[发明专利]美拉德反应降温设备及其快速降温方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工，特别是一种美拉德反应降温设备，本发明还涉及美拉德反应采用上述降温设备快速降温的方法。

背景技术

美拉德反应是一种普遍的非酶褐变现象，广泛应用于食品、烟用香精等领域。该反应突破了传统的香精调配和生产工艺的范畴，是一全新的香精香料生产应用技术，具有极大的推广应用价值。影响美拉德反应的因素主要有糖氨基结构、温度、水分含量、PH值和抑制性化学试剂，其中反应温度对美拉德反应物的品质具有较大影响。实践中，一般通过参数优化得到美拉德反应最优反应温度，反应结束后需要及时对反应物进行降温处理，以阻止反应的继续进行，避免副产物的生成，从而稳定产品质量。

目前大多数美拉德反应罐在反应温度方面具有较好控制效果，但极少涉及到反应物后续的降温控制措施，然而，反应物后续的降温极易影响美拉德反应产物的质量。中国发明专利CN103480312A公布了一种管式美拉德反应设备，然而，其原料流经的管道较长，原料混匀度无法保证，且原料受热及降温时间不易控制，进而引起产品质量波动。

发明内容

本发明的第一目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供一种美拉德反应降温设备。

本发明的第二目的在于提供美拉德反应采用上述降温设备快速降温的方法。

本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：美拉德反应降温设备，包括反应罐体，反应罐体顶盖中央安装有连接搅拌浆片的搅拌电机，反应罐体顶盖上设置有投料口，反应罐体底端与顶端之间安装有外循环管道，外循环管道上设置有螺杆泵，反应罐体底部设置有可以通过底盖开关支杆控制开合的罐体底盖，反应罐体侧壁上安装有可以通入冷凝水的夹套，夹套的左侧上部开设有冷凝水出口，夹套的右侧下部开设有冷凝水进口，冷凝水进口上设置有冷凝水进口开关，夹套中设置有可以通入加热蒸气的蛇形盘管，蛇形盘管的左侧下端开设有蒸气出口，蛇形盘管的右侧上端开设有蒸气进口。

在上述技术方案中，反应罐体上安装有温度计和PH计。蒸气进口上设置有与温度计联动的气动电磁阀。螺杆泵、温度计、PH计和气动电磁阀的电信号控制端与计算机相连。

本发明的第二目的是通过如下措施来达到的：美拉德反应采用上述美拉德反应降温设备快速降温的方法，包括如下步骤：

步骤1：通过投料口向反应罐体中加入反应物，开启搅拌电机和螺杆泵，利用搅拌浆片和物料外循环管道，使反应物混合搅拌均匀；

步骤2：通过计算机控制系统，将气动电磁阀与温度计进行联动，同时，设定控制美拉德反应的反应温度值，开启气动电磁阀，向蛇形盘管中通入加热蒸气，使罐体内的物料温度达到设定值；

步骤3：美拉德反应过程中，当温度计的测定值低于设定值时，气动电磁阀自动开启，当温度计的测定值高于设定值时，气动电磁阀则立即自动关闭；

步骤4：美拉德反应结束时，气动电磁阀关闭，停止向蛇形盘管中通入加热蒸气，同时开启冷凝水进口开关，向罐体夹套中通入冷凝水，使罐体中的美拉德反应产物快速降温；

步骤5：观察温度计的测定值，确定美拉德反应产物温度降至室温后，通过底盖开关支杆打开罐体底盖，放出美拉德反应产物。

本发明的优点在于：

其一：通过电机搅拌和外循环两种方式，达到物料最大程度混合均匀的目的；

其二：夹套中设置蛇形盘管，蒸气进口上设置有与温度计联动的气动电磁阀，这样美拉德反应温度可控性强，能显著提高美拉德反应物产品质量的稳定性。

其三：螺杆泵、温度计、PH计和气动电磁阀的电信号控制端与计算机相连，自动化程度高，操作简便。

附图说明

图1是美拉德反应降温设备的结构示意图；

图2是未采用快速降温措施制备的红枣美拉德反应产物的GC-MS谱图；

图3是采用本发明美拉德反应降温设备及其快速降温方法制备的红枣美拉德反应物的GC-MS谱图；

图4是采用本发明美拉德反应降温设备及其快速降温方法制备的红枣美拉德反应刚反应结束的产物的GC-MS谱图；

图5采用本发明美拉德反应降温设备及其快速降温方法制备的红枣美拉德反应冷却到室温的产物的GC-MS谱图。

图中：搅拌电机1；投料口2；外循环管道3；夹套4；搅拌浆片5；蛇形盘管6；温度计7；罐体底盖8；螺杆泵9；反应罐体10；精密PH计11；底盖开关支杆12；冷凝水出口13；冷凝水进口14；蒸气进口15；蒸气出口16；气动电磁阀17；冷凝水进口开关18。

具体实施方式