技术领域
[0001] 本发明属于油脂加工技术领域,尤其涉及一种用于生产浓香大豆油的连续化方法。
相关背景技术
[0002] 大豆油作为当今世界产量最大的食用油,由于具有丰富的营养价值和原料来源,在我国的食用油市场上占据着举足轻重的地位。大豆油主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸等五种脂肪酸组成,人体所需必须脂肪酸丰富。作为重要的食用油脂,大豆油具有特殊的香味,但同时也有部分人不能接受的豆腥味。目前浓香型油脂的生产方法有两种:一种是整籽炒后压榨,其油与一级油兑调;另一种是取一定比例热炒物料,与蒸炒物料混合,然后进行压榨,制得浓香油脂。但以上方法缺点就是得油率明显偏低,油粕残油率高,无形中增加了商业成本,限制了大豆压榨油的大规模生产,另外就是热榨法通过高温下大豆中的氨基与还原糖发生的美拉德反应产生进程难以控制。因此,建立具有“生产连续化化、产品品质稳定化、生产规模化、控制精准化”特征的浓香大豆油加工关键技术体系具有重要的意义。
[0003] 然而,目前仍未有通过对生产浓香大豆油加工过程中的核心参数监控、利用原位在线监测技术体系生产浓香大豆油方法。
具体实施方式
[0014] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合图1来描述本发明的具体实施方式和并举出一个实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0015] 本发明公开了一种用于生产浓香大豆油的连续化方法,所述方法基于生产浓香大豆油的连续化工艺系统和工艺工程控制系统实现;
[0016] 所述工艺工程控制系统包括温度在线检测装置、pH在线检测装置、在线电子舌检测装置、在线电子鼻检测装置、可编程逻辑控制器和机械执行机构,通过存储在可编程逻辑控制器中的智能算法实现参数原位在线检测及调控,所述方法包括如下步骤:
[0017] 一、预混工段;具体过程是往预混罐1加入工艺水,然后往预混罐1加入豆粕,进行预混;
[0018] 二、酶解工段;启动预混罐泵并设定自动及相应阀门,将混合液送到换热器5,启动一组酶液罐泵39并设定自动及相应阀门,将酶液送到混合器9,将料液与酶液充分混合,将混合液送到生物酶解罐10进行酶解反应,启动PBS缓冲液罐泵42加入PBS缓冲液,pH在线检测系统41进行实时检测并调整流量,控制生物酶解罐10内混合液的反应,达到酶解结束后立即生物酶解罐10通入间接饱和蒸汽迅速升温以停止反应,混合液经过过滤器13进行过滤分离,在线电子舌检测装置17检测酶解反应物的风味特征,在线电子舌检测装置17检测风味物质,根据设定的风味特征,在线电子舌检测装置17的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解罐10的反应温度及时间;
[0019] 三、香味物质形成工段;酶解反应物与糖液罐14、二组酶液罐18内的料液依次混合,进入生物酶解增香反应罐22,启动PBS缓冲液罐泵44加入PBS缓冲液,pH在线检测系统45进行实时检测并调整流量,控制生物酶解增香反应罐22内混合液的反应,达到酶解结束后立即生物酶解增香反应罐22通入间接饱和蒸汽迅速升温至以停止反应,混合液经过过滤器25进行过滤分离后初混罐进行处理,形成了生物酶解增香反应物;
[0020] 四、萃取阶段;启动一级油泵27,将生物酶解增香反应物与一级油混合,送到混合器28,将混合液送到初混罐45然后到萃取罐29,进行萃取,控制萃取罐的料液反应,到达反应时间后料液输送至换热器32,设定换热后的料液温度为95℃,开启分离机33进行离心分离,在线电子鼻检测装置34检测浓香大豆油的风味物质,根据设定的浓香大豆油特征性风味特征,在线电子鼻检测装置34的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解增香反应罐22、萃取罐29的反应温度及时间,此时形成的浓香大豆油经过过滤器35进行精制过滤,然后进入装置36进行分子筛脱水,浓香大豆油经过换热器37进行冷却降温,然后进入储罐。
[0021] 在上述步骤中,各步骤的具体参数如下:
[0022] (1)往预混罐1加入工艺水,设定温度50±2℃、水位设置为70%,温度不够时温度在线检测装置4系统自动开启罐上蒸汽阀门进行加热,水位低于50%时,料位在线检测装置3系统自动开启罐上工艺水阀门进行注水,生产前进行注水工序,然后往预混罐1加入豆粕,按照料液比1:5(m/v),进行预混,控制时间为10min;
[0023] (2)将混合液送到换热器5,温度设定60±2℃,启动一组酶液罐泵39并设定自动及相应阀门,将酶液送到混合器9,酶液根据需求对碱性蛋白酶和风味蛋白酶按比例配制,或者单独使用一种,将料液与酶液充分混合,将混合液送到生物酶解罐10进行酶解反应,启动PBS缓冲液罐泵42加入PBS缓冲液,pH在线检测系统41进行实时检测并调整流量,控制生物酶解罐10内混合液的反应时间2h,达到酶解结束后立即生物酶解罐10通入间接饱和蒸汽迅速升温至95℃,在95℃环境中处理10min以停止反应,混合液经过过滤器13进行过滤分离,在线电子舌检测装置17检测酶解反应物的风味特征,在线电子舌检测装置17检测风味物质,根据设定的风味特征,在线电子舌检测装置17的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解罐10的反应温度及时间;
[0024] (3)酶解反应物与糖液罐14、二组酶液罐18内的料液依次混合,糖液根据需求对戊糖和核糖按比例配制,或者单独使用一种,进入生物酶解增香反应罐22,启动PBS缓冲液罐泵44加入PBS缓冲液,pH在线检测系统45进行实时检测并调整流量,控制生物酶解增香反应罐22内混合液的反应时间2h,达到酶解结束后立即生物酶解增香反应罐22通入间接饱和蒸汽迅速升温至95℃,在95℃环境中处理10min以停止反应,混合液经过过滤器25进行过滤分离后初混罐进行处理,形成了生物酶解增香反应物;
[0025] (4)将生物酶解增香反应物与一级油按照料液比1:3(m/v)混合,送到混合器28,将混合液送到萃取罐29,进行萃取,控制萃取罐的料液反应时间1.5h,反应温度为120℃,到达反应时间后料液输送至换热器32,设定换热后的料液温度为95℃,开启分离机33进行离心分离,在线电子鼻检测装置34检测浓香大豆油的风味物质,根据设定的浓香大豆油特征性风味特征,在线电子鼻检测装置34的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解增香反应罐22、萃取罐29的反应温度及时间,此时形成的浓香大豆油经过过滤器35进行精制过滤,然后进入装置36进行分子筛脱水,浓香大豆油经过换热器37进行冷却降温,设定换热后的料液温度为30℃,然后进入储罐。
[0026] 下面描述一个具体实施例:
[0027] 在图1中:1‑预混罐、2‑预混罐泵、3‑预混罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、4‑预混罐温度在线检测装置、5‑加热器、6‑一组酶液罐、7‑一组酶液罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、8‑一组酶液罐温度在线检测装置、9‑混合器、10‑生物酶解罐、11‑生物酶解罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、12‑生物酶解罐温度在线检测装置、13‑过滤器、14‑糖液罐、15‑糖液罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、16‑糖液罐温度在线检测装置、17‑在线电子舌检测装置、18‑二组酶液罐、19‑二组酶液罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、20‑二组酶液罐温度在线检测装置、21‑混合器、22‑生物酶解增香反应罐、23‑生物酶解增香反应罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、24‑生物酶解增香反应罐温度在线检测装置、25‑过滤器、26‑一级油罐、27‑一级油泵、28‑混合器、29‑萃取罐、30‑萃取罐液位在线检测控制装置(雷达传感器、可编程逻辑控制器、机械能控制装置)、31‑萃取罐温度在线检测装置、32‑一级冷却换热器、33‑分离机、34‑在线电子鼻检测装置、35‑过滤器、36‑分子筛脱水装置、37‑二级冷却换热器、38‑储存罐、39‑一组酶液罐泵、40‑PBS缓冲液罐、41‑pH在线监测系统、42‑PBS缓冲液罐泵、43‑PBS缓冲液罐、44‑PBS缓冲液罐泵、45‑初混罐。
[0028] 往预混罐1加入工艺水,设定温度50±2℃、水位设置为70%,温度不够时温度在线检测装置4系统自动开启罐上蒸汽阀门进行加热,水位低于50%时,料位在线检测装置3系统自动开启罐上工艺水阀门进行注水,生产前进行注水工序,然后往预混罐1加入豆粕,按照料液比1:5(m/v),进行预混,控制时间为10min。
[0029] 启动预混罐泵并设定自动及相应阀门,将混合液送到换热器5,温度设定60±2℃,启动一组酶液罐泵39并设定自动及相应阀门,将碱性蛋白酶酶液送到混合器9,将料液与酶液充分混合,将混合液送到生物酶解罐10进行酶解反应,启动PBS缓冲液罐泵42加入PBS缓冲液,pH在线检测系统41进行实时检测并调整流量,控制生物酶解罐10内混合液的反应时间2h,达到酶解结束后立即生物酶解罐10通入间接饱和蒸汽迅速升温至95℃,在95℃环境中处理10min以停止反应,混合液经过过滤器13进行过滤分离,在线电子舌检测装置17检测酶解反应物的风味特征,在线电子舌检测装置17检测风味物质,根据设定的风味特征,在线电子舌检测装置17的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解罐10的反应温度及时间,酶解反应物与糖液罐14、二组酶液罐18内的料液依次混合,戊糖为糖液,进入生物酶解增香反应罐22,启动PBS缓冲液罐泵44加入PBS缓冲液,pH在线检测系统45进行实时检测并调整流量,控制生物酶解增香反应罐22内混合液的反应时间2h,达到酶解结束后立即生物酶解增香反应罐22通入间接饱和蒸汽迅速升温至95℃,在95℃环境中处理10min以停止反应,混合液经过过滤器25进行过滤分离后初混罐进行处理,形成了生物酶解增香反应物,启动一级油泵27,将生物酶解增香反应物与一级油按照料液比1:3(m/v)混合,送到混合器28,将混合液送到萃取罐29,控制萃取罐的料液反应时间1.5h,反应温度为120℃,到达反应时间后料液输送至换热器32,设定换热后的料液温度为95℃,开启分离机33进行离心分离,在线电子鼻检测装置34检测浓香大豆油的风味物质,根据设定的浓香大豆油特征性风味特征,在线电子鼻检测装置34的可编程逻辑控制器、机械能控制装置联动控制生物酶解增香反应罐22、萃取罐29的反应温度及时间,此时形成的浓香大豆油经过过滤器35进行精制过滤,然后进入装置36进行分子筛脱水,浓香大豆油经过换热器37进行冷却降温,设定换热后的料液温度为30℃,然后进入储罐。
[0030] 利用原位在线监测技术体系检测并调控各个物料流量,实现精准控制,生物酶解罐pH值为7.5±0.1,生物酶解增香反应罐pH值为7.0±0.1,预混罐搅拌速度为60rpm,生物酶解罐搅拌速度为80rpm,生物酶解增香反应罐搅拌速度为80rpm,萃取罐搅拌速度为40rpm。
[0031] 产品指标:在线电子舌的检测结果酶解反应液以鲜味、咸味和苦味是主要味道,其中酸味值、苦味值和涩味值减少,鲜味值和咸味值增加;在线电子鼻检测浓香大豆油的特征性风味表明浓香大豆油中的氮氧化合物、醇类、醛类和酮类总量随之增加,氮氧化合物主要包括吡啶类、吡嗪类和呋喃类。
[0032] 以上实施例只是对本专利的示例性说明,并不限定它的保护范围,本领域技术人员还可以对其局部进行改变,只要没有超出本专利的精神实质,都在本专利的保护范围内。