜜相比，本發明方法提取得到的固態糖蜜粉流動性好，使用方便，不需要額外配備糖蜜處理設備，可以作為食品和飼料的添加劑具有更為優質的加工性能，從而提高制糖工業經濟效益，又能為廢棄物的進一步綜合利用提供較好的途徑。
【具體實施方式】
[0024]以下，將對本發明的優選實施方式加以說明。
[0025]在本發明的步驟(I)中，可采用本領域中已知的各種物理方式除去雜質，例如通過合適孔徑的篩網進行過濾；同時，本領域技術人員能夠采用本領域中已知的各種方式將除去雜質后的糖蜜濃縮至合適的最終濃度，例如通過蒸發進行濃縮。在優選的實施方式中，用于除去雜質的所述物理方式為經10-400目、優選100-200目篩網過濾。在另一個優選的實施方式中，所述濃縮采用蒸發方式進行，濃縮后的最終Brix值為75-98、優選85-93。所述糖蜜預熱后可能產生泡沫，進料時應盡量避免氣泡部分，因而在另一個優選的實施方式中，所述預熱在密閉容器中進行。在另一個優選的實施方式中，所述預熱在50-130°C、優選70-90°C的預熱溫度下進行。
[0026]在本發明的步驟(2)中，本領域技術人員可以根據流化床內固體料量及進風溫度、進風速度，設置合理的噴液量；同時容易理解的是，晶種可以被包埋在糖蜜粉中成為最終產品的一部分。在優選的實施方式中，流化床的進風溫度為35-100°C、優選45-75°C。在另一個優選的實施方式中，晶種為干燥的糖蜜粉或者其它任何易于流化的原料。在另一個優選的實施方式中，將糖蜜原料噴入流化床的方式為頂噴、側噴和底噴中的一種或多種。在一個非常優選的實施方式中，在步驟(4)的分級處理后，將未落入所述合格范圍的顆粒粉碎，并通過旋風分離器收集，然后送回至步驟(2)作為晶種。
[0027]在本發明的步驟(3)中，本領域技術人員可以選擇適當的冷卻氣體。在優選的實施方式中，冷卻采用空氣、優選濕度< 10g/m3的空氣進行。在另一個優選的實施方式中，流化床的進風溫度逐漸降低至20-35°C。在另一個優選的實施方式中，冷卻溫度高于環境溫度5°C，以保證冷卻氣體干燥。
[0028]在本發明的步驟(5)中，本領域技術人員可以選擇合適的材料制成用于包裝固態糖蜜粉顆粒的密封袋。在優選的實施方式中，密封袋由具有隔絕空氣和水分功能的單層或多層包裝材料制成。
[0029]在本發明的步驟￠)中，可以采用適當的低溫低濕條件對包裝好的密封袋進行儲存。在優選的實施方式中，儲存的溫度為30°C以下、優選25°C以下。在另一個優選的實施方式中，儲存的相對濕度為70%以下、優選35%以下。在另一個優選的實施方式中，在儲存過程中，限制堆垛高度小于2米。
[0030]實施例
[0031]接下來，通過實施例對本發明進行進一步詳細地說明，但本發明不僅限于這些實施例。
[0032]實施例1
[0033](I)預處理:取制糖后的糖蜜，經10目篩網過濾，除去雜質，然后經過蒸發濃縮處理，濃縮至75Brix，并且在造粒前預熱至50°C ;
[0034](2)流化造粒:選取已經干燥的糖蜜粉作為起始原料，預先置入流化床腔體中，將所述糖蜜原料通過噴槍噴入流化床中進行造粒及干燥，流化床進風溫度為35°C，流化床分布板進風速度續大于等于起始流化速度并小于物料帶出速度；
[0035](3)冷卻:流化造粒過程完成后，制備所得的糖蜜粉顆粒在流化床內進行冷卻，用濕度彡10g/m3的空氣進行冷卻，進風溫度逐漸降低至35°C ;
[0036](4)分級:造粒后的糖蜜粉顆粒經分級處理，粒徑在0.范圍內的產品進入下一步，大于合格粒徑范圍的物料，送入粉碎機進行粉碎，粉碎后的物料經過氣力輸送進入旋風分離器，與造粒床尾氣排出的物料一起通過旋風分離器收集下來，連續返回造粒床，作為晶種被循環利用；
[0037](5)包裝:將所述冷卻并分級后的糖蜜粉從流化床中取出，迅速裝入密封袋；
[0038](6)儲存:將制備所得的固態糖蜜粉在低溫低濕狀態下儲存，并限制堆垛高度小于3米；
[0039]獲得干燥后的糖蜜粉樣品。
[0040]實施例2
[0041](I)預處理:取制糖后的糖蜜，經400目篩網過濾，除去雜質，然后經過蒸發濃縮處理，濃縮至85Brix，并且在造粒前預熱至130°C ；
[0042](2)流化造粒:選取已經干燥的糖蜜粉作為起始原料，預先置入流化床腔體中，將所述糖蜜原料通過噴槍噴入流化床中進行造粒及干燥，流化床進風溫度為80°C，流化床分布板進風速度續大于等于起始流化速度并小于物料帶出速度；
[0043](3)冷卻:流化造粒過程完成后，制備所得的糖蜜粉顆粒在流化床內進行冷卻，用濕度彡10g/m3的空氣進行冷卻，進風溫度逐漸降低至20°C ;
[0044](4)分級:造粒后的糖蜜粉顆粒經分級處理，粒徑在0.范圍內的產品進入下一步，大于合格粒徑范圍的物料，送入粉碎機進行粉碎，粉碎后的物料經過氣力輸送進入旋風分離器，與造粒床尾氣排出的物料一起通過旋風分離器收集下來，連續返回造粒床，作為晶