食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用：
食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用，為解決食品工業(yè)瓜爾膠溶液的配制問(wèn)題，本文開(kāi)展了影響溶液配制因素的研究，考察攪拌時(shí)間、 靜止時(shí)間、溫度對(duì)溶液配制的影響；研制了專利溶液配制設(shè)備，采用集成化設(shè)計(jì)、模塊化配置和自動(dòng)化控制。 主體設(shè)備包括高效混合器、靜態(tài)分散器、快速釋放機(jī)；輔助設(shè)備有多級(jí)上料裝置、精密給料裝置等；以及自 動(dòng)控制系統(tǒng)。該設(shè)備特點(diǎn)是溶液濃度準(zhǔn)確，水粉高效混合，粘度快速釋放，瞬間達(dá)到最佳分散狀態(tài)，不產(chǎn)生 水包粉現(xiàn)象。膠粉用M在〇.2%~ 1.0%之間連續(xù)可調(diào)，粘度波動(dòng)范圍小，自動(dòng)配液粘度波動(dòng)±1%，手動(dòng)配液 粘度波動(dòng)±2%。配液設(shè)備出口粘度達(dá)到標(biāo)稱粘度80%以上，靜止lOmin即達(dá)到標(biāo)稱粘度。
瓜爾膠又名瓜爾豆膠、胍晈，是從瓜爾豆中 分離出來(lái)的一種可食用的多糖化合物，是一種來(lái) 源穩(wěn)定、價(jià)格便宜、黏度高、用途廣的食品增稠 劑[|]。這種多糖化合物是半乳甘露聚糖，屬中性 多糖膠，是T業(yè)上有著廣泛用途的梢物多糖膠。 半乳甘露聚搪膠水溶液為假塑性流體，大分子在 自然狀態(tài)下呈纏繞的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而它在許多工
業(yè)中用作增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、粘結(jié)劑和調(diào)
理劑等[2]。
瓜爾膠用于即食面，可使面團(tuán)柔軔，切割時(shí) 面條不易斷裂，油炸時(shí)可避免面條吸人過(guò)多的 油，不但可以節(jié)省炸油，而且滑爽、不油膩，可 增加面條的韌性，水煮不混湯。還可增加非油炸 面條的彈性，防止面條在干燥過(guò)程中粘連，縮短 干燥時(shí)間。瓜爾膠是天然植物膠，不象羧甲基纖維素含有難以清除的不良化學(xué)物質(zhì)，而且黏度比羧 甲基纖維素高，所以可使產(chǎn)品品質(zhì)提高爾成本降低。
瓜爾膠在具有良好水溶性的同時(shí)，也具有獨(dú) 特的溶解機(jī)理。多數(shù)使用廠家沒(méi)有掌握，在配制 瓜爾膠溶液時(shí)出現(xiàn)溶解速度慢、配制時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn) 生大量水包粉即“魚(yú)眼”等現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)際溶液 濃度偏低，黏度降低，而且‘‘魚(yú)眼”一旦形成， 很難再被打破，阻礙包裹在內(nèi)部的瓜爾膠粉體進(jìn) —步溶解，不僅造成原料浪費(fèi)和配液質(zhì)量降低， 而且還嚴(yán)重影響到膠液的正常配液操作?？祹煾?控股有限公司各制面工廠，以前在配制瓜爾膠溶 液過(guò)程中，為防止“魚(yú)眼”產(chǎn)生，采取將瓜爾膠 和一部分精鹽、食用堿等預(yù)混和，食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用，再用人工方式 緩慢加入到裝有定量水的攪拌罐中，這一配制工 藝不僅沒(méi)有從根本上解決“魚(yú)眼”問(wèn)題，反而還 嚴(yán)重影響到瓜爾膠的粘度釋放，同時(shí)增加了操作 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。輔之以人工定期清洗攪拌罐和 輸送管道的方式來(lái)清除“魚(yú)眼”，避免腐敗降解， 維持生產(chǎn)的進(jìn)行。瓜爾膠在溶解過(guò)程中，如果粘 度沒(méi)有快速釋放出來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致在使用過(guò)程中， 膠液的粘度值逐漸釋放升高，面餅中添加的瓜爾 膠黏度從低到高，使最終方便面的口感、彈性、 脂肪含量、鹽含量等指標(biāo)產(chǎn)生較大波動(dòng)。
筆者針對(duì)食品工業(yè)使用特點(diǎn)，在長(zhǎng)期研究的 基礎(chǔ)上，研制出植物膠高效混配和快速釋放成套 裝置，為行業(yè)提供一個(gè)較為全面和完善的解決上 述問(wèn)題的方案，以改進(jìn)現(xiàn)行配制工藝，確保水粉 高效混合，黏度快速釋放，徹底消除“魚(yú)眼”， 提高配液質(zhì)量。
2影響溶液配制因素研究
2.1實(shí)驗(yàn)研究
瓜爾膠是以半乳甘露聚糖為主要成分的天然 植物膠，屬于高分子聚合物，在水中的溶解原理 是這樣的：當(dāng)與水接觸時(shí)即進(jìn)行水合，單糖上的 羥基與水中的氫形成氫鍵，從而使聚合物半乳甘 露聚糖水化，隨著水分子進(jìn)人并結(jié)合到聚合物鏈 上的數(shù)目增多，聚合物溶脹伸展開(kāi)來(lái)，與其它聚 合物線團(tuán)相互作用形成粘稠溶液。為了研究瓜爾 膠溶液粘度增長(zhǎng)與攪拌強(qiáng)度、靜止時(shí)間、溫度等 的關(guān)系，選用我院生產(chǎn)的瓜爾膠進(jìn)行試驗(yàn)，溶液 粘度按照輕工業(yè)部瓜爾膠標(biāo)準(zhǔn)QB2246 - 19%測(cè) 定，實(shí)驗(yàn)用瓜爾膠標(biāo)準(zhǔn)粘度為6000mPa* %
實(shí)驗(yàn)儀器：NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，高速勝器。 實(shí)驗(yàn)原理：以高速攪拌器攪拌不同時(shí)間為不 同的攪拌強(qiáng)度，以放置時(shí)間為靜止時(shí)間。
2.1.1攪拌時(shí)間
實(shí)驗(yàn)條件：用普通自來(lái)水在600〇r/min攪拌 速度下配制濃度1.0%瓜爾膠溶液，常溫下分別 攪拌1、2、3、4、5min，然后測(cè)定溶脹5min的
粘度值。
表1攪袢時(shí)間對(duì)溶脹速度彩響 Tab. 1 Influence of agitating time on swelling rate
攪拌時(shí)間min12 3 45
粘度mPa_ 84300 5200 5750 58005800
從上表可以看出，瓜爾膠溶液粘度與攪拌時(shí) 間有關(guān)，增加攪拌時(shí)間，會(huì)提高溶脹速度，使粘 度升高。
2.1.2靜止時(shí)間
實(shí)驗(yàn)條件：用普通自來(lái)水在_r/min攪拌 速度下配制濃度1.0%瓜爾膠溶液，常溫下攪拌 1 min后靜止放置，分別測(cè)定靜置溶脹5、10、15、 20、25、30min 粘度值。
表2靜止時(shí)間對(duì)溶液粘度彩響 Tab* 2 Influence of static time on solution viscosity
靜止時(shí)間min5 1015202530
粘度mPa* s4300 50505300540055005500
從上表可以看出，瓜爾膠溶液粘度與靜止時(shí)間 有關(guān)，增加靜止時(shí)間，溶脹程度增強(qiáng)，使粘度升高。 2.1.3溫度
實(shí)驗(yàn)條件：用普通自來(lái)水在6000r/min攬拌 速度下配制濃度1.0%瓜爾膠溶液，食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用，攪拌lrnin后 分別在2
表3溫度對(duì)溶脹速度彩響 Tab. 3 Influence of temperature on swelling rate
溫度V攬It•時(shí)問(wèn)min51015202530
2粘度mPa* s480050005100530055005500
16550055005600560056005600
259
mailg
CiiuUAiiicw
從卜.表||丨以•出，瓜爾膠溶液粘度與溢度有 關(guān)，相同溶脹時(shí)問(wèn)K溶液溫度低則粘度離，但足 相差不大，"丨以通H延長(zhǎng)睜止時(shí)間彌補(bǔ)溢度造成 的粘度差。
3溶液配制設(shè)備
以上述實(shí)驗(yàn)研究為坫礎(chǔ).研制出適合食品行 業(yè)瓜爾膠溶液配制的專用設(shè)備，具打自動(dòng)型和手 動(dòng)型，配液能力為丨5?90mVh.敁大裝機(jī)荇(ft 為28?丨50kw9 3.1設(shè)備構(gòu)成
主體設(shè)備包栝尚效浞合器、胙態(tài)分改器、快 速釋放機(jī)；輔助設(shè)濟(jì)冇多級(jí)丨•.枓裝代.粘密給料 裝a等；以及n動(dòng)擰制系統(tǒng)
主體設(shè)備保證水和膠粉迅速A效浞合，保證 溶液粘度的快速杼放，瞬N達(dá)到MUi分故狀態(tài)， 不產(chǎn)生水包粉的現(xiàn)象=解決了膠粉鉍形成膠W, ifi靜止較長(zhǎng)時(shí)間釋放粘度的弊端-
輔助設(shè)濟(jì)解決廣膠粉丨-.料His.降低n人的 勞動(dòng)強(qiáng)度，操作力•便，易r•維護(hù)；實(shí)現(xiàn)膠粉的準(zhǔn) 確喂料，確保配制出濃度準(zhǔn)確拉定的溶液
fi動(dòng)控制系統(tǒng)丨丨|硬件、軟件和配眘儀器組 成，統(tǒng)-山工控計(jì)界機(jī)擰制.各種參數(shù)完全在線 M/K-,按照預(yù)設(shè)程序自動(dòng)進(jìn)行妃液.W打操作簡(jiǎn) 單、《制方便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確.穩(wěn)定可鉺等特點(diǎn)。該 系統(tǒng)提商配液稍度，方便丨,‘丨•息符押.文現(xiàn)丨.業(yè) 動(dòng)化.根據(jù)用戶輸人的指令1*1動(dòng)丨丨餌濃液的妃比 濃度，食接輸出；實(shí)現(xiàn)對(duì)管線水ft、雄體里溶液 和膠粉的存a等丨>‘丨£的fi動(dòng)采集和M爾；實(shí)現(xiàn)對(duì) 幣鋁設(shè)格自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)異常怡況進(jìn)丨if丨動(dòng)報(bào)努； 對(duì)餡個(gè)生產(chǎn)怡況和I:作進(jìn)度進(jìn)行1*1動(dòng)記尤存儲(chǔ) 和打印。
3.2工藝水平
該設(shè)條達(dá)到丨41內(nèi)領(lǐng)先水平，溶液濃度準(zhǔn)確. 水粉卨效浞合，粘度快速釋放，瞬間達(dá)到id佧分 敗狀態(tài)，不產(chǎn)生水包粉現(xiàn)象配液紺分包括水 里、膠粉跫的加人銪度高，膠粉用量在0.2%? 1.0%之間連續(xù)n丨調(diào)，粘度波動(dòng)范閩小，自動(dòng)配液 粘度波動(dòng)*1%，丁動(dòng)ft：液*2%。水溫15丈fid液 設(shè)備出口粘度達(dá)到杯稱枯度的95%以上，水?1A 20t達(dá)到80%以_匕靜止丨〇min即達(dá)到標(biāo)稱粘 度，適合在-40T至40^環(huán)境條件下工作。
應(yīng)用
該配液設(shè)備從2001年開(kāi)始應(yīng)用于食品、造 紙.冶金、石油等行業(yè)，食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用，完全達(dá)到客戶要求.《 得用戶好評(píng)。H前£在康師傅控股冇限公司各方 便面制面工廠進(jìn)行推廣應(yīng)用，沈陽(yáng)制而于2009年 7月，fl島制面廠于2010年丨月，窀慶制面廠于 2009年10月，分別采購(gòu)安裝了該配液設(shè)備，用 于鹽水廡中瓜爾膠溶液的配制，該設(shè)備到B前為 止ti配制出鹽水12萬(wàn)噸，全部合格。
傳統(tǒng)的鹽水配制工藝采用“瓜爾膠和食鹽在干 混機(jī)內(nèi)混合-裝人不銹鋼盆-人T.倒人攪拌梢-泵 人鹽水儲(chǔ)梢”流程，該流程存在的主要問(wèn)題有：人 工傾倒混合料時(shí)不均勻，容易出現(xiàn)膠粉結(jié)W現(xiàn)象, 導(dǎo)致膠液濃度降低、膠團(tuán)堵塞管路、膠液變質(zhì)等, 同時(shí)W為人T.操作時(shí)容易出現(xiàn)瀨灑在濕滑地曲的現(xiàn) 象，存在安全隱患。該配液設(shè)缶采用干濕分離操作 方式，較好地解決ft述f"!題和隱患，主要體現(xiàn)在 配制出的膠液粘度釋放穩(wěn)定，膠液品質(zhì)可保，間時(shí) 勞動(dòng)強(qiáng)度彳1}到明顯改莕。該設(shè)濟(jì)采丨li 一體式控制方 式.撬裝式結(jié)構(gòu)，食品工業(yè)中瓜爾膠溶液配制設(shè)備的研究與應(yīng)用，梢密儀器控制，計(jì)量和配比準(zhǔn)確, 整機(jī)比較操作方便，屮產(chǎn)效率商。
4建議
基于詿設(shè)資源節(jié)約銦社會(huì)的耑要，該套設(shè)備 的推出H冇*大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值u食品工 業(yè)毎年使用瓜爾膠約2萬(wàn)t,由于配液過(guò)程產(chǎn)生的 “魚(yú)眼”造成的原理浪費(fèi)約為5%,合計(jì)10001, 造成££接經(jīng)濟(jì)損失1200萬(wàn)元。如果將黏度沒(méi)有快 速釋放出來(lái)#致的間接損失也i丨箅進(jìn)行，總i I•大 約3000萬(wàn)元，W此該套瓜爾膠溶液配制設(shè)備在食 品丁.業(yè)的推廣應(yīng)用史顯必耍。
本文推薦企業(yè)：山東東達(dá)生物化工有限公司（http://www.longyufishing.com/)，是專業(yè)的瓜爾膠和瓜爾豆膠生產(chǎn)廠家，專業(yè)生產(chǎn)瓜爾膠和瓜爾豆膠。擁有雄厚的技術(shù)力量，先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。山東東達(dá)生物化工有限公司全體員工為海內(nèi)外用戶提供高技術(shù),高性能，高質(zhì)量的瓜爾膠和瓜爾豆膠產(chǎn)品。熱忱歡迎國(guó)內(nèi)外廣大客戶合作共贏。