CN102396596A - 一种过热蒸汽射流冲击烫漂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农产品加工领域，具体涉及一种过热蒸汽射流冲击烫漂装置，能实现对果蔬原料的连续加工，生产效率高，并且能大大提高经济效益、降低劳动强度。该烫漂装置包括蒸汽发生系统，射流冲击系统，物料输送系统和控制系统。其中蒸汽发生系统，包括过热蒸汽发生器(6)，以及蒸汽调节阀(16)；射流冲击系统，包括蒸汽循环通道(10)，混合气体加热装置(13)，离心风机(12)，离心风机电机调速器(11)，以及下端安装有与烫漂室(21)连通的喷嘴(18)的锥形气流分配室(20)；物料输送系统，包括物料输送带(17)，输送链电机(3)，以及调速器(2)；控制系统，包括自动控制箱(7)，风速传感器(8)，以及温湿度传感器(9)。
Description
技术领域
本发明属于农产品加工领域，具体涉及一种过热蒸汽射流冲击烫漂装置，能够实现对果蔬原料的连续加工，生产效率高，并且大大提高了经济效益、降低了劳动强度。
背景技术
目前，世界各国都十分重视对果蔬加工技术的研究。为了适应社会发展及国际市场需求，近年来我国加大对果蔬加工技术的研究投入，促进了加工技术的较快发展，特别是近20年来，我国的果蔬产业已成为农村经济支柱产业。在果蔬加工中，为了保留果蔬原有的色泽、风味和营养成分，使果蔬中的酶灭活或抑制其酶活性成为深加工的关键步骤之一。在众多的灭酶方法中，烫漂是最常用的方法之一。
目前，市场上多为敞开式热水烫漂机，使用热水作为热源直接对果蔬进行烫漂处理。处理过程中，果蔬直接放入热水中煮制一定时间。这种传统热水式烫漂机的缺点有：一、处理速率比较低；二、因为农副产品在热水中加工时间较长，不可避免地造成水溶性营养物质(如维生素C等)的大量流失和热敏性物质的大量破坏，使得果蔬中的营养成分大量的流失，同时也失去了果蔬原有的风味；三、这种工艺必定要消耗大量的水资源，使加工用水的生物耗氧量(BOD：BiologicalOxygen Demand)、化学耗氧量(COD：Chemical Oxygen Demand)和可溶性固形物含量(SS：Soluble Solids)剧增，产生大量的污水。这些污水中由于含有丰富的营养物质，如果不加以进行处理排放到环境中，必然引起水体的富营养化，造成严重的环境污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够彻底地钝化果蔬原料中所含的过氧化物酶和多酚氧化酶等酶、保留果蔬的原有风味、避免水资源的浪费与环境的污染、能够对果蔬原料连续加工、生产效率高、大大提高经济效益、降低劳动强度的过热蒸汽射流冲击烫漂装置。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种过热蒸汽射流冲击烫漂装置，包括机架1，其特征在于：
所述装置包括：
蒸汽发生系统，包括通过蒸汽输送管道15与蒸汽循环通道10相连接的过热蒸汽发生器6，以及位于蒸汽输送管道15上、由温湿度传感器9自动调节的蒸汽调节阀16；
射流冲击系统，包括蒸汽循环通道10，安装于蒸汽循环通道10内的混合气体加热装置13，与混合气体加热装置13的后端连接的离心风机12，用于调节离心风机12风速的离心风机电机调速器11，上端与离心风机12的出风口连接、下端安装有与烫漂室21连通的喷嘴18的锥形气流分配室20，以及位于锥形气流分配室20的下方、机架1上方的烫漂室21，其两侧分别具有进料口和出料口；
物料输送系统，包括位于喷嘴18的下方、支撑在输送带链轮14上、且横穿烫漂室21的物料输送带17；
控制系统，包括自动控制箱7，位于烫漂室21内、用于检测离心风机12风速的风速传感器8，以及位于锥形气流分配室20内的温湿度传感器9。
所述物料输送带17为不锈钢食品专用网格式输送带，其包括上网带和下网带，上、下网带之间距离为150～210mm，且网孔大小为5×5mm～10×10mm、网带所用钢丝直径为0.6～2.0mm。
所述物料输送带17的上网带与喷嘴18之间的距离为80～150mm。
在物料输送带17的上、下网带之间且距离喷嘴110～220mm处安装有蒸汽反射板5，其固定于机架1上的反射板支座19上。
所述物料输送带17输送物料的速度为0～15m/s。
所述锥形气流分配室20为四棱锥体结构，在距离蒸汽进口端正下方50～100mm的位置设有一个顶点到底边的高度为30～60mm的三棱柱体蒸汽分流板22，其焊接在锥形气流分配室20的前后两侧壁面上，且三棱柱体蒸汽分流板22的两侧面分别平行于锥形气流分配室20的前后两侧壁面；在锥形气流分配室20的前后两侧壁面上各焊接有一个半径为40～50mm用于折射气流的半圆柱体导流板23，其轴线与三棱柱体蒸汽分流板22的底边共面。
喷嘴18垂直于物料输送带17所在的水平面，其直径为15～30mm，蒸汽喷出速度为5～30m/s；且相邻两喷嘴之间的距离为60～90mm，相邻的四个喷嘴呈菱形分布。
所述蒸汽调节阀16为电驱动调节阀，工作温度为-10～250℃；温湿度传感器9工作温度为-40～250℃，湿度范围为0～100％RH；风速传感器8的测量范围0.8～40.0m/s。
与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：
1、由于过热蒸汽温度高、不含氧气、含水份低，再则蒸汽速度较快，因此在烫漂过程中能迅速、彻底地钝化果蔬原料中所含的过氧化物酶和多酚氧化酶等酶；
2、由于烫漂时间短，即果蔬与水作用的时间短，同时蒸汽中湿度较低，使得果蔬在烫漂过程中水溶性营养成分流失少，较好的保留其原有的风味，同时也避免了水资源的浪费与环境的污染；
3、通过工艺参数的调控，可达到适度脱水的效果；
4、本发明的过热蒸汽射流冲击烫漂装置能实现连续加工，生产效率高，大大提高了经济效益、降低了劳动强度。
附图说明
图1为本发明过热蒸汽射流冲击烫漂装置的侧视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明中锥形蒸汽气流分配室的示意图；
图4为本发明中锥形蒸汽气流分配室俯视图；
图5为本发明中喷嘴的示意图；
图6为本发明中喷嘴的俯视分布示意图；
其中，图中的箭头“→”表示气流方向。
附图标记
1机架 2调速器
3输送链电机 4物料盛料框
5蒸汽反射板 6过热蒸汽发生器
7自动控制箱 8风速传感器
9温湿度传感器 10蒸汽循环通道
11风机调速器 12离心风机
13混合气体加热装置 14输送带链轮
15蒸汽输送管道 16蒸汽调节阀
17物料输送带 18喷嘴
19反射板支座 20锥形蒸汽气流分配室
21烫漂室 22三棱柱体蒸汽分流板
23半圆柱体导流板
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方法做进一步的详细说明。
如图1及图2所示，本发明过热蒸汽射流冲击烫漂装置包括：物料输送系统、射流冲击系统、蒸汽发生系统和控制系统。
物料输送系统包括位于喷嘴18的下方、支撑在输送带链轮14上、且横穿烫漂室21的物料输送带17，用于提供输送带链轮14动力的输送链电机3，以及调节输送链电机3转速的调速器2。
物料输送带17为不锈钢食品专用网格式输送带，其包括上网带和下网带，上、下网带之间距离为150～210mm，且网孔大小为5×5mm～10×10mm、网带所用钢丝直径为0.6～2.0mm。物料输送带17的上网带与喷嘴18之间的距离为80～150mm；并且在物料输送带17的上、下网带之间且距离喷嘴110～220mm处安装有蒸汽反射板5，其固定于机架1上的反射板支座19上。物料输送带17输送物料的速度为015m/s。
射流冲击系统包括具有位于烫漂室21左右两侧且与其连通的回流口的蒸汽循环通道10，安装于蒸汽循环通道10内的混合气体加热装置13，与混合气体加热装置13的后端连接的离心风机12，用于调节离心风机12风速的离心风机电机调速器11，以及上端与离心风机12的出风口连接、下端安装有与烫漂室21连通的喷嘴18的锥形气流分配室20。烫漂室21位于锥形气流分配室20的下方、机架1上方，烫漂室21的长度和宽度与锥形气流分配室20的下底面的长度和宽度相等，且两侧分别具有进料口和出料口。
如图3和图4所示，锥形气流分配室20为四棱锥体结构，在距离蒸汽进口端正下方50～100mm的位置设有一个顶点到底边的高度为30～60mm的三棱柱体蒸汽分流板22，其焊接在锥形气流分配室20的前后两侧壁面上，且三棱柱体蒸汽分流板22的两侧面分别平行于锥形气流分配室20的前后两侧壁面；在锥形气流分配室20的前后两侧壁面上各设有一个半径为40～50mm用于折射气流的半圆柱形导流板23，其轴线与三棱柱体蒸汽分流板22的底边共面。
如图5所示，喷嘴18垂直于物料输送带17所在的水平面，其直径为15～30mm，蒸汽喷出速度为5～30m/s；且相邻两喷嘴之间的距离为60～90mm。相邻的四个喷嘴呈菱形分布，如图6所示。
蒸汽发生系统包括位于机架1后侧并通过蒸汽输送管道15与蒸汽循环通道10相连接的过热蒸汽发生器6，以及位于蒸汽输送管道15上、由温湿度传感器9自动调节的蒸汽调节阀16。
蒸汽调节阀16为电驱动调节阀，输入信号为4～20mA，工作温度为-10～250℃，调节行程为0～25mm。
控制系统包括自动控制箱7，位于烫漂室21内、用于检测离心风机12风速的风速传感器8，以及位于锥形气流分配室20内的温湿度传感器9。
温湿度传感器9工作温度为-40～250℃，湿度范围为0～100％RH，精度为±0.3℃；风速传感器8测量范围0.8～40.0m/s。
本发明的具体工作过程为：①开启自动控制箱7，根据不同种类的果蔬设置烫漂过程中的参数，例如离心风机12的转速、混合气体加热装置13的温度等，同时开启离心风机12和混合气体加热装置13；②在混合气体加热装置13达到预定的参数，并处于稳定状态后，开启过热蒸汽发生器6，使之蒸汽压力达到0.7～0.8MPa；③调整蒸汽调节阀16，使得气流冲击室内的相对湿度达到设定值；④开启输送链电机3，调节调速器2，使得物料输送带17达到设定的速度；⑤将需烫漂物料均匀摆放于网状输送带的进口，让物料随物料输送带17进入烫漂室21进行烫漂，随后从出料口出来落入物料盛料框4内。
在加工过程中，自动控制箱7可通过温湿度传感器9所检测的温湿度数值，自动调节混合气体加热装置13以及蒸汽调节阀16来控制混合气体温湿度；并且由风速传感器8检测离心风机12的风速，通过调节风速调速器11，从而控制离心风机12的风速；混合气体通过锥形气流分配室20，并经过三棱柱体蒸汽分流板22以及半圆柱形导流板23的导流，可均匀的从喷嘴18喷出，同时相邻四个喷嘴18的菱形分布又增加了气流的传热效率；气流在穿过物料输送带17上的物料时，对物料上部进行直接冲击烫漂，而在蒸汽反射板5的作用下，物料底部又可以受反射气体的冲击作用，从而达到在烫漂过程中均匀受热的目的。
以烫漂葡萄为例：①开启自动控制箱7，设置离心风机12转速，使得气流速度为14m/s，设置混合气体加热装置13温度为110℃，开启离心风机12和混合气体加热装置13；②在混合气体加热装置13达到预定的参数，并处于稳定状态后，开启过热蒸汽电发生器6，使之蒸汽压力达到0.70MPa；③调整蒸汽调节阀16，使得气流冲击室内的相对湿度达到30％，随着工作的进行，蒸汽调节阀16可以根据温湿度传感器9的值，自动调节，使得气体相对湿度保持在40％左右；④开启输送链电机3，通过调速器2调整电机转速，使得物料输送带17达到设定的速度为3m/s，以保证葡萄的烫漂时间为3min；⑤将葡萄均匀摆放于网状输送带的进口，让其随物料输送带17进入烫漂室21进行烫漂，烫漂时间约为120s，随后从出料口出来落入盛料框4内。
Claims (8)
1.一种过热蒸汽射流冲击烫漂装置，包括机架(1)，其特征在于：
所述装置包括：
蒸汽发生系统，包括通过蒸汽输送管道(15)与蒸汽循环通道(10)相连接的过热蒸汽发生器(6)，以及位于蒸汽输送管道(15)上、由温湿度传感器(9)自动调节的蒸汽调节阀(16)；
射流冲击系统，包括蒸汽循环通道(10)，安装于蒸汽循环通道(10)内的混合气体加热装置(13)，与混合气体加热装置(13)的后端连接的离心风机(12)，用于调节离心风机(12)风速的离心风机电机调速器(11)，上端与离心风机(12)的出风口连接、下端安装有与烫漂室(21)连通的喷嘴(18)的锥形气流分配室(20)，以及位于锥形气流分配室(20)的下方、机架(1)上方的烫漂室(21)，其两侧分别具有进料口和出料口；
物料输送系统，包括位于喷嘴(18)的下方、支撑在输送带链轮(14)上、且横穿烫漂室(21)的物料输送带(17)；
控制系统，包括自动控制箱(7)，位于烫漂室(21)内、用于检测离心风机(12)风速的风速传感器(8)，以及位于锥形气流分配室(20)内的温湿度传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：所述物料输送带(17)为不锈钢食品专用网格式输送带，其包括上网带和下网带，上、下网带之间距离为150～210mm，且网孔大小为5×5mm～10×10mm、网带所用钢丝直径为0.6～2.0mm。
3.根据权利要求2所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：所述物料输送带(17)的上网带与喷嘴(18)之间的距离为80～150mm。
4.根据权利要求2所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：在物料输送带(17)的上、下网带之间且距离喷嘴110～220mm处安装有蒸汽反射板(5)，其固定于机架(1)上的反射板支座(19)上。
5.根据权利要求1-4之一所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：所述物料输送带(17)输送物料的速度为0～15m/s。
6.根据权利要求1所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：所述锥形气流分配室(20)为四棱锥体结构，在距离蒸汽进口端正下方50～100mm的位置设有一个顶点到底边的高度为30～60mm的三棱柱体蒸汽分流板(22)，其焊接在锥形气流分配室(20)的前后两侧壁面上，且三棱柱体蒸汽分流板(22)的两侧面分别平行于锥形气流分配室(20)的前后两侧壁面；在锥形气流分配室(20)的前后两侧壁面上各焊接有一个半径为40～50mm用于折射气流的半圆柱体导流板(23)，其轴线与三棱柱体蒸汽分流板(22)的底边共面。
7.根据权利要求1所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：喷嘴(18)垂直于物料输送带(17)所在的水平面，其直径为15～30mm，蒸汽喷出速度为5～30m/s；且相邻两喷嘴之间的距离为60～90mm，相邻的四个喷嘴呈菱形分布。
8.根据权利要求1所述的过热蒸汽射流冲击烫漂装置，其特征在于：所述蒸汽调节阀(16)为电驱动调节阀，工作温度为-10～250℃；温湿度传感器(9)工作温度为-40～250℃，湿度范围为0～100％RH；风速传感器(8)的测量范围0.8～40.0m/s。
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