一種葡萄糖降溫結晶設備及葡萄糖降溫結晶工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及葡萄糖生產加工用設備及工藝技術領域，特別是指一種葡萄糖降溫結晶設備及葡萄糖降溫結晶工藝。
【背景技術】
[0002]結晶是葡萄糖生產過程中的一個關鍵工序，葡萄糖是酵母菌繁殖的最好養分，葡萄糖降溫結晶溫度是從43°C降到22°C，注罐糖漿的PH是3.5?4.5，上述溫度環境和酸堿度環境都是酵母菌繁殖的最佳條件，葡萄糖結晶過程中如何防止糖膏發酵，一直以來都是葡萄糖生產過程中最難解決的問題。
[0003]葡萄糖晶體的顆粒大小和均勻程度不僅嚴重影響著結晶收率和商品糖收率，也是提高產品內在質量的關鍵。結晶是一個提純的過程，葡萄糖結晶過程的任務是最大可能的提出純葡萄糖，將雜質留在母液中，而且母液中所留的純葡萄糖越少越好，也就是結晶收率越高越好，所以，葡萄糖結晶工藝和結晶設備的選擇是葡萄糖生產成本的關鍵。
[0004]葡萄糖在55°C以上是以無水狀態存在，在55°C以下是以一個結晶水形式存在。葡萄糖結晶在生產應用上主要有兩種工藝和設備，一種結晶工藝是加熱蒸發除去糖液中的水分，使糖液濃度增高，投擲糖粉刺激起晶，然后再經過降溫助晶，形成糖膏進行分離，這種工藝叫煮糖，煮糖結晶一般適用于無水糖的結晶；另一種結晶工藝就是降溫結晶生產一水結晶葡萄糖，一般是將糖液溫度從43°C降到22°C，這主要是利用了葡萄糖在不同溫度下的溶解度差異，葡萄糖在43°C的溶解度是64.15%，22°C的溶解度是48.81%，葡萄糖糖液從430C降到22°C就有15.34g/ml的晶體析出形成固體，而43°C時的過飽和系數為1.15-1.25，實際結晶出的固體糖為17.641-19.175g/mL.通過分離設備進行固液分離就得到固體葡萄糖粉。
[0005]葡萄糖是微生物最好的碳源，葡萄糖降溫結晶的溫度和PH值都是酵母菌、霉菌等微生物繁殖的最佳環境，而葡萄糖降溫結晶過程的持續時間一般是56?72小時，因此，葡萄糖在降溫結晶過程中很容易染菌發酵。
[0006]葡萄糖在醫(食)用上除了具有增加營養、作為藥劑戴體、改善食物色味的功能夕卜，還能利尿、解毒，無論是作為藥用還是作為食用，葡萄糖的生產過程是絕對不能添加任何防腐劑的。因此，如何防止葡萄糖降溫結晶過程中的發酵，就成為葡萄糖結晶工藝和結晶設備的質量關鍵，同時也是整個葡萄糖行業降耗節能、降低生產成本、提高產品收率以及確保成品糖質量的關鍵問題。
【發明內容】
[0007]本發明提出一種葡萄糖降溫結晶設備及葡萄糖降溫結晶工藝，解決了現有技術中葡萄糖降溫結晶過程容易染菌發酵、收率低的問題。
[0008]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0009]一種葡萄糖降溫結晶設備，包括:制冷機、板式換熱器、收水槽和結晶罐；所述制冷機通過冷水輸送管道與所述板式換熱器的冷水進口連接，所述板式換熱器的冷水出口通過冷水回流管道與所述制冷機連接；所述收水槽中的降溫結晶水通過熱交換管道與所述板式換熱器的降溫結晶水入口連接，所述板式換熱器的降溫結晶水出口通過降溫結晶水輸送管道與所述結晶罐外部的降溫夾套的進水口相連接，所述降溫夾套的出水口通過管路與所述收水槽相連接；所述結晶罐的右上部設有與其內腔相連通的進料口，所述結晶罐的左側端的下部設有與其內腔相連通的放料閥；所述結晶罐內設有降溫攪拌盤管，所述降溫攪拌盤管的右側進水口與所述降溫結晶水輸送管道相連通，所述降溫攪拌盤管的左側出水口通過管路與所述收水槽相連接；所述結晶罐的右上部還設有與其內腔相連通的無菌壓縮空氣入口 ；所述冷水輸送管道上設有進水閥門；所述降溫結晶水輸送管道上設有管道泵。
[0010]作為優選，所述進水閥門為自動調節閥。
[0011]作為優選，所述結晶罐左側中軸到上邊緣的1/3位置處設有溫度采集點，所述溫度采集點將其感知到的溫度信號輸送給用于調節所述進水閥門的控制系統。
[0012]作為優選，所述收水槽為敞開式收水槽，其上設有降溫結晶水補水口。
[0013]作為優選，所述放料閥為柱塞閥，所述柱塞閥的閥體與所述結晶罐的內壁平齊，所述柱塞閥的閥體上方設有觀察口。
[0014]作為優選，所述降溫夾套分為4?5間隔，所述間隔與所述降溫夾套內側壁之間為滿焊；所述降溫夾套的厚度為5厘米。
[0015]作為優選，所述降溫攪拌盤管為管道式降溫攪拌盤管。
[0016]一種葡萄糖降溫結晶工藝，其方法步驟如下:
[0017](I)將濃度為69%?73%的蒸發糖漿通過進料口加入到結晶罐內，結晶罐內事先留有占結晶罐罐體體積1/3的葡萄糖糖膏，攪拌設定的時間；
[0018](2)開啟管道泵，使降溫結晶水在葡萄糖降溫結晶設備中循環流動起來；
[0019](3)根據從溫度采集點測得的設備溫度情況，進水閥門自動調節冷水的進水量；
[0020](4)結晶罐運行過程中，通過無菌壓縮空氣入口向結晶罐內通入無菌壓縮空氣，當降溫結晶時間達到規定值后，停止管道泵；
[0021](5)打開結晶罐的放料閥，結晶好的葡萄糖糖膏會隨著輸送螺旋被輸送到分離工序進行固液分離，得到葡萄糖粉；
[0022](6)當結晶鍾中殘留的匍萄糖糖霄占結晶鍾鍾體體積的1/3時，關閉放料閥；
[0023](7)繼續向結晶罐內加料進行下一個結晶循環。
[0024]作為優選，所述步驟⑴中的攪拌時間為2小時。
[0025]作為優選，所述步驟(4)中還包括如下步驟:
[0026]觀察結晶罐罐體上方收水槽中各段的水量和流速，然后及時通過降溫結晶水補水口補充降溫結晶水。
[0027]上述步驟(4)中的降溫結晶時間是否達到規定值是通過葡萄糖降溫結晶曲線規定的結晶時間判定的。
[0028]上述葡萄糖降溫結晶設備的運行原理如下:
[0029]冷水(7?10°C )從制冷機中出來，經板式換熱器與降溫結晶水進行熱交換后回到制冷機，實現對降溫結晶水的降溫作用；降溫結晶水從收水槽中出來，經板式換熱器與冷水熱交換后被降溫，然后從板式換熱器中流出，經降溫結晶水輸送管道進入位于結晶罐中的降溫攪拌盤管內；充滿降溫結晶水的降溫攪拌盤管高速運轉，起到對結晶罐中的蒸發糖漿進行降溫結晶的作用。
[0030]本發明的有益效果為:
[0031]通過合理的設備結構和熱交換方式，使葡萄糖在結晶過程中形成大小均勻、堅固、適合固液分離的晶粒，不產生偽晶或并晶現象，實現葡萄糖結晶的高收率和優質提純，極大地提高了葡萄糖產品的成品質量和成品率。
[0032]通過在結晶罐內通入無菌壓縮空氣，使結晶罐內始終處于微正壓狀態，從而杜絕葡萄糖在結晶過程中發酵，保證產品質量。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本發明所述葡萄糖降溫結晶設備的整體結構示意圖；
[0035]圖2為葡萄糖降溫結晶曲線圖；
[0036]圖3為圖1中降溫攪拌盤管的左視圖；
[0037]圖4為圖1中放料閥的結構示意圖；
[0038]圖中:
[0039]1、制冷機，2、板式換熱器，3、收水槽，4、結晶罐，5、降溫夾套，6、降溫攪拌盤管，7、進料口，8、放料閥，9、進水閥門，10、降溫結晶水補水口，11、無菌壓縮空氣入口，12、溫度采集點，13、管道泵，14、冷水輸送管道，15、冷水回流管道，16、熱交換管道，17、降溫結晶水輸送管道；81、閥體，82、觀察口，83、放料口，84、手輪，85、絲杠。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0041]實施例
[0042]一種葡萄糖降溫結晶設備，包括:制冷機1、板式換熱器2、收水槽3和結晶罐4 ;制冷機I通過冷水輸送管道14與板式換熱器2的冷水進口連接，板式換熱器2的冷水出口通過冷水回流管道15與制冷機I連接；收水槽3中的降溫結晶水通過熱交換管道16與板式換熱器2的降溫結晶水入口連接，板式換熱器2的降溫結晶水出口通過降溫結晶水輸送管道17與結晶罐4外部的降溫夾套5的進水口相連接，降溫夾套5的出水口通過管路與收水槽3相連接；結晶罐4的右上部設有與其內腔相連通的進料口 7，結晶罐4的左側端的下部設有與其內腔相連通的放料閥8 ;結晶罐4內設有降溫攪拌盤管6，降溫攪拌盤管6的右側進水口與降溫結晶水輸送管道17相連通，降溫攪拌盤管6的左側出水口通過管路與收水槽3相連接；結晶罐4的右上部還設有與其內腔相連通的無菌壓縮空氣入口 11 ;冷水輸送管道14上設有