一種大豆蛋白噴涂設備及大豆蛋白噴涂方法與流程

本發明屬于食品加工制造技術領域，具體涉及一種大豆蛋白噴涂設備及大豆蛋白噴涂方法。

背景技術：

大豆分離蛋白、酶解蛋白是蛋白含量＞90％的大豆蛋白。典型的生產工藝是堿溶酸沉法，從豆粕中提取大豆蛋白后，進行烘干，然后利用旋風分離設施進行粉體回收，回收過程中會對粉體進行噴涂再處理。噴涂再處理一般是在粉體集中的筒狀管道內進行，或提高回收率，或改善粉體性能。普通噴涂方法只是滿足粉體是否揚塵的要求，而沒有著重考慮噴涂的均勻性及均勻噴涂給產品帶來的性能改善。

目前大豆蛋白噴涂工藝通常采用單套噴槍進行噴涂(噴槍在筒狀粉體通道一側進行安裝)，一般先進行霧化然后混合，霧化過程如圖1所示：液體在壓力作用下通過液體流道被輸送到噴嘴，壓縮空氣通過氣體流道到達噴嘴，兩者在噴嘴處混合產生霧化體，在“b”距離內，霧化體可以保持比較規整的扇形面積，角度大小如“a”，超出距離后，霧化體變成湍流，形狀發生變化；混合過程就是回收的粉體(⊕圖形)與霧化體進行瞬間接觸粘附，混合體隨回收動力(送風機和引風機在密閉系統內形成的壓力差)進入旋風分離器，完成噴涂粉體和空氣分離。

現有技術中大豆蛋白生產方法回收的大豆蛋白粉體比重是不一樣的，在負壓100pa左右系統內流動，且用筒體側面的單桿噴槍進行噴涂，帶來極大噴涂不均勻度，進而造成產品質量不穩定。

技術實現要素：

為此，本發明的目的之一是提供一種大豆蛋白噴涂設備，該噴槍設備大豆蛋白噴涂量可控、噴涂角度均勻、霧化覆蓋率合理，可提高大豆蛋白噴涂均勻度。優選地，本發明所述的噴涂設備具有如下優異性能：分散性≤15s(單槍噴涂＞20s)、穩定性7min內不分層(單槍3min內分層)、回收率90％(單槍回收率85％)。

為達上述目的中的一個或多個，本發明采用如下技術方案：

一種大豆蛋白噴涂設備，包括：大豆蛋白回收筒、多噴頭噴槍；所述多噴頭噴槍位于所述回收筒的中心軸線與下筒壁之間，所述多噴頭噴槍的噴頭數量為n，n為大于1的自然數；多個噴頭相鄰的兩個噴頭噴嘴之間的夾角為360°/n，本發明的噴槍覆蓋面達到360°。

所述多噴頭噴槍距離所述回收筒的中心軸線100-200mm，優選為150mm，所述多噴頭噴槍是通過與所述回收筒內側壁連接的連接裝置保持在所述回收筒的中心軸線與下筒壁之間。

在一些優選的實施例中，n為4，相鄰的兩個噴頭噴嘴之間的夾角為90°。

所述噴槍的噴頭設置在粉體密相區合適位置，例如噴頭設置在回收筒中心點下150mm左右處，噴頭前方設置粉體導流罩，保護噴頭霧化出的扇形面，所述導流罩為圓錐形距離噴頭前方30-50mm，優選40mm，圓錐形的底面直徑為150-250mm，優選為200mm，高度為150-250mm，優選為200mm。

優選地，導流罩采用304不銹鋼材質，光潔度ra＜0.3，光潔度在0.3以下，光潔度越小，表面越光滑，粉體越不易積存，同時也減少微生物滋生。

作為優選，噴槍全部采用304不銹鋼材質焊接，所有焊口打磨清理干凈，不得有夾渣、焊點等。

優選地，噴槍的光潔度ra＜0.6。

作為優選，所述回收筒的筒體直徑為1500-2000mm，優選為1800mm。

作為優選，噴槍有獨立動力泵輸送液體，和氣道，氣道能夠從空氣壓縮氣罐分出支路。

本發明提供的噴涂設備使得噴涂時的噴涂量可控，噴涂角度均勻，霧化覆蓋率合理。

本發明的目的之一還在于提供一種大豆蛋白噴涂方法，包括如下步驟：

(1)用管接通按本發明所述的噴槍設備的噴槍壓縮空氣通道，開啟壓縮空氣閥門通氣，使得空氣壓縮罐顯示壓力為0.4-0.6mpa，噴嘴為二流體噴嘴，此壓力可以保證氣體、液體壓力大致平衡，依次調試所述噴槍的多個噴頭噴嘴；

(2)將蒸餾水倒入配液罐內，用管連接噴槍的液體通道，開啟動力泵，查看噴頭噴嘴處是否有蒸餾水持續外流，調節到有外流水，如有外流水則接入廢液罐移出車間，無外流水時說明噴槍堵塞，需拆卸清理，依次調試噴槍的多個噴頭噴嘴；

(3)開啟空氣流后開啟動力泵，向噴槍輸送噴涂液進行噴涂，噴涂量根據生產實際情況調整動力泵開度進行增減。

在噴涂穩定運行5min后，可在大豆蛋白回收系統取樣點處取樣30g，檢測大豆蛋白的揚塵度、分散性、溶解性、穩定性等性能。利用本發明的噴涂方法噴涂所得大豆蛋白的的分散性≤15s(目前使用的單槍噴涂＞20s)、穩定性7min內不分層(目前使用的單槍3min內分層)、回收率90％(目前使用的單槍回收率85％)，可見本發明的方法可大大縮短大豆蛋白的分散性，顯著提高穩定性和回收率。

作為優選，噴槍使用前清理，具體可為將噴槍的多個噴嘴的空氣帽、液體帽拆卸，清理槍桿、噴嘴內部的雜質、積料，并進行消毒處理，然后用蒸餾水進行沖洗。

消毒處理可使用季銨鹽浸泡，例如使用3-10‰，優選為5‰的季銨鹽浸泡。可使用的季銨鹽例如為潔爾滅、苯扎溴銨等。

作為優選，所述管為食品級pu管，優選直徑為8±2mm，進一步優選直徑為8mm。

作為優選，步驟(2)中動力泵的壓力為0.4-0.8mpa，優選為0.6mpa左右，用變頻控制流量，步驟(3)中開啟空氣流20s后，優選30s后開啟動力泵。

優選地，動力泵的變頻開度為0.2-0.4hz，優選為0.3hz。

蒸餾水的量可為1.5-3l，例如為2l。

作為優選，本發明的大豆蛋白噴涂方法，包括如下步驟：

a、噴槍分布設計：在大豆蛋白回收筒狀管道上側，安裝一套四噴頭噴槍，噴嘴夾角90°，覆蓋面360°，槍頭落在粉體密相區合適位置，距離噴頭前方40mm處設置一圓錐形粉體導流罩，保護噴頭霧化出的扇形面；

b、噴槍制作：全部采用304不銹鋼材質焊接，所有焊口打磨清理干凈，不得有夾渣、焊點等，光潔度ra＜0.6，導流罩同樣用304不銹鋼材質，光潔度ra＜0.3；

c、噴槍安裝：在粉體密相區安裝單套四噴頭噴槍，所述筒狀管道直徑φ1800mm，噴槍有獨立動力泵輸送液體，氣道能夠從空氣壓縮氣罐分出支路；

d、使用前清理：將噴槍四個噴嘴的空氣帽、液體帽拆卸，清理槍桿、噴嘴內部的雜質、積料，并用5‰的季銨鹽浸泡，進行消毒處理，然后用蒸餾水進行沖洗；

e、調試氣道：用φ8mm食品級pu管接通噴槍壓縮空氣通道，先開啟壓縮空氣閥門通氣，在噴嘴處用手感官下氣流強度，一般空氣壓縮罐顯示壓力在0.4mpa-0.6mpa之間，依次調試四個噴嘴；

f、調試液體通道：將2l蒸餾水倒入配液罐內，用φ8mm食品級pu管連接噴槍的液體通道，開啟動力泵(容積泵，壓力在0.6mpa左右，用變頻控制流量)，變頻開度0.3hz，查看噴嘴處是否有蒸餾水持續外流，依次調試噴槍四噴嘴；

g、噴涂：按照噴涂液配方配制液體，開啟空氣流30s后再開啟動力泵(開度0.3hz)，向噴槍輸送噴涂液，噴涂量根據生產實際情況調整動力泵開度進行增減；

h、檢測：噴涂穩定運行5min后，在大豆蛋白回收系統取樣點處取樣30g，據生產訂單情況檢測大豆蛋白的揚塵度、分散性、溶解性、穩定性等性能。

本發明具有如下技術效果：

1、提高回收的大豆蛋白粉體與噴涂液的接觸面積，提高噴涂均勻度、分散性；

2、噴涂一定程度上增加了粉體集結，利于后續回收，提高回收率；

3、提高噴涂效果前提下，降低了噴槍與筒壁接觸處的微生物污染風險。

本發明的噴涂設備和噴涂方法可應用于生產不同功能性的大豆分離蛋白和大豆酶解蛋白，應用于產品功能改進中。

附圖說明

圖1為單套噴槍噴涂霧化圖；

圖2為單槍四頭噴涂立面圖；

圖3為單槍四頭噴涂剖視圖；

圖中：1-液體帽，2-空氣帽，3-圓形噴霧形狀，4-扇形段，5-擴散湍流段，6-二流體噴槍。

具體實施方式

為了進一步說明本發明，下面結合附圖對本發明進行進一步詳細闡述，這里需要說明的是本發明所列的附圖僅是為了說明問題方便給出的示例性結構示意圖，其不得解釋為是對本發明的限定，更不得解釋為是本發明的唯一正確實施方式。

本發明所述的大豆蛋白噴涂噴槍設備如圖2所示，圖3是其剖視圖，包括：大豆蛋白回收筒、多噴頭噴槍；所述多噴頭噴槍位于所述回收筒的中心軸線與下筒壁之間，所述多噴頭噴槍的噴頭數量在圖2中為4個，在不同的實施例中，噴頭的數量可以根據需要而設定，例如為n個，n為大于1的任何自然數；多個噴頭相鄰的兩個噴頭噴嘴之間的夾角為360°/n。圖2中相鄰的兩個噴頭噴嘴之間的夾角為90°。

所述多噴頭噴槍可以通過多種方式固定設置在所述回收筒內，例如：通過與所述回收筒內側壁連接的連接裝置保持在所述回收筒的中心軸線與下筒壁之間。所述連接裝置可以為固定支架、固定桿等。

所述噴槍的噴頭設置在粉體密相區，噴頭前方設置粉體導流罩，保護噴頭霧化出的扇形面，所述導流罩為圓錐形，其距離噴頭前方30-50mm，優選40mm。圓錐形的底面直徑為150-250mm，優選為200mm，高度為150-250mm，優選為200mm。

導流罩采用304不銹鋼材質，光潔度ra＜0.3。

所述回收筒的筒體直徑為1500-2000mm，優選為1800mm。

噴槍全部采用304不銹鋼材質焊接，所有焊口打磨清理干凈，不得有夾渣、焊點等。噴槍的光潔度ra＜0.6。

所述噴槍優選為二流體噴槍，液體在壓力作用下通過液體流道被輸送到噴嘴，壓縮空氣通過氣體流道到達噴嘴，兩者在噴嘴處混合產生霧化體，噴槍利用獨立的動力泵輸送液體，氣道能夠從空氣壓縮氣罐分出支路。

所述噴涂設備使得噴涂時的噴涂量可控，噴涂角度均勻，霧化覆蓋率合理。

實施例1

使用本發明的一套四噴頭噴槍進行大豆蛋白噴涂，具體步驟如下：

a、噴槍分布安裝：在φ1800mm大豆蛋白回收筒管道上側，安裝一套四噴頭噴槍，槍頭落在粉體密相區合適位置，距離噴頭前方40mm處設置一圓錐形粉體導流罩，保護噴頭霧化出的扇形面如設計圖2-3所示，圓錐底面直徑φ200mm，高度h200mm，同時做一304材質的支架，固定好粉體導流罩。

b、噴槍制作：全部采用304材質焊接，所有焊口打磨清理干凈，不得有夾渣、焊點等，光潔度ra＜0.6，導流罩同樣用304材質，光潔度ra＜0.3。

c、噴槍安裝：在粉體密相區安裝單套四噴頭噴槍，筒體直徑φ1800mm，單套四噴頭噴槍安裝分布如圖，噴槍有獨立動力泵輸送液體，噴槍用耐馳泵(型號nm011by02s12b2、流量：100l/h3、壓力≥0.6mpa，轉速380rpm，用變頻調節)輸送配液，氣道從空氣壓縮氣罐分出支路，壓力0.4mpa。

d、使用前清理：將單套噴槍四個噴嘴的空氣帽、液體帽拆卸，清理槍桿、噴嘴內部的雜質、積料，并用5‰的季銨鹽浸泡，進行消毒處理，然后用蒸餾水進行沖洗；

e、調試氣道：用φ8mm食品級pu管接通噴槍壓縮空氣通道，先開啟壓縮空氣閥門通氣，在噴嘴處用手感官下氣流強度，一般空氣壓縮罐顯示壓力在0.4mpa-0.6mpa之間，依次調試四個噴嘴。。

f、調試液體通道：將2l蒸餾水倒入配液罐內，用φ8mm食品級pu管連接噴槍的液體通道，開啟動力泵(容積泵，壓力在0.6mpa左右，用變頻控制流量)，變頻開度0.3hz，查看噴嘴處是否有蒸餾水持續外流，依次調試噴槍四噴嘴。

g、噴涂：噴涂液配方比例配制液體，本配方用磷脂、蔗糖酯提高蛋白親水性，聚二甲基硅氧烷降低蛋白起泡性，開啟空氣流30s后再開動力泵(開度0.3hz)，向噴槍輸送噴涂液。

h、檢測：噴涂穩定運行5min后，在大豆蛋白回收系統取樣點處取樣30g，檢測大豆蛋白為非揚塵產品，分散性≤15s(單槍噴涂＞20s)、穩定性7min內不分層(單槍3min內分層)、溶解性篩上物疙瘩在1g以下，回收率90％(單槍回收率85％)。

i、噴涂量根據產品標準要求調整動力泵開度進行增減，定期巡查噴涂系統穩定運行。

對比例

使用如圖1所示的噴槍進行大豆蛋白噴涂，具體步驟如下：

a、清理：將噴槍的空氣帽、液體帽拆卸，清理槍桿、噴嘴內部的雜質、積料，并用5‰的季銨鹽浸泡，進行消毒處理，然后用蒸餾水進行沖洗；

b、調試氣道：用φ8mm食品級pu管接通噴槍壓縮空氣通道，先開啟壓縮空氣閥門通氣，在噴嘴處用手感官下氣流強度，一般空氣壓縮罐顯示壓力在0.3mpa-0.6mpa之間。

c、調試液體通道：將2l蒸餾水倒入配液罐內，用φ8mm食品級pu管連接噴槍的液體通道，開啟動力泵(壓力在0.6mpa左右，用變頻控制流量)，變頻開度0.1hz，查看噴嘴處是否有蒸餾水持續外流。

d、噴涂：按照噴涂液配方配制液體，同實施例1的配方，開啟空氣流30s后再開動力泵(開度0.1hz)，向噴槍輸送噴涂液，噴涂量根據生產實際情況調整動力泵開度進行增減。

e、檢測：噴涂穩定運行10min后，在大豆蛋白回收系統取樣點處取樣30g，據生產訂單情況檢測大豆蛋白的揚塵度，分散性、溶解性、穩定性等性能，揚塵性能不均一，有的介于揚塵與非揚塵間，分散性一般在22-27s，溶解性篩上物疙瘩1.2g-2g間，在3min內分層。

e、調整：檢測結果出來后，對比控制標準，調整動力泵開度增減噴涂量，使產品滿足標準要求。

g、穩定運行：定時巡查噴涂系統穩定運行情況，及時調整。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。