CN110403057A - 一种新型食用明胶生产工艺及生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型食用明胶生产工艺及生产装置，属于食品生产加工技术领域。该发明旨在由原料加工室、喷头、明胶成型腔、循环加压管、冷凝室、湿度传感器组成一种具有“炸裂”口感的食用明胶生产加工装置，加工室加工明胶原料，喷头将混有空气的原料喷射到成型腔内壁，气泵和喷头向成型腔内通入气体使腔内维持该种新型明胶成型所需气压；原料在成型腔高速旋转、气体加压的环境下成型；循环的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带到冷凝室冷凝，湿度传感器监测循环气体的湿度来判断明胶成型程度。成型的明胶在气压撤销后由于其内部压力大于大气压值会稍微膨胀，其内部形成许多微小气孔，使用户食用时产生“炸裂”的口感。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型食用明胶生产工艺及生产装置，属于食品生产加工设备技术领域。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对饮食的要求也越来越高，对高营养价值的需求也越来越多，但很多人还担心吃了高营养食品会发胖等问题。而食用明胶时一种无脂肪的高蛋白，且不含胆固醇，使用后既不会使人发胖，也不会导致体力下降，而且进入胃后还有利于食物消化，由此看来。食用明胶将是高营养食物的佼佼者，其需求量还会不停的增加，因此，研发新型的、高效明胶生产工艺以及生产装置对满足食用明胶巨大的市场需求具有重要意义。
对于一款食品，在具有高营养、高食用价值的同时，还需要考虑用户体验，就是如何让用户有好的口感，从而愿意吃、喜欢吃。目前传统的食用明胶产品为了在味道、外观上能够吸引用户，总是将一些色素、糖类、奶类与明胶原料混合生产明胶成品，这虽然解决了明胶颜色与口味单一的问题，但极大降低了食用明胶原本该有的食用效果。本发明从明胶本身出发来改善明胶的口感，让明胶在高压环境下成型，利用内部压力与外部气压的差值使其内部产生许多微小气孔，用户在食用时就会产生“炸裂”的口感，有效改善明胶的食用口感，增强用户体验感。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是由原料加工室、喷头、明胶成型腔、循环加压管、冷凝室、湿度传感器组成一种具有“炸裂”口感的食用明胶生产加工装置，加工室加工明胶原料，喷头将混有空气的原料喷射到成型腔内壁，气泵和喷头向成型腔内通入气体使腔内维持该种新型明胶成型所需气压；原料在成型腔高速旋转、气体加压的环境下成型；循环的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带到冷凝室冷凝，湿度传感器监测循环气体的湿度来判断明胶成型程度。成型的明胶在气压撤销后由于其内部压力大于大气压值会稍微膨胀，其内部形成许多微小气孔，使用户食用时产生“炸裂”的口感。
该发明采用的技术方案是：一种新型食用明胶生产装置，包括原料加工室、喷头、成型腔、压力传感器、循环加压管、气泵、气体仓、电机、冷凝室、湿度传感器、单片机、泄气阀；原料加工室利用导管和喷头连接；喷头与成型腔上的滑动套筒连接；循环加压管连接在成型腔两端，冷凝室安装在循环加压管中段；气泵的前端和原料加工室的后端连接，气泵的后端和气体仓连接；湿度传感器安装在冷凝室前端的循环加压管内；电机通过传动齿轮使成型腔旋转；喷头、压力传感器、气泵、电机、湿度传感器均和单片机连接；喷头把混有气体的原料喷射进成型腔内，腔内循环的气体在腔内形成并维持明胶成型所需气压，明胶在高压、高速旋转、高速搅拌的环境下慢慢成型，湿度传感器检测的气体湿度作为明胶成型程度的指标；人工将成型的明胶从成型腔下部的成型腔仓门取出后即可进行进一步的深加工。
进一步的，原料加工室上设置有加工室仓门用于添加明胶原料；原料加工室采用电热法对原料进行加热，在加热的同时对明胶原料不停的搅拌，通过搅拌将加工完成的原料送至喷头处；原料加工室的后端安装有安全泄气阀，用于放出原料加工室中的气体，当原料加工室中的气压大于安全值时自动打开放气确保原料加工室内部的气压值在安全气压范围内。
进一步的，成型腔为圆柱形空心体，利用支架垂直架立在原料加工室的后面；成型腔与滑动套筒重叠的部位开设数量不少于一个的小孔，作为明胶原料和气体进入成型腔的通道，成型腔转动过程中，成型腔上的小孔对准喷头的情况下喷头把混有气体的原料喷射进成型腔内；成型腔顶端和底端设置有基盘，基盘包括上基盘和下基盘，其中下基盘上设置有齿轮齿；成型腔下端的地面上安装电机，电机轴连接齿轮，该齿轮与下基盘上的齿轮齿相齿合，电机通过传动齿轮使成型腔转动，单片机控制其转速；基盘与成型腔上下两端接触但采用滑动连接，滑动套筒和成型腔外壁采用滑动连接，即在整个成型腔上的所有结构中，只有成型腔的腔体能够转动；成型腔下半部分安装有用于人工取出明胶的成型腔仓门，上半部分安装有用于手动放出成型腔内气体的安全泄气阀；有高压气体的各个部件之间的连接处根据需要设置密封装置，且有滑动连处的密封装置还必须不影响相关部件的相对滑动。
进一步的，喷头为现有装置，与原料加工室连接，固定在滑动套筒上，喷头对齐小孔的运动轨迹；单片机控制喷头以一定的频率向成型腔内部喷射原料和气体，其喷射频率结合成型腔转速保证喷头能将原料和气体从成型腔上的小孔喷射进入成型腔内。
进一步的，循环加压管为现有装置，采用高压气体管；循环加压管两端穿过成型腔上下两端的基盘进入成型腔内部，且循环加压管外壁与基盘固定连接，循环加压管进入成型腔内部的部分分别设置有基盘进气孔和出气孔，进气孔和出气孔上均安装相同的气体单向阀，用来控制气体的流向，进气孔上的单向阀只允许气体从循环加压管内进入成型腔内，出气孔上的单向阀只允许气体从成型腔进入循环加压管，从而控制气体在腔内的循环流动；单向阀朝向成型腔一端安装有用于阻止原料外出的滤网；基盘与循环加压管的连接处设置有密封圈,以防止高压气体外泄；整个循环加压管的长度根据整套装置的尺寸取最小值，增加腔内气压的可控性；气体仓安装在原料加工室之后的地面上，利用导管与气泵连接；气泵和喷头持续向成型腔内输送气体而增大和维持成型腔内的气压；冷凝室为现有装置，安装在循环加压管的中段，用于冷凝气体从成型腔内带出的水蒸气，冷凝室下端安装有取出冷凝水的泄水槽。
进一步的，成型腔内部正中间安装一根立柱，立柱的两端分别与进入成型腔内的循环加压管上的单向阀上的滤网连接；所述的单向阀和单向阀上的滤网材质的选择要使单向阀和滤网的强度保证立柱和滤网连接的坚固性和耐用性；立柱上安装一块竖刮片，竖刮片两端设置有横刮片，横刮片贴靠着成型腔设置；竖刮片中部安装一根伸缩杆；横刮片的长度小于成型腔内径，且伸缩杆伸缩到最短时，横刮片不会顶到循环加压管；伸缩杆上设置一个伸缩套，人工打开成型腔仓门手动调节伸缩套能控制伸缩杆的伸缩；在原料加工前，伸缩杆调到最短位置以保证成型腔旋转过程中原料能够贴到成型腔内壁上不被刮下；在成型腔旋转前，伸缩杆调到最短位置以保证成型腔旋转过程中原料能够贴到成型腔内壁上不被刮下；在需要取贴合到成型腔内壁上的成品时，伸缩杆调到最长位置让竖刮片贴紧成型腔内壁，以保证成型腔旋转过程中能将贴到成型腔内壁上成品刮下。
进一步的，压力传感器为现有装置，安装在成型腔内，用于检测腔内气压值并将检测数据实时传输到单片机处，单片机根据检测到的气压值控制气泵的工作状态；明胶成型过程中，由于冷凝室对气体的冷凝处理，会使整体的气压下降，单片机控制气泵和喷头的工作状态和工作强度以维持成型腔内气压恒定；明胶成型完成后人工打开安全泄气阀放出成型腔内的高压气体，使成型腔内气压下降。
进一步的，湿度传感器为现有装置，安装在成型腔的出气口，检测从成型腔出来的气体的湿度，以气体湿度间接反映明胶的干燥度并将检测数据实时传输给单片机，当气体湿度达到明胶成型要求后单片机控制电机停止工作，人工从成型腔仓门取出已成型的明胶。
进一步的，该种生产装置不局限于单一的明胶成型装置，还包括用于成型明胶切割的自动切割机、用于明胶包浆的喷浆仪、用于明胶成品包装的包装机；自动切割机、喷浆仪、包装机均为现有装置；自动切割机、喷浆仪、包装机均安装在该种新型明胶生产装置相近的位置，人工将成型的明胶取出后在相应的加工机械上即可进行成型明胶的深加工。
一种新型食用明胶生产工艺，包括明胶原料加工、气体加压、明胶成型、成型明胶深加工四个环节明胶原料加工环节：人工将明胶原料倒入原料加工室中，原料加工室在对原料加热的同时不停的搅拌，使原料达到成型的状态后利用喷头将混有气体的原料喷入高速旋转的成型腔中，高速喷射到成型腔的原料由于撞击逐层摊铺在成型腔内壁，被竖刮片刮落后逐层掉落在成型腔底部，每次喷射原料的量根据实际情况而定；
气体加压环节：气泵和喷头向成型腔内充入气体制造高压环境，使成型腔内维持特定的气压值；
明胶成型阶段：明胶在高速旋转和高气压的环境中成型，循环流动的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带至冷凝室冷凝，湿度传感器检测从成型腔内流出的气体湿度，把气体湿度作为检验明胶成型程度的指标，当湿度达到明胶成型的特定值时气泵关闭，打开安全泄气阀使成型腔内的气压慢慢恢复至大气压，高压环境下成型的明胶由于内部压力值大于大气压值会稍有膨胀，膨胀过程中其内部形成许多微小气孔，由于气孔，用户食用时会产生“炸裂”的口感；
成型明胶深加工环节：明胶成型后人工将其取出后放在自动切割机、包装机、喷浆器内进行一系列的深加工。
进一步的，在明胶原料加工环节中所使用的明胶原料分为两类，一类是从新鲜动物皮骨中提取的纯胶原蛋白和纯明胶原料，一类是纯明胶原料和明胶添加剂按照特定比列混合而成的混合物；人工将所需加工的明胶原料加入到原料加工室内，加工室对原料不停的搅拌，同时对其持续加热到成型所需温度，加工达到成型条件的原料通过搅拌推送至喷头处后由喷头喷射到成型腔内开始进行明胶成型环节。
进一步的，在该种新型明胶生产工艺及生产装置中所用到的气体首选为二氧化碳，除此之外，任何适合用于该种新型明胶生产的气体都可用于该种明胶生产工艺以及生产装置中。
在该种新型食用明胶生产装置的***电路图中，单片机型号为AT89C51。时钟电路中晶振的作用是为***提供基本的时钟信号，通常一个***公用一个晶振，以使各部分保持同步；两个谐振电容大小取决于晶振的负载电容值，作用是滤除干扰。为了保障单片机运行，给单片机增加复位电路。复位电路有以下功能：上电复位可以对内部存储器进行复位；同步内外的时钟信号；电压波动或不稳定时，复位电路给电路延时直到电路稳定；当程序出错时通过复位电路使单片机恢复正常运行状态。温湿度传感器的型号为SHT10，***中两个温湿度传感器分别应用于原料加工室和冷凝室前端的加压循环管内。原料加工室采用电热丝加热，滑动变阻器控制电热丝加热功率。***中四台电机分别运用在喷头、气泵、冷凝装置和成型腔旁侧。压力传感器型号为MPX4115。
过程描述：原料加工室加工明胶原料，喷头将原料输送到成型腔，循环加压管向成型腔内循环通入气体并使腔内维持该种新型明胶成型所需气压；原料在成型腔高速旋转、气体加压的情况下成型；循环的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带到冷凝室冷凝，湿度传感器监测循环气体的湿度来判断明胶成型程度。
一种新型食用明胶生产装置，其控制方法如以下步骤：
步骤一：人工将食用明胶原料添加到原料加工室，加工室对原料加热的同时不停的搅拌，将原料加工达到可以成型的状态。
步骤二：气泵向原料加工室中充入气体。
步骤三：单片机根据成型腔内压力传感器检测的气压数据控制喷头通过成型腔上的小孔向腔向不断旋转的成型腔内输送气体室腔内气压达到明胶成型的压力要求。
步骤四：单片机控制喷头的喷射频率和成型腔转速，以保证能够原料从小孔喷射到成型腔内，不断喷射原料由于撞击一层一层的摊铺在成型腔内部。
步骤五：调整刮片与成型腔内壁的间距，使刮片将摊铺在成型腔内壁的明胶逐层刮落至成型腔底部，立柱下端刮片不停的搅拌腔底的明胶。
步骤六：成型腔内的明胶原料在高速旋转和恒定气压的环境下慢慢成型。
步骤七：循环流动的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带入冷凝室冷凝，湿度传感器对流进冷凝室的气体湿度进行检测，当气体湿度达到成型要求时单片机控制气泵往回吸收气体并控制成型腔停止转动。
步骤八：人工打开成型腔仓门，使腔内的气压与大气压平衡，之后取出已成型的明胶进行进一步的切割、包装。
本发明的工作原理是：由原料加工室、喷头、明胶成型腔、循环加压管、冷凝室、湿度传感器组成一种具有“炸裂”口感的食用明胶生产加工装置，加工室加工明胶原料，喷头将混有空气的原料喷射到成型腔内壁，气泵和喷头向成型腔内通入气体使腔内维持该种新型明胶成型所需气压；原料在成型腔高速旋转、气体加压的环境下成型；循环的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带到冷凝室冷凝，湿度传感器监测循环气体的湿度来判断明胶成型程度。成型的明胶在气压撤销后由于其内部压力大于大气压值会稍微膨胀，其内部形成许多微小气孔，使用户食用时产生“炸裂”的口感。
与传统技术相比，该种新型食用明胶生产装置的有益效果是：1.使用气体形成的高压环境对明胶加压成型，实现柔性加压，由于传统的机械加压；2.利用气体带走明胶中的水分，加压成型的同时就进行干燥处理，避免了干燥的二次加工，降低生产成本；3.利用明胶内部压力与外界大气压的气压差值使其膨胀的同时在内部产生许多微小气孔，食用时给用户以“炸裂”口感；4.生产在接近密封的环境中完成，保证了明胶成品的质量；5.伸缩杆的使用可以精确控制明胶原料在成型腔内壁的残留度；6.在不改变明胶使用效果的前提下改善了明胶的食用口感。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的成型腔内部结构示意图；
图3为本发明立柱安装示意图；
图4为本发明中喷头与滑动套筒安装示意图；
图5为本发明中成型腔剖面图；
图6为本发明中安全泄气阀结构示意图；
图7为本发明中气体单向阀结构示意图；
图8为该种新型食用明胶生产装置的***电路图；
图9为该种新型明胶生产装置的工作流程图；
图中各标号为：1-原料加工室；101-加工室仓门；2-喷头；3-成型腔；301-小孔；302-成型腔仓门；303-滑动套筒；304-立柱；305-上基盘；306-竖刮片；307-横刮片；308-伸缩杆；309-伸缩套；310-密封圈；311-下基盘；4-压力传感器；5-循环加压管；501-单向阀；502-滤网；6-气泵；7-气体仓；8-电机；9-冷凝室；901-泄水槽；10-湿度传感器；11-单片机；12-安全泄气阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。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。
请参阅图1—图7，一种新型食用明胶生产装置，包括原料加工室1、喷头2、成型腔3、压力传感器4、循环加压管5、气泵6、气体仓7、电机8、冷凝室9、湿度传感器10、单片机11、泄气阀12；原料加工室1利用导管和喷头2连接；喷头2与成型腔3上的滑动套筒303连接；循环加压管5连接在成型腔3两端，冷凝室9安装在循环加压管5中段；气泵6的前端和原料加工室1的后端连接，气泵6的后端和气体仓7连接；湿度传感器10安装在冷凝室9前端的循环加压管内；电机8通过传动齿轮使成型腔3旋转；喷头2、压力传感器4、气泵6、电机8、湿度传感器10均和单片机11连接；喷头2把混有气体的原料喷射进成型腔3内，腔内循环的气体在腔内形成并维持明胶成型所需气压，明胶在高压、高速旋转、高速搅拌的环境下慢慢成型，湿度传感器10检测的气体湿度作为明胶成型程度的指标；人工将成型的明胶从成型腔下部的成型腔仓门302取出后即可进行进一步的深加工。
所述的，原料加工室1上设置有加工室仓门101用于添加明胶原料；原料加工室1采用电热法对原料进行加热，在加热的同时对明胶原料不停的搅拌，通过搅拌将加工完成的原料送至喷头2处；原料加工室1的后端安装有安全泄气阀12，用于放出原料加工室1中的气体，当原料加工室1中的气压大于安全值时自动打开放气确保原料加工室内部的气压值在安全气压范围内。
所述的，成型腔3为圆柱形空心体，利用支架垂直架立在原料加工室1的后面；成型腔3与滑动套筒303重叠的部位开设数量不少于一个的小孔301，作为明胶原料和气体进入成型腔3的通道，成型腔3转动过程中，成型腔3上的小孔301对准喷头2的情况下喷头2把混有气体的原料喷射进成型腔3内；成型腔3顶端和底端设置有基盘，基盘包括上基盘305和下基盘311，其中下基盘311上设置有齿轮齿；成型腔3下端的地面上安装电机8，电机轴连接齿轮，该齿轮与下基盘311上的齿轮齿相齿合，电机8通过传动齿轮使成型腔3转动，单片机11控制其转速；基盘与成型腔3上下两端接触但采用滑动连接，滑动套筒303和成型腔外壁采用滑动连接，即在整个成型腔上的所有结构中，只有成型腔的腔体能够转动；成型腔3下半部分安装有用于人工取出明胶的成型腔仓门302，上半部分安装有用于手动放出成型腔3内气体的安全泄气阀12；有高压气体的各个部件之间的连接处根据需要设置密封装置，且有滑动连处的密封装置还必须不影响相关部件的相对滑动。
所述的，喷头2为现有装置，与原料加工室1连接，固定在滑动套筒303上，喷头2对齐小孔301的运动轨迹；单片机11控制喷头2以一定的频率向成型腔3内部喷射原料和气体，其喷射频率结合成型腔3转速保证喷头2能将原料和气体从成型腔3上的小孔301喷射进入成型腔内。
所述的，循环加压管5为现有装置，采用高压气体管；循环加压管5两端穿过成型腔3上下两端的基盘进入成型腔3内部，且循环加压管5外壁与基盘固定连接，循环加压管5进入成型腔3内部的部分分别设置有基盘进气孔和出气孔，进气孔和出气孔上均安装相同的气体单向阀501，用来控制气体的流向，进气孔上的单向阀501只允许气体从循环加压管5内进入成型腔内，出气孔上的单向阀501只允许气体从成型腔3进入循环加压管5，从而控制气体在腔内的循环流动；单向阀501朝向成型腔3一端安装有用于阻止原料外出的滤网502；基盘与循环加压管5的连接处设置有密封圈310，以防止高压气体外泄；整个循环加压管5的长度根据整套装置的尺寸取最小值，增加腔内气压的可控性；气体仓7安装在原料加工室1之后的地面上，利用导管与气泵6连接；气泵6和喷头2持续向成型腔3内输送气体而增大和维持成型腔内3的气压；冷凝室9为现有装置，安装在循环加压管5的中段，用于冷凝气体从成型腔内带出的水蒸气，冷凝室9下端安装有取出冷凝水的泄水槽901。
所述的，成型腔3内部正中间安装一根立柱304，立柱304的两端分别与进入成型腔3内的循环加压管5上的单向阀501上的滤网502连接；所述的单向阀501和单向阀501上的滤网502材质的选择要使单向阀501和滤网502的强度保证立柱304和滤网502连接的坚固性和耐用性；立柱304上安装一块竖刮片306，竖刮片306两端设置有横刮片307，横刮片307贴靠着成型腔3设置；竖刮片306中部安装一根伸缩杆308；横刮片307的长度小于成型腔3内径，且伸缩杆308伸缩到最短时，横刮片307不会顶到循环加压管5；伸缩杆308上设置一个伸缩套309，人工打开成型腔仓门302手动调节伸缩套309能控制伸缩杆308的伸缩；在原料加工前，伸缩杆308调到最短位置以保证成型腔3旋转过程中原料能够贴到成型腔3内壁上不被刮下；在成型腔3旋转前，伸缩杆308调到最短位置以保证成型腔3旋转过程中原料能够贴到成型腔3内壁上不被刮下；在需要取贴合到成型腔3内壁上的成品时，伸缩杆308调到最长位置让竖刮片306贴紧成型腔3内壁，以保证成型腔3旋转过程中能将贴到成型腔3内壁上成品刮下。
所述的，压力传感器4为现有装置，安装在成型腔3内，用于检测腔内气压值并将检测数据实时传输到单片机11处，单片机11根据检测到的气压值控制气泵6的工作状态；明胶成型过程中，由于冷凝室9对气体的冷凝处理，会使整体的气压下降，单片机控制气泵6和喷头2的工作状态和工作强度以维持成型腔内气压恒定；明胶成型完成后人工打开安全泄气阀12放出成型腔3内的高压气体，使成型腔内气压下降。
所述的，湿度传感器4为现有装置，安装在成型腔3的出气口，检测从成型腔出来的气体的湿度，以气体湿度间接反映明胶的干燥度并将检测数据实时传输给单片机11，当气体湿度达到明胶成型要求后单片机11控制电机8停止工作，人工从成型腔仓门302取出已成型的明胶。
所述的，该种生产装置不局限于单一的明胶成型装置，还包括用于成型明胶切割的自动切割机、用于明胶包浆的喷浆仪、用于明胶成品包装的包装机；自动切割机、喷浆仪、包装机均为现有装置；自动切割机、喷浆仪、包装机均安装在该种新型明胶生产装置相近的位置，人工将成型的明胶取出后在相应的加工机械上即可进行成型明胶的深加工。
一种新型食用明胶生产工艺，包括明胶原料加工、气体加压、明胶成型、成型明胶深加工四个环节明胶原料加工环节：人工将明胶原料倒入原料加工室1中，原料加工室1在对原料加热的同时不停的搅拌，使原料达到成型的状态后利用喷头2将混有气体的原料喷入高速旋转的成型腔3中，高速喷射到成型腔3的原料由于撞击逐层摊铺在成型腔内壁，被竖刮片306刮落后逐层掉落在成型腔底部，每次喷射原料的量根据实际情况而定；
气体加压环节：气泵6和喷头2向成型腔3内充入气体制造高压环境，使成型腔内维持特定的气压值；
明胶成型阶段：明胶在高速旋转和高气压的环境中成型，循环流动的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带至冷凝室9）冷凝，湿度传感器10检测从成型腔内流出的气体湿度，把气体湿度作为检验明胶成型程度的指标，当湿度达到明胶成型的特定值时气泵关闭，打开安全泄气阀12使成型腔3内的气压慢慢恢复至大气压，高压环境下成型的明胶由于内部压力值大于大气压值会稍有膨胀，膨胀过程中其内部形成许多微小气孔，由于气孔，用户食用时会产生“炸裂”的口感；
成型明胶深加工环节：明胶成型后人工将其取出后放在自动切割机、包装机、喷浆器内进行一系列的深加工。
所述的，在明胶原料加工环节中所使用的明胶原料分为两类，一类是从新鲜动物皮骨中提取的纯胶原蛋白和纯明胶原料，一类是纯明胶原料和明胶添加剂按照特定比列混合而成的混合物；人工将所需加工的明胶原料加入到原料加工室1内，加工室对原料不停的搅拌，同时对其持续加热到成型所需温度，加工达到成型条件的原料通过搅拌推送至喷头处后由喷头2喷射到成型腔3内开始进行明胶成型环节。
请参阅图8，在该种新型明胶生产装置的***电路图中，单片机11型号为AT89C51。时钟电路中晶振的作用是为***提供基本的时钟信号，通常一个***公用一个晶振，以使各部分保持同步；两个谐振电容大小取决于晶振的负载电容值，作用是滤除干扰。为了保障单片机11运行，给单片机增加复位电路。复位电路有以下功能：上电复位可以对内部存储器进行复位；同步内外的时钟信号；电压波动或不稳定时，复位电路给电路延时直到电路稳定；当程序出错时通过复位电路使单片机恢复正常运行状态。温湿度传感器10的型号为SHT10，***中两个温湿度传感器分别应用于原料加工室和冷凝室前端的加压循环管5内。原料加工室1采用电热丝加热，滑动变阻器控制电热丝加热功率。***中四台电机分别运用在喷头2、气泵6、冷凝装置9和成型腔3旁侧。压力传感器4型号为MPX4115。
过程描述：原料加工室1加工明胶原料，喷头2将原料输送到成型腔，循环加压管5向成型腔内循环通入气体并使腔内维持该种新型明胶成型所需气压值；原料在成型腔高速旋转、气体加压的情况下成型；循环的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带到冷凝室9冷凝，湿度传感器10监测循环气体的湿度来判断明胶成型程度。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型食用明胶生产装置，包括原料加工室（1）、喷头（2）、成型腔（3）、压力传感器（4）、循环加压管（5）、气泵（6）、气体仓（7）、电机（8）、冷凝室（9）、湿度传感器（10）、单片机（11）、泄气阀（12）；原料加工室（1）利用导管和喷头（2）连接；喷头（2）与成型腔（3）上的滑动套筒（303）连接；循环加压管（5）连接在成型腔（3）两端，冷凝室（9）安装在循环加压管（5）中段；气泵（6）的前端和原料加工室（1）的后端连接，气泵（6）的后端和气体仓（7）连接；湿度传感器（10）安装在冷凝室（9）前端的循环加压管内；电机（8）通过传动齿轮使成型腔（3）旋转；喷头（2）、压力传感器（4）、气泵（6）、电机（8）、湿度传感器（10）均和单片机（11）连接；喷头（2）把混有气体的原料喷射进成型腔（3）内，腔内循环的气体在腔内形成并维持明胶成型所需气压，明胶在高压、高速旋转、高速搅拌的环境下慢慢成型，湿度传感器（10）检测的气体湿度作为明胶成型程度的指标；人工将成型的明胶从成型腔下部的成型腔仓门（302）取出后即可进行进一步的深加工。
2.根据权利要求1所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：原料加工室（1）上设置有加工室仓门（101）用于添加明胶原料；原料加工室（1）采用电热法对原料进行加热，在加热的同时对明胶原料不停的搅拌，通过搅拌将加工完成的原料送至喷头（2）处；原料加工室（1）的后端安装有安全泄气阀（12），用于放出原料加工室（1）中的气体，当原料加工室（1）中的气压大于安全值时自动打开放气确保原料加工室内部的气压值在安全气压范围内。
3.根据权利要求1所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：成型腔（3）为圆柱形空心体，利用支架垂直架立在原料加工室（1）的后面；成型腔（3）与滑动套筒（303）重叠的部位开设数量不少于一个的小孔（301），作为明胶原料和气体进入成型腔（3）的通道，成型腔（3）转动过程中，成型腔（3）上的小孔（301）对准喷头（2）的情况下喷头（2）把混有气体的原料喷射进成型腔（3）内；成型腔（3）顶端和底端设置有基盘，基盘包括上基盘（305）和下基盘（311），其中下基盘（311）上设置有齿轮齿；成型腔（3）下端的地面上安装电机（8），电机轴连接齿轮，该齿轮与下基盘（311）上的齿轮齿相齿合，电机（8）通过传动齿轮使成型腔（3）转动，单片机（11）控制其转速；基盘与成型腔（3）上下两端接触但采用滑动连接，滑动套筒（303）和成型腔外壁采用滑动连接，即在整个成型腔上的所有结构中，只有成型腔的腔体能够转动；成型腔（3）下半部分安装有用于人工取出明胶的成型腔仓门（302），上半部分安装有用于手动放出成型腔（3）内气体的安全泄气阀（12）；有高压气体的各个部件之间的连接处根据需要设置密封装置，且有滑动连处的密封装置还必须不影响相关部件的相对滑动。
4.根据权利要求3所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：喷头（2）为现有装置，与原料加工室（1）连接，固定在滑动套筒（303）上，喷头（2）对齐小孔（301）的运动轨迹；单片机（11）控制喷头（2）以一定的频率向成型腔（3）内部喷射原料和气体，其喷射频率结合成型腔（3）转速保证喷头（2）能将原料和气体从成型腔（3）上的小孔（301）喷射进入成型腔内。
5.根据权利要求3所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：循环加压管（5）为现有装置，采用高压气体管；循环加压管（5）两端穿过成型腔（3）上下两端的基盘进入成型腔（3）内部，且循环加压管（5）外壁与基盘固定连接，循环加压管（5）进入成型腔（3）内部的部分分别设置有基盘进气孔和出气孔，进气孔和出气孔上均安装相同的气体单向阀（501），用来控制气体的流向，进气孔上的单向阀（501）只允许气体从循环加压管（5）内进入成型腔内，出气孔上的单向阀（501）只允许气体从成型腔（3）进入循环加压管（5），从而控制气体在腔内的循环流动；单向阀（501）朝向成型腔（3）一端安装有用于阻止原料外出的滤网（502）；基盘与循环加压管（5）的连接处设置有密封圈（310）以防止高压气体外泄；整个循环加压管（5）的长度根据整套装置的尺寸取最小值，增加腔内气压的可控性；气体仓（7）安装在原料加工室（1）之后的地面上，利用导管与气泵（6）连接；气泵（6）和喷头（2）持续向成型腔（3）内输送气体而增大和维持成型腔内（3）的气压；冷凝室（9）为现有装置，安装在循环加压管（5）的中段，用于冷凝气体从成型腔内带出的水蒸气，冷凝室（9）下端安装有取出冷凝水的泄水槽（901）。
6.根据权利要求5所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：成型腔（3）内部正中间安装一根立柱（304），立柱（304）的两端分别与进入成型腔（3）内的循环加压管（5）上的单向阀（501）上的滤网（502）连接；所述的单向阀（501）和单向阀（501）上的滤网（502）材质的选择要使单向阀（501）和滤网（502）的强度保证立柱（304）和滤网（502）连接的坚固性和耐用性；立柱（304）上安装一块竖刮片（306），竖刮片（306）两端设置有横刮片（307），横刮片（307）贴靠着成型腔（3）设置；竖刮片（306）中部安装一根伸缩杆（308）；横刮片（307）的长度小于成型腔（3）内径，且伸缩杆（308）伸缩到最短时，横刮片（307）不会顶到循环加压管（5）；伸缩杆（308）上设置一个伸缩套（309），人工打开成型腔仓门（302）手动调节伸缩套（309）能控制伸缩杆（308）的伸缩；在原料加工前，伸缩杆（308）调到最短位置以保证成型腔（3）旋转过程中原料能够贴到成型腔（3）内壁上不被刮下；在成型腔（3）旋转前，伸缩杆（308）调到最短位置以保证成型腔（3）旋转过程中原料能够贴到成型腔（3）内壁上不被刮下；在需要取贴合到成型腔（3）内壁上的成品时，伸缩杆（308）调到最长位置让竖刮片（306）贴紧成型腔（3）内壁，以保证成型腔（3）旋转过程中能将贴到成型腔（3）内壁上成品刮下。
7.根据权利要求1所述的一种新型食用明胶生产装置，其特征在于：压力传感器（4）为现有装置，安装在成型腔（3）内，用于检测腔内气压值并将检测数据实时传输到单片机（11）处，单片机（11）根据检测到的气压值控制气泵（6）的工作状态；明胶成型过程中，由于冷凝室（9）对气体的冷凝处理，会使整体的气压下降，单片机控制气泵（6）和喷头（2）的工作状态和工作强度以维持成型腔内气压恒定；明胶成型完成后人工打开安全泄气阀（12）放出成型腔（3）内的高压气体，使成型腔内气压下降；湿度传感器（4）为现有装置，安装在成型腔（3）的出气口，检测从成型腔出来的气体的湿度，以气体湿度间接反映明胶的干燥度并将检测数据实时传输给单片机（11），当气体湿度达到明胶成型要求后单片机（11）控制电机（8）停止工作，人工从成型腔仓门（302）取出已成型的明胶。
8.根据权利要求3所述的一种新型使用明胶生产装置，其特征在于：该种生产装置不局限于单一的明胶成型装置，还包括用于成型明胶切割的自动切割机、用于明胶包浆的喷浆仪、用于明胶成品包装的包装机；自动切割机、喷浆仪、包装机均为现有装置；自动切割机、喷浆仪、包装机均安装在该种新型明胶生产装置相近的位置，人工将成型的明胶取出后在相应的加工机械上即可进行成型明胶的深加工。
9.一种新型食用明胶生产工艺，包括明胶原料加工、气体加压、明胶成型、成型明胶深加工四个环节明胶原料加工环节：人工将明胶原料倒入原料加工室（1）中，原料加工室（1）在对原料加热的同时不停的搅拌，使原料达到成型的状态后利用喷头（2）将混有气体的原料喷入高速旋转的成型腔（3）中，高速喷射到成型腔（3）的原料由于撞击逐层摊铺在成型腔内壁，被竖刮片（306）刮落后逐层掉落在成型腔底部，每次喷射原料的量根据实际情况而定；
气体加压环节：气泵（6）和喷头（2）向成型腔（3）内充入气体制造高压环境，使成型腔内维持特定的气压值；
明胶成型阶段：明胶在高速旋转和高气压的环境中成型，循环流动的气体将明胶成型过程中渗出的水蒸气带至冷凝室（9）冷凝，湿度传感器（10）检测从成型腔内流出的气体湿度，把气体湿度作为检验明胶成型程度的指标，当湿度达到明胶成型的特定值时气泵关闭，打开安全泄气阀（12）使成型腔（3）内的气压慢慢恢复至大气压，高压环境下成型的明胶由于内部压力值大于大气压值会稍有膨胀，膨胀过程中其内部形成许多微小气孔，由于气孔，用户食用时会产生“炸裂”的口感；
成型明胶深加工环节：明胶成型后人工将其取出后放在自动切割机、包装机、喷浆器内进行一系列的深加工。
10.根据权利要求1所述的一种新型食用明胶生产工艺，其特征在于：采用权利要求1所述的一种新型食用明胶生产装置对明胶进行加工，在明胶原料加工环节中所使用的明胶原料分为两类，一类是从新鲜动物皮骨中提取的纯胶原蛋白和纯明胶原料，一类是纯明胶原料和明胶添加剂按照特定比列混合而成的混合物；人工将所需加工的明胶原料加入到原料加工室（1）内，加工室对原料不停的搅拌，同时对其持续加热到成型所需温度，加工达到成型条件的原料通过搅拌推送至喷头处后由喷头（2）喷射到成型腔（3）内开始进行明胶成型环节。
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