CN104946513A - 颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法，其中的颗粒速冻成型设备包括从上向下延伸的导流通道(4)，还包括能够挤出物料液滴并使所述物料液滴落至所述导流通道(4)的物料挤出装置(2)以及能够对应所述导流通道(4)排放液氮的液氮供应装置(3)。通过本发明提供的颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法来制造冷冻颗粒，冷冻颗粒之间不容易产生粘连，所制得的冷冻颗粒分离度好，成品颗粒均匀，利于提高产品质量。

Description

颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法

技术领域

本发明涉及冷冻颗粒生产技术领域，具体地，涉及一种颗粒速冻成型设备及颗粒冷冻成型方法。

背景技术

在酸奶及乳酸菌饮料的生产过程中，高品质的发酵剂是保证产品质量的前提。历史上，发酵剂的制备可分为四个发展阶段，即：天然发酵剂阶段、传统液体发酵剂阶段、冷冻浓缩干燥发酵剂阶段、深冷发酵剂阶段。

随着冷链运输技术的进步及生产企业对于发酵剂品质要求的提高，使用液氮深冷技术制备的直投式发酵剂开始逐渐的受到市场的亲睐。液氮深冷法主要是将菌体与保护剂形成菌体溶液，利用液氮为冷却介质，使菌体溶液以液滴的形式与液氮直接接触，在极短的时间内使液滴冻结形成颗粒。液氮深冷技术的冻结速度快，产品品质好，能耗小、安全性高，生产成本低，是一种很有前景的绿色食品冷加工技术。而且液氮深层冷冻制得的发酵剂有发酵剂菌体存活率高、发酵速度快、发酵剂原有的产香性能可保持等优点。

但是，现有技术中所采用的液氮深冷技术来冻结菌体的方法，刚滴入液氮的菌体液滴在与液氮接触过程中，很容易产生粘连，从而影响生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法，该颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法可避免冷冻成型的颗粒之间产生粘连，利于提高产品质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种颗粒速冻成型设备，所述颗粒速冻成型设备包括从上向下延伸的导流通道，还包括能够挤出物料液滴并使所述物料液滴落至所述导流通道的物料挤出装置以及能够对应所述导流通道排放液氮的液氮供应装置。

优选地，所述物料挤出装置包括对应所述导流通道设置的多个挤料孔，所述物料液氮供应装置包括对应所述导流通道设置的多个排液槽，多个所述挤料孔对应于多个所述排液槽之间的空间设置。

优选地，所述导流通道为多个，多个所述挤料孔和多个排液槽分别分为多组，每个导流通道对应一组所述挤料孔和一组所述排液槽。

优选地，所述导流通道包括由多个彼此倾斜的导流板首尾相接形成的弯折结构。

优选地，所述导流通道设置成宽度从上至下缩小。

优选地，所述颗粒速冻成型设备还包括具有多个排液孔的排液导料板，所述排液导料板承接在所述导流通道的底端，并倾斜向下延伸。

优选地，所述排液导料板的底端设置有收集装置，所述收集装置包括设置在所述排液导料板底端的收集盘以及能够使得所述收集盘在水平方向来回移动的移动机构。

优选地，所述移动机构包括连杆以及能够旋转的转盘，所述连杆的一端铰接在所述收集盘上，另一端铰接在所述转盘的非中心位置。

优选地，所述颗粒速冻成型设备还包括具有入口和出口的主机仓，所述导流通道设置在所述主机仓内，所述物料挤出装置和所述液氮供应装置设置在所述主机仓的所述入口处。

优选地，所述主机仓的底部设置有液氮池，所述液氮池与所述液氮供给装置之间设置有用于在所述液氮池与所述液氮供给装置之间形成液体循环的液泵。

优选地，所述液氮池连通有补液装置和/或所述液氮池中设置有液位计。

优选地，所述出口处设置有排风装置。

优选地，所述主机仓的壳体上设置有保温层。

本发明的另一方面还提供一种颗粒速冻成型的方法，所述方法包括：

挤出物料液滴并使所述物料液滴下落至从上至下延伸设置的导流通道，同时向所述导流通道排放液氮，使得所述物料液滴和所述液氮沿所述导流通道同时下滑。

优选地，所述方法还包括：在所述物料液滴和所述液氮下滑后，从所述液氮中筛选并收集冷冻成型的颗粒。

优选地，所述方法还包括：通过收集盘来收集所述颗粒，并且在收集过程中使所述收集盘来回移动。

优选地，所述方法还包括：在从所述液氮中筛选冷冻成型的所述颗粒后，使液氮循环至所述导流通道。

通过本发明提供的颗粒速冻成型设备和颗粒速冻成型方法制造冷冻颗粒，由于冷冻颗粒的制备是通过物料液滴与液氮在导流通道中一起下滑时，通过物料液滴与液氮接触而冷冻成型的，各物料液滴在导流通道下滑的过程中进行冻结不容易产生粘连，因此，本发明提供的颗粒速冻成型设备及颗粒速冻成型方法来制造冷冻颗粒，能提高颗粒的分离度，使得成品颗粒均匀，提高产品质量，从而有效解决了现有技术中制造的冷冻颗粒之间容易产生粘连，影响产品质量的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一个实施方式中提供的颗粒速冻成型设备的结构示意图；

图2为物料挤出装置和液氮供应装置配合安装的结构示意图；

图3为物料挤出装置的结构示意图(从底部看)；

图4为液氮供应装置的结构示意图；

图5为第一导流板的结构示意图；

图6为第二导流板的结构示意图；

图7为第三导流板的结构示意图；

图8为排液导料板的结构示意图。

附图标记说明

1-主机仓；            11-入口；

12-出口；             13-液氮池；

14-液位计；           2-物料挤出装置；

21-挤料孔；           22-物料管路；

3-液氮供应装置；      31-排液槽；

32-液氮管路；         4-导流通道；

41-第一导流板；       42-第二导流板；

43-第三导流板；       5-排液导料板；

6-收集装置；          61-收集盘；

62-转盘；             63-连杆；

7-液泵；              8-液氮补料管；

9-排风装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，本发明中使用的如“上、下、内、外”等指示方位或位置关系的词均是基于产品在使用状态时的方位或位置关系。

本发明提供一种颗粒速冻成型设备，如图1所示，该颗粒速冻成型设备包括从上向下延伸的导流通道4，还包括能够挤出物料液滴并使所述物料液滴落至导流通道4的物料挤出装置2以及能够对应所述导流通道4排放液氮的液氮供应装置3。

本发明技术方案的核心在于通过设置物料挤出装置2和液氮供应装置3，使物料液滴和液氮均下落至导流通道4中，物料液滴和液氮落至导流通道4中时相互接触，在接触到物料液滴瞬时速冻成型，并在下滑的过程中完成冻结，形成冷冻颗粒。

本发明提供的颗粒速冻成型设备结构简单，易于维护，成本低且实用。而且，该设备是在物料液滴与液氮在导流通道4中一起下滑时，通过物料液滴与液氮接触而冷冻成型的。各物料液滴在导流通道4下滑的过程中进行冻结不容易产生粘连，因此，利用本发明提供的颗粒速冻成型设备来制造冷冻颗粒，能提高颗粒的分离度，使得成品颗粒均匀，利于提高产品质量，从而有效解决了现有技术中制造的冷冻颗粒之间容易产生粘连，影响产品质量的问题。

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本实施方式提供的颗粒速冻成型设备还包括具有入口11和出口12的主机仓1，导流通道4设置在主机仓1内，物料挤出装置2和液氮供应装置3设置在主机仓1的入口11处，物料挤出装置2能够对应导流通道4挤出液滴，以及液氮供应装置3能够对应导流通道4排出液氮。

物料挤出装置2以及液氮供应装置3的结构如图2-图4所示，物料挤出装置2包括对应导流通道4设置的多个挤料孔21，液体物料从物料管路22进入到各挤料孔21，并从各个挤料孔21挤出形成多个物料液滴，物料液滴可自由落体下落至导流通道4上；物料液氮供应装置3包括对应导流通道4设置的多个排液槽31，液氮从液氮管路32进入到各液氮槽31中，从各液氮槽31中自由落体下落至导流通道4。其中，多个挤料孔21对应于多个排液槽31之间的空间设置。

本实施方式中，优选地，导流通道4设置有多个，多个挤料孔21和多个排液槽31分别分为多组，每个导流通道4对应一组挤料孔21和一组排液槽31。通过将挤料孔21和排液槽31分为多组，并将各组分配给不同的导流通道4，这样可避免较多的物料液滴落入一个导流通道4，从而能更好地分离冷冻成型的颗粒，更好地避免各颗粒之间产生粘连。

更优选地，如图2和图4所示，多个挤料孔21分为多排，呈阵列布置，排液槽31为并行设置的多个，每排挤料孔21对应于排液槽31之间的空间，即每排挤料孔21与每排排液槽31间隔设置。本实施方式中每个导流通道4对应一排挤料孔21及一个排液槽31，挤料孔21及排液槽31均沿导流通道4的宽度方向布置。

本实施方式中，每个导流通道4包括由多个彼此倾斜的导流板首尾相接形成的弯折结构。将导流通道4设置为弯折结构，能够增长导流通道4的长度，使得冷冻颗粒在足够长的通道中下滑以达到完全冻结，同时还能够节省导流通道4所占用的空间。

每个导流通道4具体是由第一导流板41、第二导流板42和第三导流板43首尾相接形成，第一导流板41、第二导流板42和第三导流板43的结构分别如图5、图6及图7所示。其中，第二导流板42呈上宽下窄的梯形结构，且第二导流板42的上端与第一导流板41的下端宽度相同，第二导流板42的下端与第三导流板43的上端宽度相同，这样，在三个导流板首尾相接后，形成的导流通道4的宽度为从上至下缩小，导流通道4的宽度从上至下缩小设置，是为使得液氮在导流通道4下落的过程中始终保持在一定深度，而不会因液氮在导流通道4下滑过程中由于蒸发或泄漏等原因而逐渐变浅，从而保证冷冻颗粒在下滑过程中始终与液氮充分接触。

当然，导流通道4的设置并不限于本实施方式中的设置，在其它实施方式中，导流通道4也可以由二个导流板或更多个导流板构成，也不限于仅将第二导流板42设置为梯形结构，如还可将每个导流板均设置为梯形，从而使得导流通道4的宽度从上至下缩小。

主机仓1内还设置有排液导料板5，如图1和图8所示，排液导料板5具有多个排液孔，承接在导流通道4的底端，并倾斜向下延伸。液氮裹挟着冷冻成型的颗粒沿导流通道4下滑，在落至排液导料板5，并沿排液导料板5下滑过程中，液氮经排液导料板5的排液孔排出，从而筛选出冷冻成型的颗粒。

排液导料板5的底端设置有收集装置6，筛选出的冷冻颗粒可沿排液导料板5下落至收集装置6中。其中，收集装置6包括设置在排液导料板5底端的收集盘61以及能够使得收集盘61在水平方向来回移动的移动机构，收集盘61来回移动能够使得收集的颗粒均匀铺在收集盘61中，从而收集较多的颗粒。

优选地，所述移动机构包括连杆63以及能够旋转的转盘62，连杆63的一端铰接在所述收集盘61上，另一端铰接在所述转盘62的非中心位置。在转盘62旋转过程中，带动连杆63运动，以通过连杆63的运动带动收集盘61来回移动。本领域技术人员应该理解，能够带动收集盘61移动的移动机构并不限于本实施方式中的连杆63和转盘62，如还可通过设置液压机构等来驱动收集盘61来回移动。

本实施方式中，在主机仓1的底部设置有液氮池13，从排液导料板5的排液孔排出的液氮落入到液氮池13。在液氮池13与液氮供给装置3之间设置有液泵7，液氮池13中的液氮通过液泵7再输送至液氮供给装置3，液氮又通过液氮供给装置3下落至液氮池13中，由此液氮形成循环，这样不仅能够提高液氮的利用率，而且液氮的循环运行，利于实现连续生产。

此外，为避免生产过程中液氮所产生的冷气的散发，在主机仓1的壳体上设置有保温层，以减少冷气的散发。

由于生产过程中，液氮不可避免地将蒸发而损失部分的液氮，为补充损失的液氮，液氮池13连通有补液装置(图中未示)，该补液装置通过液氮补料管8与液氮池13连通，在液氮池13中的液位低于设定液位时，可通过补液装置向液氮池中补入液氮。

为获取液氮池13的液位信息，可在液氮池13中设置液位计14。优选地，液位计14可与控制装置连接，将获取的液位信息发送至控制装置，控制装置根据获取的液位信息控制补液装置向液氮池13补液，保证液氮池的液位。

此外，在主机仓1的出口12处设置有排风装置9，以排放冷冻颗粒生产过程中液氮蒸发产生的氮气。排风装置9具体设置在收集盘61的下方。

本发明另一方面还提供一种颗粒速冻成型方法，该方法包括：挤出物料液滴并使所述物料液滴下落至从上至下延伸设置的导流通道4，同时对应所述导流通道4排放液氮，使得所述物料液滴和所述液氮沿所述导流通道4同时下滑。

通过本发明提供的颗粒速冻成型方法制作冷冻颗粒，由于物料液滴是沿导流通道4在下滑的过程中与液氮接触并冷冻形成颗粒的，制作的冷冻颗粒不容易产生粘连，能够提高颗粒的分离度，使得成品颗粒均匀，从而提高了产品质量，由此解决了现有技术中通过深冷法制造的冷冻颗粒容易产生粘连的问题。

该颗粒速冻成型方法还包括：在所述物料液滴和所述液氮下滑后，从所述液氮中筛选并收集冷冻成型的颗粒；

其中，所述冷冻颗粒是通过收集盘61收集，并且在收集过程中可使所述收集盘61来回移动。

在从液氮中筛选冷冻成型的颗粒后，再使液氮循环至导流通道4，循环使用液氮，不仅提高了液氮的利用率，而且还利用生产的连续进行。

由于在生产冷冻颗粒的过程中，液氮会产生氮气，因此，所述方法还包括排放所述液氮在冷冻过程中形成的氮气。

本发明提供的颗粒速冻成型方法可通过上述的颗粒速冻成型设备来实现，具体见上述描述，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述颗粒速冻成型设备包括从上向下延伸的导流通道(4)，还包括能够挤出物料液滴并使所述物料液滴落至所述导流通道(4)的物料挤出装置(2)以及能够对应所述导流通道(4)排放液氮的液氮供应装置(3)。

2.根据权利要求1所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述物料挤出装置(2)包括对应所述导流通道(4)设置的多个挤料孔(21)，所述物料液氮供应装置(3)包括对应所述导流通道(4)设置的多个排液槽(31)，多个所述挤料孔(21)对应于多个所述排液槽(31)之间的空间设置。

3.根据权利要求2所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述导流通道(4)为多个，多个所述挤料孔(21)和多个所述排液槽(31)分别分为多组，每个导流通道(4)对应一组所述挤料孔(21)和一组所述排液槽(31)。

4.根据权利要求1所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述导流通道(4)包括由多个彼此倾斜的导流板首尾相接形成的弯折结构。

5.根据权利要求1所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述导流通道(4)设置成宽度从上至下缩小。

6.根据权利要求1所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述颗粒速冻成型设备还包括具有多个排液孔的排液导料板(5)，所述排液导料板(5)承接在所述导流通道(4)的底端，并倾斜向下延伸。

7.根据权利要求6所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述排液导料板(5)的底端设置有收集装置(6)，所述收集装置(6)包括设置在所述排液导料板(5)底端的收集盘(61)以及能够使得所述收集盘(61)在水平方向来回移动的移动机构。

8.根据权利要求7所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述移动机构包括连杆(63)以及能够旋转的转盘(62)，所述连杆(63)的一端铰接在所述收集盘(61)上，另一端铰接在所述转盘(62)的非中心位置。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述颗粒速冻成型设备还包括具有入口(11)和出口(12)的主机仓(1)，所述导流通道(4)设置在所述主机仓(1)内，所述物料挤出装置(2)和所述液氮供应装置(3)设置在所述主机仓(1)的所述入口(11)处。

10.根据权利要求9所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述主机仓(1)的底部设置有液氮池(13)，所述液氮池(13)与所述液氮供给装置(3)之间设置有用于在所述液氮池(13)与所述液氮供给装置(3)之间形成液体循环的液泵(7)。

11.根据权利要求10所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述液氮池(13)连通有补液装置和/或所述液氮池(13)中设置有液位计(14)。

12.根据权利要求9所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述出口(12)处设置有排风装置(9)。

13.根据权利要求9所述的颗粒速冻成型设备，其特征在于，所述主机仓(1)的壳体上设置有保温层。

14.一种颗粒速冻成型的方法，其特征在于，所述方法包括：

挤出物料液滴并使所述物料液滴下落至从上至下延伸设置的导流通道(4)，同时向所述导流通道(4)排放液氮，使得所述物料液滴和所述液氮沿所述导流通道(4)同时下滑。

15.根据权利要求14所述的颗粒速冻成型方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述物料液滴和所述液氮下滑后，从所述液氮中筛选并收集冷冻成型的颗粒。

16.根据权利要求15所述的颗粒速冻成型方法，其特征在于，所述方法还包括：通过收集盘(61)来收集所述颗粒，并且在收集过程中使所述收集盘(61)来回移动。

17.根据权利要求15或16所述的颗粒速冻成型方法，其特征在于，所述方法还包括：在从所述液氮中筛选冷冻成型的所述颗粒后，使液氮再循环至所述导流通道(4)。