CN1060624C - 豆奶制作工艺及其小型自动豆奶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品机械，尤其是指一种能连续出豆奶的豆奶机。包括分别安装在机架上的磨浆装置、预热装置、杀菌装置、贮存装置及均质装置，各装置利用管道相互联接，在均质装置中，定子的右端与电动机紧固联接，转子紧固在电动机的转轴上，在定子与转子的壁上均有通孔，定子的左端联接带进口的端盖，外面安装外套，在外套与定子间有外腔，转子内有内腔，进口与内腔连通，外腔与安装在外套上的出口连通，在转轴与定子间有机械密封。

Description

豆奶制作工艺及其小型自动豆奶机

本发明涉及食品机械，尤其是指一种能连续出售豆奶的工艺及其豆奶机。

随着人民生活水平的提高，作为传统豆类饮品的豆浆由于存在豆腥味、豆渣粒和涩嘴等缺陷而正逐步被优质可口的豆奶所取代。豆奶的主要特点在于大豆经过浸泡、湿磨、除粗粒豆渣，配料、均质、杀菌、除豆腥味等工序加工成的口感细腻、香浓美味的营养佳品。设计一种使用方便的小型豆奶机来装备游乐场所、宾馆、饭店以及大专院校学生食堂，向人们提供鲜美可口、现场制作的即食豆奶热饮，将会受到广大消费者的欢迎。现在的豆奶机存在的主要问题是：1、工艺安排不合理、结构过于复杂；2、采用胶体磨作为均质部件，设备投资费用大且清洗困难；3、采用电加热器加热夹套内的水，然后，用水的热量传导给内层罐里的液体，这使水受压力制约，温度不能太高，温差小、传热效率底，而且，夹套须制作成压力容器，设备投资大。

本发明的目的是设计一种工艺和结构新颖、使用方便、造价低廉、采用导热油作为传热介质、微型高剪切均质泵均质物料的豆奶制作工艺及其小型自动豆奶机。

在其主要技术方案中的制作工艺为a、磨浆：将水和已经热水浸泡8-12小时的大豆同时置于磨浆装置内磨浆，至大豆全部磨成豆浆为止；b、预热：把豆浆置于预热罐内预热至55℃-70℃，同时，打开均质泵，将预热罐内的豆浆通过均质泵进行搅拌和剪切；c、杀菌：经预热的豆浆置于杀菌罐内加热至95-100℃后保温15-20分钟，在保温的同时打开均质泵进行搅拌和剪切，并定时打开真空泵，抽除罐内物料的豆腥味；d、贮存：杀菌处理后的豆奶置于贮存罐内在80-95℃的温度下保存待饮用。

所用的设备包括分别安装在机架上的磨浆装置、预热装置、杀菌装置、贮存装置及均质装置等，各装置利用管道相互联接，在均质装置中，定子的的右端与电动机机体紧固联接，转子紧固在电动机的转轴上，在定子与转子的壁上均有通孔，并且，定子内表面与转子的外表面之间有很小的间隙，定子的右端联接带有进口的端盖，外面安装外套，在外套与定子间有外腔，转子内有内腔，进口与内腔连通，外腔与安装在外套上的出口连通，在转轴与定子间有机械密封；杀菌装置中，杀菌罐的外面为保温层及外包层，导热油放在保温层内衬与杀菌罐之间，在底部利用电加热器座安装可分别控制的大小两组油用电加热器，其加热管位于导热油中，杀菌罐上面的上盖联接抽真空接管及放空电磁阀，安装在机架上的真空泵利用管道与接管连通。在预热装置中，预热罐的周围安装保温层及外包层，在保温层的内衬与预热罐间放置导热油，并在底部利用电加热器座安装油用电加热器，加热器中的加热管位于导热油中，预热罐上面的上盖上联接把手与排浆接头，并利用管道使排浆接头与磨浆装置连通。

在贮存装置中，贮存罐的外面为保温层与外包层，在贮存罐的底部与保温层内衬的底部构成的空腔内安装电加热器，在贮存罐的上盖上联接把手，在该罐的侧面安装放料阀，底部安装放液阀。

在磨浆装置中，安装在底板上的桶形机壳的底部利用推力轴承联接转轴转轴的上端紧固联接壁上带有通孔的旋转斗，下端联接传动轮，在旋转斗内的底部安装下磨盘及布料器，在机壳上面的机盖中部对应于下磨盘的位置利用磨轮座联接内部带有空腔的上磨盘，在磨轮座外放置能使上磨盘的工作面紧贴在下磨盘工作面上的弹簧，中空的磨轮座上面安装连通的加料斗，下面与上磨盘的空腔连通，在机壳底部的侧面有出料口，该出料口利用通道与预热装置中的预热罐连通，传动轮利用传动带与安装在底板上的电动机传动轮联接，在机壳的上部设置与旋转斗连通的出渣口。

预热装置中，预热罐的底部分别利用3根管道联接过滤器、放液阀及循环水管，饮料泵的进口与循环进水管连通，出口与循环出水管连通，出水管的上端出水口位于磨浆装置中的加料斗中，并在出口端安装手控阀，饮料泵的电动机利用电机座安装在机架上，过滤器进口端联接电磁阀，在放液阀与预热罐间的管道上利用管道与均质装置的均质泵进口连通，在杀菌装置中，杀菌罐的底部利用管道与均质泵的进口连通，在该罐的上部侧壁有两个管道接口，其中的一个接口利用管道联接电磁阀，三通管后与均质泵的出口连通三通管的另一支管与电磁阀联接后再与贮存装置中的贮存罐上部连通，另一接口利用管道经电磁阀、三通管后与另一均质泵的出口连通，该三通管的另一支管利用管道经电磁阀后与预热装置中的预热罐上部连通。

本实用新型的优点是由于将所有装置均安装在一机壳内，构成一台整机因此，可在销售现场加工热饮豆奶，产品新鲜，加工直观，符合消费者心理其次，采用微型高剪切均质泵可同时达到均质，搅拌和输送的目的，并且，结构简单，成本底廉，便于清洗，再者采用导热油作为传热介质，温度高，导热性好，可在常压下操作，无须压力容器，因而设备成本较低；杀菌罐中的电加热器分成大、小两组，可根据需要打开各电加热器开关，节约用电。所用工艺流程比较合理，设备排列紧凑、体积小、适用性强。

图1为本发明的结构图。

图2为图1的左视图。

图3为图4的左视图。

图4为磨浆装置图。

图5为图6的左视图。

图6为均质装置图。

图7为工艺流程图。

如图所示：机架5由支杆焊接而成，在机架底部联接支撑脚1，在机架的左端利用支座9安装预热装置，中部上方安装杀菌装置，右侧上方利用支座9安装贮存装置，右下方安装均质装置，左上方利用磨浆机座18安装磨浆装置20，豆渣收集器19安装于磨浆装置20侧面，杀菌装置下方的机架上利用电机座33安装真空泵30的电动机。

磨浆装置的机壳43利用底板41安装在机架5上，电动机65利用联接板76及螺栓77、螺钉75安装在底板41上，在机壳43的中部利用推力轴承46及定位环6 6、挡环44、轴瓦45安装转轴81，带轮83利用键82，螺钉80安装在转轴81的下端，旋转斗57的底部下面利用螺钉48安装在转轴的上端，旋转斗的壁上均布通孔，内部衬一层滤网58，以便旋转斗内的浆料经通孔进入旋转斗下部与机体47间的下腔内时，能将豆渣之类过滤掉，在旋转斗的底部上面利用螺钉62紧固圆盘形的布料器63及下磨盘49，机体43的上面安装机盖53，中空的磨轮座61利用螺母54安装在机盖53的中部，并在机盖与磨轮座间设置轴向的导向平键60，在螺母54上联接两个手柄55，在磨轮座的下端利用螺钉64联接中部带弧形空腔的上磨盘50，在磨轮座61下端与机盖53间的磨轮座外套有弹簧59，加料斗56安装在磨轮座的上端，加料斗内的物料通过磨轮座的中部到达上磨盘的弧形空腔内，以便在上、下磨盘间磨成浆料，上磨盘在弹簧作用下，紧贴在下磨盘上，在机体43与机盖53之间的侧面利用螺钉52联接与旋转斗上部空腔连通的出渣口51，以便将旋转斗内的豆渣引至豆渣收集器19内，在机壳的底部侧壁利用垫片、螺钉68联接与机壳下腔连通的出料口69，在电动机的转轴上利用键73、螺钉32紧固皮带轮74，并利用三角皮带42将皮带轮83与74相互联接，在两个带轮外，利用螺钉70联接带轮罩71。在旋转斗的上缘与机体的接触处有迷宫式密封装置

预热罐15的外围联接内衬11，内衬外为保温层18及外包层10，内衬内为导热油12，在预热罐15的底部与内衬11间放置油用电加热器7，该电加热器7利用电加热器座6安装在内衬与外包层的侧面，其加热管位于导热油中，预热罐14的上部联接可开启的上盖15，底部联接3根管道，在上盖上联接把手16及排浆接头17，联接在排浆接头17上的管道伸至放料口69的下方。以便磨浆装置中的浆料能流至预热罐内。在预热罐的侧面安装有液位计13及温控器21，以便自动控制液位及温度，预热罐底面的3根管道中一根联接过滤器4、电磁阀3-3后联接饮用进水管，中间一根联接放液阀2，以便于放空预热罐内的物料，进行清洗等，在放液阀2与预热罐间的管道上利用三通管26-2联接与均质泵32′的进口连通的管道，均质泵32′的出口利用管道与三通管26-3联接，三通管26-3的另两个接口分别与电磁阀3-1及3-2联接后再与预热罐14及杀菌罐23连通，在均质泵32′的作用下，对预热罐内的物料3循环均质、搅拌，然后，关闭电磁阀3-1，打开3-2，使物料进入杀菌罐内。剩下的一根管道利用管道37与饮料泵35的进口连通，饮料泵35的出口利用管道36与位于加料斗56上方的手控阀22连通，以便将预热罐中的物料送至加料斗内，供磨浆时用。饮料泵35的电动机利用电机座33安装在机架5上。

杀菌罐23的外围与预热罐一样联接有内衬、保温层及外包层，底部同样安装油用电加热器，但有分别控制的大、上两组电加热元件，以便供高温杀菌及低温保温时用，在杀菌罐的侧壁也安装有用于控制液位及温度的液位计13与温控器21，在杀菌罐23上面的上盖15上联接有把手16、放空电磁阀24及抽真空接管25，安装在机架上的真空泵34利用管道与接管25连通，真空泵用于杀菌时将豆浆内的豆腥味抽掉，放空电磁阀用于在杀菌罐内不需要负压时，对罐内通气。在杀菌罐23的底部联接与罐内连通的管道，该管道利用三通管26-4与均质泵32的进口连通，三通管26-4的另一出口接放液阀，以便必要时放空杀菌罐内的物料，均质泵32的出口利用三通管26-1及电磁阀3-4与杀菌罐的侧壁连通，该三通管26-1的另一端利用管道及电磁阀3-5与贮存罐27连通，杀菌罐内的物料可在均质泵32带动下，循环剪切、均质、杀菌、经一段时间后，关闭电磁阀3-4，打开电磁阀3-5，便可将杀菌罐内的物料送至贮存罐内。

贮存罐27的四周覆盖有保温层8及外包层10，在其底部与保温层内衬间放置片式电加热器29，在罐的侧壁安装液位计13与温控器21，在侧壁底部安装放料接管30及放料阀31，在上盖15上联接把手16，在底面联接放液阀，贮存罐主要用于贮存及保温由杀菌罐来的豆奶，以便向顾客连续地提供清洁、卫生的高品位豆奶。图1中的28为安装在机架上的控制箱。

均质泵32′、32的电动机分别利用电机座33安装在机架5上，其中的定子86紧固在电动机84的壳体上，转子91利用螺母94、键95紧固在轴套89上的左端，轴套的右端利用键85、螺钉87紧固在电动机的转轴上，定子的外面利用螺栓97联接外套90，带有进口100的端盖93联接在外套左端，在端盖与定子的接触处设置密封圈96，在定子与转子的壁上有通孔98，物料经进口进入转子的内腔101后经通孔98至位于定子与外套间的外腔99内，再经安装在外套上的出口102排出。在轴套89与定子的接触处设置机械密封88。转子与定子间有很小的间隙，转子转动时，在豆奶经过该间隙由内腔进入外腔的过程中被剪切而达到均质的目的。

其工艺过程为：

a、磨浆：将水和已经热水浸泡8-12小时的大豆同时置于磨浆装置内磨浆，至豆全部磨成豆浆为止，其中，大豆的浸泡时间依水温而定，要求是浸到所有大豆全部发胖为止。

b、预热：把豆浆置于预热罐内预热至55℃-70℃，时间15-20分钟，同时，打开均质泵，将预热罐内的豆浆进行搅拌和剪切。

c、杀菌：经预热的豆浆置于杀菌罐内加热至95-100℃后保温15-20分钟，在保温的同时打开均质泵进行搅拌和剪切在此期间间断地打开真空泵，抽除罐内物料的豆腥味。

d、贮存：杀菌处理后的豆奶置于贮存罐内，在80-95℃的温度内保存待用。

具体工作过程为：打开电磁阀3-3，使饮用水经过滤器4进入预热罐14中在达到预定液位后，液位计13发信号关闭电磁阀3-3。预热罐底部的电加热器7通电来加热导热油12，在常压下，用150℃以上的导热油来预热预热罐内液体。把预先浸泡过的定量大豆放入磨浆机的料斗56内供磨浆用，开动饮料泵35，把预热罐中的液体泵入磨浆机的料斗中，流量大小由手控阀22来调节开动磨浆机对大豆磨浆粗豆渣排到豆渣收集器19内，细豆渣随同豆液一道流入预热罐中，大豆磨完后，关闭饮料泵和磨浆机，等待下批料的操作，关闭电磁阀3-1，打开3-2，启动均质泵32′，把预热罐中的豆液连同添加料一道泵送到杀菌罐23中进行蒸煮杀菌，将电磁阀3-5关闭，电磁阀3-4打开，启动均质泵32，就可使豆液在加热蒸煮杀菌的同时，对豆液进行循环均质和搅拌，当杀菌罐内豆液达到沸腾温度时，杀菌罐底部的大功率电加热器7关闭，小功率保温电加热器7′继续对豆液加热，使豆液的杀菌温度不变。在豆液蒸煮杀菌期间，真空泵34定时启动，以抽除杀菌罐内的豆腥味，并使预热罐内的电加热器通电，均质泵32′对预热罐内的下一批已磨好的豆液进行循环搅拌。当杀菌时间到时，把电磁3-4关闭，3-5打开，均质泵把杀菌罐内的豆奶送入贮存罐27内，接通罐27底部的片式加热器29，对贮存罐豆奶进行保温，旋开放料阀31，便可放出香甜可口的热豆奶，当贮存罐内的液位低于一定位置或温度过高时，加热器29断电，液位超过预定液位时，杀菌罐内液体不能送入贮存罐内，当杀菌罐内液体尚未排完时，预热罐中的液体也不能送入杀菌罐内。通过温度控制，液位控制和时间控制等手段，即能达到自动控制的目的，电子自动控制技术为现有的普通技术，在此不予详述。油用电加热器为外购件，其结构是外层为耐高温的金属管，内部为电阻丝以及用于固定与绝缘的材料。

Claims (9)

1．豆奶制作工艺，其特征是a、磨浆：将水和已经热水浸泡8-12小时的大豆同时置于磨浆装置内磨浆，至大豆全部磨成豆浆为止；

b、预热：把豆浆置于预热罐内预热至55℃-70℃，同时打开均质泵，将预热罐内的豆浆进行搅拌剪切；

c、杀菌：经预热的豆浆置于杀菌罐内加热至95-100℃ 后保温15-20分钟，在保温的同时打开均质泵进行搅拌和剪切，并定时打开真空泵，抽除罐内物料的豆腥味；

d、贮存：杀菌处理后的豆奶置于贮存罐内，在80-95℃的温度下保存待饮用。

2、一种小型自动豆奶机，包括分别安装在机架(5)上的磨浆装置、预热装置、杀菌装置、储存装置及均质装置，各装置利用管道相互连接，其特征是在杀菌装置的杀菌罐底部安装油用电加热器，所用的传热介质为导热油。

3、根据权利要求2所述的设备，其特征是在杀菌装置中，杀菌罐(23)的外面为保温层(8)及外包层(10)，导热油(12)放在保温层内衬与杀菌罐(23)之间，在底部利用电加热器座(6)安装油用电加热器(7)、(7′)，其加热管位于导热油(12)中，杀菌罐(23)上面的上盖(15)联接抽真空接管(25)及放空电磁阀(24)，安装在机架上的真空泵(34)利用管道与接管(25)连通。

4、根据权利要求2所述的设备，其特征是在预热装置中，预热罐(14)的周围安装保温层(8)及外包层(10)，在保温层(8)的内衬与预热罐间放置导热油(12)，瓶底部利用电加热器座(6)安装油用电加热器(7)，加热器中的加热管位于导热油(12)中，预热罐(14)上面的上盖(15)上联接把手(16)与排浆接头(17)，并利用管道使排浆接头与磨浆装置连通。

5、根据权利要求2所述的设备，其特征是在贮存装置中，贮存罐(27)的外面为保温层(8)与外包层(10)，在贮存罐(27)的底部与保温层内衬的底部构成的空腔内安装电加热器(29)，在贮存罐(27)的上盖(15)上联接把手(16)，在罐(27)的侧面安装放料阀(31)，底部安装放液阀(2)。

6、根据权利要求2所述的设备，其特征是在磨浆装置中，安装在底板(41)上的桶形机壳(43)的底部利用推力轴承(46)联接转轴(81)，转轴的上端紧固联接壁上带有通孔的旋转斗(57)，下端联接传动轮(83)，在旋转斗内的底部安装下磨盘(49)及布料器(63)，在机壳上面的机盖(53)中部对应于下磨盘的位置利用磨轮座(61)联接内部带有空腔的上磨盘(50)，在磨轮座外放置能使上磨盘(50)的工作面紧贴在下磨盘工作面上的弹簧(59)，中空的磨轮座(61)上面安装连通的加料斗(56)，下面与上磨盘(50)内的空腔连通，在机壳(42)底部的侧面有出料口(69)，该出料口利用管道与预热装置连通，传动轮(83)利用传动带(42)与安装在底板(41)上的电动机(65)的传动轮(74)联接在机壳(43)的上部设置与旋转斗(57)连通的出渣口(11)。

7、根据权利要求2所述的设备，其特征是在均质装置中，定子(86)的右端与电动机(84)紧固联接，转子(91)紧固在电动机(84)的转轴上，在定子(86)与转子(91)的壁上均有通孔(98)，并且定子内表面与转子的外表面之间有很小的间隙，定子的外面安装外套(90)，在定子与外套的左端联接带有进口(100)的端盖(93)，在外套与定子间有外腔(99)，转子内有内腔(10)，进口(100)与内腔(101)连通，外腔(99)与安装在外套(9)上的出口(102)连通，在转轴与定子(86)间有机械密封(88)。

8、根据权利要求2所述的设备，其特征是在预热装置中，预热罐(14)的底部分别利用3根管道联接过滤器(4)、放液阀(2)及循环进水管(37)，饮料泵(35)的进口与循环进水管(37)连通，出口与循环出水管(36)连通，出水管(36)的上端出水口位于磨浆装置中的加料斗内，并在出口端安装手控阀(22)饮料泵(35)的电动机利用电机座(33)安装在机架(5)上，过滤器(4)的进口端联接电磁阀(3)，在放液阀(2)与预热罐(14)间的管道上利用管道与均质装置中的均质泵(32)的进口连通。

9、根据权利要求2所述的设备，其特征是在杀菌装置中，分别利用管道与均质泵(32)、(32′)的出口连通，罐(23)的上部侧壁有两个管道接口，其中，一个接口利用管道联接电磁阀(3)、三通管后与均质泵(32)的出口连通，三通管的另一支管与电磁阀(3)联接后再与贮存装置中的贮存罐上部连通，另一接口利用管道经电磁阀、三通管后与均质泵(32′)的出口连通，该三通管的另一支管利用管道经电磁阀后与预热装置中的预热罐上部连通。

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