CN106212685A - 酸化奶温控调制一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种酸化奶温控调制一体机，包括容器模块、电搅拌模块、控制模块、电加热模块、制冷模块、加热与制冷转换管路模块、外保温模块和支撑模块，容器模块包括罐体，罐体包括内罐、外罐、活动盖板、固定盖板、销轴、盖板把手和盖板支撑架，电搅拌模块包括搅拌电机、电机支撑架和搅拌桨，控制模块包括电气控制箱，电加热模块为电加热器，制冷模块包括制冷压缩机、制冷冷凝器、制冷蒸发器和循环水交换容器，加热与制冷转换管路模块包括多个截止阀、连通管道、循环水泵和内置循环水管道。该一体机可实现酸化奶控温调制的机械化作业，实现调制酸化奶过程中的温度控制和搅拌过程控制，使酸化奶的生产调制过程更加高效可控。

Description

酸化奶温控调制一体机

技术领域

本发明涉及畜牧养殖设备技术领域，尤其涉及一种酸化奶温控调制一体机及其使用方法。

背景技术

现有犊牛哺育方法一般有两种：一是犊牛随母牛自然哺乳，二是人工哺乳。现在的奶牛场犊牛都采用人工哺乳方法，仅有少数肉牛场和偏远地区散养户仍在采用自然哺乳方法。

人工哺乳可以人为地控制犊牛的哺乳量，还可以避免母子之间疾病的传播。目前全世界犊牛培育的哺乳期和喂奶量差别很大，短的2-4周，长的20周以上；喂奶量少的100千克，多的达到1000千克，没有一个统一的标准。我国大多数奶牛场人工哺乳期一般为2个月左右，每日哺乳量为犊牛体重的10％左右，哺乳次数为2-3次。人工哺乳必须遵循定时、定量、定温、定人的“四定原则”，即每次哺乳的时间应该固定，饲喂牛乳的数量要稳定，奶温必须控制在38-39℃，过高、过低都会对犊牛导致严重不良影响。在饲喂牛乳过程中，保证喂奶时间在1分钟以上，避免喂奶过快造成部分乳汁流入瘤胃、网胃，引起消化不良等疾病。犊牛饲喂工人需要固定人员，减少人员调换对犊牛造成的不利影响。

酸化奶群体饲喂方案目前处于推广初期，但正在逐步被越来越多的奶牛场认识并开始应用。通过应用酸化剂，将普通生牛乳进行酸化处理，制成酸化奶，让犊牛自由采食，这种酸化奶可在0℃以上的常温环境下保存2-3天不变质，同时采用群体饲养，符合犊牛的自然生理特性，更有利于犊牛的生长和发育。但是，在国际国内目前没有专门针对酸化奶调制技术应用设计的设备，致使酸化奶调制技术在应用过程中存在以下局限性：1、牛奶作为原料奶时，奶温不能高于15℃，否则在添加酸化剂时会造成乳成分与奶中的水分出现分离的现象。2、代乳粉作为原料奶时，溶解奶粉的水温要求40～50℃，温度较低时，会导致奶粉溶解不彻底、出现结块的现象，影响还原奶营养品质。3、调制过程和储存时需要辅以充分的搅拌，且对搅拌次数、搅拌时间、搅拌速度等有一定的要求，以防止乳成分与奶中的水分出现分离现象。尤其是在酸化奶调制完成后储存待用过程中，必须定期进行人工搅拌，3～4次/天。当环境温度较高超过25℃后，搅拌次数需要适当增加至6～8次/天。而且在搅拌过程中，搅拌力度要求稳定，搅拌速度需要恒定，不均衡的搅拌操作同样会加速酸化奶品质变差。4、虽然酸化奶在0℃以上就可以常温饲喂，但是当冬季环境温度低于0℃时，会导致酸化奶结冰，无法被犊牛采食。另外，冬季饲喂时如果酸化奶温度偏低(＜25℃)，需要加热至28±2℃后，再饲喂犊牛，否则犊牛采食凉奶后会出现打冷颤和采食量下降的情况，严重影响犊牛生长发育。5、牛场采购的制作酸化奶的代用设备(非专业化制作酸化奶设备)，或者没有定时定速搅拌装置，或者没有加热、制冷功能，或者没有恒温控制单元，且花费不菲，无法达到制作酸化奶的技术要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种酸化奶温控调制一体机及其使用方法，可实现酸化奶控温调制的机械化作业，实现调制酸化奶过程中的温度控制和搅拌过程控制，使酸化奶的生产调制过程更加高效可控。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

酸化奶温控调制一体机，包括容器模块、电搅拌模块、控制模块、电加热模块、制冷模块、加热与制冷转换管路模块、外保温模块和支撑模块。

容器模块包括用于酸化奶制作和贮存的罐体，该罐体包括内罐、外罐、活动盖板、固定盖板、销轴、盖板把手和盖板支撑架。电搅拌模块包括搅拌电机、电机支撑架和搅拌桨。控制模块包括电气控制箱。电加热模块为电加热器，具体可为3U电加热棒，制冷模块包括制冷压缩机、制冷冷凝器、制冷蒸发器和循环水交换容器。加热与制冷转换管路模块包括多个截止阀、连通管道、循环水泵和内置循环水管道(也叫罐体夹套)。外保温模块包括罐体保温、盖板保温和管路保温，支撑模块为整个设备的支撑件，罐体支撑具体可为三个圆柱形腿架。

罐体底部可设计为倒圆锥形，取用时无残留，排放更彻底，同时便于清洗。

罐体的活动盖板和固定盖板设置在左右两侧，两侧盖板之间通过销轴连接。

罐体底部中央排放口设置法兰头，可以方便拆装、连接排水管道，有利于排放残留奶液或酸碱清洗液。

罐体上部的活动盖板和固定盖板为两个透明或半透明的半圆形观察盖，既能观测存放奶量的多少，又可方便进行罐内清洗操作。

酸化奶温控调制一体机的使用方法，主要包括以下步骤：1、准备阶段；2、罐体内加热水阶段；3、原料奶冷却阶段；4、调制酸化奶阶段；5、酸化奶加热和保温阶段；6、设备清洗阶段。

本发明酸化奶生产制作流程如下：

一般情况下，酸化剂主要包括甲酸、柠檬酸和丙酸。添加比例需要根据牛奶(常乳、异常乳、代乳粉)总细菌数确定，一般原则为每升原料奶添加甲酸稀释液(浓度为8.5％)30毫升，或丙酸(浓度为99％)10毫升，或柠檬酸5.8克。

本发明中的酸化奶采用甲酸为酸化剂进行制备，具体的制备过程如下：①甲酸稀释液配制：甲酸(纯度85％)与水按1∶9混合配制甲酸稀释液，应将甲酸缓慢加到水里并充分搅拌。②原料奶准备：正常牛乳一般从贮奶罐取用，温度都在4℃左右，可直接配制酸化奶；异常乳、还原乳需要自然降温至室温或15℃以下方可调制酸化奶。③甲酸稀释液加入牛奶：添加甲酸稀释液前应确保原料奶温度≤15℃，按每升原料奶加入甲酸稀释液30毫升的比例缓慢加入。首次添加甲酸稀释液于原料奶中应充分搅拌，1小时后再搅拌第2次，然后静置10～12小时进行酸化。制作完成的酸化奶pH值为4.0～4.5，4.2最佳。

根据中国农业大学实验室测定和动物试验结果，达标的酸化奶可实现牛奶总细菌数低于1万/毫升，乳脂率、乳蛋白率等主要营养指标无明显变化，常温下保存时间1～3天。

本发明主要从以下几个主要方面解决现有技术存在的问题和缺陷：

本发明设计的连通管路，通过多个截止阀控制，既可以改为开放式管路，又可以改为闭合式管路，实现了在加热与降温两种不同处理条件下的水循环控制。

在内罐体外壁安装内置循环水管道(罐体夹套)，利用取用方便、廉价的水做为温度调节媒介，既可以对奶罐进行加热，又可以对奶罐进行制冷，同时联动搅拌器进行相应搅拌，实现了加热、制冷与搅拌功能的一体化设计，既减少了设备生产成本，又极大方便了调制操作，降低了工作强度。

设备在进行加热或制冷过程中配套的搅拌功能，设置了手动启停和自动启停两种功能。执行自动搅拌功能时，以原料奶或酸化奶温度为控制节点，搅拌参数设定为10～15分钟/次，达到设定温度后，搅拌自动停止。手动搅拌功能可在搅拌功能停歇过程中随时启动，且不影响自动搅拌功能的设定程序。

附图说明

图1示出了本发明酸化奶温控调制一体机的系统图。

图2示出了本发明酸化奶温控调制一体机的容器模块罐体侧视图。

图3示出了本发明酸化奶温控调制一体机的罐体盖板侧视图。

图4示出了本发明酸化奶温控调制一体机的罐体盖板俯视图。

图5示出了本发明酸化奶温控调制一体机的电路原理图。

图6示出了本发明酸化奶温控调制一体机的电气控制箱面板示意图。

附图标记：

1.第一截止阀 2.第二截止阀 3.第三截止阀 4.第四截止阀 5.第五截止阀 6.第六截止阀 7.第七截止阀 8.第八截止阀 9.第九截止阀 10.电加热器 11.制冷压缩机 12.制冷冷凝器 13.制冷蒸发器 14.循环水泵 15.搅拌电机 16.搅拌桨 17.活动盖板 18.内置循环水管路 21.罐体 22.活动盖板 23.固定盖板 24.销轴 25.盖板把手 26.盖板支撑架 27.内罐 28.外罐

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明：

酸化奶温控调制一体机，包括容器模块、电搅拌模块、控制模块、电加热模块、制冷模块、加热或制冷转换管路模块、外保温模块和支撑模块，其特征在于：容器模块包括罐体21，罐体21包括内罐27、外罐28、活动盖板22、固定盖板23、销轴24、盖板把手25和盖板支撑架26，电搅拌模块包括搅拌电机15、电机支撑架和搅拌桨16，控制模块包括电气控制箱，电加热模块为电加热器10，制冷模块包括制冷压缩机11、制冷冷凝器12、制冷蒸发器13和循环水交换容器，加热或制冷转换管路模块包括第一至第九截止阀、连通管道、循环水泵14和内置循环水管道18，外保温模块包括罐体保温、盖板保温和管路保温，支撑模块为整个设备的支撑件。

内罐27底部为倒圆锥形。

活动盖板22和固定盖板23设置在左右两侧，两侧盖板之间通过销轴24连接。

活动盖板22和固定盖板23为半圆形观察盖。

本发明的酸化奶温控调制一体机在使用时，主要包括以下步骤：

(一)准备阶段

1、检查所有的截止阀均处于关闭状态。

2、检查配电箱内所有空气开关均处于断开状态。

3、将总电源接通。

4、旋转操作面板上手动、停、自动旋钮开关至手动位置。

5、将水管接通。

(二)罐体内加热水阶段

罐体内加至需要量(罐体内壁标有刻度)的热水，水温要求为50℃。步骤如下：

1、打开第六截止阀开启度30％～50％、第一截止阀开启度100％。

2、将控制箱内总电源开关处于接通状态。启动操作面板上加热启动按钮。

3、控制第六截止阀的开启度。观察温度显示，保证进入罐体的水温达到55℃～60℃为正常。

4、待热水加入至自罐体檐口向下第二个标志处时，工作结束。

5、关闭加热电源。

6、3～5分钟后关闭水源，关闭所有阀门。

7、温度达到45±5℃时，添加代乳粉进行溶解还原，制备原料奶。

(三)原料奶冷却阶段

1、打开第八截止阀、第二截止阀、第一截止阀、使用外部水源强制对罐体内原料奶进行冷却。

2、启动操作面板上搅拌启动按钮，搅拌运行指示灯亮表示工作正常。通过搅拌加快原料奶冷却速度。

3、当原料奶温度降至25℃～30℃时，a、关闭搅拌，b、关闭水源，c、关闭所有阀门。外部水源强制对罐体内原料奶进行冷却的工作结束。

4、打开第三截止阀、第二截止阀、第一截止阀、将自来水注入制冷盘管蒸发器罐体内，加入至自罐体檐口向下100mm，即可。

5、打开第七截止阀、第三截止阀。

6、启动操作面板上循环泵启动按钮，循环泵运行指示灯亮表示工作正常。

7、启动操作面板上制冷启动按钮，制冷运行指示灯亮表示工作正常。

8、启动操作面板上搅拌启动按钮，搅拌运行指示灯亮表示工作正常。加快原料奶冷却速度。

9、当原料奶温度降至≤15℃时，a、关闭制冷机，b、循环泵，c、关闭搅拌，d、关闭所有阀门。制冷水源对罐体内原料奶进行冷却的工作结束。

(四)调制酸化奶阶段

1、计算酸化剂添加量，并做好添加准备。

2、启动操作面板上搅拌启动按钮，搅拌运行指示灯亮，开启搅拌。

3、缓慢加入酸化剂。

4、搅拌10～20分钟后，关闭搅拌。1小时后，再启动搅拌程序一次，搅拌10～15分钟，停止搅拌，静置10～12小时进行酸化。代乳粉制作酸化奶可省去静置10～12小时这一步骤，直接用于饲喂。

5、酸化奶制作完毕。取用前需再搅拌10分钟，再进行饲喂。

(五)酸化奶加热和保温阶段

这一步骤适用于气温低于20℃的季节。在酸化奶饲喂犊牛前，需要进行加热和保温处理。操作步骤如下：

1、打开第四截止阀、第二截止阀。

2、启动操作面板上循环泵启动按钮，循环泵运行指示灯亮表示工作正常。

3、启动操作面板上加热启动按钮，加热运行指示灯亮表示工作正常。

4、旋转操作面板上手动、停、自动旋钮开关至自动位置。

5、加热至饲喂温度28±2℃(可设定恒温)。

6、达到要求后，a、关闭加热电源，b、3～5分钟后关闭循环泵，c、关闭所有阀门。

7、打开罐底第九截止阀，放出酸化奶饲喂。

(六)设备清洗阶段

1、打开第六截止阀、第一截止阀、清洗罐体内壁。

2、断开水源。

3、打开所有截止阀，排净系统内的存水。

4、擦拭设备外表。

(七)设备维修

1、电加热棒：打开封盖法兰，每120个工作日检查一次，必要时除垢、除污。

2、进水过滤器：每30个工作日检查一次，必要时除垢、除污。

3、搅拌桨电机：每20个工作日检查一次，定期补充ZG-2H或ZG-3H钙基润滑脂。

(八)注意事项

1、设备工作程序为：a、先启动水路系统，b、后启动电路系统。

2、设备停止程序为：a、先停止电路系统，b、后停止水路系统。

3、加热系统报警时，停止所有操作。报警解除后，先运行水路系统，然后运行电路系统。

加热或制冷转换管路模块的工作流程如下：

1、代乳粉(原料奶)水溶加热

自来水经第一截止阀→止回阀→过滤器→3U电加热棒→第六截止阀→罐体。(其它截止阀门皆处于关闭状态)。罐体注入一定量40～50℃热水后，加入代乳粉进行溶解还原。

2、酸化奶制冷控制流程

该程序分为水冷预降温处理和制冷机强制冷处理两个过程。

(1)水冷预降温处理

自来水流经第一截止阀→止回阀→过滤器→第二截止阀→第五截止阀→罐体夹套→第八截止阀→排出(其它截止阀门皆处于关闭状态)。奶罐内的原料奶经过自来水冷预处理后，温度降至28℃左右时即可停止，执行制冷机强制冷处理程序。

(2)制冷机强制冷处理

闭合管路内的自来水，流经制冷罐→第七截止阀→管道循环泵→罐体夹套→第三截止阀→制冷罐(其它阀门皆处于关闭状态)。通过对闭合管路里的水不间断制冷，对奶罐内原料奶进行热交换降温。当原料奶温度降至15℃以下时即可停止，执行添加酸化剂调制酸化奶程序。

3、酸化奶加热与保温控制流程

闭合管路内的自来水，流经3U电加热棒→第四截止阀→管道循环泵→罐体夹套→第五截止阀→第三截止阀→3U电加热棒，循环往复，通过不断加热闭合管路里的水，对对奶罐内调制好的酸化奶进行热交换升温。当酸化奶温度达到28±2℃时，停止加热，转入自动恒温控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施方式，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.酸化奶温控调制一体机，包括容器模块、电搅拌模块、控制模块、电加热模块、制冷模块、加热与制冷转换管路模块、外保温模块和支撑模块，其特征在于：容器模块包括罐体(21)，所述罐体(21)包括内罐(27)、外罐(28)、活动盖板(22)、固定盖板(23)、销轴(24)、盖板把手(25)和盖板支撑架(26)，电搅拌模块包括搅拌电机(15)、电机支撑架和搅拌桨(16)，控制模块包括电气控制箱，电加热模块为电加热器(10)，制冷模块包括制冷压缩机(11)、制冷冷凝器(12)、制冷蒸发器(13)和循环水交换容器，加热与制冷转换管路模块包括多个截止阀(1，2，3，4，5，6，7，8，9)、连通管道、循环水泵(14)和内置循环水管道(18)，外保温模块包括罐体保温、盖板保温和管路保温，支撑模块为整个设备的支撑件。

2.根据权利要求1所述的酸化奶温控调制一体机，其中内罐(27)底部为倒圆锥形。

3.根据权利要求1所述的酸化奶温控调制一体机，活动盖板(22)和固定盖板(23)设置在左右两侧，两侧盖板之间通过销轴(24)连接。

4.根据权利要求2所述的酸化奶温控调制一体机，其中活动盖板(22)和固定盖板(23)为201不锈钢材质带聚氨酯保温夹层的半圆形观察盖。

5.根据权利要求1-4任一项所述的酸化奶温控调制一体机的使用方法，主要包括以下步骤：(1)准备阶段；(2)罐体内添加热水阶段；(3)原料奶冷却阶段；(4)调制酸化奶阶段；(5)酸化奶加热和保温阶段；(6)设备清洗阶段。

6.如权利要求1-5任一项所述的酸化奶的调制方法，其特征在于在原料奶中添加酸化剂进行调制。

7.如权利要求6所述的酸化奶的调制方法，其中原料奶为常乳、异常乳或代乳粉。

8.如权利要求6所述的酸化奶的调制方法，其中酸化剂为甲酸、柠檬酸或丙酸。

9.如权利要求6所述的酸化奶的调制方法，其中每升原料奶添加浓度为8.5％的甲酸稀释液30毫升，或浓度为99％的丙酸10毫升，或柠檬酸5.8克。

10.如权利要求8或9所述的酸化奶的调制方法，其中具体的调制过程如下：①甲酸稀释液配制：将甲酸(85％)与水按1∶9混合配制甲酸稀释液，应将甲酸缓慢加到水里并充分搅拌；②原料奶准备：正常生牛乳一般从贮奶罐取用，温度都在4℃左右；或者还原乳、异常乳需自然降温至室温或15℃以下；③甲酸稀释液加入原料奶：添加甲酸稀释液前应确保原料奶温度≤15℃，按每升原料奶加入甲酸稀释液30毫升的比例缓慢加入；首次添加甲酸稀释液于牛奶中应充分搅拌，1小时后再搅拌第2次，然后静置10～12小时，酸化奶调制完成，即可用于饲喂，制作完成的酸化奶pH值为4.0～4.5，最佳pH值宜为4.2。