CN106172852A - 一种自动化点浆设备及点浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动化点浆设备，包括架台，反应装置，搅拌装置，加热装置，检测装置，架台用于架设反应装置和搅拌装置，反应装置用于容纳点浆所用的浆液，搅拌装置用于对浆液进行搅拌，反应装置内设置有加热装置和检测装置，用于浆液的加热和数据检测。本发明提供的设备使点浆过程可以实现全自动控制，自动加料，自动搅拌，自动加热保温，并且可以根据检测到的浆液数据，自动添加合适比例的凝固剂，大大提高了点浆效果，自动排豆腐水，自动出豆腐花，具有更高的准确性与稳定性。此外，本发明还提供一种自动化点浆方法。

Description

一种自动化点浆设备及点浆方法

技术领域

本发明涉及豆制品制造领域，尤其涉及一种豆制品制造过程中使用的自动化点浆设备及相应的点浆方法。

背景技术

豆制品是人们日常生活中常见的营养佳品。豆浆、豆腐、豆腐干、豆腐乳等豆制品的生产，一般需经过选豆、浸豆、磨豆、滤浆、煮浆、点浆、成型等7个主要步骤。具体来说，在制作过程中，需先挑选优质黄豆，将黄豆浸泡后磨成浆液，再用凝固剂如卤水点制成豆腐花，豆腐花转移至成型模具中，再压制成豆腐或进一步制成干豆腐。

在这些步骤中，最重要的步骤就是点浆，点浆过程是豆制品加工过程中浆液和凝固剂混合反应的过程。用适量的凝固剂去凝固好一定量的浆液，然后控制好浆液浓度、盐卤浓度、浆卤比例、搅拌方式、点浆温度等工艺参数，最后完成点浆过程，点浆的工艺好坏直接影响豆制品的出品率和质量。

传统的点浆过程是人工操作来完成，人工点浆方式完全依赖老师傅个人感觉，对操作者的要求较高，且即使是经验老道的操作者，也容易因环境因素、个人因素产生操作偏差，凝固剂增加量掌控不好、添加过程、搅拌过程控制不当，均有可能造成点浆失败。此外，人工点浆不适用于量大、批次多的豆制品生产过程。因而，现在亟需一种可以用于大量、多批次的豆制品生产的自动化点浆设备及点浆方法，以保证每次点浆的品质稳定、避免人工误差，提高大批量自动化生产豆制品的生产效率。

发明内容

为了保证每次点浆的品质稳定、避免人工误差，提高大批量自动化生产豆制品的生产效率，本发明提供一种自动化点浆设备，所述自动化点浆设备包括架台，反应装置，搅拌装置，加热装置，检测装置，架台用于架设反应装置和搅拌装置，反应装置用于容纳点浆所用的浆液，搅拌装置用于对浆液进行搅拌，反应装置内设置有加热装置和检测装置，用于浆液的加热和数据检测。

在本发明一实施例中，搅拌装置包括，搅拌电机、搅拌杆、搅拌头，搅拌杆连接搅拌电机与搅拌头，搅拌电机通过搅拌杆带动搅拌头转动，搅拌头可随浆液液面升降而沿搅拌杆上下活动。

在本发明一实施例中，搅拌头具有一中心通孔，搅拌杆穿过中心通孔，搅拌头与中心通孔的形状匹配。

在本发明一实施例中，搅拌杆具有一截面穿孔，搅拌头嵌于截面穿孔内，搅拌头中心与截面穿孔形状匹配。

在本发明一实施例中，搅拌头为中空设计，用以在搅拌时排开浆液产生浮力，浮力与搅拌头自身重力平衡，或者搅拌头采用密度小于浆液的材料制作。

在本发明一实施例中，反应装置包括一浆液储罐，加热装置包括一蒸汽加热器设置于浆液储罐的底部。

在本发明一实施例中，反应装置包括一浆液储罐，检测装置设置于浆液储罐的内侧壁，检测装置包括温度检测装置、液面检测装置、酸碱度检测装置和密度检测装置的至少其中之一。

在本发明一实施例中，反应装置最低处外接有一主排阀，用于将反应装置内的豆腐花排出。

在本发明一实施例中，反应装置侧壁外接有至少一工艺排水阀，用于将反应装置内的豆腐水排出。

此外，本发明的一实施例还提供一种自动化点浆方法，这种自动化点浆方法主要包括以下步骤：S1，往反应装置内泵入一特定量豆浆，检测装置实时测量豆浆的物化数据；S2，启动搅拌装置与加热装置，通过加热装置加热豆浆，待豆浆煮沸，再持续保温一特定时间；S3，根据检测装置检测到的豆浆的物化数据，自动添加与豆浆匹配的适量凝固剂，凝固剂的添加控制在一相应时间内完成；S4，停止保温和搅拌，并静置一指定时间；S5，自动开启工艺排水阀，待豆腐水排完后，工艺排水阀自动关闭；S6，自动开启主排阀，待豆腐花排完后，主排阀自动关闭。

在本发明一实施例中，豆浆的物化数据，包括豆浆的温度、密度、体积和酸碱度的至少其中之一。

本发明提供的自动化点浆设备，改变了传统豆腐生产过程中由高度依赖经验的“人工点浆”为“自动化点浆”操作：点浆时以科学数据为依据，通过调节合适的凝固剂供给来准确地进行点浆操作，大大提高了点浆效果；并且凝固剂与豆浆在所述浆液储罐内得以充分混合，使得点制的豆腐一致性、均匀性好，大大提高了豆制品的质量；实现了传统豆腐制品的加工现代化，大大提高了豆腐的生产效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的自动化点浆设备示意图。

图2为本发明一实施例提供的自动化点浆设备侧视示意图。

图3为本发明一实施例提供的自动化点浆设备俯视示意图。

图4A为本发明一实施例搅拌杆与搅拌头形状匹配示意图。

图4B为图4A沿A-A方向搅拌杆与搅拌头横截面示意图。

图5A为本发明另一实施例搅拌杆与搅拌头形状匹配示意图。

图5B为图5A沿B-B方向搅拌杆与搅拌头横截面示意图。

图6A为本发明自动化点浆设备反应装置的示意图。

图6B为本发明自动化点浆设备反应装置内部的俯视示意图。

图7为本发明一实施例提供的点浆方法示意图。

主要元件符号说明如下：

自动化点浆设备1

架台200

储罐支架210

电机支架220

操作台230

梯架240

无动力滚筒线250

接水盘260

反应装置300

浆液储罐310

罐盖320

罐盖拉手321

凝固剂添加口322

主排阀330

工艺排水阀340

搅拌装置400

搅拌电机420

防污盘422

搅拌杆430、430’

截面穿孔431

搅拌头440、440’

中心通孔441

加热装置500

蒸汽加热器510

检测装置600

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1、图2和图3，图1为本发明一实施例提供的自动化点浆设备示意图；图2为本发明一实施例提供的自动化点浆设备侧视示意图；图3为本发明一实施例提供的自动化点浆设备俯视示意图。自动化点浆设备1包括架台200，反应装置300，搅拌装置400，加热装置500，检测装置600。架台200用于架设反应装置300和搅拌装置400，反应装置300用于容纳点浆所用的浆液，搅拌装置400用于对浆液进行搅拌，加热装置500和检测装置600设置于反应装置300内，用于浆液的加热和数据检测。

具体来说，架台200通体可采用50*50的方管焊接而成，其自下而上可包括储罐支架210和电机支架220，储罐支架210用于将点浆用的反应装置300升高到一定高度，为其后续操作留出足够的下部操作空间，电机支架220用于固定点浆用的搅拌电机420。架台200还可承接一接水盘260，设置于储罐支架210下部操作空间的最下方，用于承接整个自动化点浆设备工作过程中可能产生的污水，避免对设备及自动化生产过程产生污染；一无动力滚筒线250可焊接于储罐支架210中部，位于接水盘260与反应装置300之间，方便豆制品成型模具移入移出。架台200还可自储罐支架210的一侧向外延伸出一操作台230，一梯架240搭接于操作台230一侧，操作台230及梯架240踏板可采用钢板制作，方便操作人员上下操作台230操作和检视点浆情况。

反应装置300包括浆液储罐310，浆液储罐310内壁及外壁均采用不锈钢板制作，内壁与外壁之间填充岩棉用于保温。浆液储罐310的内胆用于容纳研磨及过滤后的豆浆，其内胆有效容积约100～400L。在一实施例中，反应装置300还包括一罐盖320，盖合于浆液储罐310上开口，罐盖320可以与浆液储罐310采用相同的双层保温结构设计，可采用二片对开式结构，其上表面固定有二罐盖拉手321，方便开合罐盖320，罐盖拉手321较佳是采用隔热材料制作，例如树脂等；罐盖320还可设计有一凝固剂添加口322，用以在点浆过程中方便地添加凝固剂。在一实施例中，反应装置300还包括一主排阀330，连接于浆液储罐310底部最低点，用于排出点浆反应结束后浆液储罐310内的豆腐花。在另一些实施例中，反应装置300还包括至少一工艺排水阀340，本发明以二个工艺排水阀为例，是外接于浆液储罐310侧壁，用于点浆反应结束后浆液储罐310内的豆腐水排出；浆液储罐310上部还可设置有一豆浆输入管口(图未示)，用于泵入一定量的豆浆；也可不设置豆浆输入管口，而通过浆液储罐310上开口添加豆浆。

在一实施例中，反应装置300还可包括一凝固剂储罐(图未示)固定于浆液储罐310上方的电机支架220上，用于放置点浆需添加的凝固剂，凝固剂储罐下方设置闸阀并通过一输送管路与凝固剂添加口322连接，在另一些实施例中，也可不设置凝固剂储罐，而由操作系统控制从其他凝固剂容器中抽取适量凝固剂并通过凝固剂添加口322加入到浆液储罐310中。

搅拌电机420通过搅拌电机支架220而固定于浆液储罐310上方，搅拌杆430具有相对的两端，其上端与搅拌电机420紧密套牢，下端伸入浆液储罐310，带动搅拌头440旋转。搅拌电机420的正下方还可设置一搅拌电机防污盘422，用以防止豆浆、蒸汽等溅入搅拌电机420，同时也用以防止搅拌电机420中的油污滴入浆液储罐310中而污染豆浆。

特别地，在本发明中，搅拌杆430与搅拌头440互为独立的部件，二者通过形状上的匹配，实现搅拌电机420通过搅拌杆430带动搅拌头440转动，且搅拌头440可随浆液液面升降而沿搅拌杆430上下活动。

具体而言，可参考图4A与图4B，图4A为本发明一实施例搅拌杆与搅拌头形状匹配示意图；图4B为图4A沿A-A方向搅拌杆与搅拌头横截面示意图。在本实施例中，搅拌头440具有一中心通孔441，搅拌杆430穿过中心通孔441与搅拌头440连接。搅拌杆430的横截面与搅拌头440的中心通孔441的形状相似，在图4A中，它们均为具一切边的圆形，而搅拌杆430的横截面小于搅拌头440的中心通孔441。更准确地来说，搅拌杆430的横截面最大外径大于搅拌头440的中心通孔441的最小内径。在其他实施方式中，搅拌杆430的横截面与搅拌头440的中心通孔441的形状还可以为三角形、长方形、六边形、椭圆形、具有一凸块的圆形等。在使用过程中，搅拌头440套于搅拌杆430外侧，通过搅拌头440中心通孔441与搅拌杆430横截面嵌套图案的设计，使得搅拌电机420可以通过搅拌杆430带动搅拌头440转动，且搅拌头440还可以沿着搅拌杆430上下活动。

图5A为本发明另一实施例搅拌杆与搅拌头形状匹配示意图；图5B为图5A沿B-B方向搅拌杆与搅拌头横截面示意图。在本实施例中，搅拌杆430’上端采用闭合的形状，并与搅拌电机420紧密套牢，下端为横截面为一字形、十字形或Y字形的截面穿孔431，搅拌头440’中心嵌于截面穿孔431内，且搅拌头440’沿截面穿孔431的外侧延伸出搅拌桨而搅拌浆液。在使用过程中，搅拌头440’中心嵌于截面穿孔431内，且搅拌头430’可随所述浆液液面升降而沿所述搅拌杆430’上下活动。

为了使搅拌头440、440’在搅拌的过程中始终浮于液面上方，而不至于对液面下方正在凝固的豆腐花形成破坏，本发明一实施例提供的搅拌头440、440’为具有浮球功能的搅拌头，具体说来搅拌头440、440’可采用中空设计，在搅拌时可排开豆浆产生浮力，可以通过改变搅拌头440、440’中空腔的大小以及搅拌头440、440’的重量等参数，使产生的浮力与搅拌头440、440’自身重力平衡，则可控制搅拌头440、440’始终保持在浆液液面下一固定位置持续进行稳定的搅拌，而不会因豆浆总量、添加凝固剂量的变化而沉底破坏正在凝固的豆浆。又或者搅拌头440、440’采用密度小于浆液的材料制作，例如塑料、木材等，也可使搅拌头始终保持在液面下一固定位置稳定搅拌。

请参阅图6A与图6B，图6A为本发明自动化点浆设备反应装置的示意图；图6B为本发明自动化点浆设备反应装置内部的俯视示意图。在本实施例中，浆液储罐310内设置有一加热装置500，加热装置500例如为一蒸汽加热器510，位于浆液储罐310的底部，具体来说，浆液储罐310底部侧壁上可具有二蒸汽通孔，一蒸汽管路两端分别以快拆法兰结构联接二蒸汽通孔，并在浆液储罐310底部弯成一环形或其他任意线性环绕形状，以增加与浆液储罐310内浆液的热交换面积。

检测装置600设置于浆液储罐310的内侧壁，其中检测装置600可包括温度检测装置、液面检测装置、酸碱度检测装置和密度检测装置的至少其中之一，用于实时检测点浆搅拌过程中，浆液储罐310内浆液的物化数据，例如温度、液面高度(浆液体积)、酸碱度和密度的至少其中之一。操作人员通过检视检测装置600检测到的浆液物化数据，根据一对应关系判断需要添加的凝固剂量、添加时间、添加速度、及搅拌速度等，在另一实施方式中，这一判断工作也可由一自动化操作系统自动完成。

图7为本发明一实施例提供的点浆方法示意图。利用上述的自动化点浆设备，本发明提供一自动化点浆方法，这种自动化点浆方法主要包括以下步骤：S1，启动自动化点浆设备1，设备自动往反应装置300内加入一特定量豆浆，检测装置600实时测量豆浆的物化数据，例如豆浆的温度、体积、酸碱度和密度的至少其中之一。在步骤S1中，往反应装置内加入一特定量豆浆的方式包括：人工加入特定量的豆浆，还包括在开启设备电源后，一豆浆泵自动往反应装置300内加入豆浆，当检测装置600检测到豆浆体积达到一特定量时，豆浆泵停止。S2，设备自动开启搅拌装置400与加热装置500，通过加热装置500加热豆浆，待豆浆煮沸，再持续保温一特定时间。S3，操作人员或者控制系统根据检测装置600检测到的豆浆的物化数据，并根据与该些物化数据相匹配的信息，设置搅拌速度，并在持续搅拌的情况下自动添加与豆浆匹配的适量凝固剂，凝固剂的添加控制在一相应时间内完成，待搅拌一足够时间后，豆浆已凝结成豆腐花，就执行步骤S4，停止保温和搅拌，并静置一指定时间，完成点浆工艺。之后，可通过开启主排阀330，将浆液储罐310内的豆腐花转移到浆液储罐310下方的成型模具中，并进入下一步豆腐成型工艺。当然，点浆之后的步骤还可以进一步通过下面的步骤实现自动化完成：S5，自动开启工艺排水阀340，待检测装置600检测到豆腐水排完后，工艺排水阀340自动关闭；S6，自动开启主排阀330，待检测装置600检测到豆腐花排完后，主排阀330自动关闭。

利用本发明提供的设备和方法，使豆腐的制作过程可以实现自动控制，并且可以根据检测到的浆液数据，自动添加合适比例的凝固剂，大大提高了点浆效果，使豆腐制作过程具有更高的准确性与稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种自动化点浆设备，其特征在于，包括架台，反应装置，搅拌装置，加热装置，检测装置，所述架台用于架设所述反应装置和所述搅拌装置，所述反应装置用于容纳点浆所用的浆液，所述搅拌装置用于对浆液进行搅拌，所述反应装置内设置有加热装置和检测装置，用于浆液的加热和数据检测。

2.如权利要求1所述的自动化点浆设备，其特征在于，所述搅拌装置包括，搅拌电机、搅拌杆、搅拌头，所述搅拌杆连接所述搅拌电机与所述搅拌头，所述搅拌电机通过所述搅拌杆带动所述搅拌头转动，所述搅拌头可随所述浆液液面升降而沿所述搅拌杆上下活动。

3.如权利要求2所述的点浆搅拌装置，其特征在于，所述搅拌头具有一中心通孔，所述搅拌杆穿过所述中心通孔，所述搅拌头与所述中心通孔的形状匹配。

4.如权利要求2所述的点浆搅拌装置，其特征在于，所述搅拌杆具有一截面穿孔，所述搅拌头嵌于所述截面穿孔内，所述搅拌头中心与所述截面穿孔形状匹配。

5.如权利要求2所述的点浆搅拌装置，其特征在于，所述搅拌头为中空设计，用以在搅拌时排开浆液产生浮力，所述浮力与所述搅拌头自身重力平衡，或者所述搅拌头采用密度小于所述浆液的材料制作。

6.如权利要求1所述的自动化点浆设备，其特征在于，所述反应装置包括一浆液储罐，所述加热装置包括一蒸汽、液化气或电加热器设置于所述浆液储罐的底部。

7.如权利要求6所述的自动化点浆设备，其特征在于，所述检测装置设置于所述浆液储罐的内侧壁，所述检测装置包括温度检测装置、液面检测装置、酸碱度检测装置、浊度检测装置和密度检测装置的至少其中之一。

8.如权利要求1所述的自动化点浆设备，其特征在于，所述反应装置侧壁外接有至少一工艺排水阀，用于将所述反应装置内的豆腐水排出；所述反应装置最低处外接有一主排阀，用于将所述反应装置内的豆腐花排出。

9.一种自动化点浆方法，其特征在于，用如权利要求1～8任一所述的自动化点浆设备进行点浆操作，所述点浆方法包括如下步骤：

S1，启动自动化点浆设备，设备自动往所述反应装置内加入一特定量豆浆，所述检测装置实时测量所述豆浆的物化数据；

S2，设备自动开启所述搅拌装置与所述加热装置，通过所述加热装置加热所述豆浆，待所述豆浆煮沸，再持续保温一特定时间；

S3，根据所述检测装置检测到的所述豆浆的物化数据，自动添加与所述豆浆匹配的适量凝固剂，所述凝固剂的添加控制在一相应时间内完成；

S4，停止保温和搅拌，并静置一指定时间。

S5，自动开启所述工艺排水阀，待豆腐水排完后，所述工艺排水阀自动关闭；

S6，自动开启所述主排阀，待豆腐花排完后，所述主排阀自动关闭。

10.如权利要求9所述的自动化点浆方法，其特征在于，所述豆浆的物化数据，包括所述豆浆的温度、密度、体积和酸碱度的至少其中之一。