CN108813704A - 一种实验型多功能智能食品加工机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验型多功能智能食品加工机，包括空气压力***、物料热加工***、冰水降温***、真空***、空气回收***以及智能控制***。空气压力***包括高压空气压缩机、过滤器、压缩空气储能罐、除菌过滤器、减压阀；物料热加工***包括工艺罐、管式换热器、循环油泵、导热油储罐；冰水降温***包括冰水机组及相应的管道***与压缩机；真空***包括真空储能罐、旋片真空泵、气水分离器及相应管道***；空气回收***包括两个过滤器以及压缩空气干燥器；智能控制***对加工机其它各个部分进行控制。本发明解决了现有技术中食品过度热加工问题，有效降低能耗与成本，实现绿色加工，可以用于工厂化生产。

Description

一种实验型多功能智能食品加工机

技术领域

本发明涉及机械制造及自动化领域，尤其涉及一种实验型多功能智能食品加工机。

背景技术

近年来，食品安全受到了广泛关注，由于传统的食品制作方法中存在长时间高温煮制等加工操作，由此会带来安全隐患，例如，我国传统酱卤肉制品加工采用高温煮制、油炸等。高温会产生杂环胺、反式脂肪酸、3，4-苯并芘等，经常食用易导致心血管疾病、癌症及大脑功能衰退。此外，除了高温加工外，工业化生产的食品，因其产品保质期之需要，生产上存在着杀菌过度、工艺及其技术参数不够先进等情况，从而带来了产品品质下降，如市场上销售的一些方便即食化酱卤肉类小包装产品，口感绵软发粉、甚至出现了糊口感，完全失去了酱卤肉原本的具有适度嚼头的口感，营养价值大大降低，能源消耗则大大增加。因此，在实施健康中国的今天，采用食品绿色制造技术革新传统加工工艺，并降低能耗，制作出具有传统风味和质感的健康食品，是今后食品加工和食品机械制造的方向。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有技术中食品过度热加工问题，降低能耗与成本，节省空间，精准控制食品加工中腌制或煮制等基本单元操作，单机实现包括常压、真空、加压下的热加工和非热加工，并实现热加工后的快速冷却，达到绿色加工之目的。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于，包括空气压力***、物料热加工***、冰水降温***、真空***、空气回收***以及智能控制***。

空气压力***包括高压空气压缩机、过滤器、压缩空气储能罐、除菌过滤器、减压阀。所述高压空气压缩机通过连接管道连接过滤器，经过滤后的空气送入压缩空气储能罐，再通过除菌过滤器，实现物料加工***的增压工作；所述空气压力***中压缩空气储能罐采用304不锈钢材质，其他组成部件为碳钢材质。

物料热加工***包括工艺罐、管式换热器、循环油泵、导热油储罐。导热油储罐通过换热器对导热油进行加热，通过循环油泵将导热油输送到工艺罐的特殊罐体夹层中。物料热加工***中工艺罐内胆为316L食用级不锈钢材质，其他部分材质为304不锈钢。工艺罐内胆包括电动搅拌器、煮料篮，电动搅拌器设有可更换式物料搅拌棒接口，煮料篮为网格大小可更换的网格状漏篮，其容量与工艺罐内胆容量相适应，可以根据需要装卸，材质为316不锈钢。工艺罐罐体上方设有密封盖，密封盖设有带动搅拌装置的电机。内胆外侧为双层隔热层，其外层为冷水降温层，内层为升温保温层。冷水降温层位于内胆加工区外侧，夹层内主要成为冰水机组产生的低温流水，实现对整个内胆区域进行降温；升温保温层贴合内胆且包围内胆的下半部分起到对所煮物料的保温作用。所述工艺罐底部设有排水出口和出料口。

冰水降温***包括冰水机组及相应的管道***和压缩机，实现对物料加工***的降温处理。

真空***包括真空储能罐、旋片真空泵、气水分离器及相应管道***。

空气回收***包括两个过滤器、空气干燥器及相应管道***，负责回收物料加工***在加工过程中多余压力空气及加工后进行减压时的抽空水汽，再通过过滤、干燥存储到压缩空气储能罐中加以回收利用。

智能控制***位于物料加工***工艺罐外部，设有智能控制显示屏，通过PLC对所述多功能智能食品加工机其它各个部分进行控制。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

实验型多功能智能食品加工机具有智能化程度高，可以同机实施加压与减压加工，并且具有高、低温度协同功能，可用于肉类、果蔬等食品的辅以温度协同的真空或压力下的腌制、煮制，以及活性物质的提取等，实现热力处理后的迅速降温，避免营养损失。可用于基于温度、压力、时间等参量设定的工艺研发，满足食品制作教学实验及工艺试验研发与应用，大大节省空间和成本。大型的多功能智能食品加工机可以用于工厂化生产。

本发明结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明***结构示意图；

图2为本发明物料加工***中工艺罐的组成图。

图中的标号说明：101-高压空气压缩机；102-过滤器；103-压缩空气储能罐；104-空气干燥器；105-过滤器1；106-过滤器2；107-除菌过滤器；108-减压阀；201-工艺罐；202-管式换热器；203-循环油泵；204-导热油储罐；301-冰水机组；401-真空储能罐；402-旋片真空泵；403-气水分离器；2011-煮料篮；2012-罐体密封盖；2013-外层冷水降温层；2014-内层升温保温层；2015-显示屏。

具体实施方式

如图1所示的一种实验型多功能智能食品加工机，包括空气压力***、物料热加工***、冰水降温***、真空***、空气回收***以及智能控制***。

空气压力***的作用是提供给工艺罐以洁净干燥的压缩空气，供给物料压力。如图1所示，空气压力***包括高压空气压缩机(101)、过滤器(102)、压缩空气储能罐(103)、除菌过滤器(107)、减压阀(108)。经过滤器(102)过滤后的空气送入压缩空气储能罐(103)。再通过除菌过滤器(107)，满足物料加工***的增压工作；减压阀(108)主要用于物料加工***中压力的调节。空气压力***中压缩空气储能罐采用304不锈钢材质，其他组成部件为碳钢材质。上述各零件单元中的阀门最终都将通过PLC控制根据需求实现自动开闭调节。高压空气压缩机最大压力10MPa，含有超压及过载保护设计。

如图1所示，物料热加工***包括工艺罐(201)、管式换热器(202)、循环油泵(203)、导热油储罐(204)。***工作压力最高可达10MPa，物料加热及冷却温度范围为-2-121.1℃。在工作压力及温度内参量可智能设定调节。导热油储罐(204)主要为***中导热油储存的地方，当物料加工***中需要对物料进行保温处理时，将通过管式换热器(202)对导热油进行加热，通过循环油泵(203)将导热油输送到工艺罐的特殊罐体夹层中，循环油泵为配套的小型或微型循环油泵，输送管道为不锈钢管道***。

如图1所示，物料热加工***中工艺罐(201)内胆采用316L食用级不锈钢材质，除内胆外的其他材质均为304不锈钢。在内胆中有电动耦合搅拌器，以增加传热效果，满足不同食品加工过程中通过搅拌使传热达到快速升温与降温的需求，满足食品加工、降温过程中快速热交换之需求。

如图2所示，工艺罐内胆包括电动搅拌器、煮料篮(2011)，电动搅拌器设有可更换式物料搅拌棒接口，煮料篮(2011)为网格大小可更换的网格状漏篮，其容量与工艺罐内胆容量相适应，可以根据需要装卸，材质为316不锈钢。工艺罐整个罐体的上方为具有密封功能的罐体密封盖(2012)，具有密封罐体作用，密封盖设有带动搅拌装置的电机。在内胆外侧设计为双层隔热层，满足内胆的保温与降温需求，其中外层冷水降温层(2013)，主要分布于整个内胆加工区外侧，夹层内主要成为冰水机组产生的低温流水，实现对整个内胆区域进行降温。而内层为升温保温层(2014)，该保温层紧紧贴合内胆且仅包围内胆的下半部分，起到对所煮物料(主要集中在内胆中下部)的保温作用。在所述工艺罐底部设有排水出口和出料口，方便内胆中汁液的排放、收集以及煮制完成后的出料和罐体的清洗工作。

如图1所示，冰水降温***包括冰水机组(301)及相应的管道***和压缩机，实现对物料加工***的降温处理。当物料热加工后需要快速进行降温处理时，冰水机组进行工作，可以实现循环冰水环境温度最低可至-2℃。

如图1所示，真空***主要包括真空储能罐(401)、旋片真空泵(402)、气水分离器(403)及相应管道***。当物料加工***中工艺罐需要产生负压用于生产的时候，启动真空***中旋片真空泵(402)对工艺罐(201)进行抽气减压，抽出的水气混合物将在气水分离器(403)的作用下进行气与水的分离，最终分出的水液化后直接排出，而气体将通过旋片真空泵(402)抽出，为罐体形成负压环境；泵抽出的气体可以回收也可以直接排出，也可以联合真空储能罐，在必要条件下储存负压，提前蓄积负压条件。

空气回收***包括2个过滤器(105、106)、空气干燥器(104)及相应管道***，负责回收物料加工***在加工过程中的多余压力空气及加工后进行减压时的抽空水汽，再通过过滤器(105、106)过滤、空气干燥器(104)干燥，进而存储到压缩空气储能罐(103)中加以回收利用。

如图2所示，智能控制***位于物料加工***工艺罐外部，***设有智能控制显示屏(2015)，通过PLC对其他各个部分进行控制，实现温度、压力、时间精准可调，温度精度≦±1℃，压力精度≦0.1Kpa，时间精度≦1min。

多功能智能食品加工机的步骤为：

1.将需要加工的原料及配料和水按照需求配比好放入工艺罐(201)中，其中配料如卤料及水直接加入罐内，原料切成所需大小后放入煮料篮(2011)中，然后关闭罐体密封盖(2012)，完成物料加工的前期准备工作；

2.启动设备，通过触控屏进行工艺设计，设定煮制时间，压力及温度等参数后，开始物料加工程序；

3.加工操作完成后如需保温，将启动循环油泵(203)及管式换热器(202)，结合工艺罐下半部夹层对内胆进行保温；

4.煮制完成后如需进行降温，启动冰水机组(301)，通过工艺罐外层整个夹层实现对内胆温度的降低，此外可通过启动旋片真空泵(402)对内胆进行抽气降压，抽出的空气在气水分离器(403)的作用下将水分分离出来。分离后的空气可以回收，也可以直接排出。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种实验型多功能智能食品加工机，包括空气压力***、物料热加工***、冰水降温***、真空***、空气回收***以及智能控制***。

2.如权利要求1的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于，所述的空气压力***包括高压空气压缩机(101)、过滤器(102)、压缩空气储能罐(103)、除菌过滤器(107)、减压阀(108)。所述高压空气压缩机(101)通过连接管道连接过滤器(102)，经过滤后的空气送入压缩空气储能罐(103)。

所述空气压力***中压缩空气储能罐(103)采用304不锈钢材质，其他组成部件为碳钢材质。

3.如权利要求1的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于所述的物料热加工***包括工艺罐(201)、管式换热器(202)、循环油泵(203)、导热油储罐(204)。所述导热油储罐(204)通过管式换热器(202)对导热油进行加热，通过循环油泵(203)将导热油输送到工艺罐(201)的特殊罐体夹层中对物料加热。

4.如权利要求3的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于，所述的物料热加工***中工艺罐(201)内胆为316食用级不锈钢材质，其他部分材质为304不锈钢。

5.如权利要求3的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于，所述工艺罐内胆包括电动搅拌器、煮料篮(2011)，所述电动搅拌器设有可更换式物料搅拌棒接口，所述煮料篮(2011)为网格大小可根据需要更换的网格状漏篮，其容量与工艺罐内胆容量相适应，可以根据需要装卸，材质为316不锈钢；

所述工艺罐罐体上方设有密封盖(2012)、所述密封盖设有带动搅拌装置的电机；

所述内胆外侧为双层隔热层，其外层为冷水降温层(2013)，内层为升温保温层(2014)；

所述冷水降温层位于内胆加工区外侧，所述升温保温层贴合内胆且包围内胆的下半部分；

所述工艺罐底部设有排水出口和出料口。

6.如权利要求1的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于所述的冰水降温***包括冰水机组(301)及相应的管道***与压缩机。

7.如权利要求1的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于所述的真空***包括真空储能罐(401)、旋片真空泵(402)、气水分离器(403)及相应管道***。

8.如权利要求1的一种实验型多功能智能食品加工机，其特征在于所述的空气回收***包括过滤器(105)，过滤器(106)、空气干燥器(104)及相应管道***。

9.如权利要求1的一种实验性多功能智能食品加工机，其特征在于，所述智能控制***位于物料加工***工艺罐外部，设有智能控制显示屏(2015)，通过PLC对所述多功能智能食品加工机其它各个部分进行控制。