CN108095550A - 一种蒸汽加热豆浆机制浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽加热豆浆机制浆方法。解决了普通加热方式直接加热导致物料糊管、难清洗、热惯性导致豆浆溢出，以及现有蒸汽加热方式应用单一，无法可靠制作口感好的豆浆饮品的问题。方法包括在物料进行粉碎前先用蒸汽对物料进行加热软化，并在蒸汽加热软化前对物料进行高温浸泡，在物料粉碎后对浆液用蒸汽进行蒸煮。本发明采用蒸汽对物料进行加热软化，加热更加均匀，避免了与浆液直接接触，不会存在糊管的问题，清洗更加方便，并且豆浆不会有糊味，口感更佳；不受加热装置余热影响，解决了传统加热方法由于加热装置热惯性而导致浆液溢出的问题。

Description

一种蒸汽加热豆浆机制浆方法

技术领域

本发明涉及一种制作豆浆的方法，尤其是涉及一种蒸汽加热豆浆机制浆方法。

背景技术

随着人们对于生活品质的不断追求，食品加工类机器已经开始成为了人们的一种生活必需品，如制作豆浆、粥等的豆浆机。目前豆浆机或料理机一般使用加热管或电磁加热方式，但这种方式还存在以下缺点：

1.由于是直接对物料进行加热或熬煮，加热容器温度过高容易导致物料粘连在容器壁上，导致糊管问题，不仅影响饮品口感，而且用户清洗麻烦；

2.加热管热惯性较大，容易导致豆浆溢出，即使增加防溢电极，依然存在豆浆溢出风险，不仅影响用户体验，而且存在烫伤用户的安全风险。

为了解决上述加热管或电磁加热存在的问题，也为了满足用户对豆浆品质更高的需求，现在的豆浆机或料理机采用蒸汽加热，蒸汽加热相比传统加热方式，通过水蒸气对食材进行加热，不仅可以避免糊管，而且高温蒸汽具有消毒杀菌作用，更加健康，利用蒸汽加热进行豆浆的烹饪无疑是一种更好的选择。但是现有技术中蒸汽加热的应用方式比较单一，只是简单的产生并利用蒸汽对食材进行加热、保温或消毒，而没有一种既稳定可靠、又能提升豆浆口感的利用蒸汽加热方式制作豆浆的制浆方法。

发明内容

本发明主要是解决了普通加热方式直接加热导致物料糊管、难清洗、热惯性导致豆浆溢出，以及现有蒸汽加热方式应用单一，无法可靠制作口感好的豆浆饮品的问题，提供了一种不会糊管、清洗容易、蒸汽加热方式丰富、制作豆浆饮品口感好的蒸汽加热豆浆机制浆方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，原浆液机包括制浆杯、蒸汽发生器、排浆装置、储水箱，制浆杯内设置有电机驱动的刀具，蒸汽发生器、排浆装置连接到制浆杯上，储水箱内包括加热装置，储水箱分别连接到蒸汽发生器和制浆杯上，包括以下过程：在物料进行粉碎前先用蒸汽对物料进行加热软化，并在蒸汽加热软化前对物料进行高温浸泡，在物料粉碎后对浆液用蒸汽进行蒸煮。

本发明采用蒸汽对物料进行加热软化和蒸煮。加热阶段包括使用高温热水对物料进行浸泡，然后进行蒸汽加热软化，对浸泡的物料进行蒸汽加热，使得热量均匀分布在水中，有利于提高蒸汽加热效果，防止蒸汽加热不均匀，同时水可以吸收蒸汽，防止蒸汽损失，以及高温蒸汽从制浆杯内逸出而烫伤顾客。采用热水对物料进行浸泡，由于水温高可以加快蒸汽软化物料，避免蒸汽加热时间过长，缩短制浆周期。蒸煮阶段利用蒸汽加热对浆液进行蒸煮，可以充分释放豆浆营养。同时使用水蒸汽蒸煮浆液，避免了传统方式中加热管与浆液直接接触，不会存在糊管的问题，相比传统豆浆机清洗更加方便，并且豆浆不会有糊味，口感更佳。而且在蒸汽加热停止时，由于浆液没有与加热装置直接接触，不受加热装置余热影响，解决了传统加热方法由于加热装置热惯性而导致浆液溢出的问题。

作为一种优选方案，高温浸泡阶段包括：采用温度T1的热水对物料进行浸泡，控制进水量L1、进水速度V1；或注入水后用蒸汽加热至温度T1对物料进行浸泡；本方案中采用一定温度的热水对物料进行浸泡，热水可以为储水箱内加热好的热水或是注入冷水由蒸汽加热至一定温度。热水浸泡可以加快蒸汽软化物料，避免蒸汽加热时间过长，缩短制浆周期；并通过控制进水量和进水速度使得进水同时又能保证蒸汽加热速度，缩短制浆周期。

蒸汽加热软化阶段包括：通入蒸汽对物料进行加热软化，控制蒸汽温度T2，蒸汽加热消耗水量L2，蒸汽产生速度V2；本方案中限定加热时蒸汽温度，能保证对物料的快速加热，并控制蒸汽加热消耗水量和蒸汽产生速度来控制蒸汽量，保证良好的加热效果。

粉碎阶段包括：控制电机对物料进行预粉碎，电机以第一转速N1粉碎m 次，每次运行时间t1，然后控制电机对物料进行充分粉碎，电机以第二转速N2 粉碎n次，每次运行时间t2；本方案中对物料进行预粉碎可以防止粉碎噪音过高，然后进行充分粉碎，实现破壁效果。

蒸煮阶段包括：通入蒸汽对浆液进行熬煮，控制蒸汽温度T3，蒸汽加热消耗水量L3，蒸汽产生速度V3。蒸煮阶段通过控制温度防止浆液溢出，同时对消耗水量以及蒸汽产生速度进行控制，保证蒸煮过程中浆液量正常。

作为一种优选方案，高温浸泡阶段中由储水箱向制浆杯内进水，其中进入的热水由加热单元进行加热，加热进水温度T1到当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，加热后热水泵入制浆杯，进水量L1为加入物料量M_物料的3～4倍，进水速度T_环境为环境温度，α为120～130。本方案中进水温度T1设定为当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，是为了防止水温过高，若进水温度过高，水中蒸汽过多，导致水量损失，无法充分浸泡物料。而浸泡的进水温度设定也不能太低，若水温低，水蒸气将水加热至沸腾所需时间太长，增加了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果。

进水量设定为用户添加物料量M_物料的3～4倍，可以保证物料充分浸泡在水中，蒸汽加热更均匀，防止有部分物料未被水浸泡而导致蒸汽加热效果不理想，该进水量为合适的范围，不是很多，有利于水蒸气快速将水加热至沸腾。进水量高于4倍则进水太多，在加热过程中容易溢出，同时也增加加热至沸腾的时间，若进水量低于3倍则进水太少，可能出现未能完全浸泡物料的情况。

进水速度V1与环境温度成反比，因为外界环境温度越低，进水温度T1降低的速度就越快，如果环境温度较低，而进水速度又慢，进水温度T1会在进水的过程中快速下降，进水时间越长，进水温度T1下降的越多，进水温度T1过低会导致水蒸气将水加热至沸腾所需的时间太长，增加饿了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果。

作为一种优选方案，蒸汽加热软化阶段中储水箱向蒸汽生成器进水，蒸汽生成器开始产生蒸汽，蒸汽生成器控制蒸汽温度T2为当前环境沸点T_沸点以上 2～4摄氏度，根据蒸汽温度T2控制进水速度，控制蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5 ml/s，并控制蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3倍。本方案中在进热水或加热水完毕后，需要对物料进行软化处理，蒸汽温度采用环境沸点以上2～4摄氏度，该蒸汽温度高于沸点，但是蒸汽温度又很低，使得可以快速将水加热至沸腾，软化物料，同时蒸汽逸出少，避免蒸汽烫伤用户，又可以实现蒸汽加热进水。若蒸汽温度高于沸点以上4摄氏度，则蒸汽温度过高，水蒸气经过制浆杯内的热水后，无法冷凝为水，会导致水蒸气大量挥发出制浆杯，不仅浪费水，而且高温蒸汽大量喷出容易烫伤用户；若蒸汽温度低于沸点2摄氏度以下，则温度过低，不能快速将水加热至沸腾，不能很好的软化物料。

蒸汽加热消耗水量设定为制浆杯进水量L1的2～3倍，蒸汽量足够将水加热至沸腾，同时维持沸腾一定时间软化物料，损失的水量较少，同时蒸汽加热消耗水较少，加热时间短，损失的水量在可接受范围内。而蒸汽加热消耗水量加入过多，则使得进水越多，这样蒸汽加热时间越长，虽然大部分蒸汽经过制浆杯内的热水后冷凝为水，但是还有部分蒸汽逸出制浆杯挥发。而蒸汽加热时间越长，损失的水量越多，不仅浪费水，储水箱设计体积也需要更大。若蒸汽加热消耗水量加入过少，则蒸汽量会不足，无法维持沸腾一定时间来软化物料。

蒸汽加热时，根据蒸汽温度T2控制进水速度，进水速度设定在1.0ml/s～1.5 ml/s，保证加热管最大功率时，有可以产生设定温度水蒸气。同时可以利用进水速度来控制产生蒸汽量，使得产生蒸汽大部分能经过制浆杯内热水后冷凝为水，很少有蒸汽逸出制浆杯。如果蒸汽产生速度过快，单位时间产生蒸汽量过大，即使蒸汽温度不高，大部分水蒸气也会逸出制浆杯挥发掉，浪费水量。

作为一种优选方案，蒸汽加热软化阶段完毕后，由储水箱快速通入冷水 30～60ml。本方案在蒸汽加热后通入冷水，有利于清理管路内残余的蒸汽，防止转阀切换后，管路内压力过大，同时粉碎前将物料温度适当降低，防止物料温度过高，粉碎时存在溢出风险。

作为一种优选方案，粉碎阶段的预粉碎中，第一转速N1与物料量M_物料成正比，且第一转速N1为第二转速N2值的1/3～1/2，电机在第一转速N1下每次运行时间t1为45～60s，当电机以第一转速N1工作电流小于阈值l1或电机以第一转速N1粉碎次数m超过3～5次时，停止运行，进入充分粉碎步骤，第二转速N2为电机最高转速，电机在第二转速N2每次运行时间t2为30～45s，当电机以第二转速N2工作电流小于阈值l2或电机以第二转速N2粉碎次数n超过10～12 次时，停止运行，进入蒸煮阶段。

预粉碎中第一转速N1与物料量成正比，随物料量增加而增大。当物料较少时，电机预粉碎中第一转速不能过大，防止电机粉碎离心力过大，将物料甩出制浆杯或者物料飞溅在制浆杯各处，导致清洗困难，而第一转速过低则无法达到预粉碎的效果。在预粉碎过程中，电机工作电流小于阈值l1，即认为预粉碎效果达到，停止电机。充分粉碎为了实现破壁效果，将电机以第二转速N2即最高转速运行。在充分碎过程中，电机工作电流小于阈值l2，即认为充分粉碎效果达到，停止电机。在预粉碎和充分粉碎过程中，不仅根据工作电流控制粉碎次数，而且最大粉碎次数m、n与物料量成正比，物料量越多，粉碎次数限定值越大。限定最大粉碎次数可以防止电机电流检测异常时，电机持续运行烧毁电机。

作为一种优选方案，1)、蒸煮阶段中控制通入的蒸汽温度T3与浆液温度T 成反比：

当浆液温度T低于沸点温度T_沸点以下10摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下10摄氏度且低于沸点温度T_沸点以下5 摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下5摄氏度且低于沸点温度T_沸点时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点；

当浆液温度T不小于沸点温度T_沸点时，控制进水单元泵入热水，热水温度为沸点温度T_沸点以下2摄氏度；

本方案中蒸汽温度T3与浆液温度T成反比，既可保证浆液快速沸腾，又能防止浆液温度过高时高温蒸汽熬煮导致浆液溢出。根据浆液温度划分四个区域进行判断，可以更加精确的控制蒸汽温度T3。

2)、控制蒸汽产生速度V3与通入蒸汽温度T3成反比：

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度V3为1ml/s～1.2ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度V3为1.2ml/s～1.5ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点时，控制控制蒸汽产生速度V3为 1.6ml/s～2ml/s；

并进热水，进水速度为3ml/s～5ml/s；

本方案中蒸汽产生速度V3与蒸汽温度T3成反比，可以防止单位时间内产生大量蒸汽，蒸汽量过多在浆液内部产生大量气泡导致溢出。将蒸汽温度划分为三个区域进行分段判断，有利于提高了对蒸汽产生速度控制的精度。

3)、控制蒸煮阶段中蒸汽加热消耗水量L3为物料量M_物料的1.8～2倍；本方案中根据物料量控制蒸汽加热消耗水量L3；在蒸煮时进水调节总制浆量，补偿之前蒸汽加热损失水量，蒸汽加热消耗水量需大于之前蒸汽加热损失的水量，同时，蒸汽加热消耗水量如果设定过大，蒸煮时反而会损失较多水量，导致总制浆量偏差。

4)、控制电机固定转速搅浆，转速为第二转速N2的1/5～1/6。电机一直以低速搅动可以均匀物料，保证蒸煮加热均匀，而且电机搅动具有一定的散热效果，可以防止热量累积导致浆液溢出。

作为一种优选方案，蒸煮阶段后还包括有排浆阶段：通过排浆装置将浆液排出至浆杯，排浆过程中控制电机转速随浆液量减少而逐步降低；

排浆时控制电机初始转速为第二转速N2，随浆液量逐渐排出，控制电机转速为随浆液量变化的排浆速度N，排浆速度N＝N2-K*t，其中K为电机转速下降系数，取值范围为500RPM～1000RPM，t为排浆时间。浆液重量越小，K值越小。在排浆时，需要电机搅动加速排浆，当浆液较多时，电机转速需要较快才能保证足够的离心力才能保证排浆速度。而随着排浆的逐渐排出，需要降低电机转速防止浆液飞溅，电机排浆转速随浆液排出逐渐减小，且浆液总量越少，浆液排出时间越短，电机转速减少的速度越快。如果电机转速一直很高，离心力越来越大，会导致浆液飞溅。同时将电机转速下降限定为500RPM～1000RPM，保证了电机转速平稳下降。

作为一种优选方案，排浆阶段后还包括有清洗阶段：浆液排出完毕后，由储水箱注入清水，控制电机进行搅拌清洗，然后由排浆装置将水排出。排出浆液后还能进行自动清洗，减少了用户操作，体验更好。

因此，本发明的优点是：

1、采用蒸汽对物料进行加热软化，使得热量均匀分布在水中，有利于提高蒸汽加热效果，防止蒸汽加热不均匀，同时水可以吸收蒸汽，防止蒸汽损失，以及高温蒸汽从制浆杯内逸出而烫伤顾客；粉碎后采用蒸汽对浆液进行熬煮，可以充分释放豆浆营养，同时避免了传统方式中加热管与浆液直接接触，不会存在糊管的问题，相比传统豆浆机清洗更加方便，并且豆浆不会有糊味，口感更佳；而且在蒸汽加热停止时，由于浆液没有与加热装置直接接触，不受加热装置余热影响，解决了传统加热方法由于加热装置热惯性而导致浆液溢出的问题。

2、在加热软化前对物料进行高温浸泡，浸泡的热水温度高可以加快蒸汽软化物料，避免蒸汽加热时间过长，缩短制浆周期；将加热进水温度T1设定为当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，为了防止水温过高，若进水温度过高，水中蒸汽过多，导致水量损失，无法充分浸泡物料，而浸泡的进水温度设定也不能太低，若水温低，水蒸气将水加热至沸腾所需时间太长，增加了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果；进水量L1设定为加入物料量M_物料的3～4倍，可以保证物料充分浸泡在水中，蒸汽加热更均匀，防止有部分物料未被水浸泡而导致蒸汽加热效果不理想，该进水量为合适的范围，不是很多，有利于水蒸气快速将水加热至沸腾；进水量高于4 倍则进水太多，在加热过程中容易溢出，同时也增加加热至沸腾的时间，若进水量低于3倍则进水太少，可能出现未能完全浸泡物料的情况；进水速度该进水速度V1与环境温度成反比，因为外界环境温度越低，进水温度T1降低的速度就越快，如果环境温度较低，而进水速度又慢，进水温度T1 会在进水的过程中快速下降，进水时间越长，进水温度T1下降的越多，进水温度T1过低会导致水蒸气将水加热至沸腾所需的时间太长，增加饿了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果。

3、蒸汽加热软化阶段中控制蒸汽温度T2为当前环境沸点T_沸点以上2～4摄氏度、蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5ml/s、蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3倍。其中蒸汽温度采用环境沸点以上2～4摄氏度，该蒸汽温度高于沸点，但是蒸汽温度又很低，使得可以快速将水加热至沸腾，软化物料，同时蒸汽逸出少，避免蒸汽烫伤用户，又可以实现蒸汽加热进水。若蒸汽温度高于沸点以上4摄氏度，则蒸汽温度过高，水蒸气经过制浆杯内的热水后，无法冷凝为水，会导致水蒸气大量挥发出制浆杯，不仅浪费水，而且高温蒸汽大量喷出容易烫伤用户；若蒸汽温度低于沸点2摄氏度以下，则温度过低，不能快速将水加热至沸腾，不能很好的软化物料；控制蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5 ml/s，保证加热管最大功率时，有可以产生设定温度水蒸气；同时可以利用进水速度来控制产生蒸汽量，使得产生蒸汽大部分能经过制浆杯内热水后冷凝为水，很少有蒸汽逸出制浆杯。如果蒸汽产生速度过快，单位时间产生蒸汽量过大，即使蒸汽温度不高，大部分水蒸气也会逸出制浆杯挥发掉，浪费水量；控制蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3倍，则蒸汽量足够将水加热至沸腾，同时维持沸腾一定时间软化物料，损失的水量较少，同时蒸汽加热消耗水较少，加热时间短，损失的水量在可接受范围内。而蒸汽加热消耗水量加入过多，则使得进水越多，这样蒸汽加热时间越长，虽然大部分蒸汽经过制浆杯内的热水后冷凝为水，但是还有部分蒸汽逸出制浆杯挥发。而蒸汽加热时间越长，损失的水量越多，不仅浪费水，储水箱设计体积也需要更大。若蒸汽加热消耗水量加入过少，则蒸汽量会不足，无法维持沸腾一定时间来软化物料。

4、粉碎阶段中进行预粉碎和充分粉碎，预粉碎防止了粉碎噪音过高，充分粉碎实现破壁效果，同时物料经过初步粉碎后进行充分粉碎，电机噪音低，电机电流小，发热更低。预粉碎中第一转速N1与物料量成正比，随物料量增加而增大。当物料较少时，电机预粉碎中第一转速不能过大，防止电机粉碎离心力过大，将物料甩出制浆杯或者物料飞溅在制浆杯各处，导致清洗困难，而第一转速过低则无法达到预粉碎的效果。在预粉碎过程中，电机工作电流小于阈值 l1，即认为预粉碎效果达到，停止电机。充分粉碎为了实现破壁效果，将电机以第二转速N2即最高转速运行。在充分碎过程中，电机工作电流小于阈值l2，即认为充分粉碎效果达到，停止电机。在预粉碎和充分粉碎过程中，不仅根据工作电流控制粉碎次数，而且最大粉碎次数m、n与物料量成正比，物料量越多，粉碎次数限定值越大。限定最大粉碎次数可以防止电机电流检测异常时，电机持续运行烧毁电机。

5、蒸煮阶段通入蒸汽对浆液进行蒸煮，限定蒸汽温度T3，蒸汽加热消耗水量L3，蒸汽产生速度V3。其中蒸汽温度T3与浆液温度T成反比，浆液温度T 越高，蒸汽温度T3越低，既可保证浆液快速沸腾，又能防止浆液温度过高时高温蒸汽熬煮导致浆液溢出。根据浆液温度划分四个区域进行判断，可以更加精确的控制蒸汽温度T3。蒸汽产生速度V3与蒸汽温度T3成反比，蒸汽温度T3 越高，蒸汽产生速度V3越慢，这样可以防止单位时间内产生大量蒸汽，蒸汽量过多在浆液内部产生大量气泡导致溢出。将蒸汽温度划分为三个区域进行分段判断，有利于提高了对蒸汽产生速度控制的精度；根据物料量控制蒸汽加热消耗水量L3，在蒸煮时进水调节总制浆量，补偿之前蒸汽加热损失水量，蒸汽加热消耗水量需大于之前蒸汽加热损失的水量，同时，蒸汽加热消耗水量如果设定过大，蒸煮时反而会损失较多水量，导致总制浆量偏差。

6、在豆浆制作好之后还具有排浆阶段和清洗阶段，使得机器能够自动排浆和清洗，减少了用户操作，体验更好；在排浆时，通过电机搅动加速排浆，当浆液较多时，电机转速需要较快才能保证足够的离心力才能保证排浆速度，而随着排浆的逐渐排出，需要降低电机转速防止浆液飞溅，电机排浆转速随浆液排出逐渐减小，且浆液总量越少，浆液排出时间越短，电机转速减少的速度越快而；如果电机转速一直很高，离心力越来越大，会导致浆液飞溅；同时将电机转速下降限定为500RPM～1000RPM，保证了电机转速平稳下降。清洗阶段通入清水，同时控制电机搅拌清洗，这样减少了用户操作，使用更加方便快捷。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，采用豆浆机进行操作，原浆液机包括制浆杯、蒸汽发生器、排浆装置、储水箱，制浆杯内设置有电机驱动的刀具，蒸汽发生器、排浆装置连接到制浆杯上，储水箱内包括加热装置，储水箱分别连接到蒸汽发生器和制浆杯上。方法包括以下过程：在物料进行粉碎前先用蒸汽对物料进行加热软化，并在蒸汽加热软化前对物料进行高温浸泡，在物料粉碎后对浆液用蒸汽进行蒸煮，蒸煮阶段后进行自动排浆，排浆完毕后进行自动清洗。在这个过程中采用蒸汽对物料进行加热软化和蒸煮，由于采用蒸汽加热软化，对浸泡的物料进行蒸汽加热，使得热量均匀分布在水中，有利于提高蒸汽加热效果，防止蒸汽加热不均匀，同时水可以吸收蒸汽，防止蒸汽损失，以及高温蒸汽从制浆杯内逸出而烫伤顾客。由于使用水蒸气蒸煮浆液，避免了传统方式中加热管与浆液直接接触，不会存在糊管的问题，相比传统豆浆机清洗更加方便，并且豆浆不会有糊味，口感更佳。而且在蒸汽加热停止时，由于浆液没有与加热装置直接接触，不受加热装置余热影响，解决了传统加热方法由于加热装置热惯性而导致浆液溢出的问题。在豆浆制作好之后还具有排浆阶段和清洗阶段，使得机器能够自动排浆和清洗，减少了用户操作，体验更好。

具体的，高温浸泡阶段包括：采用温度T1的热水对物料进行浸泡，控制进水量L1、进水速度V1；或注入水后用蒸汽加热至温度T1对物料进行浸泡；

高温浸泡阶段中由储水箱向制浆杯内进水，其中进入的热水由加热单元进行加热，加热进水温度T1到当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，加热后热水泵入制浆杯，进水量L1为加入物料量M_物料的3～4倍，进水速度T_环境为环境温度，α为120～130。

本实施例中将加热进水温度T1设定为当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，为了防止水温过高，若进水温度过高，水中蒸汽过多，导致水量损失，无法充分浸泡物料，而浸泡的进水温度设定也不能太低，若水温低，水蒸气将水加热至沸腾所需时间太长，增加了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果。将进水量L1设定为加入物料量M_物料的 3～4倍，可以保证物料充分浸泡在水中，蒸汽加热更均匀，防止有部分物料未被水浸泡而导致蒸汽加热效果不理想，该进水量为合适的范围，不是很多，有利于水蒸气快速将水加热至沸腾；进水量高于4倍则进水太多，在加热过程中容易溢出，同时也增加加热至沸腾的时间，若进水量低于3倍则进水太少，可能出现未能完全浸泡物料的情况。进水速度该进水速度V1与环境温度成反比，因为外界环境温度越低，进水温度T1降低的速度就越快，如果环境温度较低，而进水速度又慢，进水温度T1会在进水的过程中快速下降，进水时间越长，进水温度T1下降的越多，进水温度T1过低会导致水蒸气将水加热至沸腾所需的时间太长，增加饿了制浆周期，同时蒸汽加热增加的水量也更多，导致制浆容量出现偏差，影响制浆效果。

蒸汽加热软化阶段包括：通入蒸汽对物料进行加热软化，控制蒸汽温度T2，蒸汽加热消耗水量L2，蒸汽产生速度V2。

本实施例中控制蒸汽温度T2为当前环境沸点T_沸点以上2～4摄氏度、蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5ml/s、蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3 倍。其中蒸汽温度采用环境沸点以上2～4摄氏度，该蒸汽温度高于沸点，但是蒸汽温度又很低，使得可以快速将水加热至沸腾，软化物料，同时蒸汽逸出少，避免蒸汽烫伤用户，又可以实现蒸汽加热进水。若蒸汽温度高于沸点以上4摄氏度，则蒸汽温度过高，水蒸气经过制浆杯内的热水后，无法冷凝为水，会导致水蒸气大量挥发出制浆杯，不仅浪费水，而且高温蒸汽大量喷出容易烫伤用户；若蒸汽温度低于沸点2摄氏度以下，则温度过低，不能快速将水加热至沸腾，不能很好的软化物料；控制蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5ml/s，保证加热管最大功率时，有可以产生设定温度水蒸气；同时可以利用进水速度来控制产生蒸汽量，使得产生蒸汽大部分能经过制浆杯内热水后冷凝为水，很少有蒸汽逸出制浆杯。如果蒸汽产生速度过快，单位时间产生蒸汽量过大，即使蒸汽温度不高，大部分水蒸气也会逸出制浆杯挥发掉，浪费水量；控制蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3倍，则蒸汽量足够将水加热至沸腾，同时维持沸腾一定时间软化物料，损失的水量较少，同时蒸汽加热消耗水较少，加热时间短，损失的水量在可接受范围内。而蒸汽加热消耗水量加入过多，则使得进水越多，这样蒸汽加热时间越长，虽然大部分蒸汽经过制浆杯内的热水后冷凝为水，但是还有部分蒸汽逸出制浆杯挥发。而蒸汽加热时间越长，损失的水量越多，不仅浪费水，储水箱设计体积也需要更大。若蒸汽加热消耗水量加入过少，则蒸汽量会不足，无法维持沸腾一定时间来软化物料。

在蒸汽加入软化阶段完毕后，由储水箱快速通入冷水30～60ml。有利于清理管路内残余的蒸汽，防止转阀切换后，管路内压力过大，同时粉碎前将物料温度适当降低，防止物料温度过高，粉碎时存在溢出风险。

粉碎阶段包括：控制电机对物料进行预粉碎，电机以第一转速N1粉碎m 次，每次运行时间t1，然后控制电机对物料进行充分粉碎，电机以第二转速N2 粉碎n次，每次运行时间t2；预粉碎防止了粉碎噪音过高，充分粉碎实现破壁效果，同时物料经过初步粉碎后进行充分粉碎，电机噪音低，电机电流小，发热更低。

预粉碎中，第一转速N1与物料量M_物料成正比，且第一转速N1为第二转速 N2值的1/3～1/2，电机在第一转速N1下每次运行时间t1为45～60s，当电机以第一转速N1工作电流小于阈值l1或电机以第一转速N1粉碎次数m超过3～5 次时，停止运行，进入充分粉碎步骤；充分粉碎中，第二转速N2为电机最高转速，电机在第二转速N2每次运行时间t2为30～45s，当电机以第二转速N2工作电流小于阈值l2或电机以第二转速N2粉碎次数n超过10～12次时，停止运行，进入蒸煮阶段。

预粉碎中第一转速N1与物料量成正比，随物料量增加而增大。当物料较少时，电机预粉碎中第一转速不能过大，防止电机粉碎离心力过大，将物料甩出制浆杯或者物料飞溅在制浆杯各处，导致清洗困难，而第一转速过低则无法达到预粉碎的效果。在预粉碎过程中，电机工作电流小于阈值l1，即认为预粉碎效果达到，停止电机。充分粉碎为了实现破壁效果，将电机以第二转速N2即最高转速运行。在充分碎过程中，电机工作电流小于阈值l2，即认为充分粉碎效果达到，停止电机。在预粉碎和充分粉碎过程中，不仅根据工作电流控制粉碎次数，而且最大粉碎次数m、n与物料量成正比，物料量越多，粉碎次数限定值越大。限定最大粉碎次数可以防止电机电流检测异常时，电机持续运行烧毁电机。

蒸煮阶段包括：通入蒸汽对浆液进行熬煮，控制蒸汽温度T3，蒸汽加热消耗水量L3，蒸汽产生速度V3。

具体的，1)、蒸煮阶段中控制通入的蒸汽温度T3与浆液温度T成反比：

当浆液温度T低于沸点温度T_沸点以下10摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下10摄氏度且低于沸点温度T_沸点以下5 摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下5摄氏度且低于沸点温度T_沸点时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点；

当浆液温度T不小于沸点温度T_沸点时，控制进水单元泵入热水，热水温度为沸点温度T_沸点以下2摄氏度；

蒸汽温度T3与浆液温度T成反比，浆液温度T越高，蒸汽温度T3越低，既可保证浆液快速沸腾，又能防止浆液温度过高时高温蒸汽熬煮导致浆液溢出。

2)、控制蒸汽产生速度V3与通入蒸汽温度T3成反比：

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度V3为1ml/s～1.2ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度 V3为1.2ml/s～1.5ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点时，控制控制蒸汽产生速度V3为 1.6ml/s～2ml/s；

并进热水，进水速度为3ml/s～5ml/s；

蒸汽产生速度V3与蒸汽温度T3成反比，蒸汽温度T3越高，蒸汽产生速度V3越慢，这样可以防止单位时间内产生大量蒸汽，蒸汽量过多在浆液内部产生大量气泡导致溢出。

3)、控制蒸煮阶段中蒸汽加热消耗水量L3为物料量M_物料的1.8～2倍；根据物料量控制蒸汽加热消耗水量L3，在蒸煮时进水调节总制浆量，补偿之前蒸汽加热损失水量，蒸汽加热消耗水量需大于之前蒸汽加热损失的水量，同时，蒸汽加热消耗水量如果设定过大，蒸煮时反而会损失较多水量，导致总制浆量偏差。

蒸煮阶段后进行排浆阶段：通过排浆装置将浆液排出至浆杯，排浆过程中控制电机转速随浆液量减少而逐步降低；

排浆时控制电机初始转速为第二转速N2，随浆液量逐渐排出，控制电机转速为随浆液量变化的排浆速度N，排浆速度N＝N2-K*t，其中K为电机转速下降系数，取值范围为500RPM～1000RPM，t为排浆时间。

清洗阶段具体为：浆液排出完毕后，由储水箱注入清水，控制电机进行搅拌清洗，然后由排浆装置将水排出。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，原浆液机包括制浆杯、蒸汽发生器、排浆装置、储水箱，制浆杯内设置有电机驱动的刀具，蒸汽发生器、排浆装置连接到制浆杯上，储水箱内包括加热装置，储水箱分别连接到蒸汽发生器和制浆杯上，其特征在于：包括以下过程：在物料进行粉碎前先用蒸汽对物料进行加热软化，并在蒸汽加热软化前对物料进行高温浸泡，在物料粉碎后对浆液用蒸汽进行蒸煮。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，其特征在于：

高温浸泡阶段包括：采用温度T1的热水对物料进行浸泡，控制进水量L1、进水速度V1；或注入水后用蒸汽加热至温度T1对物料进行浸泡；

蒸汽加热软化阶段包括：通入蒸汽对物料进行加热软化，控制蒸汽温度T2，蒸汽加热消耗水量L2，蒸汽产生速度V2；

粉碎阶段包括：控制电机对物料进行预粉碎，电机以第一转速N1粉碎m次，每次运行时间t1，然后控制电机对物料进行充分粉碎，电机以第二转速N2粉碎n次，每次运行时间t2；

蒸煮阶段包括：通入蒸汽对浆液进行熬煮，控制蒸汽温度T3，蒸汽加热消耗水量L3，蒸汽产生速度V3。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，其特征在于：高温浸泡阶段中由储水箱向制浆杯内进水，其中进入的热水由加热单元进行加热，加热进水温度T1到当前环境沸点T_沸点以下5～8摄氏度，加热后热水泵入制浆杯，进水量L1为加入物料量M_物料的3～4倍，进水速度T_环境为环境温度，α为120～130。

4.根据权利要求2所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆方法，其特征在于：蒸汽加热软化阶段中储水箱向蒸汽生成器进水，蒸汽生成器开始产生蒸汽，蒸汽生成器控制蒸汽温度T2为当前环境沸点T_沸点以上2～4摄氏度，根据蒸汽温度T2控制进水速度，控制蒸汽产生速度V2为1.0ml/s～1.5ml/s，并控制蒸汽加热消耗水量L2为制浆杯进水量L1的2～3倍。

5.根据权利要求2所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆控制方法，其特征在于：蒸汽加热软化阶段完毕后，由储水箱快速通入冷水30～60ml。

6.根据权利要求2所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆控制方法，其特征在于：粉碎阶段的预粉碎中，第一转速N1与物料量M_物料成正比，且第一转速N1为第二转速N2值的1/3～1/2，电机在第一转速N1下每次运行时间t1为45～60s，当电机以第一转速N1工作电流小于阈值l1或电机以第一转速N1粉碎次数m超过3～5次时，停止运行，进入充分粉碎步骤，第二转速N2为电机最高转速，电机在第二转速N2每次运行时间t2为30～45s，当电机以第二转速N2工作电流小于阈值l2或电机以第二转速N2粉碎次数n超过10～12次时，停止运行，进入蒸煮阶段。

7.根据权利要求2所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆控制方法，其特征在于：

1)、蒸煮阶段中控制通入的蒸汽温度T3与浆液温度T成反比：

当浆液温度T低于沸点温度T_沸点以下10摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下10摄氏度且低于沸点温度T_沸点以下5摄氏度时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度；

当浆液温度T高于沸点温度T_沸点以下5摄氏度且低于沸点温度T_沸点时，控制蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点；

当浆液温度T不小于沸点温度T_沸点时，控制进水单元泵入热水，热水温度为沸点温度T_沸点以下2摄氏度；

2)、控制蒸汽产生速度V3与通入蒸汽温度T3成反比：

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上5～10摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度V3为1ml/s～1.2ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点以上2～4摄氏度时，控制控制蒸汽产生速度V3为1.2ml/s～1.5ml/s；

当蒸汽温度T3为沸点温度T_沸点时，控制控制蒸汽产生速度V3为1.6ml/s～2ml/s；

并进热水，进水速度为3ml/s～5ml/s；

3)、控制蒸煮阶段中蒸汽加热消耗水量L3为物料量M_物料的1.8～2倍；

4)、控制电机固定转速搅浆，转速为第二转速N2的1/5～1/6。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆控制方法，其特征在于：蒸煮阶段后还包括有排浆阶段：通过排浆装置将浆液排出至浆杯，排浆过程中控制电机转速随浆液量减少而逐步降低；

排浆时控制电机初始转速为第二转速N2，随浆液量逐渐排出，控制电机转速为随浆液量变化的排浆速度N，排浆速度N＝N2-K*t，其中K为电机转速下降系数，取值范围为500RPM～1000RPM，t为排浆时间。

9.根据权利要求8所述的一种蒸汽加热豆浆机制浆控制方法，其特征在于：排浆阶段后还包括有清洗阶段：浆液排出完毕后，由储水箱注入清水，控制电机进行搅拌清洗，然后由排浆装置将水排出。