CN103907797B - 螺旋式食品加热、冷却或干燥装置及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋式食品加热、冷却或干燥装置及应用，包括一个保温库体和一个单螺旋输送装置，该单螺旋输送装置包括横杆、转毂、螺旋塔、温度传感器、输送网带、张紧轮和排水槽，其特征在于，它还包括流体管道主管、流体管道支管、弧形盖板、冷凝水导流板、冷凝水导流板支架和排风扇。流体管道中的介质为恒温空气，包括蒸汽、冷气和热空气，能实现蒸煮、冷却及干燥等多种食品的加工工艺要求。通过流体管道支管将介质直接喷到物料表面，使其与物料充分接触，可有效提高介质的热传导效率；弧形盖板和冷凝水导流板，能有效的疏导冷凝水，保证产品的质量不受冷凝水的影响；保温库体上的排风扇，用于干燥加工过程中的排湿，以提高干燥效率。
Description
技术领域
本发明属食品加工技术领域，具体来说，涉及一种食品加热、冷却或干燥装置及应用。
背景技术
目前，应用于食品加工过程中的连续式蒸煮装置多为隧道式结构，例如：徐文其等发表的论文（一种鲜活海参连续式蒸煮生产工艺及其设备的研究[J].食品科技,2011）中，介绍了一种隧道式连续蒸煮设备，该设备由进料机构、蒸煮槽、去浮沫装置、附件设备与电控箱等组成。隧道式蒸煮机的食品输送路径为直线，为了满足食品加工工艺及单产量的要求，必须保证隧道有足够的长度，因此导致设备占地面积大，不适合场地有限的情况下使用。现有的食品加工设备还应用了一种螺旋式结构，该螺旋式结构主要用于食品连续速冻加工工艺，如专利号为ZL 93244211.0的专利文献公开了一种单螺旋速冻装置，该装置由库体、转毂、链网和冷风机组成。该单螺旋装置利用与蒸发器相连通的吸入式冷风机对转毂形成径向吹风，并带动库体内空气流动形成一个内循环的冷风风路，通过冷风实现被加工物料与蒸发器之间的热量交换，从而完成物料的冷冻加工。这种螺旋式结构充分利用了空间高度，结构紧凑，可以有效的减少设备占地面积。但是这种螺旋式装置主要为单一功能，即针对速冻食品加工设计，其介质仅为低温冷气，导致该装置不能直接用于其他的食品加工工艺，例如加热或干燥等恒温空气处理工艺中，使其应用受到局限。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种螺旋式食品加热、冷却或干燥合一的装置，本发明的装置采用螺旋式结构和流体管道的设计，不仅可以有效的提高厂房面积使用率，还可以满足不同的加工工艺需要。通过流体管道支管将介质直接喷到物料表面，使其与物料充分接触，可有效提高介质的热传导效率，装置中的弧形盖板和冷凝水导流板，能有效的疏导冷凝水，保证产品的质量不受冷凝水的影响。保温库体上安装的排风扇，用于干燥加工过程中的排湿，以提高干燥效率。流体管道中的介质为恒温空气，包括蒸汽、冷气和热空气，能实现蒸煮、冷却或干燥等多种食品的加工工艺要求。
本发明通过以下技术方案实现：
一种螺旋式食品加热、冷却或干燥装置及应用，它包括一个保温库体10和一个单螺旋输送装置，所述单螺旋输送装置包括横杆40、转毂50、螺旋塔60、温度传感器70、输送网带100、张紧轮110和排水槽120，它还包括流体管道主管20、流体管道支管21、弧形盖板30、冷凝水导流板80、冷凝水导流板支架90和排风扇113；所述流体管道主管20上设有与外部 介质连通的接口，该流体管道主管20与流体管道支管21为横向刚性联接；所述流体管道支管21上均布有喷气孔；所述的横杆40与流体管道主管20为刚性联接并形成支撑架；所述的输送网带100与水平面的夹角为2～8°，呈螺旋状分布于流体管道支管21上；所述的弧形盖板30安装于横杆40下方；所述冷凝水导流板支架90刚性联接于流体管道支管21上，冷凝水导流板80活动安装于冷凝水导流板支架90上；所述排风扇113安装于保温库体10上。
上述介质为恒温空气，包括蒸汽、冷气和热空气。
本发明的装置可用于食品加热、冷却或干燥加工工艺中。
为了适应不同加工需要，本发明装置可以选配一些常用功能的温度控制系统，包括温度传感器、电子流量计、流量控制阀以及控制器，这些外购器件或零部件都可以商购渠道获得，从而能实现恒温控制（温度传感与温控、介质的流量控制都是本领域的常规技术，本领域的技术人员通过现有手册和文献可以很方便的实施本发明）。
本发明的装置可应用于食品的加热、冷却或干燥加工工艺中。
上述食品包括米饭、米粉、米发糕、馒头、年糕、清蒸鱼、粉蒸肉、甘薯、山药、藕等食品。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的装置采用螺旋结构及流体管道设计，不仅可使设备占地面积小，厂房利用率高，还可以通过改变流体管道内的介质实现蒸煮、冷却及干燥等不同的食品加工工艺要求。本发明的流体管道支管可以将介质直接喷到物料表面，使其与物料充分接触，因而大大提高了介质的热传导效率，可有效降低产品能耗。
（2）本发明的弧形盖板和冷凝水导流板，能有效的疏导冷凝水排出，保证产品的质量不受冷凝水的影响。本发明的冷凝水导流板其与冷凝水导流板支架的活动安装结构能方便设备的清理维护，螺旋塔的隔热密封结构能有效的保护转毂不受介质的影响，从而延长其使用寿命。
（3）本发明保温库体上安装的排风扇，可有效地将干燥过程中的湿气排出，提高干燥效率。
附图说明
图1：是本发明总体结构示意图的主视图。图中的I包括流体管道主管、流体管道支管、冷凝水导流板、冷凝水导流板支架和输送网带。
图2：是本发明总体结构示意图的俯视图。
图3：是图1的I部分局部放大图。
图4：流体管道支管上的若干喷气孔图。
图5：张紧轮应用示意图。
附图标记如下：
10-保温库体、20-流体管道主管、21-流体管道支管、30-弧形盖板、40-横杆、50-转毂、60-螺旋塔、70-温度传感器、80-冷凝水导流板、90-冷凝水导流板支架；100-输送网带、110-张紧轮、113-排风扇、120-排水槽。
具体实施方式
实施例1装置制备（设计）实施例
由图1和图2所示，一种螺旋式食品加热、冷却或干燥装置，包括一个保温库体10（保温库体可以外接冷气系统或可调式的热气系统）和一个单螺旋输送装置，该单螺旋输送装置包括横杆40、转毂50、螺旋塔60、温度传感器70、输送网带100、张紧轮110和排水槽120，其特征在于，它还包括流体管道主管20、流体管道支管21、弧形盖板30、冷凝水导流板80、冷凝水导流板支架90和排风扇113。转毂50与外部动力联接，螺旋塔60与转毂50刚性联接；流体管道主管20设有与外部介质连通的接口，该流体管道主管20与流体管道支管21为横向刚性联接；流体管道支管21上均布有喷气孔；横杆40与流体管道主管20刚性联接形成支撑架；输送网带100与水平面的夹角为2～8°，呈螺旋状分布于流体管道支管21上，通过张紧轮110形成循环，可连续运转；弧形盖板30安装于横杆40下方；冷凝水导流板支架90刚性联接于流体管道支管21上，冷凝水导流板80活动安装于冷凝水导流板支架90上；排风扇113安装于保温库体10上；排水槽120布置于保温库体10内下部，且与保温库体10外部相通；螺旋塔60为中空的圆筒状隔热密封结构。
为了适应不同加工需要，本发明装置可以选装温度控制系统，包括温度传感器、电子流量计、流量控制阀以及控制器，上述器件和零部件均可从商购中解决。
本发明的装置可对米饭、米粉、米发糕、馒头、年糕、清蒸鱼、粉蒸肉、甘薯、山药、藕等食品进行加工。
实施例2应用方式例1（本发明的装置在米发糕加工中加热蒸制工艺中的应用）
采用实施例1构建的螺旋式食品加热装置，用于产量为625Kg/h的米发糕蒸制加工时，介质为120±5℃的饱和蒸汽，供热量约为1.95×105KJ/h。由外部电机驱动转毂50，转毂50带动螺旋塔60做旋转运动，螺旋塔60通过摩擦传动带动输送网带100做螺旋运动。温度为120±5℃的饱和蒸汽通入流体管道主管20内，流量约为90Kg/h，蒸汽由流体管道支管21上均匀分布的气孔直接喷至米发糕上，保证蒸汽与物料均匀接触，通过温度控制装置，保温库体10内的温度维持在100±2℃，通过多通道温度测试仪测试，8个探头的温度值为100±2℃，即保温库体10内的温度分布均匀，达到米发糕的蒸煮工艺要求。米发糕发酵浆注模后装入托盘，初始温度为15±2℃，单个重量约为20g，再由装置进料口送入，随输送网带100螺旋输送，经过约20min后，从装置出料口输出，进入下一工序。米发糕在这一输送过程中被高温蒸汽蒸熟。经品尝，该装置蒸熟的米发糕与普通蒸煮方式蒸熟的米发糕滋味相似。在整个蒸制过程中，弧形盖板30、冷凝水导流板80可以疏导冷凝水，将其汇集到排水槽120排出，有效地避免冷凝水滴落到物料上而影响产品质量。待蒸制的米发糕连续的由装置进料口输入，经输送和同步蒸制过程后由出料口连续输出，进入下一工序，形成连续的工作循环。如采用普通连续隧道式蒸煮机来完成此工艺，其占地面积约为42m2，而采用本发明装置，其占地面积仅为24m2，从而在减少设备占地面积的基础上达到连续加工的要求。
实施例3应用方式例2（本发明的装置在米发糕加工中冷却工艺的应用）
采用实施例1构建的螺旋式食品冷却装置，用于产量为625Kg/h的米发糕冷却加工时，介质为10±2℃的冷气，供冷量约为1.6×105KJ/h。由外部电机驱动转毂50，转毂50带动螺旋塔60做旋转运动，螺旋塔60通过摩擦传动带动输送网带100做螺旋运动。温度为10±2℃冷气通入流体管道主管20内，冷气由流体管道支管21上均匀分布的气孔直接喷至米发糕上，保证冷气与物料均匀接触，通过温度控制装置，保温库体10内的温度维持在（10±2）℃，通过多通道温度测试仪测试，8个探头的温度值为（10±2）℃，即保温库体10内的温度分布均匀，达到米发糕的冷却工艺要求。蒸熟的米发糕随托盘由装置进料口送入，其初始温度为100℃，单个重量约20g，随输送网带100螺旋输送，约15min后，从装置出料口输出，进入下一工序。米发糕在这一输送过程中被冷气冷却，中心温度降至（15±5）℃。待冷却的米发糕连续的由装置进料口输入，经输送和同步冷却过程后由出料口连续输出，进入下一工序，形成连续的工作循环，达到连续加工的要求。
实施例4应用方式例3（本发明的装置在米粉加工中干燥工艺的应用）
采用实施例1构建的螺旋式食品干燥装置，用于产量为650Kg/h的米粉干燥加工时，待干燥米粉先后通过两台螺旋式食品干燥装置进行两段干燥，装置中通入的介质分别是温度为60℃、湿度为40%的热空气和温度为45℃、湿度为27%的热空气。由外部电机驱动转毂50，转毂50带动螺旋塔60做旋转运动，螺旋塔60通过摩擦传动带动输送网带100做螺旋运动。第一阶段，温度为60℃、湿度为40%、供热量约为5.60×106KJ/h的热空气通入流体管道主管20内，热空气由流体管道支管21上均匀分布的气孔直接喷至米发糕上，保证热空气与物料均匀接触，通过温度控制装置，保温库体10内的温度维持在（60±2）℃，通过多通道温度测试仪测试，8个探头的温度值为(60±2)℃，即保温库体10内的温度分布均匀，达到米粉的干燥工艺要求。干燥过程中的湿气由排风扇113以40m3/min的风速排出。待干燥的米粉随托盘由第一台装置的进料口送入，其初始温度约为20℃，含水量约为56.4%，单根米粉的直径约为2mm，随输送网带100螺旋输送，约120min后，米粉被热空气干燥，含水量降至24.7%，随后由装置出料口输出，送入下一台螺旋式食品干燥装置。第二阶段的干燥，流体管道主管20内通入的是温度为45℃、湿度为27%、供热量约为1.85×105KJ/h，干燥过程与第一阶段相同，约120min后由装置出料口输出，进入下一工序。待干燥的米粉连续的由第一台装置的进料口输入，经两段干燥后由第二台装置的出料口连续输出，形成连续的工作循环，达到连续加工的要求。
实施例5应用方式例列表
采用实施例1构建的螺旋式食品加热、冷却或干燥装置还可应用于其它食品的加工，如下：
（一）本发明适宜加工产品举例
1、蒸馒头
（1）原料：面粉、糖、水、酵母、发酵粉
（2）工艺：
A.按比例将面粉、水、发酵粉和糖混合成面团，静置发酵；
B.馒头成型，装盘，在醒发箱内醒发约30min；
C.100℃蒸制约15min。
2、粉蒸肉
（1）原料：五花肉、米粉、料酒适量、酱油、白糖、盐、胡椒粉、姜、冰糖、味精
（2）工艺：
A.五花肉洗净，切片；
B.按比例将料酒、白糖、生抽、盐、姜将肉拌匀后腌制约20min，让五花肉充分入味；
C.肉腌制好后，倒入蒸肉粉搅拌均匀，然后装盘，撒上葱末；
D.100℃蒸制约30min。
3、清蒸武昌鱼
（1）原料：武昌鱼、葱、姜、蒸鱼豉油、盐、白酒、花椒、剁椒、食用油
（2）工艺：
A.武昌鱼去鳞，除内脏，腮，打理干净；
B.按比例将葱，姜、鱼混合，洒上料酒腌渍约30min，把腌渍好的武昌鱼焯水；
C.装盘，100℃蒸制约15min。
4、蒸甘薯
（1）原料：甘薯
（2）工艺：
A.将甘薯洗净去皮，切片状或斜切成块状；
B.装袋，封口，100℃蒸制约30min。
5、粉蒸藕
（1）原料：莲藕、米粉、姜末、白糊椒粉、剁椒、小葱、白醋
（2）工艺：
A.莲藕削皮切成粗细一致的小条(宽、厚约1cm)；
B.按比例稀释白醋，用稀释液浸泡、洗净莲藕；
C.莲藕沥干水份，加入盐、白糊椒粉、剁椒、米粉、小葱，拌匀，使莲藕能均匀沾上调料；
D.装袋，封口，100℃蒸制约30min。
6、蒸米饭
（1）原料：大米，水（米、水质量比=1:1.2）
（2）工艺：
A.大米洗净；
B.米水按质量比1:1.2混合；
C.装盘，100℃蒸制约30min。
（二）本发明产品种类及应用的工艺要求
表产品种类及应用的工艺要求
注：以上蒸煮盒、蒸煮袋均为PVDC材质。
Claims (4)
1.一种螺旋式食品加热、冷却或干燥装置，包括一个保温库体（10）和一个单螺旋输送装置，所述的单螺旋输送装置包括横杆（40）、转毂（50）、螺旋塔（60）、温度传感器（70）、输送网带（100）、张紧轮（110）和排水槽（120），其特征在于，它还包括流体管道主管（20）、流体管道支管（21）、弧形盖板（30）、冷凝水导流板（80）、冷凝水导流板支架（90）和排风扇（113），所述的流体管道主管（20）上设有与外部介质连通的接口，流体管道主管（20）与流体管道支管（21）为横向刚性联接；所述流体管道支管（21）上均布有喷气孔；横杆（40）与流体管道主管（20）为刚性联接并形成支撑架；所述的输送网带（100）与水平面的夹角为2～8°，所述的输送网带（100）呈螺旋状分布于流管道支管（21）上；所述的弧形盖板（30）安装于所述的横杆（40）下方；所述冷凝水导流板支架（90）刚性联接于流体管道支管（21）上，冷凝水导流板（80）活动安装于冷凝水导流板支架（90）上；所述排风扇（113）安装于保温库体（10）上。
2.根据权利要求1所述的螺旋式食品加热、冷却或干燥装置，其特征在于所述的介质为恒温空气，包括蒸汽、冷气或热空气。
3.权利要求1或2所述的装置在食品加热、冷却或干燥中的应用。
4.权利要求3所述的应用，其特征在于所述的食品包括：粮食类食物米饭、米粉、米发糕、馒头和年糕；肉食、水产品类食物粉蒸肉和清蒸鱼，以及蔬菜类食物甘薯、山药和藕。
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