CN108294113B - 一种干酪加工中小试成套设备系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干酪加工中小试成套设备系统，用于实验室小批量干酪生产，所述的系统包括相互连接或单独设置的干酪槽、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机，所述系统按照干酪槽、干酪成型压榨机、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机的顺序依次连接，完成发酵、凝乳、切割、搅拌、排乳清、压榨、盐渍、融化、拉伸和成型的操作，其中干酪槽完成发酵、凝乳、切割、搅拌和排乳清操作，干酪成型压榨机完成压榨和成型操作，干酪融化机完成盐渍和融化操作，干酪拉伸机完成拉伸操作。与现有技术相比，本发明具有适用于实验室低产能生产、完全模拟工业化生产、结构紧凑、产品形式多样和排布走线合理等优点。

Description

一种干酪加工中小试成套设备系统

技术领域

本发明涉及食品加工机械，尤其是涉及一种干酪加工中小试成套设备系统。

背景技术

干酪是由牛奶经杀菌、冷却、发酵、凝乳、切割、入模和排乳清等过程制成的一种营养价值很高的食品，其内富含丰富的蛋白质、乳脂肪、无机盐和维生素及其他微量成分等。

干酪的制造过程中对于温度、pH值和搅拌速度的控制具有严格的要求。若在发酵的过程中，温度过低，则会出现产酸不足，若温度过高，却会延长凝乳的时间，同时出现蒸煮味道。所以我们需要一种能够严格控制温度、pH值和搅拌速度的机器。

对干酪或再制干酪产品进行加工的系统，目前广泛用于批量生产的大型生产线中，现有的加工系统产能较大或设备形式较为单一，体积都比较庞大，操作维修相对比较复杂，占地面积广，不适合实验操作使用。

中国专利CN 203424233 U公开了一种干酪槽，用于实验室模拟工业化生产，所述干酪槽装置由控制箱、电加热器、搅拌装置、水循环装置、干酪槽以及机架构成，所述机架的上部平台上并排设有干酪槽和控制箱，所述干酪槽的底部设有电加热器，所述干酪槽的顶部固定有搅拌装置，所述干酪槽一侧的下部外槽壁上还设有一排水阀，排出槽内余液，所述干酪槽的槽体为夹层式结构，底部的夹层与机架下部平台上的水循环装置相连，所述电加热器、搅拌装置以及水循环装置分别由控制箱控制连接。该专利虽然对于工业化的设备进行的改进以适应实验规模，但功能单一，无法满足多种产品制作需求，无法很好地模拟工业化生产。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种干酪加工中小试成套设备系统。干酪加工中小试成套设备系统，主要用于干酪制品大批量加工前的模拟中试，对干酪产品进行工业化生产前的工艺过程、工艺参数、工艺方法等进气试验探索，也可以对新产品进行小批量的试制，摸索生产工艺，可以完全模拟工业化生产，是工业化生产线的再现。既可用于教学演示全部生产流程，亦可用于工艺配方的研究、口味甄别、添加剂的应用及样品的制作避免在工艺还未完全定型的情况下组建大型生产线进行生产的盲目性，节约生产成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种干酪加工中小试成套设备系统，用于实验室小批量干酪生产，所述的系统包括相互连接或单独设置的干酪槽、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机。

所述系统按照干酪槽、干酪成型压榨机、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机的顺序依次连接，完成发酵、凝乳、切割、搅拌、排乳清、压榨、盐渍、融化、拉伸和成型的操作，其中干酪槽完成发酵、凝乳、切割、搅拌和排乳清操作，干酪成型压榨机完成压榨和成型操作，干酪融化机完成盐渍和融化操作，干酪拉伸机完成拉伸操作。

所述的干酪拉伸机包括干酪拉伸机架、分别与干酪拉伸机架固定连接的拉伸控制单元、横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机、拉伸加热单元、热拉伸机筒和双螺杆搅拌器，所述的拉伸控制单元分别连接横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机和拉伸加热单元，所述的拉伸控制单元控制横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机和拉伸加热单元的启闭；所述的横向拉伸调速电动机和拉伸加热单元分别与热拉伸机筒连接，所述的横向拉伸调速电动机为热拉伸机筒提供旋转动力，所述的拉伸加热单元对热拉伸机筒进行加热；所述的纵向拉伸调速电动机连接双螺杆搅拌器，为双螺杆搅拌器提供动力。

所述的热拉伸机筒上方设有拉伸进料口，所述的双螺杆搅拌器上方设有拉伸出料口，干酪拉伸机从拉伸进料口输入原料，经过热拉伸机筒的一次拉伸和双螺杆搅拌器的二次拉伸后经拉伸出料口输出。

所述的干酪融化机包括干酪融化机架、分别与干酪融化机架固定连接的变频调速减速机、融化控制单元、刮壁搅拌器、融化腔体和融化加热单元，所述的融化控制单元、变频调速减速机、刮壁搅拌器和融化腔体依次连接，所述的融化腔体与所述的融化加热单元连接。

所述的融化腔体上方开口，并设置有透明上盖，所述的融化腔体侧边还设有融化出料口。

所述的干酪融化机通过融化加热单元加热融化腔体，并同时开启刮壁搅拌器对原料进行搅拌，融化后的原料从融化出料口排出。

所述的干酪成型压榨机包括成型模具、支撑架、乳清接收槽、盖板、气缸、气缸开关和调压表，所述的成型模具放置于乳清接收槽上方，所述的支撑架分别连接盖板和乳清接收槽，所述的盖板上分别固定连接有气缸、气缸开关和调压表。

所述的干酪成型压榨机打开气缸开关后气缸向下运动，对成型模具中的原料进行压榨，调节调压表控制气缸压力。

所述的干酪槽包括干酪槽机架、分别固定连接于干酪槽机架上的加工槽、热水槽、电加热器、搅拌装置、热水循环泵、温度感应装置和显示装置，所述的的加工槽底部外侧安装有热水槽，所述的加工槽内部通过支架固定连接有搅拌装置、PH计探头和温度探头，所述的PH探头、温度探头和搅拌器均连接至显示装置，所述的电加热器通过热水管路依次连接热水循环泵和温度感应装置，所述的加工槽为不锈钢加工槽。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、多用途：系统完全模拟工业化生产，是工业生产线的再现，既可用于教学演示全部生产流程，亦可用于工艺配方的研究、口味甄别及样品的制作；

2、系统完整性：对于发酵→凝乳→切割→搅拌→排乳清→压榨→盐渍→融化→拉伸→成型等各种工艺以及各种不同干酪和再制干酪均可以制作；

3、关键设备的独立性：考虑到工艺的研究，成套设备中的单机既配套于系统中，也可单独使用，无需附属设施，并在能源供应上尽可能独立以节约能源；

4、低产能设计(20L/H)节约了原料的一次性投入，方便实验过程的备料，特别适合高校和研究中心，也可长时间小批量生产；

5、综合考虑系统特性及实验室地理位置及有限的能源供应，系统耗能设计更为合理、便捷；

6、管线充分考虑到学生演示的需要，布置整齐，并使每个操作系统单元能自成一系统；

7、先进的工艺设计，优良的设备制造质量，保障了整个系统的设计优良，结构紧凑，外型美观，排布走线合理；

8、本发明，既方便了实验所需要的各种工艺条件，又适合各种口感的产品测试；解决了现有的干酪加工设备产能较大或加工形式较为单一的问题；

9、本发明积极进步效果在于：能实现大型工业型生产线中所需求，而且不需要像工业生产中结构和体积那样庞大，操作复杂，且结构比较紧凑，体积小，不会破坏营养成分，能够保证成品质量。

附图说明

图1为本发明中干酪槽结构示意图一；

图2为本发明中干酪槽结构示意图二；

图3为本发明中干酪拉伸机结构示意图；

图4为本发明中干酪融化机结构示意图；

图5为本发明中干酪成型压榨机结构示意图；

图6为本发明中干酪制作工艺中成套设备流程设计示意图；

其中1、干酪槽；2、干酪拉伸机架；3、横向拉伸调速电动机；4、纵向拉伸调速电动机；5、拉伸加热单元；6、热拉伸机筒；7、双螺杆搅拌器；8、拉伸控制单元；9、干酪融化机架；10、融化加热单元；11、变频调速减速机；12融化控制单元；13、刮壁搅拌器；14、融化腔体；15、透明上盖；16、成型模具；17、调压表；18、气缸；19、气缸开关；20、支撑架；21、乳清接收槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例中的干酪加工中小试成套设备系统，操作简单且适合实验应用，系统由以下设备组成：包括干酪槽、干酪拉伸机、干酪融化机、干酪成型压榨机，以上设备可依次连接组成整个生产装置。成套设备系统可完全模拟工厂各种干酪的生产环境。设备本身体积小，产量小，可作为大型工业生产前的实验设备，避免传统模式在大型生产设备上进行实验，需要大量的产品和成本投入，形成大量的浪费。

模拟工艺：发酵→凝乳→切割→搅拌→排乳清→压榨→盐渍→融化→拉伸→成型等各种工艺。该工艺下按照干酪槽、干酪成型压榨机、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机的顺序依次连接，如图6所示，干酪槽完成发酵、凝乳、切割、搅拌和排乳清操作，干酪成型压榨机完成压榨和成型操作，干酪融化机完成盐渍、融化操作，干酪拉伸机完成拉伸操作。

设备功能：原始配方确定/配方更新、口味的甄别、颜色的评估、再制干酪的研制，制作赠送客户之样品。适合各种类型的干酪产品及再制干酪产品的生产。

各设备详细设置如下：

1.干酪槽：可以满足各种干酪制作需要，并用简单、直观的方式演示干酪的加工过程，操作方法依照工业用机设计，可监控过程。分析温度对微生物的作用和不同配方对产品口味质地的影响数据。如图1、2所示，所述干酪槽1设有干酪槽机架和固定连接于干酪槽机架上的加工槽、热水槽、电加热器、搅拌装置、热水循环泵、温度感应装置和显示装置，如图2所示，所述的干酪槽配有热水槽和2.5KW加热器，不锈钢加工槽，位于不锈钢加工槽内部设有PH和温度探头，变速搅拌器。制作干酪的干酪槽可以记录各种实验数据，并可以将数据传输至计算机，与产品的接触部分方便拆卸清洗。设备由控制面板进行操作控制，可连接电脑，试验数据可打印，在线记录，下载，自动生成曲线分析并永久保存。自动控制、自动化程度高。实验数据准确，重复性好，可以直接放大到工业生产水平。

2.干酪拉伸机：可以满足各种干酪制作拉伸需要；本套设备由横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机、热拉伸机筒、双螺杆搅拌器、干酪拉伸机架、拉伸加热单元、拉伸控制单元组成，该拉伸机可以实现对凝乳颗粒的可控加热与拉伸，用于再制干酪、比萨饼等的加工，改变其线性的纤维状结构，替代传统的手工拉伸工艺装置。实验数据准确，重复性好，可以直接放大到工业生产水平。

连接关系：如图3所示，拉伸控制单元8固定连接于干酪拉伸机架2的上方，控制整个拉伸机的运行；热拉伸机筒6和双螺杆搅拌器7也固定连接于干酪拉伸机架2的上方；横向拉伸调速电动机3固定连接于干酪拉伸机架2中部，给热拉伸机筒6供给旋转动力；纵向拉伸调速电动机4固定连接于干酪拉伸机架2中部，给双螺杆搅拌器7供给动力；拉伸加热单元5固定连接于干酪拉伸机架2下方，为热拉伸机筒6供给热量；

工作原理：原料由A口进入热拉伸机筒6，拉伸加热单元5源源不断的给热拉伸机筒6供给热源，物料在热拉伸机筒6内进行一次拉伸，再进入双螺杆搅拌器7进行二次拉伸，最后由B口排出；

3.干酪融化机：本套设备是在中小试条件下进行各种干酪的再制加工，将一种和两种以上不同风味和不同成熟度的天然干酪粉碎后，添加乳化剂加热予以融化，必要时加入香辛料，调味料后最后冷却而成。本套设备由变频调速减速机、融化腔体、刮壁搅拌器、干酪融化机架、融化加热单元、融化控制单元、透明上盖组成，该融化机可以实现对再制干酪的加热融化与口味调整，其搅拌加热均匀，实验重复性好，实验数据准确，可以直接放大到工业生产水平等特点，并替代传统的手工控温搅拌的工艺装置。此装置并设计由透明上盖，可使得整个融化过程完全在操作人员可视范围内进行，相比于传统设备的操作过程中存在的不可监控性，可实现整个融化过程完全在实验人员可视监测范围内进行，保证高效融化的效果；

连接关系：如图4所示，所述的变频调速减速机11、刮壁搅拌器13和融化腔体14依次连接，并均固定于干酪融化机架9的上方，融化控制单元12和干酪融化机架9固定连接，控制整个融化机的运行；变频调速减速机11给刮壁搅拌器13供给旋转动力；刮壁搅拌器13的搅拌轴位于融化腔体14内部，给物料进行搅拌；融化腔体14为融化过程提供加工容器；透明上盖15和融化腔体14相连，位于融化腔体上方，起保护左右，防止融化过程人员烫伤；融化加热单元10固定连接于干酪融化机架9下方，给融化腔体14提供热源；

工作原理：打开透明上盖15，将物料投入融化腔体14，再盖上透明上盖15；融化加热单元10源源不断的给融化腔体14供给热量，打开刮壁搅拌器13，确保融化过程原料不粘连到壁上；物料在融化腔体14内进行循环搅拌加热，使物料充分融化，最后由侧面出口排出；

4.干酪成型压榨机：本套设备是在中小试条件下进行各种干酪最终模型的压榨加工，将去除乳清的干酪碎片装入成型模具中，然后调节一种或多种不一样的气压对其进行压榨成型，并排除干酪中残留的乳清。本套设备由各种形状模具(如方形、圆形、心形等)、支撑架、气缸、气缸开关手柄、可调节气压控制器组成，该压榨机可以实现对新鲜干酪或再制干酪的压榨和二次成型，模具随机可换，实验重复性好，压力、时间等实验数据准确，可以直接放大到工业生产水平等特点，并替代传统的手工压榨成型的工艺装置。

连接关系：如图5所示，所述支撑架20分别与乳清接收槽21和上盖板连接，所述的乳清接收槽上放置有成型模具16，所述的上盖板上固定连接有气缸18、气缸开关19和调压表17，调压表17和气缸开关19固定在气缸18左右；

工作原理：将干酪碎块放入成型模具16中，将成型模具16放置在乳清接收槽21上方，通过打开气缸开关19使得气缸18向下运动；再通过调节调压表17控制压榨的压力；工作工程中，可根据产品的口感调节不一样的工作压力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种干酪加工中小试成套设备系统，用于实验室小批量干酪生产，其特征在于，所述的系统包括相互连接或单独设置的干酪槽、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机；

所述系统按照干酪槽、干酪成型压榨机、干酪融化机、干酪拉伸机和干酪成型压榨机的顺序依次连接，完成发酵、凝乳、切割、搅拌、排乳清、压榨、盐渍、融化、拉伸和成型的操作，其中干酪槽完成发酵、凝乳、切割、搅拌和排乳清操作，干酪成型压榨机完成压榨和成型操作，干酪融化机完成盐渍和融化操作，干酪拉伸机完成拉伸操作；

所述的干酪拉伸机包括干酪拉伸机架、分别与干酪拉伸机架固定连接的拉伸控制单元、横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机、拉伸加热单元、热拉伸机筒和双螺杆搅拌器，所述的拉伸控制单元分别连接横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机和拉伸加热单元，所述的拉伸控制单元控制横向拉伸调速电动机、纵向拉伸调速电动机和拉伸加热单元的启闭；所述的横向拉伸调速电动机和拉伸加热单元分别与热拉伸机筒连接，所述的横向拉伸调速电动机为热拉伸机筒提供旋转动力，所述的拉伸加热单元对热拉伸机筒进行加热；所述的纵向拉伸调速电动机连接双螺杆搅拌器，为双螺杆搅拌器提供动力；

所述的热拉伸机筒上方设有拉伸进料口，所述的双螺杆搅拌器上方设有拉伸出料口，干酪拉伸机从拉伸进料口输入原料，经过热拉伸机筒的一次拉伸和双螺杆搅拌器的二次拉伸后经拉伸出料口输出；

所述的干酪融化机包括干酪融化机架、分别与干酪融化机架固定连接的变频调速减速机、融化控制单元、刮壁搅拌器、融化腔体和融化加热单元，所述的融化控制单元、变频调速减速机、刮壁搅拌器和融化腔体依次连接，所述的融化腔体与所述的融化加热单元连接；

所述的融化腔体上方开口，并设置有透明上盖，所述的融化腔体侧边还设有融化出料口；

所述的干酪成型压榨机包括成型模具、支撑架、乳清接收槽、盖板、气缸、气缸开关和调压表，所述的成型模具放置于乳清接收槽上方，所述的支撑架分别连接盖板和乳清接收槽，所述的盖板上分别固定连接有气缸、气缸开关和调压表；

所述的干酪槽包括干酪槽机架、分别固定连接于干酪槽机架上的加工槽、热水槽、电加热器、搅拌装置、热水循环泵、温度感应装置和显示装置，所述的加工槽底部外侧安装有热水槽，所述的加工槽内部通过支架固定连接有搅拌装置、pH探头和温度探头，所述的pH探头、温度探头和搅拌器均连接至显示装置，所述的电加热器通过热水管路依次连接热水循环泵和温度感应装置，所述的加工槽为不锈钢加工槽。

2.根据权利要求1所述的一种干酪加工中小试成套设备系统，其特征在于，所述的干酪融化机通过融化加热单元加热融化腔体，并同时开启刮壁搅拌器对原料进行搅拌，融化后的原料从融化出料口排出。

3.根据权利要求1所述的一种干酪加工中小试成套设备系统，其特征在于，所述的干酪成型压榨机打开气缸开关后气缸向下运动，对成型模具中的原料进行压榨，调节调压表控制气缸压力。