一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统及其方法与流程

1.本发明属于糖醇制备技术领域，特别涉及一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统及其方法。


背景技术：

2.赤藓糖醇是天然的糖醇甜味剂，具有甜味纯正，热值低、无致龋齿性、入口清凉等众多优点，其甜味是蔗糖的60～70％，与蔗糖相比甜味不明显、口感单薄且有后苦味。因此为了掩盖赤藓糖醇单独使用时的这些缺陷，满足人们对好口感和低热量的要求，行业中往往利用高倍甜味剂或其他糖醇与赤藓糖醇进行复配或共结晶。
3.现有利用喷雾造粒技术，在赤藓糖醇表面进行包衣喷涂或者将赤藓糖醇与其他高倍甜味剂混合糖液直接喷雾造粒等加工方式，该加工方式存在包衣脱落、口感不均匀等问题。还有的利用共结晶技术，对赤藓糖醇和其他高倍甜味剂进行降温结晶或者熔融结晶得到共结晶产物。例如，在公开号cn110179096a的专利中，利用溶液冷却结晶的方法对赤藓糖醇和菊粉、甜菊糖苷、罗汉果甜苷进行复配结晶，得到的复配甜味剂，颗粒大小一致，产品口感较好。在公开号cn103262972a的专利中，利用熔融结晶的方法对赤藓糖醇和三氯蔗糖共结晶，得到了速溶性好、甜度均一的共结晶体。上述这些方式，不管是使用降温结晶还是熔融结晶都没有提及是否可以对复配结晶的产物的粒度进行调控。这不利于生产不同粒度规格的产品。如果需要对产品的粒度规格进行要求时，上述产品只能通过筛分的方式进行筛分处理以得到所需粒度要求的产品，造成生产成本增加。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统及其方法，采用蒸发结晶方式得到赤藓糖醇和高倍甜味剂的复配结晶，通过加入赤藓糖醇晶种的粒度大小及搅拌速度相协调的调控手段，使得得到的复配结晶粒度集中且可控，更有利生产不同粒度规格的产品，降低生产成本，同时可改善赤藓糖醇的不良风味，口感均一，更符合消费者的使用喜好。
5.本发明是这样实现的，提供一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统，包括依次通过管路连通的发酵液储罐、陶瓷膜过滤系统、纳滤系统、第一蒸发器，第一结晶釜、第一离心机、溶糖罐、脱色罐、离子交换柱、勾兑罐、第二蒸发器、第二结晶釜、第二离心机、热风干燥罐、流化干燥床以及成品罐，还包括高倍甜味剂储罐、一次母液罐和二次母液罐，发酵液储罐设有灭菌后赤藓糖醇发酵液的进料口，纳滤系统设有透过液出料口，透过液出料口通过管路与第一蒸发器的进料口连通，溶糖罐设有纯化水的进水口，勾兑罐设有高倍甜味剂的进料口，第一离心机和第二离心机分别设置固态物出料口和液态物出料口，第一离心机的液态物出料口通过管路与一次母液罐的进料口连通，一次母液罐的出料口通过管路与第一蒸发器的进料口连通，第二离心机的液态物出料口通过管路与二次母液罐的进料口连通，二次母液罐的出料口通过管路与勾兑罐的一个进料口连通，成品罐储存已制备的
赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品。
6.本发明是这样实现的，提供一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备方法，所述制备方法使用了如前所述的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统，所述制备方法包括如下步骤：
7.步骤一、将储存在发酵液储罐中的灭菌后赤藓糖醇发酵液通过管路依次输送到陶瓷膜过滤系统进行过滤处理、纳滤系统进行分离处理后得到透过液，将透过液通过管路依次输送到第一蒸发器进行浓缩处理、第一结晶釜进行结晶处理、第一离心机进行离心分离处理分别得到固态物赤藓糖醇一晶糖和液态物一次母液；一次母液暂存在一次母液罐中后再通过管路回套至第一蒸发器中再使用；在该步骤中，纳滤处理后的透过液中赤藓糖醇含量≥93％，透光≥85％。
8.步骤二、将赤藓糖醇一晶糖导入溶糖罐溶解，然后得到的溶解液依次经过脱色罐进行脱色处理、离子交换柱进行除杂处理，在勾兑罐中与从高倍甜味剂储罐输送的高倍甜味剂溶液、从二次母液罐输送的二次母液相互混合得到勾兑液，再将勾兑液通过管路依次导入第二蒸发器进行浓缩处理、第二结晶釜进行结晶处理、第二离心机进行离心分离处理后分别得到固态物赤藓糖醇和高倍甜味剂复配潮糖和液态物二次母液；二次母液暂存在二次母液罐中后再通过管路回套至勾兑罐中再使用；在该步骤中，离交除杂处理后的离交液的透光≥97％、电导率《30μs/cm；第二蒸发器浓缩处理后的勾兑浓缩液的折光为65～70％、赤藓糖醇含量95～99.9％、高倍甜味剂含量0.1～5％。
9.步骤三、将得到的赤藓糖醇和高倍甜味剂复配潮糖通过管路依次经过热风干燥罐的热风干燥处理和流化干燥床的冷风干燥处理后，得到暂存在成品罐中的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品。
10.与现有技术相比，本发明的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统及其方法具有以下特点：
11.1.本发明得到的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的粒度集中且可控。
12.2.本发明得到的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的外形与赤藓糖醇晶体相似，晶型较好。
13.3.本发明得到的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的甜度可调节，为蔗糖的0.7～2倍，口感均一且优于赤藓糖醇晶体。
附图说明
14.图1为本发明赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统一较佳实施例的原理示意图；
15.图2为本发明各实施例制备的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品的粒度分布示意图。
具体实施方式
16.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.请参照图1所示，本发明赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统的较佳实施例，包括依次通过管路连通的发酵液储罐1、陶瓷膜过滤系统2、纳滤系统3、第一蒸发器4，第一结晶釜5、第一离心机6、溶糖罐7、脱色罐8、离子交换柱9、勾兑罐10、第二蒸发器11、第二结晶釜12、第二离心机13、热风干燥罐14、流化干燥床15以及成品罐16，还包括高倍甜味剂储罐17、一次母液罐18和二次母液罐19。图中的箭头方向标识的是本系统中物料的流动方向。
18.发酵液储罐1设有灭菌后赤藓糖醇发酵液的进料口，纳滤系统3设有透过液出料口，透过液出料口通过管路与第一蒸发器4的进料口连通。溶糖罐7设有纯化水的进水口，勾兑罐10设有高倍甜味剂的进料口。
19.第一离心机6和第二离心机13分别设置固态物出料口和液态物出料口，第一离心机6的液态物出料口通过管路与一次母液罐18的进料口连通，一次母液罐18的出料口通过管路与第一蒸发器4的进料口连通。第二离心机13的液态物出料口通过管路与二次母液罐19的进料口连通，二次母液罐19的出料口通过管路与勾兑罐10的一个进料口连通。成品罐储存已制备的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品。
20.灭菌后赤藓糖醇发酵液从进料口进入到发酵液储罐1中暂存。灭菌后赤藓糖醇发酵液分别经过陶瓷膜过滤系统2及纳滤系统3的过滤分离处理后除去大部分杂质，再依次经过第一蒸发器4的蒸发浓缩处理、第一结晶釜5的结晶处理以及第一离心机6的离心分离处理后得到赤藓糖醇一晶糖和一次母液。赤藓糖醇一晶糖通过管路被输送到溶糖罐7溶解，得到的溶解液依次经过脱色罐8的脱色处理、离子交换柱9的离交处理，在勾兑罐10与高倍甜味剂储罐17输送的高倍甜味剂溶液、二次母液罐19输送的二次母液相互混合得到勾兑液，勾兑液再依次经过第二蒸发器11的浓缩处理、第二结晶釜12的结晶处理、第二离心机13的离心分离处理、热风干燥罐14的热风干燥处理、流化干燥床15的冷风干燥处理后得到赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品。
21.高倍甜味剂为甜菊糖苷、罗汉果甜苷、三氯蔗糖、安赛蜜、阿斯巴甜中至少一种。
22.本发明还公开一种赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备方法，所述制备方法使用了如前所述的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统，所述制备方法包括如下步骤：
23.步骤一、将储存在发酵液储罐1中的灭菌后赤藓糖醇发酵液通过管路依次输送到陶瓷膜过滤系统2进行过滤处理、纳滤系统3进行分离处理后得到透过液，将透过液通过管路依次输送到第一蒸发器4进行浓缩处理、第一结晶釜5进行结晶处理、第一离心机6进行离心分离处理分别得到固态物赤藓糖醇一晶糖和液态物一次母液；一次母液暂存在一次母液罐18中后再通过管路回套至第一蒸发器4中再使用。在该步骤中，纳滤处理后的透过液中赤藓糖醇含量≥93％，透光≥85％。
24.步骤二、将赤藓糖醇一晶糖导入溶糖罐7溶解，然后得到的溶解液依次经过脱色罐8进行脱色处理、离子交换柱9进行除杂处理，在勾兑罐10中与从高倍甜味剂储罐17输送的高倍甜味剂溶液、从二次母液罐19输送的二次母液相互混合得到勾兑液，再将勾兑液通过管路依次导入第二蒸发器11进行浓缩处理、第二结晶釜12进行结晶处理、第二离心机13进行离心分离处理后分别得到固态物赤藓糖醇和高倍甜味剂复配潮糖和液态物二次母液。二次母液暂存在二次母液罐19中后再通过管路回套至勾兑罐10中再使用。在该步骤中，离交
除杂处理后的离交液的透光≥97％、电导率《30μs/cm。第二蒸发器11浓缩处理后的勾兑浓缩液的折光为65～70％、赤藓糖醇含量95～99.9％、高倍甜味剂含量0.1～5％。
25.步骤三、将得到的赤藓糖醇和高倍甜味剂复配潮糖通过管路依次经过热风干燥罐14的热风干燥处理和流化干燥床15的冷风干燥处理后，得到暂存在成品罐16中的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶产品。
26.具体地，在步骤一中，第一蒸发器4浓缩处理后得到的赤藓糖醇浓缩液的折光为55～60％，第一结晶釜5的结晶温度为60～65℃。
27.具体地，在步骤二中，在第二结晶釜12的结晶处理时，设置搅拌速度为50～100rpm、设定结晶温度为60～65℃，加入赤藓糖醇晶种，待晶种在糖液中分散均匀后，维持温度和搅拌速度不变，养晶0.5～2h。养晶结束之后，将第二结晶釜12的压力设置为150～220mbar，边搅拌边进行蒸发结晶，将结晶进行到2～6h时，停止结晶并出釜。赤藓糖醇晶种的添加比列为1～5％，晶种粒度60～120目。
28.具体地，在步骤三中，热风干燥罐14中热风温度选择90～100℃，流化干燥床15中冷风温度15～30℃。
29.下面通过具体实施例进一步说明本发明的赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备系统及其方法。
30.实施例1
31.本发明赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备方法的第一个实施例，包括如下步骤：
32.(11)将灭菌后赤藓糖醇发酵液依次经过陶瓷膜过滤系统2、纳滤系统3，除去菌体及其他部分杂质得到赤藓糖醇含量为93％、透光为85％的纳滤液，将纳滤液经过第一蒸发器4的浓缩处理得到折光为55％的赤藓糖醇浓缩液。将赤藓糖醇浓缩液在第一结晶釜5中蒸发结晶得到赤藓糖醇糖膏，结晶温度为60℃。赤藓糖醇糖膏经第一离心机6的离心分离处理得到赤藓糖醇一晶糖和一次离心母液。一次离心母液回套至纳滤后再使用。
33.(12)将赤藓糖醇一晶糖导入溶糖罐7溶解，得到的溶解液依次经过脱色罐8、离子交换柱9，得到透光为98％、电导率为18μs/cm的脱色离交液，脱色离交液在勾兑罐10与甜菊糖苷溶液按比例混合得勾兑液，勾兑液中赤藓糖醇含量99.84％、甜菊糖苷含量0.1％，将勾兑液导入第二蒸发器11进行浓缩处理，得到折光为66％赤藓糖醇甜菊糖苷的勾兑浓缩液。
34.(13)将勾兑浓缩液导入第二结晶釜12中，设置搅拌60rpm、设定温度为65℃，加入赤藓糖醇晶种，赤藓糖醇晶种的添加比例为2％，粒度为60～80目。待赤藓糖醇晶种在糖液中分散均匀后，维持温度和搅拌速度不变，养晶1h。养晶结束之后，将第二结晶釜12的压力设置为18mpa，边搅拌边进行蒸发结晶，蒸发结晶至4h时，停止结晶并下釜，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏。
35.(14)将赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏经第二离心机13分离，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配晶体和二次母液。复配晶体经90℃热风干燥、30℃冷风干燥后得到赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品，二次离心母液回套至勾兑罐10再利用。
36.将本实施例得到的赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶产品进行筛分，得到产品粒度分布如下表1所示。
37.表1实施例1的赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度分布
38.粒度10～20目20～30目30～40目40～50目50～60目60目下占比/％42.6828.0117.438.381.492.01
39.从表1可以得出，赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度在10～30目之间的占比为70.69％。
40.实施例2
41.本发明赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备方法的第二个实施例，包括如下步骤：
42.(21)将灭菌后赤藓糖醇发酵液依次经过陶瓷膜过滤系统2、纳滤系统3，除去菌体及其他部分杂质得到赤藓糖醇含量为96％、透光为87％的纳滤液，将纳滤液经过第一蒸发器4的浓缩处理得到折光为60％的赤藓糖醇浓缩液。将赤藓糖醇浓缩液在第一结晶釜5中蒸发结晶得到赤藓糖醇糖膏，结晶温度为60℃。赤藓糖醇糖膏经第一离心机6的离心分离处理得到赤藓糖醇一晶糖和一次离心母液。一次离心母液回套至纳滤后再使用。
43.(22)将赤藓糖醇一晶糖导入溶糖罐7溶解，得到的溶解液依次经过脱色罐8、离子交换柱9，得到透光为99％、电导率为25μs/cm的脱色离交液，脱色离交液在勾兑罐10与甜菊糖苷溶液按比例混合得勾兑液，勾兑液中赤藓糖醇含量99.11％、甜菊糖苷含量0.64％、罗汉果甜苷含量0.25％，将勾兑液导入第二蒸发器11进行浓缩处理，得到折光为70％赤藓糖醇甜菊糖苷的勾兑浓缩液。
44.(23)将勾兑浓缩液导入第二结晶釜12中，设置搅拌100rpm、设定温度为64℃，加入赤藓糖醇晶种，赤藓糖醇晶种的添加比例为5％，粒度为100～120目。待赤藓糖醇晶种在糖液中分散均匀后，维持温度和搅拌速度不变，养晶0.5h。养晶结束之后，将第二结晶釜12的压力设置为20mpa，边搅拌边进行蒸发结晶，蒸发结晶至6h时，停止结晶并下釜，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏。
45.(24)将赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏经第二离心机13分离，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配晶体和二次母液。复配晶体经95℃热风干燥、22℃冷风干燥后得到赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品，二次离心母液回套至勾兑罐10再利用。
46.将本实施例得到的赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶产品进行筛分，得到产品粒度分布如下表2所示。
47.表2实施例2的赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度分布
48.粒度10～20目20～30目30～40目40～50目50～60目60目下占比/％1.53.6818.6238.8323.2414.12
49.从表2可以得出，赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度在40目下的占据76.2％。
50.实施例3
51.本发明赤藓糖醇与高倍甜味剂复配结晶的制备方法的第二个实施例，包括如下步骤：
52.(31)将灭菌后赤藓糖醇发酵液依次经过陶瓷膜过滤系统2、纳滤系统3，除去菌体及其他部分杂质得到赤藓糖醇含量为95％、透光为90％的纳滤液，将纳滤液经过第一蒸发器4的浓缩处理得到折光为58％的赤藓糖醇浓缩液。将赤藓糖醇浓缩液在第一结晶釜5中蒸发结晶得到赤藓糖醇糖膏，结晶温度为65℃。赤藓糖醇糖膏经第一离心机6的离心分离处理
得到赤藓糖醇一晶糖和一次离心母液。一次离心母液回套至纳滤后再使用。
53.(32)将赤藓糖醇一晶糖导入溶糖罐7溶解，得到的溶解液依次经过脱色罐8、离子交换柱9，得到透光为99％、电导率为20μs/cm的脱色离交液，脱色离交液在勾兑罐10与甜菊糖苷溶液按比例混合得勾兑液，勾兑液中赤藓糖醇含量95.00％、三氯蔗糖0.88％，甜菊糖苷含量1.12％、罗汉果甜苷含量3.0％，将勾兑液导入第二蒸发器11进行浓缩处理，得到折光为68％赤藓糖醇甜菊糖苷的勾兑浓缩液。
54.(33)将勾兑浓缩液导入第二结晶釜12中，设置搅拌85rpm、设定温度为65℃，加入赤藓糖醇晶种，赤藓糖醇晶种的添加比例为1％，粒度为80～100目。待赤藓糖醇晶种在糖液中分散均匀后，维持温度和搅拌速度不变，养晶2h。养晶结束之后，将第二结晶釜12的压力设置为15mpa，边搅拌边进行蒸发结晶，蒸发结晶至2h时，停止结晶并下釜，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏。
55.(34)将赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶糖膏经第二离心机13分离，得到赤藓糖醇甜菊糖苷复配晶体和二次母液。复配晶体经100℃热风干燥、15℃冷风干燥后得到赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品，二次离心母液回套至勾兑罐10再利用。
56.将本实施例得到的赤藓糖醇甜菊糖苷复配结晶产品进行筛分，得到产品粒度分布如下表3所示。
57.表3实施例3的赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度分布
58.粒度20目上20～30目30～40目40～50目50～60目60目下占比/％2.425.7627.9240.018.4915.40
59.从表3可以得出，赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度在30～50目之间的占据67.93％。
60.将实施例1～3制备的赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品的粒度分布进行整理得到图2所示的粒度分布图。
61.将各实施例得到的赤藓糖醇与甜菊糖苷复配结晶产品分别进行口感测试。同时与蔗糖产品、甜菊糖苷产品进行口感对比测试。其中，蔗糖、甜菊糖苷均配置7％浓度的糖液，其中默认7％浓度的蔗糖甜度为7，其中口感强弱分为7个等级：1——非常弱、2——较弱、3——有点弱、4——一般、5——有点强、6——较强、7——非常强。得到如表4所示的测试结果。
62.表4各产品的口感测试结果
[0063][0064][0065]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。