一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统的制作方法

1.本实用新型涉及大豆多糖加工技术领域，具体为一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统。


背景技术：

2.经研究可溶性大豆多糖由于分子主链上甲氧基的存在，降低了其在蛋白乳液体系中对蛋白质颗粒的稳定作用。可溶性大豆多糖分子酯化度受原料大豆的品种、产区、存储期长短等因素相关，为保证可溶性大豆多糖品质均一和稳定性性能，大豆多糖提取工艺中利用烧碱调节ph值的方法脱去甲氧基，降低成品酯化度。但由于大豆多糖提取工艺中，提取液中蛋白质的存在，在提取液加入碱液后，还原性糖与蛋白质间的美拉德反应与脱甲酯反应同步进行，反应速度随ph值的升高远大于脱甲酯反应，在烧碱消耗量大幅提升的同时，产生大量美拉德色素及气味，降低产品质量。由此，需要在大豆多糖催化脱甲酯工艺中，解决催化剂、ph值调节剂与大豆多糖提取液混合的均一性和反应的平稳性问题。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型的目的是提出一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统，旨在解决大豆多糖催化脱甲酯工艺中，催化剂、ph值调节剂与大豆多糖提取液混合的均一性和反应的平稳性问题。
4.本实用新型为解决上述问题所采取的技术方案为：
5.一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统，包括脱酯助剂混合罐和多个平推流反应器，其中，
6.所述平推流反应器的顶部设置有进料管、底部设置有出料管，任意相邻的两个平推流反应器的出料管与进料管之间相互连接形成串联管，以使多个平推流反应器之间形成串联结构，位于首端的平推流反应器顶部的进料管用于大豆多糖的进料，位于尾端的推流反应器底部的出料管用于反应后反应物的出料；
7.所述脱酯助剂混合罐的底部设置有助剂加注管道，所述助剂加注管道上设置有与平推流反应器数量相等的加注支管，位于首端的加注支管与位于首端的平推流反应器顶部的进料管连接，剩余的加注支管分别与对应的所述串联管连通。
8.作为优选的，所述平推流反应器内靠近顶部处设置有格栅板，平推流反应器位于所述格栅板上侧处的腔体为混合室、位于所述格栅板下侧的腔体为反应室。
9.作为优选的，位于平推流反应器内的所述进料管的管体圆周均匀设置有多路进料支管，所述进料支管的底部出口以及进料管的底部出口上均设置有用于进料的旋转喷头。
10.作为优选的，所述平推流反应器侧壁的顶部和底部处均分别设置有检修孔。
11.作为优选的，所述平推流反应器内侧壁相邻顶部进口和底部出口处分别设置有上ph计和下ph计。
12.作为优选的，所述平推流反应器内侧壁相邻中心位置处设置有温度计。
13.作为优选的，所述平推流反应器顶部相邻进料管位置处设置有排气管，多个平推流反应器上的排气管共同与一排气总管连通。
14.作为优选的，所述加注支管上均设置有计量泵。
15.作为优选的，所述平推流反应器设置有四个。
16.作为优选的，所述平推流反应器的外部裹设有保温层。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
18.本实用新型所述的一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统，采用多个平推流反应器的串联组合结构，将脱酯助剂，即催化剂、ph值调节剂分段式加入到大豆多糖提取液中，实现大豆多糖提取液与脱酯助剂在多个平推流反应器之间反应流动过程中，完成脱酯助剂反应消耗后的补给加入，能够有效保证催化剂、ph值调节剂与大豆多糖提取液混合的均一性与反应的稳定性。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为平推流反应器的结构示意图。
21.图中标记：1、脱酯助剂混合罐，2、平推流反应器，3、进料管，31、进料支管，4、出料管，5、串联管，6、助剂加注管道，7、加注支管，71、计量泵，8、格栅板，9、旋转喷头，10、检修孔，11、上ph计，12、下ph计，13、温度计，14、排气管，15、保温层，16、排气总管。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
23.如图所示，本实用新型为一种大豆多糖催化脱甲酯用反应系统，包括脱酯助剂混合罐1和多个平推流反应器2，其中，
24.所述平推流反应器2的顶部设置有进料管3、底部设置有出料管4，任意相邻的两个平推流反应器2的出料管4与进料管3之间相互连接形成串联管5，以使多个平推流反应器2之间形成串联结构，位于首端的平推流反应器2顶部的进料管3用于大豆多糖的进料，位于尾端的推流反应器2底部的出料管4用于反应后反应物的出料；
25.所述脱酯助剂混合罐1的底部设置有助剂加注管道6，所述助剂加注管道6上设置有与平推流反应器2数量相等的加注支管7，位于首端的加注支管7与位于首端的平推流反应器2顶部的进料管3连接，剩余的加注支管7分别与对应的所述串联管5连通。
26.作为优选的，所述平推流反应器2内靠近顶部处设置有格栅板8，平推流反应器2位于所述格栅板8上侧处的腔体为混合室、位于所述格栅板8下侧的腔体为反应室。
27.作为优选的，位于平推流反应器2内的所述进料管3的管体圆周均匀设置有多路进料支管31，所述进料支管31的底部出口以及进料管2的底部出口上均设置有用于进料的旋转喷头9。
28.作为优选的，所述平推流反应器2侧壁的顶部和底部处均分别设置有检修孔10。
29.作为优选的，所述平推流反应器2内侧壁相邻顶部进口和底部出口处分别设置有
上ph计11和下ph计12。
30.作为优选的，所述平推流反应器2内侧壁相邻中心位置处设置有温度计13。
31.作为优选的，所述平推流反应器2顶部相邻进料管3位置处设置有排气管14，多个平推流反应器2上的排气管14共同与一排气总管16连通。
32.作为优选的，所述加注支管7上均设置有计量泵71。
33.作为优选的，所述平推流反应器2设置有四个。
34.作为优选的，所述平推流反应器2的外部裹设有保温层15。
35.本反应系统的工作原理或工作方式如下：
36.本实施例中，平推流反应器2的数量设置为四个，依次串联连接，并分别记为编号反应器a、反应器b、反应器c和反应器d；加注支管7分别对应反应器a的进料管3、反应器a与反应器b之间的串联管、反应器b与反应器c之间的串联管、反应器c与反应器d之间的串联管同样设置为四个，并分别标记为加注支管a、加注支管b、加注支管c和加注支管d。
37.在反应器a内：反应过程中，大豆多糖提取液经反应器a的进料管3进入到反应器a，同时脱酯助剂在脱酯助剂混合罐1内混合完成后，经加注支管a进入到进料管3内，与进料管3内的大豆多糖提取液混合，并一同通过多路进料支管31上的旋转喷头9旋转喷洒而下，进入到反应器a的混合室内，并在反应器a的混合室内完成混合后，经格栅板9缓冲后均匀散落而下，进入到反应室内，进一步完成反应，待反应溶液经反应器a底部的出料管4流出时，加入的脱脂助剂已经基本反应消耗完；
38.在反应器b内：反应后的溶液进入到反应器a与反应器b之间的串联管5内，同时，脱酯助剂经过加注支管b进入到反应器a与反应器b之间的串联管5内，与反应后的溶液混合，两者形成二次混合反应液，一同混合进入到反应器b内，重复在反应器a内的上述反应流程，待反应溶液经反应器b底部的出料管4流出时，二次加入的脱脂助剂已经基本反应消耗完；
39.在反应器c内：反应后的溶液进入到反应器b与反应器c之间的串联管5内，同时，脱酯助剂经过加注支管c进入到反应器b与反应器c之间的串联管5内，与反应后的溶液混合，两者形成二次混合反应液，一同混合进入到反应器c内，重复在反应器b内的上述反应流程，待反应溶液经反应器b底部的出料管4流出时，三次加入的脱脂助剂已经基本反应消耗完；
40.在反应器d内：反应后的溶液进入到反应器c与反应器d之间的串联管5内，同时，脱酯助剂经过加注支管d进入到反应器c与反应器d之间的串联管5内，与反应后的溶液混合，两者形成二次混合反应液，一同混合进入到反应器d内，重复在反应器c内的上述反应流程，待反应溶液经反应器d底部的出料管4流出时，四次加入的脱脂助剂已经基本反应消耗完，同时，大豆多糖提取液也已完成脱酯反应，排出收集备用即可。
41.在本反应系统中，脱甲酯催化助剂的分段加入主要目的之一是为了在整个工艺反应过程中混合均匀，不至于物料局部反应而使脱甲酯反应不连续、品质不均一；其次是为了避免一次性加入后，物料ph值高而促进美拉德反应速度增加，与脱脂反应竞争消耗有效的脱酯助剂，并使产品品质恶化。
42.在每个平推流反应器2中，推荐每段混合室混合后的ph值小于10.5，反应温度不高于82℃；每段脱酯助剂的加料控制均是依据本段反应器中出料时反应液的ph值下ph计12，对计量泵71进行定量控制；推荐此闭环控制采用plc或dcs智能在线控制，反应结束ph值控制在8.5-9.2之间。
43.在反应系统中，其一，平推流反应器2内物料流动应满足雷诺数1000——2000之间，根据物料粘度、流速、密度确定反应器直径，优先推荐雷诺数等于1600。
44.其二，根据料液流量和催化反应时间，确定平推流反应器2每段的设备容量和段数，并不局限于本实施例中采用的四段平推流反应器2，而为了满足分段添加和反应的平稳性，推荐采用3-5段平推流反应器2。
45.其三，物料管道内流体流动应满足雷诺数大于6000；目的是保证脱脂催化剂与大豆多糖提取液能够极速、连续混合，平推流反应器2中的混合室是管道高速混合的补充，也是为了通过混合室5中的旋转喷头6、格栅板8对高速流动的物料进行缓冲，稳定反应器的流体状态，使反应更平稳。
46.本反应系统是在选用轻质碱性mgo催化大豆多糖脱除甲氧基工艺基础上，根据工艺过程中的技术参数变化，研制出适合催化工艺的新型工艺装置，以在生产实践中投入使用，效果显著。