CN108651813A - 大米超高压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大米超高压系统，包括油箱、液压泵、电动机、电磁换向阀、单向阀、三通、增压缸、两个接近开关、高压管、卸压管路、卸压阀、四通、压米器和支架，其中，所述压米器包括超高压活塞、承压框架、油压缸和大米放置筒，活塞产生往复运动，将超高压油由增压缸送入高压管，超高压油推动大米放置筒上移，固定不动的超高压活塞对大米放置筒中的大米进行超高压。本发明将超高压技术应用在大量生产方便米饭上，获得大米超高压系统，确保使用400MP以上的压力生产方便米饭，米饭无回生现象，且具有良好口感和营养价值；利用超高压技术，能有效消灭芽孢杆菌等菌类，提高了方便米饭的贮藏时间，达到常温下保质期达2年以上。

Description

大米超高压系统
技术领域
本发明涉及一种食品加工领域，具体是一种大米超高压系统。
背景技术
一般情况液体或气体压力在0.1mpa～1.6mpa称为低压，1.6mpa～10mpa称为中压，10～100MPa称为高压，100MPa以上称为超高压.本文阐述的UHP技术的压力通常在100～1000MPa.或更高。而把液体或气体加压到100MPa以上的技术称为“超高压技术”（ultra-high pressure, 简称UHP）
超高压生物处理技术是二十一世纪的十大尖端科技之一，是一次工业革命。它不仅为科学研究提供了新的手段，为以生物材料为对象的产品提供了新的工艺方法，而且能开拓出一系列前所未有的新产品。
超高压（UHP）处理又称高静水压（HHP），处理对象为流体和固体食品或其它生物活性材料；带包装或不带包装；施压在100和800Mpa之间；处理温度从低于0℃到于100℃，超高压处理食品和生物活性材料时一般在室温或接近室温下进行；批量生产时一般处理时间控制在20分钟之内。超高压可以与加热、超声波等方法配合使用，以提高微生物和酶的灭活率。
1899年美国化学家Bert Hite首次发现450Mpa超高压能延长牛乳保质期1914年Bridgman 发现蛋白质在700Mpa下能凝固。但囿于当时工艺技术和相关设备条件，超高压生物处理技术没有得到实际应用。日本是超高压技术发展最快的国家，1989年就制造了超高压实验机30台。据说，目前已经拥有150台。日本三菱重工株式会社分别研制实验用和生产用设备供应市场。现已有MFP-7000、MCT－100和MTC－150等型号设备。1992年美国FMC公司、英国凯氏公司都开始生产商品化的超高压设备。美国ESPI公司为研究机构和工业生产企业提供15种设备，压力可达900Mpa。瑞士现也生产容积较大的超高压设备，但这些设备价格比较昂贵，影响了该项技术的推广使用。 日本是超高压技术最发达的国家，超高压实验机的生产企业很多，仅实验机就有10几家企业生产。日本从1986年开始进行超高压技术的研究，到1991年明治屋生产超高压果酱，只用了5 年时间，之后超高压果汁、超高压肉制品陆续上市，已经形成产业，在市场已经有很大的影响，并且整条生产线出口韩国、中国及其它地区。而中国从93 年开始研究超高压技术，直到今天已经15 年，还是以研究为主，没有一个有影响的超高压产品推向市场。
中国2000年出现有对超高压技术应用的研究，都是使用进口设备在实验室中，开发出广泛的应用范围，尤其是在生物工程方面有着巨大的应用前景。中国的中医学历史悠久，在中草药的应用研究基础深厚。利用超高压技术将是提高中草药疗效的绝境工艺，值得大力开发应用。
国家知识产权局公开了公开号为103154532B的专利文献，一种超高压泵，包括驱动活塞的伺服马达，所述活塞具有布置在汽缸内的头部，以限定泵室，由此所述伺服马达的旋转使所述活塞往复移动，以使所述泵室中的流体加压到大于50,000psi的压力，所述伺服马达具有连接到计算机的反馈回路，所述反馈回路包括压力反馈信号，以实时控制所述伺服马达的操作并因此调整泵压力。
国家知识产权局公开了公开号为 107989997A的专利文献， 一种层间充液式超高压装置，其特征在于，包括内筒(1)、外筒(2)、活塞(3)、压力轴(4)、密封件(5)以及媒介液(6)；所述外筒(2)为一端开口的筒形结构；所述内筒(1)的底端固定设置在外筒(2)的内部底端，内筒(1)的长度小于外筒(2)内圆孔的深度；所述内筒(1)外壁与外筒(2)内壁之间填充有媒介液(6)；所述内筒(1)为内部设有台阶孔的圆筒形结构；所述台阶孔的上端圆孔(1-1)大于下端圆孔(1-2)，所述活塞(3)设置在内筒(1)的圆孔内，所述活塞(3)为上端直径大于下端直径的阶梯圆柱体结构；活塞(3)上端圆柱(3-1)外圆与内筒(1)台阶孔的上端圆孔(1-1)内部贴合，活塞(3)下端圆柱(3-2)外圆与内筒(1)台阶孔的下端圆孔(1-2)内部贴合；活塞(3)在内筒(1)可上下滑动；所述活塞(3)下端圆柱(3-2)的长度小于内壁筒(1)下端圆孔的深度；内筒(1)的下端圆孔(1-2)内填充有媒介液(6)；所述压力轴(4)设置在外筒(2)的顶端；压力轴(4)下端与内筒(1)的上端之间留有间隙，用于填充媒介液(6)。
上述检索到的专利技术方案能在米饭生产线上使用，现有的米饭生产线生产出来的米饭存在回生现象，故口感差，并且米饭贮藏时间的不长。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种提高了方便米饭的贮藏时间并使米饭无回生现象，且具有良好口感和营养价值的大米超高压系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
大米超高压系统，包括油箱、液压泵、电动机、电磁换向阀、单向阀、三通、增压缸、两个接近开关、高压管、卸压管路、卸压阀、四通、压米器和支架，其中，所述压米器包括超高压活塞、承压框架、油压缸和大米放置筒，油压缸设在承压框架内的底部，大米放置筒穿插在油压缸中并能相对油压缸滑动，大米放置筒与油压缸之间设有密封，超高压活塞的上端固定在承压框架内的顶部，超高压活塞的下端伸入到大米放置筒中，承压框架设在支架上，油压缸的超高压油通道与四通的第一端口连接，四通的第二端口与卸压管路连接，卸压阀设在卸压管路上，四通的第三端口通过高压管与三通的出油端连接，三通的第一进油端通过单向阀与电磁换向阀的油路连通，三通的第二进油端与增压缸的高压油输出端连接，增压缸通过电磁换向阀与液压泵连接，电动机为液压泵提供动力，液压泵通过管路与油箱连通，两个接近开关设在增压缸上且靠近增压缸的两端，当接近开关感应到增压缸中的活塞时，接近开关启动电磁换向阀对增压缸的油路流向进行转换，使活塞产生往复运动，将超高压油由增压缸送入高压管，高压管内的超高压油经四通进入油压缸内，超高压油推动大米放置筒上移，固定不动的超高压活塞对大米放置筒中的大米进行超高压。
进一步地，所述液压泵与油箱之间的管路上设有过滤器。
进一步地，所述四通的第四端口安装有压力传感器。
进一步地，所述液压泵的溢流管路上设有溢流阀。
进一步地，所述溢流管路上设有压力表。
进一步地，所述高压管上设有单向阀。
进一步地，所述超高压活塞上设有与大米放置筒的内腔相通的排气管，所述排气管上设有排气阀。
进一步地，所述大米放置筒是由内外筒体叠放套装而成，在内外筒体之间设有电加热膜。
本发明的有益效果在于：（1）本专利将超高压技术应用在大量生产方便米饭上，获得大米超高压系统，确保使用400MP以上的压力生产方便米饭，米饭无回生现象，且具有良好口感和营养价值；（2）利用超高压技术，能有效消灭芽孢杆菌等菌类，提高了方便米饭的贮藏时间，达到常温下保质期达2年以上。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1所示压米器的结构示意图。
图中：1.油箱； 2.过滤器； 3.液压泵； 4.电动机； 5. 电磁换向阀；6.单向阀；7.三通；8. 增压缸；9.接近开关；10.高压管；11.压力表；12.溢流阀；13.卸压阀；14. 卸压管路；15.四通；16. 压米器；17. 支架；18.压力传感器；19. 承压框架；20. 油压缸；21. 大米放置筒；22. 超高压活塞；23. 超高压油通道；24. 排气管；25. 排气阀；26. 电加热膜；27.溢流管路；28. 活塞；29. 单向阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1、2所示，大米超高压系统，包括油箱1、液压泵3、电动机4、电磁换向阀5、单向阀6、三通7、增压缸8、两个接近开关9、高压管10、卸压管路14、卸压阀13、四通15、压米器16和支架17，其中，所述压米器16包括超高压活塞22、承压框架19、油压缸20和大米放置筒21，油压缸20设在承压框架19内的底部，大米放置筒21穿插在油压缸20中并能相对油压缸20滑动，大米放置筒21与油压缸20之间设有密封，超高压活塞22的上端固定在承压框架19内的顶部，超高压活塞22的下端伸入到大米放置筒21中，承压框架19设在支架17上，油压缸20的超高压油通道23与四通15的第一端口连接，四通15的第二端口与卸压管路14连接，卸压阀13设在卸压管路14上，所述四通15的第四端口安装有压力传感器18，四通15的第三端口通过高压管10与三通7的出油端连接，三通7的第一进油端通过单向阀6与电磁换向阀5的油路连通，三通7的第二进油端与增压缸8的高压油输出端连接，增压缸8通过电磁换向阀5与液压泵3连接，电动机4为液压泵3提供动力，液压泵3通过管路与油箱1连通，所述液压泵3与油箱1之间的管路上设有过滤器2，所述液压泵3的溢流管路27上设有溢流阀12和压力表11。两个接近开关9设在增压缸8上且靠近增压缸8的两端，当接近开关9感应到增压缸8中的活塞28时，接近开关9启动电磁换向阀5对增压缸8的油路流向进行转换，使增压缸8内的活塞产生往复运动，将超高压油由增压缸8送入高压管10，所述高压管10上设有单向阀29，高压管10内的超高压油经四通15进入油压缸20内，超高压油推动大米放置筒21上移，固定不动的超高压活塞22对大米放置筒中的大米进行超高压。
进一步地，所述超高压活塞22上设有与大米放置筒21的内腔相通的排气管24，所述排气管24上设有排气阀25。
进一步地，所述大米放置筒21是由内外筒体叠放套装而成，在内外筒体之间设有电加热膜26，通过电加热膜26给大米放置筒21内的大米加热。
本专利采用机械加压的方式，而不是水介质加压方式，具有整体性好的优点，在超高压的过程中，可防止介质对食品的污染。通过电磁换向阀控制压力油的流向，使活塞产生往复运动来实现超高压压力的输出。液压泵以通过调节驱动油泵的流量可达到超高压输出流量的变量要求，并可通过调节溢流阀来防止系统过载，以保证系统的安全。液压泵向超高压系统中的高压容器及设备循环施压，所需工作压力可以通过调节压力表的压力报警值来达到所需压力小于等于400MPa，从而实现超高压生产方便米饭。压米器16的部件壁厚度及其元件尺寸的所承受的压力是关键参数，大米放置筒在一定温度下可承受的最大内压一般为最大工作压力值的1.1倍，压米器16的工作压力为400MPa，故大米放置筒21的设计压力为450MPa。
超高压方便米饭的生产，包括前置处理、熟化处理、后置处理，其中前置处理包括真空输送除尘、浸泡、超高压灭菌、风干；熟化处理包括定量加米、定量加水、蒸煮熟化；后置处理包括MAP包装、金属检测、杀菌、终检、装箱运输等。也就是说，大米在真空输送除尘完成后，进行浸泡；然后放入含有45度水的50L容器内进行超高压处理，目标是消灭芽孢杆菌等菌类，同时对大米进行一次加工；然后将大米风干后，在完定量加米和加水后，快速进行蒸煮熟化；最后利用MAP保鲜包装技术对米饭进行包装，金属检测处理，包装后灭菌处理，通过装箱运输，送到客户手中。
上面所述的实施仅仅是对本发明实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计方案前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的等效结构和直接或间接运用在相关的技术领域，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种大米超高压系统，其特征在于：包括油箱、液压泵、电动机、电磁换向阀、单向阀、三通、增压缸、两个接近开关、高压管、卸压管路、卸压阀、四通、压米器和支架，其中，所述压米器包括超高压活塞、承压框架、油压缸和大米放置筒，油压缸设在承压框架内的底部，大米放置筒穿插在油压缸中并能相对油压缸滑动，大米放置筒与油压缸之间设有密封，超高压活塞的上端固定在承压框架内的顶部，超高压活塞的下端伸入到大米放置筒中，承压框架设在支架上，油压缸的超高压油通道与四通的第一端口连接，四通的第二端口与卸压管路连接，卸压阀设在卸压管路上，四通的第三端口通过高压管与三通的出油端连接，三通的第一进油端通过单向阀与电磁换向阀的油路连通，三通的第二进油端与增压缸的高压油输出端连接，增压缸通过电磁换向阀与液压泵连接，电动机为液压泵提供动力，液压泵通过管路与油箱连通，两个接近开关设在增压缸上且靠近增压缸的两端，当接近开关感应到增压缸中的活塞时，接近开关启动电磁换向阀对增压缸的油路流向进行转换，使活塞产生往复运动，将超高压油由增压缸送入高压管，高压管内的超高压油经四通进入油压缸内，超高压油推动大米放置筒上移，固定不动的超高压活塞对大米放置筒中的大米进行超高压。
2.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述液压泵与油箱之间的管路上设有过滤器。
3.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述四通的第四端口安装有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述液压泵的溢流管路上设有溢流阀。
5.根据权利要求4所述的大米超高压系统，其特征在于：所述溢流管路上设有压力表。
6.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述高压管上设有单向阀。
7.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述超高压活塞上设有与大米放置筒的内腔相通的排气管，所述排气管上设有排气阀。
8.根据权利要求1所述的大米超高压系统，其特征在于：所述大米放置筒是由内外筒体叠放套装而成，在内外筒体之间设有电加热膜。
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