一种焦糖的制备方法和装置制造方法及图纸

一种焦糖的制备方法和装置，通过将原料送至反应釜内，利用对反应釜的甩动、旋转，以及在制备过程中的各项工艺参数的设定，分别进行干燥除水，熔化，添加辅料，降解反应，焦化反应，样品测试，冷却，包装工序，得到品质可控的焦糖制品。本发明专利技术通过在制作过程采用过热蒸汽直喷在原料上，多余的热量通过尾气进行换热器吸收，用于原料预热实现能量利用率高，制作过程反应釜在动力驱动下不断搅拌，不产生局部高温，减低四‑甲基咪唑的产生，减少焦糖的苦涩味道，可以实现液体焦糖及固态粉末焦糖的制作等优点。

A preparation method and device of caramel

A method and device for preparing Caramel are described. By feeding raw materials into the reactor, drying, dewatering, melting, adding auxiliary materials, degrading reaction, coking reaction, sample testing, cooling and packaging are carried out respectively to obtain Caramel products with controllable quality by means of shaking and rotating the reactor and setting the process parameters in the preparation process. The invention realizes high energy utilization rate by using superheated steam directly spraying on raw materials and absorbing excess heat through exhaust gas to preheat raw materials. In the manufacturing process, the reactor is continuously stirred under the driving force, without producing local high temperature, reducing the production of tetramethylimidazole, reducing the bitter taste of caramel, realizing liquid caramel and solid powder. The advantages of caramel production.

【技术实现步骤摘要】
一种焦糖的制备方法和装置
本专利技术属于食品添加剂加工
，具体地说是一种焦糖的制备方法和装置。
技术介绍
焦糖亦称焦糖色，俗称酱色，焦糖是一种在食品中应用范围十分广泛的天然着色剂、是食品添加剂中的重要一员。焦糖，在食品色素市场上占有重要的地位，是目前食品工业使用的食品添加剂中最受欢迎的一种。它广泛用于调味品、食品、饮料、药品等行业中。焦糖是以优质的蔗糖、葡萄糖或其他淀粉糖为主要原料，采用特殊的配方及工艺技术加工制成的天然色素。该色素具有水溶性好、着色力强、性质稳定、安全无毒等特点，是目前食用色素中用量最大、使用范围最广的一种。焦糖能增加食品的感官性质、提高食品的商品价值，因此，焦糖色素在工业中的应用将越来越广泛。60年代，由于焦糖环化物四-甲基咪唑的问题，曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。后经科学家们的多年努力研究，证明它是无害的，联合国粮食与农业组织(FAO)，联合国世界卫生组织(WHO)，国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA)，均已确认焦糖是安全的，但对其四-甲基咪唑作了限量的规定。由此，世界各国的焦糖工业加速了发展。目前国内外生产普通焦糖的方式有两种。一种是常压法，即在常压下将原料加热至160℃以上进行焦化，进一步处理得到焦糖色；一种是低压法，即将原料加入带有搅拌的反应器中，加热到一定温度后，控制反应器内保持略高于常压的压力，保温一定时间，制得产品。两种方法的反应温度均要达到160℃以上，热能需求量大，生产过程中容易脱水过度而出现树脂化现象，严重影响产品质量。据文献介绍、英、法、德各国年产量均在1.1万吨以上，美国年产量在10万吨以上，而我国的年产量却未见有统计数字，笔者估计约有12～15万吨。我国的焦糖工业是非常落后，绝大部分产量是由作坊式的手工方法生产的，能够用比较科学的方法生产的厂家寥寥无几，而且仅能生产单一的在酱油中应用的耐盐焦糖，品质较差，卫生指标也很差。焦糖色素是人类使用历史最悠久的食用色素之一，也是目前人们使用的食品添加剂中用量最大、最受欢迎的一种。色率高，着色能力强，体现发酵酱油特有的红褐色，红润、亮丽。粘度适中，溶解性好，耐盐度高，品质稳定。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种焦糖的制备方法和装置，可得到高品质、低能耗的各种焦糖制品的制作。为了解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种焦糖的制备方法，包括以下步骤：将原料送至料斗中，并对料斗进行预热，此时原料的温度为T0；干燥除水，将原料送到反应釜中，对原料进行加热，使原料温度达到T1；熔化，继续对原料进行加热，使原料温度上升到熔化温度点，此时温度为T2，然后停止加热，保持温度在T2；添加辅料，往原料中添加辅料，添加过程中始终保持温度维持在T2，使原料与辅料融合均匀形成混合物料；降解反应，继续对混合物料加热，使混合物料的温度上升到T3，出现降解反应，在降解反应过程中释放出二氧化碳，打开反应釜的排气阀门，将二氧化碳排出；焦化反应，降解反应完成后，不再产生二氧化碳，向反应釜中加入预设量的空气或氧气，保持原料的温度为T3，形成焦糖制品；测试，抽检焦糖制品，查看是否达到预设指标，若是，则停止保温、进一步加热和输入空气或氧气；冷却，将焦糖制品冷却到设定温度以下；将焦糖制品从反应釜中取出，然后清洗反应釜；对焦糖制品进行包装，完成制备。所述熔化过程中，采用过热蒸汽直接喷射原料进行加热；如果是制备固态粉末焦糖模式，在加热过程，不断的甩动反应釜；原料为糖粉末，糖粉末被甩起的瞬间，过热蒸汽对糖粉末进行喷射加热，持续加热糖粉末，在糖粉末落回反应釜底部前，进行氧气或冷空气向下喷射，将糖粉末表面降温，糖粉末到达反应釜底部仍然是颗粒状，但该糖粉末内部已经加热到熔化状态。所述方法还包括以下步骤：在焦化反应过程中，对反应釜内部的压力和温度进行实时检测监控，实时调整，使反应釜内部的压力的温度保持在设定条件下。所述方法还包括以下步骤：热量回收，将从反应釜排出的具有余热的气体引入热交换器，将余热吸收并对待反应的原料进行预热。所述降解反应过程中，实时检测反应釜内部的压力，当检测到压力大于设定值后，打开反应釜的排气阀门将产生的二氧化碳气体排出。所述冷却过程中，先采用冷却水或水蒸汽进行冷却，使焦糖制品的温度降至120℃以下，然后再采用空气进行冷却。所述测试过程中，包括对焦糖制品的色值和PH值进行间歇性检测；检测到的焦糖制品的褐化程度越高，色值数值越高，达到设定的色值则表征当前焦糖制成品达到设定的色值指标；检测到的焦糖制成品的PH值指标，达到设定的PH值则表征当前焦糖制成品达到设定的PH值指标。一种焦糖的制备装置，所述装置包括主机、底架和反应釜，底架上通过转轴转动安装有支架，反应釜设在支架内，底架上装设有举顶气缸，该举顶气缸的活塞轴与支架一侧连接，支架一侧安装有甩动电机，甩动电机的活塞轴装有主动齿轮，该主动齿轮啮合连接有主转动齿轮，该主转动齿轮通过转轴转动安装在支架上，反应釜一侧通过甩动轴与主转动齿轮连接，反应釜另一侧装接有气管，该气管一端伸入反应釜内、另一端与主机连接，气管固定装在辅助转动齿轮上，支架上转动设有与辅助转动齿轮啮合连接的小齿轮，反应釜上设有主料仓、辅料口、出料阀门、温度传感器、压力传感器、PH值传感器和色值传感器，气管上设有进气阀门。所述主机主控模块，分别与主控模块连接的温度检测模块、压力检测模块、甩动动力控制模块、电动阀门控制模块、色值检测模块、PH值检测模块、过热蒸汽控制模块、气体压缩控制模块、数据存储模块、人机交互模块以及通信接口模块，其中：温度检测模块还与温度传感器连接，压力检测模块还与压力传感器连接，电动阀门控制模块与反应釜上的各个阀门、气体压缩控制模块连接，甩动动力控制模块与甩动电机连接，色值检测模块与色值传感器连接，PH值检测模块与PH值传感器连接，过热蒸汽控制模块与过热蒸汽发生设备连接。所述气管包括空气/氧气管路和蒸汽管路，主料仓包括料斗和尾气热交换器，尾气热交换器缠绕在料斗外围。本专利技术利用过热蒸汽作为加热源；通过控制反应釜的温度、压力确保反应过程的品质可控；控制反应过程的氧气/空气输入时间点及输入量，提高了制成品的品质，提高了冷却效果；在反应过程中配合甩动搅拌模式，物料搅拌效果更好，更不会出现附着反应釜内壁的状态；同时本专利技术可以制作液态焦糖，也可以制作固态颗粒焦糖，得到更高品质的焦糖，生产能耗更低。附图说明附图1为本专利技术方法的流程示意图；附图2为本专利技术制备过程的加热曲线示意图；附图3为本专利技术制备过程中的压力控制示意图；附图4为本专利技术装置的立体结构示意图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如附图4所示，本专利技术揭示了一种焦糖制备装置，包括主机20、底架2和反应釜21，底架2上通过转轴转动安装有支架4，反应釜21设在支架4内，底架2上装设有举顶气缸1，该举顶气缸1的活塞轴与支架4一侧连接，支架4一侧安装有甩动电机7，甩动电机7的活塞轴装有主动齿轮8，该主动齿轮8啮合连接有主转动齿轮6，该主转动齿轮6通过转轴转动安装在支架4上，反应釜21一侧通过甩动轴与主转动齿轮6连接，反应釜21另一侧装接有气管17，该气管17一端伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦糖的制备方法，包括以下步骤：将原料送至料斗中，并对料斗进行预热，此时原料的温度为T0；干燥除水，将原料送到反应釜中，对原料进行加热，使原料温度达到T1；熔化，继续对原料进行加热，使原料温度上升到熔化温度点，此时温度为T2，然后停止加热，保持温度在T2；添加辅料，往原料中添加辅料，添加过程中始终保持温度维持在T2，使原料与辅料融合均匀形成混合物料；降解反应，继续对混合物料加热，使混合物料的温度上升到T3，出现降解反应，在降解反应过程中释放出二氧化碳，打开反应釜的排气阀门，将二氧化碳排出；焦化反应，降解反应完成后，不再产生二氧化碳，向反应釜中加入预设量的空气或氧气，保持原料的温度为T3，形成焦糖制品；测试，抽检焦糖制品，查看是否达到预设指标，若是，则停止保温、进一步加热和输入空气或氧气；冷却，将焦糖制品冷却到设定温度以下；将焦糖制品从反应釜中取出，然后清洗反应釜；对焦糖制品进行包装，完成制备。

【技术特征摘要】
1.一种焦糖的制备方法，包括以下步骤：将原料送至料斗中，并对料斗进行预热，此时原料的温度为T0；干燥除水，将原料送到反应釜中，对原料进行加热，使原料温度达到T1；熔化，继续对原料进行加热，使原料温度上升到熔化温度点，此时温度为T2，然后停止加热，保持温度在T2；添加辅料，往原料中添加辅料，添加过程中始终保持温度维持在T2，使原料与辅料融合均匀形成混合物料；降解反应，继续对混合物料加热，使混合物料的温度上升到T3，出现降解反应，在降解反应过程中释放出二氧化碳，打开反应釜的排气阀门，将二氧化碳排出；焦化反应，降解反应完成后，不再产生二氧化碳，向反应釜中加入预设量的空气或氧气，保持原料的温度为T3，形成焦糖制品；测试，抽检焦糖制品，查看是否达到预设指标，若是，则停止保温、进一步加热和输入空气或氧气；冷却，将焦糖制品冷却到设定温度以下；将焦糖制品从反应釜中取出，然后清洗反应釜；对焦糖制品进行包装，完成制备。2.根据权利要求1所述的焦糖的制备方法，其特征在于，所述熔化过程中，采用过热蒸汽直接喷射原料进行加热；如果是制备固态粉末焦糖模式，在加热过程，不断的甩动反应釜；原料为糖粉末，糖粉末被甩起的瞬间，过热蒸汽对糖粉末进行喷射加热，持续加热糖粉末，在糖粉末落回反应釜底部前，进行氧气或冷空气向下喷射，将糖粉末表面降温，糖粉末到达反应釜底部仍然是颗粒状，但该糖粉末内部已经加热到熔化状态。3.根据权利要求2所述的焦糖的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在焦化反应过程中，对反应釜内部的压力和温度进行实时检测监控，实时调整，使反应釜内部的压力的温度保持在设定条件下。4.根据权利要求3所述的焦糖的制备方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：热量回收，将从反应釜排出的具有余热的气体引入热交换器，将余热吸收并对待反应的原料进行预热。5.根据权利要求4所述的焦糖的制备方法，其特征在于，所述降解反应过程中，实时检测反应釜内部的压力，当检测到压力大于设定值后，打开反应釜的排气阀门将产生的二氧化碳气体排出。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：曾史俊，陈海宁，肖爱玲，余希文，余构彬，高裕锋，王桂华，
申请(专利权)人：广东省生物工程研究所广州甘蔗糖业研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44