乳清蛋白聚合反應器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實用新型屬于乳制品加工設備的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型聚合反應器，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)價值，而且具有許多獨特的功能特性，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。
[0003]在乳制品的加工過程中，不同的熱處理程度會破壞牛奶中的許多熱敏物質(zhì)，也會使乳清蛋白變性。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，熱處理會導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，對蛋白質(zhì)具有良好的功能性質(zhì)的要求越來越強烈，這為乳清蛋白的充分利用提供了契機，也為乳清蛋白的改性指明了方向?，F(xiàn)階段對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)在最適條件下進行才能達到最佳利用效果，乳清蛋白加工及利用工藝方面需做進一步探討，作用機理還有待深入研究，充分利用乳清蛋白可增加乳制品的附加價，極具健康效益和經(jīng)濟效益，對于促進乳品工業(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)驗和人工操作是不夠的。但目前尚沒有一種針對乳清蛋白熱聚合的設備能夠精確控制乳清蛋白的熱變性程度。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為解決【背景技術(shù)】的上述問題，本實用新型提供了一種乳清蛋白聚合反應器，其特別適用于乳清蛋白聚合物的合成。
[0007]本實用新型中所述的物料是乳清蛋白，本實用新型具體的技術(shù)方案如下。
[0008]—種乳清蛋白聚合反應器，其特征是，結(jié)構(gòu)包括反應器主體I和在反應器主體I內(nèi)的反應罐15，反應罐15與反應器主體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;反應罐15由反應罐罐蓋2密封，反應罐15內(nèi)裝有攪拌槳16和溫度傳感器23，反應罐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)管路連通，在物料循環(huán)管路中或反應罐15內(nèi)設置pH傳感器;溫度傳感器23、pH傳感器連接自動控制操作箱4，自動控制操作箱4控制壓力調(diào)節(jié)閥12、pH調(diào)節(jié)閥10實現(xiàn)對聚合物料溫度和pH值的調(diào)控，自動控制操作箱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實現(xiàn)物料的進料、出料和物料循環(huán)的調(diào)控。
[0009 ]所述反應罐罐蓋2，結(jié)構(gòu)可以包括自動升降密封蓋體、攪拌槳16、清洗球、可視窗口和密封螺栓。攪拌槳16穿過反應罐罐蓋2中心安裝在反應罐15內(nèi)部，由電熱蒸汽發(fā)生器3的蒸汽或電機驅(qū)動，還可以手動。
[0010]所述電熱蒸汽發(fā)生器3包括空氣壓縮機、用于為電熱蒸汽發(fā)生器3注水的進水管路。
[0011]事先設定聚合溫度，根據(jù)溫度傳感器23監(jiān)控反應罐內(nèi)溫度，通過自動控制操作箱4調(diào)控聚合溫度一一若未達到設定溫度，則電熱蒸汽發(fā)生器3自動啟動，將熱蒸汽通過管道注入反應罐15與反應器主體I外殼間的夾層，若檢測反應罐內(nèi)溫度達到設定聚合溫度，則電熱蒸汽發(fā)生器3停止運行，當電熱蒸汽發(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自帶報警功能，可手動向水箱注水或停止加熱。
[0012]所述反應罐15容積優(yōu)選為100L。
[0013]所述自動控制操作箱4可自動控制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(進而控制反應罐15內(nèi)溫度)，根據(jù)乳清蛋白熱聚合原理，通過自控面板達到進料、出料、循環(huán)操作，自動調(diào)節(jié)聚合溫度、PH值的操作。所述自動控制操作箱4，裝有計時裝置，設定進料、出料和物料循環(huán)時間，實現(xiàn)聚合時間的自動控制。
[0014]自動控制操作箱4中實現(xiàn)自動控制的元器件均采用現(xiàn)有技術(shù)組裝。
[0015]本實用新型的優(yōu)點是提供一種專門針對乳清蛋白聚合反應的新型聚合反應器，可達到自動循環(huán)操作、精確自動控制聚合溫度和聚合PH值的效果;該設備結(jié)構(gòu)簡單實用，操作便捷，可使乳清蛋白聚合過程簡化，物料聚合效率高，可應用于生產(chǎn)實踐中，利于擴展乳清蛋白的產(chǎn)業(yè)鏈。
[0016]利用本實用新型提供的一種新型聚合反應器，可很好的進行乳清蛋白熱聚合的合成工藝的生產(chǎn)和實驗研究?？赏ㄟ^設定條件自動調(diào)節(jié)聚合條件得到乳清蛋白聚合物，應用到乳制品的制備。利用本實用新型開展的乳清蛋白聚合物的合成研究，可很好解決實驗室乳清蛋白熱聚合時，使用傳統(tǒng)的玻璃反應瓶進行聚合反應時存在的聚合條件可控性低、連續(xù)性差、玻璃瓶易碎、聚合反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率及收率難以計算、實驗效率低等問題，為實驗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驗手段，為進一步開展產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝參數(shù)研究提供了新的方法。本實用新型提供的乳清蛋白聚合反應器也適用于工業(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)準確、可靠、精確度尚，生廣效率明顯提尚，還具有耐破裂、安全系數(shù)尚的優(yōu)點，容易工業(yè)化推廣，應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型的反應器主體I的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下配合附圖及本實用新型的優(yōu)選實施例，進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術(shù)手段。
[0020]實施例1本實用新型的結(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器，它的結(jié)構(gòu)包括反應器主體1、反應罐罐蓋2、電熱蒸汽發(fā)生器3、自動控制操作箱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自動調(diào)節(jié)閥10、堿液漏槽11、壓力調(diào)節(jié)閥12、在反應罐15上開有入料口19、下面開有出料口 20。
[0022]作為優(yōu)選的，所述反應罐罐蓋2包括自動升降密