明膠的快速乾燥方法及設備的製作方法

2023-05-28 19:00:31

專利名稱：明膠的快速乾燥方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種明膠的乾燥方法及設備，特別是一種明膠的快速乾燥方法及設備。
在現有技術中，較先進的明膠乾燥方法是長網乾燥法，即將濃膠液經凍擠膠機製成3毫米左右的膠條，平布於運送網帶上，經若干段風區吹乾，然後再經粉碎、篩分、混膠製成成品。其缺點是1、設備龐大，投資費用高。不僅幹膠工序需體積為25-30×1.5-2×3-4(米)3的金屬板通道，而且需要專門的粉碎、篩分、混膠車間，尤其對於食用明膠來說整個過程都需要封閉式無菌操作。2、乾燥時間較長，一般需要3小時以上。
目前廣泛應用於食品工業的噴霧乾燥技術是將物料分散成霧狀微粒，與熱空氣接觸瞬間除去水份，將物料乾燥成粉未。但是由於明膠本身的特性(熱敏性強、其水溶液粘度大、蒸發潛熱高)所致的粘壁、焦糊問題，特別是所得膠粉由於粒度微細不能在水中溶解，致使這種乾燥技術不能用於明膠。
中國專利申請88104639.6(CN1039830A)公開了一種製備明膠微粒膠凍的方法及設備，其特徵是造粒過程在一個內壁塗有防粘塗層的喇叭狀錐形金屬筒(申請文件中稱為集風道)中進行，利用壓縮空氣將來自高位罐的濃膠液由下向上吹成2.0～2.5mm粒徑的膠凍，並利用位於集風道底部的小風扇(12英寸)向上鼓冷空氣以協助膠凍向上運動。該方法雖然可解決粘壁問題，並可省去幹膠後的粉碎工序，但因其膠凍粒徑仍在2.0～2.5mm之間，致使乾燥時間仍需2小時以上，而且由於壓縮空氣分散膠滴的不均勻性，有可能還需對膠粒進行篩分，對大顆粒或另機乾燥或重新熔化造粒。此外，就該設備本身而言，由壓縮空氣、風扇供風和膠粒這三種不同壓力和速度的流體並流而產生的渦流和亂流現象也會在很大程度上影響膠粒的均勻性，而使小風扇很難將這種粒徑差距很大的膠粒全部吹出集風道，進而可能導致造粒難以持續進行;風扇的冷風和2～30℃(較佳5～15℃)的壓縮空氣很容易使噴嘴及附近管道中的膠液凝凍而堵塞噴嘴。
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足之處，提供一種膠凍成型均勻、乾燥時間短的明膠乾燥方法及設備。
本發明的目的是這樣實現的這種快速幹膠方法是將濃膠液在凝固劑氣霧中噴射成型且脫水，風力脫除回收凝固劑的同時使成型膠凍得到初步乾燥，半乾膠凍再進行沸騰乾燥。
上述成型膠凍可為微型膠粒;也可為微細膠絲，經初步乾燥後切段。
上述凝固劑可以是乙醇、丙酮或乙醚，最好是乙醇，其溫度一般以-7～25℃為宜，較佳為-2～10℃，其濃度一般不低於50%。
這種快速幹膠方法所用的設備包括膠凍成型室[3]、凝固劑脫除回收室[6]和沸騰乾燥器，膠凍成型室的上部裝有至少一個濃膠液噴射裝置[1]和至少兩個凝固劑噴頭[2]，其下方設有直通凝固劑脫除回收室的輸送網帶[4]，其底部為帶有夾套的凝固劑貯槽[13]，凝固劑脫除回收室的上部設有相隔離的淨化空氣入口[5]和廢氣抽排口[7]，其底部為凝固劑接受槽[12]。
上述膠凍成型室[3]可為立式成型塔，其頂部設置的濃膠液噴射裝置[1]可為離心噴霧盤或壓力噴頭。
上述膠凍成型室[3]也可為臥式成型箱，其上側壁設置的濃膠液噴射裝置[1]可為噴絲頭，並可在輸送網帶[4]的尾端設置膠絲轉向滾筒[15]和滾刀[16]，將膠絲切段。
上述沸騰乾燥器可為箱式流化床沸騰乾燥器，也可為振動式多層圓運動沸騰乾燥器。
本發明對比現有技術具有以下優點和積極效果1、本發明提供的方法及設備，將濃膠液在凝固劑氣霧中噴射成型，不存在粘壁和焦糊問題，而且使製得的膠粒或膠絲粒度適宜均勻、不粘結，表面光滑，具有良好的流動性和潤溼性，在水中不結塊，容易膨脹和溶解。
2、製得的成型膠凍直徑一般為0.5～1.5mm，具有很大的表面積，更易於乾燥，同時由於凝固劑的脫水作用和低沸點的特性，使膠凍中的水分更易蒸發，再加之在凝固劑脫除和回收過程中，又使膠凍得到初步乾燥，而半乾的膠粒尤其適合快速的沸騰乾燥，因而本發明的幹膠時間只需10-30分鐘，充其量為現有技術的1/6。
3、本發明提供的方法及設備，省去了現有技術的粉碎、篩分和混膠工序及設施;又由於乾燥速度快，使幹膠設施也相應地縮小，僅為現有長網幹膠的1/6;凝固劑經回收可以重複使用，而且凝固劑的回收過程也是循環用乾燥空氣的除溼過程，因此本發明投資費用低，生產效率高，具有較好的經濟效果，尤其適用於食用明膠的乾燥，而且本發明的方法與設備不受膠廠規模的限制，大廠小廠都能適用。
下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述

圖1是根據本發明提出的膠凍成型室為立式成型塔的設備示意圖;
圖2是根據本發明提出的膠凍成型室為臥式成型箱的設備示意圖;
圖3是根據本發明提出的沸騰乾燥器為箱式流化床沸騰乾燥器示意圖;
圖4是根據本發明提出的沸騰乾燥器為振動式多層圓運動沸騰乾燥器示意圖。
參照圖1，該設備的膠凍成型室[3]為立式成型塔，以塔徑不小於2米、塔高不低於3米為宜，塔頂裝有一個濃膠液噴射裝置[1]，該裝置可以是離心噴霧盤，也可以是壓力噴頭。若用離心噴霧盤宜選用輻射葉板式離心盤，為獲得粒度適宜的膠滴，噴孔直徑以1.5～2.5mm為宜，線速度不應低於75米/秒。若用壓力噴頭，則高壓泵壓力應在5～15MPa之間調節，噴孔直徑以1.5～2.2mm為宜。
參照圖2，該設備的膠凍成型室[3]為臥式成型箱，以長度不小於2米為宜，箱的上側壁設置的濃膠液噴射裝置[1]為布滿噴孔的噴絲頭，為獲得適宜的膠絲，噴絲孔直徑以0.5～1.5mm為宜，噴絲泵的壓力應為1.5～5kg/cm2。
參照圖1和圖2，該設備的濃膠液噴射裝置[1]的周圍均稱地裝有若干布滿噴孔的凝固劑噴頭[2]，可以裝2個對稱設置，也可以裝3個呈三角形設置，等等，其噴孔直徑以0.5mm、壓力以不低於3.0kg/cm2為宜。
參照圖3，該設備的沸騰乾燥器為箱式流化床沸騰乾燥器，它有一個設有進料口[17]和出料口[19]的箱體，輸送網帶[18]橫貫其中，箱體分為若干風室(風室的個數視乾燥能力而定，本實施例分為四個風室)，每個風室的頂部設有帶引風機的排氣口，底部設進氣口。
參照圖4，該設備的沸騰乾燥器為振動式多層圓運動沸騰乾燥器，它有一個設有進料口[20]和出料口[23]的罐體，其底部和頂部分別設有進氣口[24]和排氣口[21]，罐體內設有若干層網板[22]。
本發明的工作原理如下參照圖1和2，濃膠液(濃度一般為20～35%，溫度不低於65℃)經供膠泵輸往成型室[3]的噴射裝置[1]噴出，在由凝固劑噴頭[2]噴出的凝固劑氣霧中脫水凝凍成型，成型膠凍落在輸送網帶[4]上進入凝固劑脫除回收室[6]得到初步乾燥(膠絲在網帶尾端經轉向滾筒[15]送入滾刀[16]，切成2mm小段)，由出料口[10]送入沸騰乾燥器。
在成型室[3]中，大部分凝固劑氣霧聚結成液重新回到其底部的貯槽[13]中，經輸液泵[14]輸往噴頭[2]循環使用。未凝結的凝固劑氣霧隨成型膠凍進入凝固劑脫除回收室[6]，淨化而乾燥的空氣由入口[5]吹入，附著在膠凍表面的凝固劑被吹入接受槽[12]回收，由放液口[11]排放，少量未被回收的凝固劑氣霧隨廢氣繼續被風機[9]吹走，通過引風機[8]由抽排口[7]排出至冷凝器回收，同時廢氣也經冷凝器除溼而得到再生，循環使用。
參照圖3，淨化空氣分別由風室(一)和(四)底部的進氣口進入箱體，由風室(一)的進氣口進入的空氣溫度較低(一般為35℃左右)，穿過風室(一)內的膠層後直接從風室(一)頂部的排氣口排出;由風室(四)的進氣口進入的空氣溫度較高(一般為50-70℃)，穿過風室(四)內的膠層後經引風機由風室(四)的排氣口排出再進入風室(三)的進氣口，以同樣的流向依次穿過風室(三)、(二)、(一)內的膠層將物料乾燥，最後與風室(一)的廢氣合併排出，並送往空氣再生裝置進行再生後循環使用。
參照圖4，淨化空氣由灌體底部的進氣口進入，向上穿過各膠層將物料乾燥，由頂部的排氣口排出，經再生後循環使用。
權利要求
1.一種明膠的乾燥方法，特別是一種明膠的快速乾燥方法，其特徵在於將濃膠液在凝固劑氣霧中噴射成型且脫水，風力脫除回收凝固劑的同時使成型膠凍得到初步乾燥，半乾膠凍再進行沸騰乾燥。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的成型膠凍為微型膠粒。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的成型膠凍為微細膠絲，經初步乾燥後切段。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的凝固劑可以是乙醇，丙酮或乙醚，最好是乙醇，其溫度一般為-7～25℃，較佳為-2～10℃，其濃度一般不低於50%。
5.一種實施權利要求1所述方法的專用設備，其特徵在於包括膠凍成型室[3]、凝固劑脫除回收室[6]和沸騰乾燥器，膠凍成型室的上部裝有至少一個濃膠液噴射裝置[1]和至少兩個凝固劑噴頭[2]，其下方設有直通凝固劑脫除回收室的輸送網帶[4]，其底部為帶有夾套的凝固劑貯槽[13]，凝固劑脫除回收室的上部設有相隔離的淨化空氣入口[5]和廢氣抽排口[7]，其底部為凝固劑接受槽[12]。
6.如權利要求5所述的設備，其特徵在於所述的膠凍成型室[3]為立式成型塔，其頂部設置的濃膠液噴射裝置[1]為離心噴霧盤或壓力噴頭。
7.如權利要求5所述的設備，其特徵在於所述膠凍成型室[3]為臥式成型箱，其上側壁設置的濃膠液噴射裝置[1]為噴絲頭。
8.如權利要求5所述的設備，其特徵在於輸送網帶[4]的尾端設有膠絲轉向滾筒[15]和滾刀[16]。
9.如權利要求5所述的設備，其特徵在於所述的沸騰乾燥器為箱式流化床沸騰乾燥器。
10.如權利要求5所述的設備，其特徵在於所述的沸騰乾燥器為振動式多層圓運動沸騰乾燥器。
全文摘要
本發明提供了一種明膠的快速乾燥方法及設備，其方法特徵是將濃膠液在凝固劑氣霧中噴射成型且脫水，風力脫除回收凝固劑的同時使成型膠凍得到初步乾燥，再進行沸騰乾燥。該方法的設備主要包括膠凍成型室、凝固劑脫除回收室和沸騰乾燥器。其優點是製得的膠凍粒度均勻、不粘結、性能良好，乾燥時間只需10～30分鐘，並且省去了常規的粉碎、篩分等工序，投資費用低，生產效率高，尤其適用於食用明膠的乾燥。
文檔編號C09H9/00GK1078244SQ9210345
公開日1993年11月10日 申請日期1992年5月5日 優先權日1992年5月5日
發明者王潤成 申請人:王潤成, 彭濤