【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品添加剂，具体涉及一种乳酸粉的规模化、连续化生产设备及生产方法。
技术介绍
1、乳酸粉是食品酸度调节剂乳酸的一种粉末制品，形式上为乳酸和乳酸钙的混合产物，客观上是乳酸与乳酸钙的共晶物质。其中的原料l-乳酸由糖类发酵生产制取，乳酸钙是以l-乳酸为主要原料生产的。乳酸粉产品中的乳酸和乳酸钙能够以多种比例在较大范围内自由调节，使其具有良好的ph缓冲性，从而满足食品行业不同的功用和使用要求。乳酸粉可做为食品的酸度调节剂、膨松剂等应用于糖果及烘焙食品中，也能够增强食品或乳制品的酪香和乳香味，是多种乳制品的理想添加成分，广泛应用于调制酸奶、发酵奶酪、冰激凌、酸奶片、水果奶片等多种食品中。乳酸粉作为抗氧化剂应用于食品中具有显著的保鲜与防腐功能，在蔬菜腌制时使用可保持蔬菜原有脆性，同时最大限度的阻止腌制过程中亚硝酸盐的产生。乳酸粉还具有増味效果，可用作鸡精粉(粒)、火锅底料等多种固体调味料的原料。乳酸粉已经广泛应用于烘焙食品，不仅具有乳化、保鲜、固(塑)型作用，而且还具有营养强化功效。乳酸粉产品的固体粉末型态在通常的使用环境下，相对于液体乳酸产品更易于使用，是固体饮料、固体调味料、速食沙拉酱、洋葱味奶酪敷料、干型乳制品和小食品的理想原料。
2、本专利技术提供的乳酸粉产品中几乎所有的乳酸都以游离态、可直接滴定的形式存在，例如乳酸标识含量高达62％时乳酸的游离度为100％，这种特性是其相对于商品乳酸(常温液态)在使用环境呈现的剂型(粉末状)优势外的又一本质区别！因为在通常环境状态下，皂化法测定的标识含量大于30％～32％
3、以乳酸和乳酸盐(钙)为原料，或者以乳酸和碳酸钙为原料都可以制取乳酸粉，这些乳酸粉产品相对于单一原料(乳酸或乳酸钙)无论是性能还是剂型(形态)都可带来应用范围的扩大以及风味改善与效能的提高。乳酸除具有有机酸和羟基酸(果酸)的通性外，典型的特性在于随着其在水溶液中的含量升高，容易出现分子间脱水成乳酰乳酸、分子内脱水成乳酸酐(乳酐)的情况。一般乳酸实际含量大于30％(m/m)的乳酸水溶液，室温下就会有乳酰乳酸生成，并且含量越大、时间越长、温度越高乳酰乳酸形成越快、生成量越大。通常商品规格≧80％的商品乳酸中的游离乳酸≤30％(m/m)，将这种商品乳酸进一步脱水至水分含量较低时，得到的乳酸含水溶液实质上是游离乳酸、乳酐、乳酰乳酸、聚乳酰乳酸和水的混合物，且体系中的游离乳酸含量较低。对于这种水分较低的混合物，不加催化剂、常压或减压环境下在温度小于190℃下继续加热适当时间，可以使乳酸完全脱水得到乳酐、乳酰乳酸和聚乳酰乳酸、丙交酯的混合物，这种混合物以乳酸单元计的含量可以达到约125％的理论值。不论任何含量的乳酸，如充分加水至乳酸溶质≤30％(m/m)，再辅以适当温度、充分时间的搅拌，可使体系中的乳酐、乳酰乳酸和聚乳酰乳酸、丙交酯完全水解成游离乳酸的水溶液，即上述过程是可逆的。进一步的实验研究还表明，显量的碱金属或碱土金属离子对乳酐、乳酰乳酸和聚乳酰乳酸、丙交酯的水解和游离有完全的催化作用与效果。乳酸钙除具有可食用有机酸钙的通性外，最典型的特性是在常温下，比同类有机酸钙盐在水中更易溶解且溶解度最大，特别是加热状态下可以在水中无限溶解，这个性质在有机酸钙盐中是独一无二的。
4、目前乳酸粉产品的生产方法大体可概括为以下两类：
5、a类——引入显量非乳酸及乳酸盐异物的微胶囊包埋工艺，如cn1674797a、cn1232411a、cn1232411a。引入显量非乳酸及乳酸盐异物的微胶囊包埋工艺产品与本专利技术所述产品相比，只是产品类别相似，在原料及用途上都有较大差别，两者不具有可比性。
6、b类——较低含量的商品乳酸与商品乳酸盐(乳酸钙)混合工艺，如cn101292770a、cn201519598u、cn105263534a、cn105249399a。该工艺制得的乳酸粉产品与本专利技术工艺制得的乳酸粉产品相同，但是存在以下三方面的缺陷：
7、(1)原料乳酸、乳酸钙的混合采用传统的人工或半机械化手段完成，普遍存在混合效果差、劳动强度大、效率低等问题；(2)复配得到的混合物中水分含量通常远大于目标产品(乳酸粉)质量技术指标的规定，因此必须配套独立的烘干与粉碎工序，在烘干过程中存在明显的乳酸蒸发损失(约占原料总量的6％-8％)，既污染环境又增加了生产成本；(3)当原料乳酸与乳酸钙混合结束后需要放置结晶重排，使乳酸原料中所含的乳酸酐、乳酰乳酸及聚乳酰乳酸充分消解，通常环境下该过程一般需要20-30天，因而从原料到产品的生产周期普遍在20天以上，既不利于产品质量控制(尤其是微生物)，又严重影响了整体生产效益。
8、检索发现复配食品添加剂乳酸粉的双螺杆挤出混合、免烘干制备方法(cn108157932a)，该方法虽然能提供与本专利技术相同或相似的乳酸粉产品，并且较好的解决了混合问题同时避免了烘干问题，但是依然无法解决“放置结晶重排”导致的生产周期长问题。酸度调节剂乳酸粉的一步法生产设备及生产方法(cn114177855a)虽能解决上述(2)-(3)指出的问题与缺陷，但与本专利技术工艺的原料具有根本差异，其工艺过程既存在明显的化学反应又需要解决烘干过程伴随的乳酸收集问题，存在工艺复杂、设备(装备)投资大、生产环境不易保持等不利因素。
9、综上可知，现有乳酸粉生产工艺普遍存在生产环境不易控制、劳动强度大、生产周期长、生产效率低、生产成本高等问题，更重要的是当前普遍缺少有关乳酸粉终产品关键指标(乳酸游离度)的评价认识，无法从本质上对产品质量进行目标控制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一套乳酸粉规模化、连续化生产设备，该套设备包括一级干燥机、二级干燥机、粉碎机、旋风分离器、脉冲除尘器；所述一级干燥机的进料口、出料口分别与进料装置(输送乳酸钙的上料器和输送乳酸的进料管)、二级干燥机的进料口相连，二级干燥机的出料口与粉碎机进料器相连，粉碎机的出料口分别与旋风分离器、脉冲除尘器相连。
2、进一步的，所述一级干燥机、二级干燥机均为空心桨叶干燥机，并且在一级干燥机和二级干燥机上均设置有蒸汽加热管路。
3、进一步的，在一级干燥机、二级干燥机的蒸发口处设置有冷却系统(螺旋管式冷凝器)，该冷却系统的循环冷却水管路与抽真空装置相连。循环冷却水主要用于对从一级干燥机、二级干燥机的蒸发室抽出的含水蒸汽进行间接冷却，进而回收一级干燥机、二级干燥机加热干燥过程中随水蒸气共沸出的游离乳酸。
4、进一步的，所述一级干燥机的进料口采用螺杆上料器连续封闭进料，一级干燥机的出料口采用封闭本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一套乳酸粉规模化、连续化生产设备，其特征在于：该套设备包括一级干燥机、二级干燥机、粉碎机、旋风分离器、脉冲除尘器；所述一级干燥机的进料口、出料口分别与进料装置、二级干燥机的进料口相连，二级干燥机的出料口与粉碎机进料器相连，粉碎机的出料口分别与旋风分离器、脉冲除尘器相连。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述一级干燥机、二级干燥机均为空心桨叶干燥机，并且在一级干燥机和二级干燥机上均设置有蒸汽加热管路；在一级干燥机和二级干燥机蒸发口处的冷凝器上设置有循环冷却水管路，所述循环冷却水管路与抽真空装置相连，用于冷却真空装置从一级干燥机、二级干燥机抽出的含水蒸汽。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述一级干燥机的进料口采用螺杆上料器连续封闭进料，一级干燥机的出料口采用封闭式双螺杆挤出输送机连续输出物料，并在封闭状态下将其输入二级干燥机中；所述二级干燥机出料口采用与一级干燥机出料口相同的封闭式双螺杆挤出输送机连续输出物料。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述粉碎机进料器具体为半敞开式双螺杆进料器。
5.如权利要求1所
6.利用权利要求1-5任意一项所述设备规模化、连续化生产乳酸粉的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(a)将原料乳酸、乳酸钙按照比例输送进一级干燥机中进行混合，在加热和乳酸钙的共同作用下实现乳酸原料中乳酸脱水物的充分水解、游离和干燥除水；(b)将步骤(a)中的混合物料输入二级干燥机中，使乳酸原料中的乳酸脱水物继续水解、游离完全，并在加热熔融状态下充分干燥；(c)将步骤(b)中的混合物料输送进粉碎机粉碎，然后输入旋风分离器进行分离，大部分物料从旋风分离器底部输出得到乳酸粉产品，小部分物料从旋风分离器顶部进入设置在其侧方的脉冲除尘器中进行回收。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：一级干燥机的加热温度为90～110℃，并且当一级干燥机加热室的温度达到60℃时开始进料，在加料的同时启动抽真空装置维持一级干燥机蒸发室内的真空度大于0.01MPa，从一级干燥机输出的混合物料的温度不低于80℃。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：二级干燥机的加热温度为105～125℃，其内部的熔融混合物料温度控制在120±5℃，二级干燥机蒸发室内的真空度大于0.02MPa。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：与一、二级干燥机蒸发口处冷凝器配套的循环冷却水的温度控制在45±5℃。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：制得的乳酸粉产品中乳酸的质量百分比含量为50％-62％，乳酸游离度不低于99.5％。
...【技术特征摘要】
1.一套乳酸粉规模化、连续化生产设备，其特征在于：该套设备包括一级干燥机、二级干燥机、粉碎机、旋风分离器、脉冲除尘器；所述一级干燥机的进料口、出料口分别与进料装置、二级干燥机的进料口相连，二级干燥机的出料口与粉碎机进料器相连，粉碎机的出料口分别与旋风分离器、脉冲除尘器相连。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述一级干燥机、二级干燥机均为空心桨叶干燥机，并且在一级干燥机和二级干燥机上均设置有蒸汽加热管路；在一级干燥机和二级干燥机蒸发口处的冷凝器上设置有循环冷却水管路，所述循环冷却水管路与抽真空装置相连，用于冷却真空装置从一级干燥机、二级干燥机抽出的含水蒸汽。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述一级干燥机的进料口采用螺杆上料器连续封闭进料，一级干燥机的出料口采用封闭式双螺杆挤出输送机连续输出物料，并在封闭状态下将其输入二级干燥机中；所述二级干燥机出料口采用与一级干燥机出料口相同的封闭式双螺杆挤出输送机连续输出物料。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述粉碎机进料器具体为半敞开式双螺杆进料器。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于：该套生产设备还包括引风机，所述引风机与脉冲除尘器相连。
6.利用权利要求1-5任意一项所述设备规模化、连续化生产乳酸粉的方法，其特征在于该方法包...
【专利技术属性】
技术研发人员：桓德选，
申请(专利权)人：上海珅杭国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：
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