玉米朊連續(xù)式真空滾筒干燥設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種食品干燥設(shè)備和方法，尤其是一種玉米朊的真空滾筒干燥設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玉米朊是玉米主要儲(chǔ)藏蛋白，占蛋白總量44?79%，由于其氮不平衡性和水溶性差，不能直接食用；但玉米朊具有優(yōu)良的疏水性、成膜性等特點(diǎn)，可用于可食用包裝、化妝品、藥物包衣等領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。
[0003]玉米朊作為一種醇溶性蛋白，工業(yè)生產(chǎn)常采用乙醇溶液進(jìn)行萃取，進(jìn)而對(duì)萃取液進(jìn)行干燥，最終獲得玉米朊產(chǎn)品。目前，常用的玉米朊干燥方法有滾筒干燥法、真空干燥法和噴霧干燥法。然而，現(xiàn)有的干燥方法都存在一些不足之處。
[0004]滾筒干燥法是一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)干燥設(shè)備。旋轉(zhuǎn)的滾筒通過(guò)其下部料槽，黏附著一定厚度的料膜，熱量通過(guò)管道輸送至滾筒內(nèi)壁，傳導(dǎo)到滾筒外壁，再傳導(dǎo)給料膜，使料膜中的濕度得到蒸發(fā)、脫濕，使含濕份的物料得到干燥。目前，滾筒干燥設(shè)備通常是敞開式的，不但不能實(shí)現(xiàn)溶劑的回收，而且筒壁溫度較高，易造成熱敏性物料的變性。
[0005]真空干燥法是目前文獻(xiàn)中報(bào)道較多的玉米朊干燥方法。Ishigaki等(日本專利，公開號(hào)JP2004059537A)報(bào)道稱，將萃取得到的玉米朊溶液于_10?_30°C條件下沉淀，對(duì)沉淀物進(jìn)行真空干燥、粉碎，即可得到玉米朊產(chǎn)品。Carter等(美國(guó)專利，公開號(hào)US3535305A)報(bào)道稱，將玉米朊萃取液低溫沉淀(-10?-15°C )，沉淀物經(jīng)真空干燥、粉粹，得到亮黃色的產(chǎn)品。目前文獻(xiàn)中報(bào)道的玉米朊真空干燥方法并未詳細(xì)地說(shuō)明干燥方法與具體步驟，也沒(méi)有對(duì)真空干燥設(shè)備的組成構(gòu)造進(jìn)行詳盡的描述。此外，目前市場(chǎng)上連續(xù)式真空干燥設(shè)備所采用的料封結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)真空系統(tǒng)的有效密封，由于氣密性不好，往往會(huì)降低系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和溶劑回收效率。
[0006]噴霧干燥法是通過(guò)機(jī)械作用，將需要干燥的物料分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，與熱空氣接觸，瞬間將大部分溶劑除去，將物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。中國(guó)專利(公開號(hào)CN100571530C)對(duì)玉米朊濃縮液采用氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)介質(zhì)，經(jīng)閉路噴霧干燥后得高純度高品質(zhì)α-玉米朊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)乙醇的高效回收。但該干燥方法對(duì)技術(shù)和設(shè)備要求較高，存在產(chǎn)品耗能高和難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的不足。
[0007]鑒于現(xiàn)有玉米朊干燥技術(shù)存在溶劑回收難、生產(chǎn)效率低和生產(chǎn)成本高等不足，并考慮到玉米朊產(chǎn)品干燥過(guò)程中的高附著性、易變性的特點(diǎn)，亟需一種運(yùn)行成本低、溶劑回收易、安全高效的玉米朊干燥新設(shè)備和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種運(yùn)行成本低、溶劑回收易、安全高效的玉米朊連續(xù)式真空滾筒刮板干燥設(shè)備及方法。
[0009]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0010]一種玉米朊連續(xù)式真空滾筒干燥設(shè)備，包括主箱體系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、滾筒刮板干燥系統(tǒng)、蒸汽供給系統(tǒng)、冷卻出料系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、水噴射泵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述主箱體系統(tǒng)包括主箱體及安裝在主箱體側(cè)壁的放空閥；所述滾筒刮板干燥系統(tǒng)位于主箱體內(nèi)部，包括主筒體和刮刀，所述刮刀安裝在主筒體的外筒壁上；所述進(jìn)料系統(tǒng)位于主筒體的上方，包括進(jìn)料管道和位于進(jìn)料管道末端的進(jìn)料口，所述進(jìn)料口靠近主筒體上方；所述冷卻出料系統(tǒng)位于所述刮刀下方，包括并排設(shè)置在所述刮刀下方的冷卻輥、破碎螺旋輸送器，在所述破碎螺旋輸送器的末端設(shè)置有儲(chǔ)料罐，所述儲(chǔ)料罐依次與二級(jí)關(guān)風(fēng)器和一級(jí)關(guān)風(fēng)器連接；所述蒸汽供給系統(tǒng)與主箱體系統(tǒng)連接，所述主箱體的抽真空口與冷凝系統(tǒng)通過(guò)管道連接，所述冷凝系統(tǒng)與水噴射泵系統(tǒng)通過(guò)管道連接。本發(fā)明所述的冷卻出料系統(tǒng)中，冷卻輥的一端輸入冷卻水，一端出水，采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，對(duì)干燥后的玉米朊及時(shí)冷卻，冷卻輥的作用是使經(jīng)刮刀刮下的片狀玉米朊及時(shí)冷卻，防止玉米朊變性；破碎螺旋輸送器的作用是在輸送玉米朊的同時(shí)使片狀玉米朊破碎，實(shí)現(xiàn)有序出料。
[0011]進(jìn)一步地，所述滾筒刮板干燥系統(tǒng)還包括布料槽，所述布料槽安裝在主筒體上、且位于進(jìn)料口正下方，使液體從所述布料槽中流出后均勻分布至主筒體表面。
[0012]進(jìn)一步地，所述布料槽與所述進(jìn)料口的垂直距離為10?500mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述進(jìn)料系統(tǒng)在進(jìn)料管道上還安裝有背壓閥，所述背壓閥位于進(jìn)料泵與布料槽之間，在系統(tǒng)真空度發(fā)生變化時(shí)，維持進(jìn)料泵壓力恒定，從而保證進(jìn)料流量恒定。
[0014]進(jìn)一步地，所述主箱體上設(shè)置有側(cè)開門，所述側(cè)開門上還設(shè)置有觀察視鏡。
[0015]進(jìn)一步地，所述主筒體的直徑為500?1500mm、長(zhǎng)度為1000?2000mm。
[0016]進(jìn)一步地，所述主筒體采用耐熱材料，防止受熱變形，導(dǎo)致主筒體上物料不能被完全刮除。
[0017]一種玉米朊連續(xù)式真空滾筒干燥方法，包括但不限于以下步驟:
[0018]S1:啟動(dòng)滾筒刮板干燥系統(tǒng)，調(diào)整主筒體轉(zhuǎn)速為Rl ;
[0019]S2:啟動(dòng)蒸汽供給裝備，調(diào)節(jié)蒸氣壓力為P1，對(duì)主箱體進(jìn)行預(yù)熱；
[0020]S3:啟動(dòng)水噴射泵裝備，調(diào)節(jié)箱體真空度為P2 ；
[0021]S4:打開進(jìn)料系統(tǒng)，調(diào)節(jié)流量為Q，設(shè)置玉米朊萃取液的體積百分比濃度為C，使玉米朊萃取液從進(jìn)料系統(tǒng)流入滾筒刮板干燥系統(tǒng)，蒸汽供給系統(tǒng)產(chǎn)生的循環(huán)蒸汽通過(guò)加熱管道輸送至主筒體內(nèi)壁，再通過(guò)出水管道流回蒸汽供給系統(tǒng)；
[0022]S5:玉米朊萃取液隨主筒體轉(zhuǎn)動(dòng)并被均勻干燥；干燥的玉米朊通過(guò)緊貼在主筒體正面下方的刮刀與主筒體分離，通過(guò)冷卻輥冷卻，在破碎螺旋輸送器作用下通過(guò)出料管道進(jìn)入儲(chǔ)料罐，再通過(guò)與儲(chǔ)料罐連接的二級(jí)關(guān)風(fēng)器和一級(jí)關(guān)風(fēng)器后出料，蒸發(fā)的乙醇經(jīng)過(guò)管道、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器進(jìn)入到緩沖罐中被回收。
[0023]進(jìn)一步地，所述主筒體的轉(zhuǎn)速Rl為0.1?5r/min，所述蒸汽壓力Pl為0.00?0.60MPa，所述真空度P2為0.0?1.0MPa,所述液體流量Q為0.1?3.5L/min，所述玉米朊萃取液的體積百分比濃度C為10?35%。
[0024]進(jìn)一步地，所述主筒體的轉(zhuǎn)速Rl為0.8?1.5r/min，所述蒸汽壓力Pl為0.2?0.3MPa，所述真空度P2為0.001?0.005MPa，所述液體流量Q為0.8?1.8L/min，所述玉米朊萃取液的體積百分比濃度C為20?25%。
[0025]本發(fā)明的玉米朊連續(xù)真空滾筒干燥設(shè)備工作時(shí)，玉米朊萃取液經(jīng)進(jìn)料管道、背壓閥、進(jìn)料口輸送至主筒體背面斜上方的布料槽，從布料槽中流出后均勻分布至轉(zhuǎn)動(dòng)的主筒體表面。玉米朊萃取液隨主筒體轉(zhuǎn)動(dòng)并被均勻干燥；干燥的玉米朊通過(guò)緊貼在主筒體正面下方的刮刀與主筒體分離，通過(guò)冷卻輥冷卻，在破碎螺旋輸送器作用下通過(guò)出料管道，再通過(guò)與儲(chǔ)料罐連接的二級(jí)關(guān)風(fēng)器和一級(jí)關(guān)風(fēng)器后出料。蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)熱蒸汽進(jìn)入管道輸送至主筒體內(nèi)壁達(dá)到加熱效果，再通過(guò)冷蒸汽排出管道流回蒸汽發(fā)生裝置；水噴射泵系統(tǒng)通過(guò)連接管道營(yíng)造主箱體系統(tǒng)的真空環(huán)境，同時(shí)蒸發(fā)的乙醇經(jīng)過(guò)管道、一級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝器進(jìn)入到緩沖罐中被回收。
[0026]本發(fā)明的玉米朊連續(xù)式真空滾筒干燥設(shè)備與方法，實(shí)現(xiàn)了密閉環(huán)境中集玉米朊干燥與乙醇高效回收為一體的安全生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)了玉米朊的連續(xù)生產(chǎn)，采用二級(jí)關(guān)風(fēng)器和一級(jí)關(guān)風(fēng)器串聯(lián)形成雙級(jí)關(guān)風(fēng)器，由于關(guān)風(fēng)器內(nèi)外部環(huán)境存在壓力差，可以最大限度減少環(huán)境中空氣進(jìn)入主箱體內(nèi)部，維持主箱體的真空度恒定，實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)的密封，同時(shí)對(duì)乙醇進(jìn)行高效回收，降低了生產(chǎn)成本及安全隱患。冷卻出料系統(tǒng)中由于采用并排設(shè)置在刮刀下方的冷卻輥和破碎螺