一种糖化设备及糖化方法技术

本发明专利技术提供了一种糖化设备及糖化方法，该糖化设备包括依次串联设置的配料罐、液化装置、层流柱和糖化罐，还包括热水罐、冷水罐；其中配料罐是糖化原材料配料的装置，原材料在配料罐中完成糊化过程，经过糊化的材料在液化装置中完成液化，层流柱将液化后的材料散热降温进入到糖化罐中，糖化罐是将液化的材料进行糖化的装置，冷水罐和热水罐组成温控罐，通过热水罐给配料罐、液化装置和糖化罐加热，通过冷水罐降温，从而控制糊化、液化和糖化过程的温度。本发明专利技术的糖化设备及糖化方法利于对生产过程进行实时控制，能够结合实际的生产控制要求，通过加热、搅拌和流量控制，提高糖化浸出物的收得率，保证糖化效果，提高生产效率，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种糖化设备及糖化方法
本专利技术属于过程控制领域，具体涉及一种糖化设备及糖化方法。
技术介绍
糖化，指的是淀粉加水分解成甜味产物的过程，是淀粉糖品制造过程的主要过程，也是食品发酵过程中许多中间产物的主要过程。糖化的方法，视要求产物的甜度以及相应的理化性质而定，基本上分为三类：酸法、酶法、酸酶结合法。传统的人工作业的方法，可能因为人为的因素再引入了杂质，难以保证质量要求，并且无法对生产过程进行在线监视和实时控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种糖化设备及糖化方法，能够结合实际的生产控制要求，保证糖化效果，提高生产效率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种糖化设备，包括依次串联设置的配料罐、液化装置、层流柱和糖化罐，还包括热水罐、冷水罐、控制装置、阀门及管道；其中液化装置包括依次串联设置的蒸汽喷射器、液化管组、气液分离罐、缓冲罐和液化泵；所述热水罐和冷水罐组成温控罐，用于给配料罐、液化装置和糖化罐供热或降温；所述控制装置包括采集和控制单元、PLC和人机界面，采集和控制单元和PLC之间电连接；所述采集和控制单元包括设置在热水罐内的热水罐温度传感器和热水罐电加热器，设置在配料罐内的配料罐温度传感器和配料罐搅拌电机，设置在配料罐与热水罐和冷水罐连接管路上的配料罐温控阀，设置在配料罐与液化装置连接管路上的变频配料泵和流量计，设置在蒸汽喷射器的蒸汽入口管路上的蒸汽喷射器比例阀，设置在液化管组内的液化管组温度传感器，设置在气液分离罐内的气液分离罐温度传感器，设置在气液分离罐与热水罐连接管路上的气液分离罐进热水阀，设置在气液分离罐与缓冲罐连接管路上的气液分离罐排空阀，设置在糖化罐内的糖化罐温度传感器和糖化罐搅拌电机，设置在糖化罐与热水罐和冷水罐连接管路上的糖化罐温控阀，以及设置在糖化罐出料管路上的糖化排空阀。所述热水罐内设有热水罐搅拌电机，热水罐的内壁装有热水罐液位低限传感器和热水罐液位高限传感器；热水罐底部的出水管路分为两路，一路为排空管路，排空管路上设有热水罐排空阀，另一路为供热管路，供热管路上设有热水罐出水阀和热水温控泵，供热管路与配料罐、液化装置和糖化罐相连；热水罐的蒸汽入口与蒸汽管路相连并设置有热水罐蒸汽比例阀。所述冷水罐内壁装有冷水罐液位低限传感器和冷水罐液位高限传感器；冷水罐的进水管路上设有冷水罐进水阀，冷水罐底部的出水管路分为两路，一路为排空管路，排空管路上设有冷水罐排空阀，另一路为降温管路，降温管路上设有冷水温控泵和冷水罐出水阀，降温管路与配料罐和糖化罐相连。所述配料罐和糖化罐的外层均设有保温夹套，保温夹套的底部设有进水口，顶部设有溢流口，保温夹套的进水口通过管道分别与热水罐和冷水罐的出水管路相连，保温夹套的溢流口通过管道与热水罐顶部的循环水入口相连。所述气液分离罐的外层设有保温夹套，保温夹套的底部设有进水口，顶部设有溢流口，保温夹套上还设有蒸汽入口，保温夹套的进水口通过管道与热水罐的出水管路相连，保温夹套的溢流口通过管道与热水罐顶部的循环水入口相连，保温夹套的蒸汽入口与蒸汽管路相连并设置有气液分离罐蒸汽比例阀。所述层流柱由若干换热器串联组成，每个换热器底部均设有层流柱排空阀，最后一个换热器内设有层流柱温度传感器。所述液化管组由若干组蛇形弯管串联组成。一种糖化方法，包括以下步骤：1）糊化向配料罐中加入原材料，打开热水罐电加热器升温加热，开启热水罐出水阀、热水温控泵、配料罐温控阀，等待温度达到设定温度，打开配料罐搅拌电机，淀粉受热糊化，控制糊化温度，当到达糊化时间后进入下一步；2）液化设定流量，通过变频配料泵将糊化后的材料送入液化管组中，通过蒸汽喷射器对液化管组进行加热，使糊化后的材料在液化管组中完成第一次液化，然后进入气液分离罐中，通过热水罐中的热水和蒸汽加热气液分离罐，使材料在气液分离罐中完成第二次液化和灭酶作用，再进入缓冲罐中；3）糖化打开液化泵，将液化后的材料经过层流柱散热降温后进入到糖化罐中，通过糖化罐温控阀控制糖化温度，直到糖化酶的催化完成糖化过程。所述步骤3）中控制糖化温度为60-65℃。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的糖化设备包括依次串联设置的配料罐、液化装置、层流柱和糖化罐，还包括热水罐、冷水罐和控制装置，其中配料罐是糖化原材料配料的装置，原材料在配料罐中完成糊化过程，经过糊化的材料在液化装置中完成液化，层流柱将液化后的材料散热降温进入到糖化罐中，糖化罐是将液化的材料进行糖化的装置，冷水罐和热水罐组成温控罐，通过热水罐给配料罐、液化装置和糖化罐加热，通过冷水罐降温，从而控制配料罐和糖化罐的温度。本专利技术的糖化设备和糖化方法通过控制装置来控制冷水罐、热水罐、配料罐、糖化罐四个罐体，液化管组和层流柱，以及所有的泵、阀门和搅拌电机，能够结合实际的生产控制要求，保证糖化效果，提高生产效率，利于对生产过程进行在线监视和实时控制，尽可能的避免人为因素引入杂质，保证产品质量；通过加热、搅拌和流量控制，能够完成配料、调节物质最适宜的温度，使很多不溶性物质在酶的作用下转变为可溶性物质而溶解出来，制成符合要求的麦芽汁，提高糖化浸出物的收得率，提高生产效率，降低能耗。附图说明图1是本专利技术提供的糖化设备的结构示意图；图2为本专利技术提供的糖化方法的基本流程图；图3为本专利技术的糖化方法的具体工艺过程流程图；图4为本专利技术的糖化方法中温控准备流程图；图5是本专利技术的糖化设备及糖化方法中的数字量输入输出电路图；图6是本专利技术的糖化设备及糖化方法中的三相异步电动机电路图；图7是本专利技术的糖化设备及糖化方法中的模拟量输入电路图；图8是本专利技术的糖化设备及糖化方法中的模拟量输出电路图。其中：V0：冷水罐进水阀；V1：热水罐出水阀；V2：热水罐排空阀；V3：气液分离罐进热水阀；V4：冷水罐出水阀；V5：冷水罐排空阀；V6：配料罐温控阀；V7：糖化罐温控阀；V8-V11：层流柱排空阀；V12：糖化罐排空阀；V13：气液分离罐排空阀；1是热水罐液位低限传感器；2是热水罐液位高限传感器；3是热水罐电加热器；4是热水罐搅拌电机；5是热水罐温度传感器；6是冷水罐液位高限传感器；7是冷水罐液位低限传感器；8是配料罐搅拌电机；9是配料罐温度传感器；10是蒸汽喷射器；11是流量计；12是液化管温度传感器；13是气液分离罐温度传感器；14是糖化罐搅拌电机；15是层流柱温度传感器；16是糖化罐温度传感器；17是热水罐；18是冷水罐；19是配料罐；20是气液分离罐；21是缓冲罐；22是液化管组；23是层流柱；24是糖化罐；P1：热水温控泵；P2：液化泵；P3：冷水温控泵；P4：变频配料泵；H1：热水罐蒸汽比例阀；H2：蒸汽喷射器比例阀；H3：气液分离罐蒸汽比例阀。具体实施方式下面结合附图进一步阐述本专利技术，以下实例仅用于描述本专利技术而不用于限制本专利技术的使用范围，各领域工程技术人员对本专利技术的各种等价变换均包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种糖化设备，其特征在于：包括依次串联设置的配料罐（19）、液化装置、层流柱（23）和糖化罐（24），还包括热水罐（17）、冷水罐（18）、控制装置、阀门及管道；其中液化装置包括依次串联设置的蒸汽喷射器（10）、液化管组（22）、气液分离罐（20）、缓冲罐（21）和液化泵（P2）；所述热水罐（17）和冷水罐（18）组成温控罐，用于给配料罐（19）、液化装置和糖化罐（24）供热或降温；所述控制装置包括采集和控制单元、PLC和人机界面，采集和控制单元和PLC之间电连接；所述采集和控制单元包括设置在热水罐（17）内的热水罐温度传感器（5）和热水罐电加热器（3），设置在配料罐（19）内的配料罐温度传感器（9）和配料罐搅拌电机（8），设置在配料罐（19）与热水罐（17）和冷水罐（18）连接管路上的配料罐温控阀（V6），设置在配料罐（19）与液化装置连接管路上的变频配料泵（P4）和流量计（11），设置在蒸汽喷射器（10）的蒸汽入口管路上的蒸汽喷射器比例阀（H2），设置在液化管组（22）内的液化管组温度传感器（12），设置在气液分离罐（20）内的气液分离罐温度传感器（13），设置在气液分离罐（20）与热水罐（17）连接管路上的气液分离罐进热水阀（V3），设置在气液分离罐（20）与缓冲罐（21）连接管路上的气液分离罐排空阀（V13），设置在糖化罐（24）内的糖化罐温度传感器（16）和糖化罐搅拌电机（14），设置在糖化罐（24）与热水罐（17）和冷水罐（18）连接管路上的糖化罐温控阀（V7），以及设置在糖化罐（24）出料管路上的糖化排空阀（V12）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种糖化设备，其特征在于：包括依次串联设置的配料罐（19）、液化装置、层流柱（23）和糖化罐（24），还包括热水罐（17）、冷水罐（18）、控制装置、阀门及管道；其中液化装置包括依次串联设置的蒸汽喷射器（10）、液化管组（22）、气液分离罐（20）、缓冲罐（21）和液化泵（P2）；所述热水罐（17）和冷水罐（18）组成温控罐，用于给配料罐（19）、液化装置和糖化罐（24）供热或降温；所述控制装置包括采集和控制单元、PLC和人机界面，采集和控制单元和PLC之间电连接；所述采集和控制单元包括设置在热水罐（17）内的热水罐温度传感器（5）和热水罐电加热器（3），设置在配料罐（19）内的配料罐温度传感器（9）和配料罐搅拌电机（8），设置在配料罐（19）与热水罐（17）和冷水罐（18）连接管路上的配料罐温控阀（V6），设置在配料罐（19）与液化装置连接管路上的变频配料泵（P4）和流量计（11），设置在蒸汽喷射器（10）的蒸汽入口管路上的蒸汽喷射器比例阀（H2），设置在液化管组（22）内的液化管组温度传感器（12），设置在气液分离罐（20）内的气液分离罐温度传感器（13），设置在气液分离罐（20）与热水罐（17）连接管路上的气液分离罐进热水阀（V3），设置在气液分离罐（20）与缓冲罐（21）连接管路上的气液分离罐排空阀（V13），设置在糖化罐（24）内的糖化罐温度传感器（16）和糖化罐搅拌电机（14），设置在糖化罐（24）与热水罐（17）和冷水罐（18）连接管路上的糖化罐温控阀（V7），以及设置在糖化罐（24）出料管路上的糖化排空阀（V12）。


2.根据权利要求1所述的糖化设备，其特征在于：所述热水罐（17）内设有热水罐搅拌电机（4），热水罐（17）的内壁装有热水罐液位低限传感器（1）和热水罐液位高限传感器（2）；热水罐（17）底部的出水管路分为两路，一路为排空管路，排空管路上设有热水罐排空阀（V2），另一路为供热管路，供热管路上设有热水罐出水阀（V1）和热水温控泵（P1），供热管路与配料罐（19）、液化装置和糖化罐（24）相连；热水罐（17）的蒸汽入口与蒸汽管路相连并设置有热水罐蒸汽比例阀（H1）。


3.根据权利要求1所述的糖化设备，其特征在于：所述冷水罐（18）内壁装有冷水罐液位低限传感器（7）和冷水罐液位高限传感器（6）；冷水罐（18）的进水管路上设有冷水罐进水阀（V0），冷水罐（18）底部的出水管路分为两路，一路为排空管路，排空...

【专利技术属性】
技术研发人员：项亚南，章赞，
申请(专利权)人：江苏信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32