乳清蛋白聚合反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明屬于乳制品加工設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型聚合反應(yīng)器，用于乳清蛋白聚合物的合成。
【背景技術(shù)】
:
[0002]乳清是干酪生產(chǎn)過程中所得的副產(chǎn)品。隨著干酪產(chǎn)品在中國不斷普及，副產(chǎn)物乳清的合理利用引起了廣泛關(guān)注。由乳清經(jīng)特殊工藝濃縮精制而成的乳清蛋白，不僅具有很好的營養(yǎng)價(jià)值，而且具有許多獨(dú)特的功能特性，其中乳清蛋白的凝膠性在食品制造中起著重要的作用。乳清蛋白通過熱聚合后可以提高持水性，改善凝膠特性，提高熱穩(wěn)定性。利用此功能特性使其達(dá)到類似于果膠的效果，并且能夠在乳品工業(yè)中替代果膠。這樣不但減少了乳制品中外來成分的添加，而且又使干酪的副產(chǎn)品得到再利用，避免了大量乳清蛋白資源的浪費(fèi)。
[0003]在乳制品的加工過程中，不同的熱處理程度會(huì)破壞牛奶中的許多熱敏物質(zhì)，也會(huì)使乳清蛋白變性。乳清蛋白的變性程度影響到牛奶的品質(zhì)及其應(yīng)用，但可以通過控制乳清蛋白在加工過程中的熱變性程度來賦予產(chǎn)品特定的感官特性。乳清蛋白的一些基本功能性包括起泡性、乳化性、高溶解度、成膠性、同水的結(jié)合性以及提高粘度。在未變性條件下乳清蛋白具有高的溶解度、良好的乳化性及起泡性，熱處理會(huì)導(dǎo)致乳清蛋白變性及溶解度降低，通過控制熱變性可以提高乳清蛋白的乳化性。
[0004]隨著配方食品(Fabricatedfood)的不斷發(fā)展，對(duì)蛋白質(zhì)具有良好的功能性質(zhì)的要求越來越強(qiáng)烈，這為乳清蛋白的充分利用提供了契機(jī)，也為乳清蛋白的改性指明了方向?，F(xiàn)階段對(duì)于乳清蛋白加工利用的形式多樣，但各種加工技術(shù)都受一定的條件限制，只有將各加工技術(shù)在最適條件下進(jìn)行才能達(dá)到最佳利用效果，乳清蛋白加工及利用工藝方面需做進(jìn)一步探討，作用機(jī)理還有待深入研究，充分利用乳清蛋白可增加乳制品的附加價(jià)，極具健康效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于促進(jìn)乳品工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
[0005]為了控制乳清蛋白在加工過程中的熱變性程度，賦予產(chǎn)品特定的感官特性，只靠經(jīng)驗(yàn)和人工操作是不夠的。但目前尚沒有一種針對(duì)乳清蛋白熱聚合的設(shè)備能夠精確控制乳清蛋白的熱變性程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決【背景技術(shù)】的上述問題，本發(fā)明提供了一種乳清蛋白聚合反應(yīng)器，其特別適用于乳清蛋白聚合物的合成。
[0007]本發(fā)明中所述的物料是乳清蛋白，本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下。
[0008]—種乳清蛋白聚合反應(yīng)器，其特征是，結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器主體I和在反應(yīng)器主體I內(nèi)的反應(yīng)罐15，反應(yīng)罐15與反應(yīng)器主體I外殼間形成密封的夾層，夾層只開有蒸汽入口 17和蒸汽出口 18;反應(yīng)罐15由反應(yīng)罐罐蓋2密封，反應(yīng)罐15內(nèi)裝有攪拌槳16和溫度傳感器23，反應(yīng)罐15開有入料口 19和出料口 20;蒸汽入口 17由蒸氣管路經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥12與電熱蒸汽發(fā)生器3接通；由管道經(jīng)入料閥8、轉(zhuǎn)子栗6和第二循環(huán)閥7至入料口 19構(gòu)成進(jìn)料管路，由管道自出料口20經(jīng)第一循環(huán)閥5、轉(zhuǎn)子栗6和出料閥9構(gòu)成出料管路，其中，轉(zhuǎn)子栗6和第二循環(huán)閥7之間的管道有三通連接出料閥9所在的管道，第一循環(huán)閥5和轉(zhuǎn)子栗6之間的管道有三通連接入料閥8所在的管道，出料管路的出料口 20至轉(zhuǎn)子栗6段與進(jìn)料管路的轉(zhuǎn)子栗6至入料口 19段構(gòu)成物料循環(huán)管路;堿液漏槽11經(jīng)PH調(diào)節(jié)閥10與物料循環(huán)管路或反應(yīng)罐15連通，在物料循環(huán)管路中或反應(yīng)罐15內(nèi)設(shè)置pH傳感器;溫度傳感器23、pH傳感器連接自動(dòng)控制操作箱4，自動(dòng)控制操作箱4控制壓力調(diào)節(jié)閥12、pH調(diào)節(jié)閥10實(shí)現(xiàn)對(duì)聚合物料溫度和pH值的調(diào)控，自動(dòng)控制操作箱4控制入料閥8、第二循環(huán)閥7、轉(zhuǎn)子栗6、出料閥9、第一循環(huán)閥5實(shí)現(xiàn)物料的進(jìn)料、出料和物料循環(huán)的調(diào)控。
[0009 ]所述反應(yīng)罐罐蓋2，結(jié)構(gòu)可以包括自動(dòng)升降密封蓋體、攪拌槳16、清洗球、可視窗口和密封螺栓。攪拌槳16穿過反應(yīng)罐罐蓋2中心安裝在反應(yīng)罐15內(nèi)部，由電熱蒸汽發(fā)生器3的蒸汽或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，還可以手動(dòng)。
[0010]所述電熱蒸汽發(fā)生器3包括空氣壓縮機(jī)、用于為電熱蒸汽發(fā)生器3注水的進(jìn)水管路。
[0011]事先設(shè)定聚合溫度，根據(jù)溫度傳感器23監(jiān)控反應(yīng)罐內(nèi)溫度，通過自動(dòng)控制操作箱4調(diào)控聚合溫度一一若未達(dá)到設(shè)定溫度，則電熱蒸汽發(fā)生器3自動(dòng)啟動(dòng)，將熱蒸汽通過管道注入反應(yīng)罐15與反應(yīng)器主體I外殼間的夾層，若檢測(cè)反應(yīng)罐內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定聚合溫度，則電熱蒸汽發(fā)生器3停止運(yùn)行，當(dāng)電熱蒸汽發(fā)生器3內(nèi)水箱內(nèi)水位過低或溫度過高，則電熱蒸汽發(fā)生器3自帶報(bào)警功能，可手動(dòng)向水箱注水或停止加熱。
[0012]所述反應(yīng)罐15容積優(yōu)選為100L。
[0013]所述自動(dòng)控制操作箱4可自動(dòng)控制pH調(diào)節(jié)閥10、第一循環(huán)閥5、轉(zhuǎn)子栗6、第二循環(huán)閥7、入料閥8、出料閥9以及壓力調(diào)節(jié)閥12(進(jìn)而控制反應(yīng)罐15內(nèi)溫度)，根據(jù)乳清蛋白熱聚合原理，通過自控面板達(dá)到進(jìn)料、出料、循環(huán)操作，自動(dòng)調(diào)節(jié)聚合溫度、PH值的操作。所述自動(dòng)控制操作箱4，裝有計(jì)時(shí)裝置，設(shè)定進(jìn)料、出料和物料循環(huán)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)聚合時(shí)間的自動(dòng)控制。
[0014]自動(dòng)控制操作箱4中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的元器件均采用現(xiàn)有技術(shù)組裝。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供一種專門針對(duì)乳清蛋白聚合反應(yīng)的新型聚合反應(yīng)器，可達(dá)到自動(dòng)循環(huán)操作、精確自動(dòng)控制聚合溫度和聚合PH值的效果；該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，操作便捷，可使乳清蛋白聚合過程簡化，物料聚合效率高，可應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，利于擴(kuò)展乳清蛋白的產(chǎn)業(yè)鏈。
[0016]利用本發(fā)明提供的一種新型聚合反應(yīng)器，可很好的進(jìn)行乳清蛋白熱聚合的合成工藝的生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究?？赏ㄟ^設(shè)定條件自動(dòng)調(diào)節(jié)聚合條件得到乳清蛋白聚合物，應(yīng)用到乳制品的制備。利用本發(fā)明開展的乳清蛋白聚合物的合成研究，可很好解決實(shí)驗(yàn)室乳清蛋白熱聚合時(shí)，使用傳統(tǒng)的玻璃反應(yīng)瓶進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)存在的聚合條件可控性低、連續(xù)性差、玻璃瓶易碎、聚合反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率及收率難以計(jì)算、實(shí)驗(yàn)效率低等問題，為實(shí)驗(yàn)室開展乳清蛋白熱聚合物的合成研究提供了基本的可滿足要求的實(shí)驗(yàn)手段，為進(jìn)一步開展產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝參數(shù)研究提供了新的方法。本發(fā)明提供的乳清蛋白聚合反應(yīng)器也適用于工業(yè)生產(chǎn)，可使熱聚合過程簡化，聚合研究過程得到聚合物穩(wěn)定，乳清蛋白聚合數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠、精確度高，生產(chǎn)效率明顯提高，還具有耐破裂、安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，容易工業(yè)化推廣，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的反應(yīng)器主體I的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下配合附圖及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段。
[0020]實(shí)施例1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)
[0021]由圖1可知，本發(fā)明提供了一種乳清蛋白聚合反應(yīng)器，它的結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)器主體1、反應(yīng)罐罐蓋2、電熱蒸汽發(fā)生器3、自動(dòng)控制操作箱4、第一循環(huán)閥5、轉(zhuǎn)子栗6、第二循環(huán)閥7、入料閥8、出料閥9、pH自動(dòng)調(diào)節(jié)閥10、堿液漏槽11、壓力調(diào)節(jié)閥12、在反應(yīng)罐15上開有入料口19、下面開有出料口 20。
[0022]作為優(yōu)選的，所述反應(yīng)罐罐蓋2包括自動(dòng)升降密封蓋體、連接軸、密封螺