CN101069531A - 生产干酪的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实验室用生产干酪的设备，包括水浴箱和位于水浴箱内的两个干酪槽，每个干酪槽内设置有由电机带动的切刀和搅拌器，在水浴箱内设置有与程控数字仪表连接的电加热管，其侧壁上安装有与程控数字仪表连接的水位开关和温度传感器。该设备通过编程精确控制温度的变化曲线，用自动化的搅拌装置代替人工操作；一机两槽，便于对照实验；槽的容量小，降低劳动强度，使大量实验成为可能，精度高、自动化程度高，具有很强的可重复性。本发明生产干酪的设备价格远低于国外同类产品，便于推广应用。

Description

生产干酪的设备

技术领域

本发明涉及一种生产干酪的设备，尤其涉及一种生产干酪的实验室用小型设备。

技术背景

现在国内实验室制作干酪采用老式的干酪槽，一般采用椭圆形的夹层干酪槽对原料进行水浴或油浴加热，采用目测金属温度计来监控干酪槽中原料的温度变化，通过手动调节夹层的水或油的温度，在切割凝乳以及在热烫时的搅拌均采用手动形式，一些关键参数如温度、时间和搅拌速度很难精确控制，自动化程度低、重复性差，不能满足研究工作的需要；另外，传统的干酪槽都为单槽，所需原料的量较大，一般都在10升以上，劳动强度较大，并且每次只能做一个样品，无法做对照实验。

目前Armfield公司生产的FT20型小型干酪设备适合实验室用，但此设备的温控方式也是手动控制，且精度较低，为±1℃。另外其控制台与干酪槽是分开的，需要较大的空间，其切割也是采用手工方式。FT20所采用的是长方形单槽，容积10升，每次只能做一个样品，无法做对照实验。其价格昂贵，每台的价格折合成人民币约为40多万元。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种实验室用生产干酪的设备。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的生产干酪的设备，包括水浴箱和位于水浴箱内的干酪槽。所述干酪槽为两个，每个干酪槽内设置有由电机带动的切刀和搅拌器，在水浴箱内设置有与程控数字仪表连接的电加热管，其侧壁上安装有与程控数字仪表连接的水位开关和温度传感器。

所述水浴箱的底部具有排水口、循环水进水口和循环水出口，其侧壁上具有溢流口，在上述各口处分别安装有排水管、循环水进水管、循环出水管和溢流管，在循环水进水管与循环出水管之间安装有水泵，该水泵与进水管连接。

所述干酪槽的形状为圆桶形。

所述搅拌装置包括由电机通过传动链条、传动轴带动的切刀和搅拌器，所述电机连接有转速控制器。

本发明所述的生产干酪的设备还包括干酪模具，该模具主要包括主箱体、位于主箱体侧壁孔内的插钎、位于主箱体内的内衬和上盖，所述上盖顶部和主箱体底部均有排放乳清的小孔。

(三)有益效果

本发明所述的生产干酪的设备适合实验室用，可以通过编程精确控制温度的变化曲线，用自动化的机械切割和搅拌装置代替人工操作；一机两槽，便于对照实验；槽的容量小，降低劳动强度，使大量实验成为可能。其具体优点和积极效果是：

(1)精度高

仪表采用高精度的专家中心控制方式和全电脑数字自动校准技术，保证了协定法中关键恒温、线性升温。仪表测量精度为±0.2℃，温度显示分辨率为0.1℃，是国外同类产品温控精度的5-10倍。温度校准简便，提高测量准确性：可在运行过程中随时校准温度探头，使料液杯中液体温度与仪表显示温度相一致，以避免不同区域、不同环境及不同水源温度对仪表控制精度的影响；切割和搅拌的速度控制精度高。与手工操作切割搅拌相比，可以较精确地设定切割和搅拌的频率和速度；

(2)自动化程度高

首先是温度控制自动化，温度控制可编程，设备根据预先输入的程序自动调控整个生产过程的温度变化；其次是上下水自动化，试验开始时自动加水，水箱中水分蒸发过多时启动水位开关，实现自动补水，保证了水浴设备的安全性和实验的重复性；最后是切割和搅拌自动化，以圆桶形干酪槽代替传统的方形干酪槽，使机械切割搅拌机械化成为可能，传动轴的转动既可以匀速持续转动又可以间歇式的点动转动，且转速和点动频率均可调节，能够适应所有常见干酪生产中复杂的切割及搅拌的要求。在切割和热烫过程中均采用点动的形式，避免了干酪在热烫过程中的结块现象，提高了操作的自动化程度和精度；

(3)适应性强

控制温度变化的程序可以根据不同干酪的生产工艺重新设计，从而可以自动完成多种干酪生产的温度控制。如果用户运行的温度曲线小于50段，仪表还允许用户设置多条不同的程序曲线，通过设置STEP调用执行。既可以自动降温，也可以手动迅速降温。用户可以根据工艺的不同自己调整切割和搅拌时的点动频率，以达到最好的搅拌效果。

(4)实验时可作对照试验，原料用量少

本发明所述的设备具有的两个圆桶形干酪槽可同时使用，每个干酪槽的容积为3升，且工作环境完全相同，保证了对照试验的精确性。利用与之配套的压榨模具，每次可以生产600g左右的干酪样品，完全可以满足试验研究需要。

附图说明

图1是本发明所述生产干酪的设备的结构示意图；

图2是图1所示设备的水浴箱结构示意图；

图3是图1所示设备的横切割刀示意图；

图4是图1所示设备的竖切割刀示意图；

图5是图1所示设备的干酪模具结构示意图。

下面结合附图，进一步详细说明本发明所述的生产干酪的实验室用小型设备的具体实施方式，但不用来限制本发明的保护范围。

具体实施方式

图中：1为程控数字仪表；2为温度传感器；3为电加热管；4为水浴箱；5为干酪槽；6为水泵；7为转速控制器；8为电机、9为传动链条；10为传动轴及套管、11为排水口；12为溢流口；13为进水管、14为循环水进口；15为循环水出口；16为搅拌装置；17为水位开关组成。

参见图1和图2，本发明所述生产干酪的设备，包括水浴箱4和位于水浴箱4内的干酪槽6。所述干酪槽6为两个，每个干酪槽5内设置有由电机8带动的搅拌装置16，在水浴箱内设置有与程控数字仪表1连接的电加热管3，其侧壁上安装有与程控数字仪表1连接的水位开关17和温度传感器2，以自动控制水位和水温。

所述水浴箱4的底部具有排水口11、循环水进水口14、循环水出口15和溢流口12。在上述各口处分别安装有排水管、循环水进水管、循环出水管和溢流管12。所述溢流管在水浴箱中，从底板穿过，具有一定高度，其高度根据需要确定。在循环水进水管与循环出水管之间安装有水泵6，该水泵与进水管13连接。

所述干酪槽5为圆桶型。

所述搅拌装置16包括切刀和搅拌器。参见图1，所述切刀和搅拌器由电机8通过传动链条9、传动轴10带动，该电机8与转速控制器7连接。

参见图3和图4，所述切刀分为横刀和竖刀，由间隔为10mm左右的不锈钢丝缠绕而成，依次使用横刀和竖刀可以将凝乳切割成一立方厘米左右的小立方体。

工作时，向干酪槽中注入牛奶，将搅拌装置16用套管固定在传动轴上，打开电源，启动搅拌电机8，调整至适当转速。打开注水开关，进水管13处电磁阀自动打开开始向水浴箱中注水，当水位升到预定位置时，水位开关17接通，使中间继电器动作，切断电磁阀，注水停止；接通循环泵8电源，水泵运转，水开始循环，水从循环水进口14进入，从循环水出口15流出，保证了箱体内温度的一致性。此时程控仪表1的电源被接通，为程序运行做好准备。

所述程控仪表1有50段程序段，根据工艺要求，设置了一组程序组，但可实现多种工艺过程的全自动控制。可通过设置STEP参数，从50段程序中的任意段开始执行，或在程序执行过程中直接进行跳转动作。如果用户运行的温度曲线小于50段，仪表还允许用户设置多条不同的程序曲线，通过设置STEP调用执行。当仪表处于运行状态时，按SET键一下即放开，则仪表PV窗显示参数符号为STEP，SV窗显示当前正在运行的程序段数。此时可通过▲及键修改SV显示窗内的数值，以实现跳转动作。

按SET键调至第一段程序，即用一定时间升温至巴氏杀菌所需温度。按住RUN/HOLD键使其运行，温控仪表根据温度传感器2测到的温度与程序设定温度的比较控制加热管3加热，水浴箱开始加热并在设定时间内升温至预定温度。程序自动报警并进入暂停等待状态，SV交替显示预定温度、HOLD。按SET键进入下段程序，即恒温巴氏杀菌段，按住RUN/HOLD键直到SV窗口出现RUN。达到设定的恒温时间后，程序自动报警并进入暂停等待状态，打开冷却开关冷却至预定温度，按SET键进入恒温段，按规定剂量接种发酵剂后运行程序。到规定时间后程序自动报警并自动转入下段程序。在适当时间按规定计量依次添加氯化钙、凝乳酶，停止搅拌并将搅拌器拆下，静置规定时间后系统自动报警并进入暂停等待状态，检查凝乳状态，若良好则将依次将切割刀横刀和竖刀用套管固定在传动轴上，点动切割若干次，然后换上搅拌器，打开点动搅拌，按SET键进入线性升温段。线性升温完成后自动跳至恒温段。恒温结束后取出干酪槽，排除乳清，对凝块进行堆叠翻转即“契达”化，待堆叠所排出的乳清达到规定酸度后，将凝块切碎，热淋撒盐后装模压榨，即得干酪产品。

所述可编程温控系统实时自动精确控制水浴箱中温度；以参数可预先设定的点动式切割与搅拌装置代替人工操作；两个完全相同的小容量圆桶形干酪槽及与之匹配的小型干酪模具，使对照实验和大批量实验成为可能。

工作过程：按下启动开关，注水灯亮起，电磁阀接通，开始由进水管向水浴箱注水，当水位升到预定位置时，水位开关接通，使中间继电器动作，切断电磁阀，注水停止；接通循环泵6电源，水泵运转，水开始循环，保证了箱体内温度的一致性。此时程控仪表1电源被接通，程控仪表参照感温探头测到的水浴箱中温度，按照设定的程序控制加热管加热升温或进冷水降温，自动完成用户自己设计的工艺。通过水位开关的控制能够自动上下水：试验开始时自动加水，水箱中水分蒸发过多时启动水位开关，实现自动补水，保证了设备的安全性和实验的重复性。

电机启动，通过传动链条带动切割与搅拌装置，传动轴既可以匀速持续地转动，也可以间歇点动。通过多种转动方式的配合使用，改善了切割和搅拌的效果，能够适应各种复杂的工艺要求。

所述间歇点动通过控制电路控制电机的转停来实现，可按设定时间来控制电机的转停；可选择手工控制与自动控制来控制电机的转停；具有USB接口，可实时通过PC来调整电机通断的时间长短，并能够监控通断情况。

本发明还配有干酪模具，见图5，该模具主要包括主箱体20、位于主箱体20侧壁孔内的插钎21、位于主箱体20内的内衬19和上盖18。所述上盖顶部22和主箱体底部23均有排放乳清的小孔。使用时先将插钎21从主箱体20的侧孔插入，将内衬19放入主箱体并置于插钎上，然后铺好垫布，向箱体中装入干酪凝块，装满后，盖好垫布并扣上上盖，将插钎撤去，在上盖上加重物压榨，在压榨过程中内衬滑落至主箱体底部，使凝乳可以最大限度的被压榨，乳清则从主箱体底部流出。

本发明所述的设备可以通过改变工艺条件生产不同种类的干酪。本发明生产干酪的设备价格远低于国外同类产品，便于推广应用。

Claims (9)

1、生产干酪的设备，包括水浴箱(4)和位于水浴箱(4)内的干酪槽(5)，其特征是所述干酪槽(5)为两个，每个干酪槽(5)内设置有由电机(8)带动的搅拌装置(16)，在水浴箱内还设置有与程控数字仪表(1)连接的电加热管(3)，其侧壁上安装有与程控数字仪表(1)连接的水位开关(17)和温度传感器(2)。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征是所述水浴箱(4)的底部具有排水口(11)、循环水进水口(14)、循环水出口(15)和溢流口，在上述各口处分别安装有排水管、循环水进水管、循环出水管和溢流管(12)，在循环水进水管与循环出水管之间安装有水泵(6)，该水泵与进水管(13)连接。

3、根据权利要求1或2所述的设备，其特征是所述干酪槽(5)的形状为圆桶形。

4、根据权利要求1或2所述的设备，其特征是所述搅拌装置(16)包括由电机(8)通过传动链条(9)和传动轴(10)带动的切刀和搅拌器，所述电机连接有转速控制器(7)。

5、根据权利要求3所述的设备，其特征是所述搅拌装置(16)包括由电机(8)通过传动链条(9)和传动轴(10)带动的切刀和搅拌器，所述电机连接有转速控制器(7)。

6、根据权利要求1或2所述的设备，其特征是还包括干酪模具，该模具主要包括主箱体(20)、位于主箱体(20)侧壁孔内的插钎(21)、位于主箱体(20)内的内衬(19)和上盖(18)，所述上盖顶部(22)和主箱体底部(23)均有排放乳清的小孔。

7、根据权利要求3所述的设备，其特征是还包括干酪模具，该模具主要包括主箱体(20)、位于主箱体(20)侧壁孔内的插钎(21)、位于主箱体(20)内的内衬(19)和上盖(18)，所述上盖顶部(22)和主箱体底部(23)均有排放乳清的小孔。

8、根据权利要求4所述的设备，其特征是还包括干酪模具，该模具主要包括主箱体(20)、位于主箱体(20)侧壁孔内的插钎(21)、位于主箱体(20)内的内衬(19)和上盖(18)，所述上盖顶部(22)和主箱体底部(23)均有排放乳清的小孔。

9、根据权利要求5所述的设备，其特征是还包括干酪模具，该模具主要包括主箱体(20)、位于主箱体(20)侧壁孔内的插钎(21)、位于主箱体(20)内的内衬(19)和上盖(18)，所述上盖顶部(22)和主箱体底部(23)均有排放乳清的小孔。

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