CN101328617B - 一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，具体为：采用固体干冰作为冷源吸收家蚕鲜茧热量，同时以干冰升华所得二氧化碳气体作为冷源吹过家蚕鲜茧，与其进行热交换，使其降温至特定温度以下，并维持一定时间。同时提供一种实现上述方法的设备，包括保温箱体、循环输送带，在保温箱体的上部设置冷源箱体，箱体内装有固体干冰，所述冷源箱体的底部设置换热板；循环输送带的下侧设置冷风管，冷风管的开口朝向循环输送带，冷风管与冷源箱体相连通，在冷风管的入口端设置有鼓风机。采用本发明可明显地缩短杀蛹生产周期，显著提高劳动效率，而且在低温下杀蛹，使鲜茧茧层及蛹体保持自然状态，其品质影响较小，为缫丝工艺及鲜蛹深加工提供优质原料。

Description

一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法及其设备

技术领域

本发明涉及家蚕鲜茧加工技术。具体涉及一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法及其设备。

背景技术

家蚕鲜茧收购后，一般采用煤灶焙成干茧，进入茧库中常温贮存，供煮茧、缫丝及蚕蛹加工利用，这是数十年来的传统工艺技术路线。蚕茧及蚕蛹在105～110℃烘焙6～8小时的过程，造成蚕茧丝胶蛋白变性，蚕蛹蛋白亦会变质，蛹油等脂肪酸因氧化而酸败，产生异昧，影响进一步深加工。鲜茧高温烘焙而形成一套干茧煮茧及缫丝的传统工艺存在以下的不良影响：

1、蚕茧在烘焙过程中由于高温处理造成蚕茧丝胶变性就及蚕蛹蛋白、脂肪的破坏。引致煮茧、缫丝工艺造成一系列的不良影响；

2、煤灶烘茧周期2天，工作效率低，工人长期在高温条件下运作，对健康有不利影响，煤灶排放废气会污染环境；

3、蚕茧在煮茧、缫丝过程丝胶溶失率较大，导致缫折增加；

4、解舒率降低，导致蚕茧出丝率减少，类节等增加，影响生丝质量；

5、煮茧工序复杂包括真空煮茧及煮熟过程，时间长，耗费蒸汽多等；

6、蚕茧烘焙后蛋白质变性、蛹油酸败，产生异味，导致深加工困难。

为解决上述技术问题，专利号为03118854.0的中国发明专利公开了一种桑蚕茧鲜茧一步缫丝的方法，其中涉及对鲜茧进行冷藏保鲜的步骤。该技术提供桑蚕茧冷藏保鲜方法需要大型冷藏库，且要求冷冻温度长期维持-12～-6℃，对设备条件要求高，能源消耗大，投资建设大型冷库的运作成本不易承受，且现存的茧库丢弃不用将造成浪费。此外冷库湿度较大，对蚕茧的质量有不良影响。

发明内容

为解决现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种操作方便，加工效率高，对家蚕鲜茧质量影响小的家蚕鲜茧速冻杀蛹的方法；该方法可速冻杀死鲜茧内的活蛹，使蚕茧及蚕蛹保持天然状态。

本发明的目的还在于根据以上的方法提供一种家蚕鲜茧速冻杀蛹设备。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，其特征在于包括下面的步骤：采用固体干冰作为冷源吸收家蚕鲜茧热量，同时以干冰升华所得二氧化碳气体作为冷源吹过家蚕鲜茧，与家蚕鲜茧进行热交换，使其降温至特定温度以下，并维持一定时间。

所述固体干冰作为冷源设置于家蚕鲜茧的上侧；所述干冰升华所得二氧化碳气体作为冷源从下侧吹过家蚕鲜茧。

所述家蚕鲜茧设置于循环输送带上，连续输送的同时与冷源进行热交换。

所述循环输送带的输送速度设置为保证家蚕鲜茧与冷源接触一定时间；所述时间为15～20分钟。

所述特定温度为-35℃。

一种实现上述方法的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，包括保温箱体，设置于保温箱体入口和出口之间的循环输送带，其特征在于：在保温箱体的上部设置冷源箱体，箱体内装有固体干冰，所述冷源箱体的底部设置换热板，所述换热板位于循环输送带的上侧；循环输送带的下侧设置有冷风管，所述冷风管的开口朝向循环输送带，所述冷风管与冷源箱体相连通，在冷风管的入口端设置有鼓风机。

为了强化传热效果，所述换热板的下表面可设置有散热片。

所述保温箱体外层包有隔热塑料层，防止冷源外泄及外热侵入。

所述循环输送带为循环传动链条，在传动链条上设置有放置家蚕鲜茧的铝盘。

所述保温箱体的入口附近设置有抽风机，所述抽风机将保温箱体内的二氧化碳余气及水份等排出设备外。

所述保温箱体的上部设置有冷源箱体的入料口；干冰(-79℃)从所述入料口送入冷源箱体中。

本发明的作用原理：鲜蚕茧茧层及蛹体是含蛋白质的多孔体，导热系数差，直接接触干冰二氧化碳，能加速热交换的速度，待蛹体温度达到-35℃～-40℃，保持2分钟即可将其杀死，使茧层及蛹体保持自然状态。本设备利用干冰(-79℃)通过换热板及散热片将冷源直接送入茧层，迅速进行热交换，同时将二氧化碳气体通过鼓风机送入冷风管，从蚕茧的下层吹出，与蚕茧进行热交换，使蚕茧及蛹体温度达-35℃～-40℃，保持2分钟即达到杀蛹的目的使茧层及蛹体保持自然状态，有利于鲜茧贮存及缫丝后鲜蛹的深加工。本设备及处理方法完全可以取代传统的煤灶高温杀蛹工艺。

本发明相对现有技术具有如下的优点及有益效果：

1、干冰速冻杀蛹在常温下进行，使鲜茧茧层及蛹体保持自然状态，其品质影响相对较小，为缫丝工艺改进及鲜蛹深加工提供优质原料，能提高出丝率并改进生丝品质，缫丝后的蚕蛹可作为深加工原料。

2、采用本发明的速冻杀蛹设备可明显地缩短杀蛹生产周期(整个过程只需15～20分钟)，显著提高劳动效率，同时也有利于保障工人健康，不污染环境。

3、本发明设备结构简单、合理，同时利用固、气两态的冷源同时速冻杀蛹，因而可充分使用冷源，实现能源的最大化利用。

4、本发明设备制造成本低，投资少，占地面积小，能耗低，操作简便、安全，无高温高热，无爆炸及泄漏危险，使用安全可靠。

附图说明

图1是本发明家蚕鲜茧速冻杀蛹设备的结构示意图。

图2是图1所示家蚕鲜茧速冻杀蛹设备的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不局限于此。

实施例1

图1和图2示出了本发明的具体结构，由图1和图2可见，本家蚕鲜茧速冻杀蛹设备包括保温箱体，设置于保温箱体入口3和出口12之间的循环输送带5，在保温箱体的上部设置冷源箱体，所述保温箱体的上部设置有冷源箱体的入料口1，干冰(-79℃)从所述入料口1送入冷源箱体中；所述冷源箱体的底部设置换热板7，所述换热板7位于循环输送带5的上侧，换热板7的下表面设置有散热片8以强化传热效果；循环输送带5的下侧设置有冷风管9，所述冷风管9的开口朝向循环输送带5，所述冷风管9与冷源箱体通过循环输送带5所在的保温箱体内部空间相连通，在冷风管9的入口端设置有鼓风机2，鼓风机2的出口与冷风管5的入口相对。所述保温箱体外层包有隔热塑料层，防止冷源外泄及外热侵入。所述循环输送带5为循环传动链条，包括输送杆6，在传动链条上设置有放置家蚕鲜茧的铝盘4。所述保温箱体的入口附近设置有抽风机10，所述抽风机10将保温箱体内的二氧化碳余气及水份等从排气口11排出设备外。

利用上述设备实现的家蚕鲜茧速冻杀蛹方法具体包括下述步骤：

1、干冰输入机内：干冰(-79℃)从冷源箱体的入料口送入冷源箱体中，干冰用量为每千克鲜茧0.16千克。启动鼓风机使干冰升华成的二氧化碳循环。

2、鲜茧输入：先剔除死笼茧等次茧，将鲜茧铺于铝盘上，每盘约2～2.5公斤，然后将盛有鲜茧的铝盘从保温箱体入口放入并置于循环传动链条上，循环传动链条在电机驱动下向前移动；此时固体干冰冷源通过换热板及散热片由上向下向茧层输送冷量；同时由鼓风机将干冰升华成的二氧化碳气体输入冷风管，由下向上吹过蚕茧，与蚕茧进行热交换，亦即蚕茧同时与固体干冰及二氧化碳气体两种冷源同时换热，使其温度较快地下降至可将蚕蛹杀死的温度(达-35℃～-40℃)，保持一段时间(鲜茧在设备内运行15-20分钟)后，鲜茧从保温箱体的出口送出，然后将已杀蛹的鲜茧装入贮存器中，抽除空气，密封，常温贮存鲜茧。

3、开启抽风机，将二氧化碳余气及水汽等从排气口排出设备外。

4、设备连续循环运行，重复以上的工序即可实现连续化生产。

在上述干冰速冻杀蛹过程中，蛹体温度的变化如表1所示。

表1干冰速冻杀蛹过程蛹体温度的变化

由表1可见，整机在-60℃以下运作，经15分钟运行蛹体8茧层均达到-35℃，保持2分钟即达到杀蛹目的。

本实施方式的参数计算如下：

(1)采用图1和图2所示的设备，鲜茧100公斤，按每铝盘2.5公斤计，共分装40盘。每盘速冻时间为20分钟，各盘间隔约2-3分钟，总流程102分钟，平均每盘耗时2.55分钟(包括装徙时间)，完成速冻杀蛹工序.

(2)消耗干冰量的计算：投入干冰量为50kg，温度-79℃，运作过程设备内保持-60℃的水平。终止时共消耗干冰16.2kg，平均每kg鲜茧消耗干冰0.160kg。从热力学计算，干冰由-79℃，气化为二氧化碳气体，每kg释放热量为653KJ(仟焦耳)。总能量提供吸热量为13778J，按蚕茧100kg，其中鲜蛹占79kg(含水份51.5kg)，由30℃降至-40℃，温差70℃，需释放热能约80仟焦耳(KJ)×100kg＝8000仟焦耳。平均每kg蚕茧释放80仟焦耳的热量，计算干冰耗离量0.12kg(理论值)，由于设备隔热系统的疏漏及排气过程热量的逸散，实际消耗干冰0.16kg蚕茧，按每kg干冰1.8元计，则消耗干冰0.28元，100kg鲜茧速冻十蛹的干冰成本为28元，较传统的煤灶烘焙杀蛹方法所需的30元为低。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，其特征在于包括下面的步骤：采用固体干冰作为冷源吸收家蚕鲜茧热量，同时以干冰升华所得二氧化碳气体作为冷源吹过家蚕鲜茧，与家蚕鲜茧进行热交换，使其降温至特定温度以下，并维持一定时间；所述特定温度为-35℃，所述一定时间为至少2分钟。

2.根据权利要求1所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，其特征在于：所述固体干冰作为冷源设置于家蚕鲜茧的上侧；所述干冰升华所得二氧化碳气体作为冷源从下侧吹过家蚕鲜茧。

3.根据权利要求1或2所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，其特征在于：所述家蚕鲜茧设置于循环输送带上，连续输送的同时与冷源进行热交换。

4.根据权利要求3所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹方法，其特征在于：所述循环输送带的输送速度设置为保证家蚕鲜茧与冷源接触一定时间；所述时间为15～20分钟。

5.一种实现权利要求1～4任一项所述方法的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，包括保温箱体，设置于保温箱体入口和出口之间的循环输送带，其特征在于：在保温箱体的上部设置冷源箱体，箱体内装有固体干冰，所述冷源箱体的底部设置换热板，所述换热板位于循环输送带的上侧；循环输送带的下侧设置有冷风管，所述冷风管的开口朝向循环输送带，所述冷风管与冷源箱体相连通，在冷风管的入口端设置有鼓风机。

6.根据权利要求5所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，其特征在于：所述换热板的下表面可设置有散热片。

7.根据权利要求5所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，其特征在于：所述保温箱体外层包有隔热塑料层。

8.根据权利要求5所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，其特征在于：所述循环输送带为循环传动链条，在传动链条上设置有放置家蚕鲜茧的铝盘。

9.根据权利要求5所述的家蚕鲜茧速冻杀蛹设备，其特征在于：所述保温箱体的入口附近设置有抽风机；所述保温箱体的上部设置有冷源箱体的入料口。

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