CN108813267A - 一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置及方法，该装置包括，搅拌锅，被设计成具有内外两凹面的凹字形，内凹面盛装生姜红糖，内外凹面之间间隔设置形成密封的加热腔；所述加热腔内填充有介质油；调温加热丝，加热部分插设在加热腔内用以加热介质油，并被设计成避免与搅拌锅的内外凹面直接接触；温度传感器，检测介质油的温度；搅拌叶，对生姜红糖进行搅拌；调速电机，驱动搅拌叶转动；智能控制器，实时采集控制介质油的温度、控制电机转向及转速、控制电控阀开关状态、吸泵工作状态，实现整个装置的智能控制；该装置结构简单、便捷高效、智能控制、成品质量稳定；使用该方法熬制成型的块糖冲泡后颜色红褐、口感浓厚甘甜、香气清长纯正。
Description
技术领域
本发明涉及一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置及方法，属于生姜红糖生产加工领域。
背景技术
目前市场上销售的块状生姜红糖固体饮料，其生姜的处理一般是采用生姜切片后烘干粉碎成姜粉与红糖混合后熬煮，糖液起砂后进行浇灌成型。这种制作方法：红糖、姜粉由于熬煮时间长，对姜的有效成份影响较大，生姜及红糖的芳香物挥发，只剩下辣味和甜感。现有的加工设备都不够智能，存在着劳动强度大、生成效率低、结构复杂清洗麻烦、生产成本高等问题。
专利号为CN 206005815 U公开了红糖熬制锅;该结构的红糖熬制锅特点是：搅拌装置设置在锅体底部，锅盖设置在锅体上端及其沿周向的导气罩，在锅体上端与导气罩相连通的排气孔。该红糖熬制锅加热时红糖直接与热源接触，锅体受热不均匀，容易导致红糖烧焦，从而使得生姜及红糖的芳香物挥发，只剩下辣味和甜感。
专利号为CN 206025082 U公开了一种低成本、节能型红糖熬制装置。该装置主要包括了熬糖锅、搅拌装置、导热油加热装置。该装置虽然通过导热油进行传递加热具有无废气排放、熬制环境好、自动控制。但也具有以下缺点：一是通过导热管导热油的传递加热，受限于导热管与红糖汁的接触面积，使得红糖受热不均匀，熬制时间长；二是搅拌结构在导热管内部搅拌，存在着大量死角无法搅拌，使得搅拌不均匀，同样致使熬制时间长；三是该结构采用全密闭方式，不易于红糖原料的进入及红糖汁的出来，劳动强度大；四是该结构复杂，不易于红糖熬制前的消毒及熬制后的清洗。
专利号为CN 206294820 U公开了一种红糖古法熬制夹层锅。该结构的夹层锅通过钢丝刷、搅拌孔、搅拌杆、左搅拌叶、右搅拌叶、搅拌网和漏孔相互配合，一定程度上具有均匀熬制效果，但其具有如下缺点：一是未对熬制锅的温度进行实时检测与控制，容易出现温度过高导致红糖烧焦；二是未对加注的水进行的精准定量及智能控制；三是未综合考虑红糖汁的快速出锅，影响红糖的口感；四是该结构复杂，不易于红糖熬制前的消毒及熬制后的清洗。
因此，为解决生姜红糖固体饮料熬制时保持受热均匀、保证生姜红糖原汁原味、操作方便等问题，同时提高生产效率、降低劳动强度、方便清洁保养，且冲泡的块糖颜色红褐、口感浓厚甘甜、香气清长纯正。本发明设计了一种结构简单、便捷高效、智能控制的生姜红糖固体饮料智能熬制装置及方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、便捷高效、智能控制、成品质量稳定，且熬制成型的块糖冲泡后颜色红褐、口感浓厚甘甜、香气清长纯正的生姜红糖固体饮料智能熬制装置及方法。
本发明的技术方案如下：
一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，包括，
搅拌锅，被设计成具有内外两凹面的凹字形，内凹面盛装生姜红糖，内外凹面之间间隔设置形成密封的加热腔；所述加热腔内填充有介质油；
调温加热丝，加热部分插设在加热腔内用以加热介质油，并被设计成避免与搅拌锅的内外凹面直接接触；
温度传感器，检测介质油的温度；
搅拌叶，竖直插入搅拌锅的内凹面内用以在熬煮过程中对生姜红糖进行搅拌；
调速电机，驱动搅拌叶转动；
智能控制器，具有输入模块、控制模块、信号接收模块以及比对模块；通过输入模块输入工艺参数；控制模块根据输入的工艺参数，通过电信号控制调温加热丝的加热温度与调速电机的转速；信号接收模块接收温度传感器反馈的信号，比对模块将温度传感器反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，通过控制模块调节调温加热丝的加热温度使油温符合输入的工艺参数中各阶段要求的熬制温度。
其中，所述智能熬制装置还包括成型机构，所述成型机构包括可调流量吸泵以及成型模具；所述可调流量吸泵由智能控制器控制；所述可调流量吸泵包括吸泵进口管和吸泵出口管；所述吸泵进口管可伸入搅拌锅内，所述吸泵出口管用于浇注生姜红糖于成型模具。
其中，所述搅拌锅上方通过挂钩悬挂有储水器，储水器底部设置有水龙头；挂钩上设置有用于称重储水器的称重传感器；所述储水器由一出水管补水，一进水管连接外部供水，出水管与进水管之间连接有净水器以净化进水；所述进水管上设置有电控阀；所述电控阀与控制模块电信号连接；所述称重传感器与信号接收模块电信号连接；比对模块将称重传感器反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，通过控制模块调节电控阀的开闭使储水器中净水的重量符合输入的工艺参数要求的净水重量。
其中，所述搅拌锅内凹面的底部为下凹的弧面，所述搅拌叶包括竖直设置且与调速电机的转轴通过联轴器连接的连接轴以及固定在连接轴上的搅拌叶支架；所述搅拌叶支架整体为竖直的扇形框架，其具有与内搅拌锅内凹面底部弧面配合的弧形杆、竖直并排设置的多根搅拌针以及多块搅拌铲。
其中，所述搅拌铲固定在弧形杆上，并向下延伸，向连接轴一侧倾斜，同时向搅拌叶支架形成的平面外倾斜；且位于连接轴两侧的搅拌铲以连接轴为轴中心对称分布。
其中，所述搅拌铲平面与搅拌叶支架形成的平面间的夹角α为15°~25°；所述搅拌铲长度方向上的中心线与搅拌铲和弧形杆连接处的切线，所述中心线与切线两者的夹角β为25°~40°。
其中，所述搅拌铲下端靠近连接轴一侧分别具有一切边。
其中，所述智能熬制装置还包括支架；所述搅拌锅通过转轴转动架设在支架上；所述转轴通过轴承座组件与支架上的左右两架设部转动连接；所述支架一架设部还设置有一翻转机构；所述翻转机构配有翻转摇柄，通过摇动翻转摇柄，利用翻转机构控制搅拌锅翻转。
其中，所述搅拌锅上沿设置有一出料口，所述出料口上配有一向外延伸的出料导板。
一种生姜红糖固体饮料智能熬制方法，采用所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，包括以下步骤：
步骤一：用台秤分别称取40和45重量份的两份红糖，称取6和4重量份的两份姜汁；
步骤二：称取3重量份的纯净水放入搅拌锅内，加热至100℃；
步骤三：加入步骤一中称取的40重量份的红糖和6重量份的姜汁持续搅拌使之均匀，加热至80℃并持续保温使红糖完全溶解，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机转速为60r/min；
步骤四：搅拌15min后，加热至130℃并保温，直至锅中姜糖汁结砂状，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机转速为30r/min；
步骤五：加入步骤一中称取的45重量份的红糖和4重量份姜汁，保持130℃并搅拌，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机转速为60r/min；
步骤六：混合均匀后，停止加热，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机转速为18r/min；
步骤七：当温度降至100℃，将锅中的生姜红糖汁出锅，用吸泵浇注在成型模具上，刮平成型模具，冷却。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明的熬制装置通过加热丝加热介质油以热传递方式传递给锅内的生姜红糖使其融化成生姜红糖汁，使生姜红糖不容易烧焦；
2、本发明的熬制装置通过翻转机构实现对搅拌锅的翻转，更有利于进出料及内搅拌锅的清洁保养；
3、本发明的熬制装置通过定量加水机构实现对纯净水的智能定量称重，减轻了工人劳动强度及保证配合比；
4、本发明的熬制装置通过出料吸泵机构实现对生姜红糖汁的自动出料，减轻了工人劳动强度，提高了工作效率，更加智能化；
5、本发明的熬制装置的搅拌锅内凹面的底面为弧面，配合搅拌叶的弧形杆，能够促使熬制的生姜红糖在搅拌锅中的流动和上下翻动，因此能够起到更好的搅拌效果，且该设计使搅拌过程中不易出现熬制的生姜红糖完全静止的死角。
6、本发明搅拌针的设计能够有效利用搅拌动作切割熬制的生姜红糖，由于熬制的生姜红糖黏性强，该设置既能实现切割目的，利于促进生姜红糖搅拌均匀，同时受到的阻力也小。
7、本发明的熬制装置通过合理设计搅拌叶结构，使得搅拌更加均匀，搅拌铲向连接轴一侧倾斜，中心线与切线两者的夹角为20°~45°，同时向搅拌叶支架形成的平面外倾斜，夹角为15°~25°，并且位于连接轴两侧的搅拌铲以连接轴为轴中心对称分布，该设计是为搅拌生姜红糖这种粘度高的液体专门设计的，能够有效的增加生姜红糖在搅拌过程中受到的各向外力，从而提高其搅拌率，并且利用生姜红糖的流动特质，在搅拌过程中对生姜红糖进行引导搅拌，额外对生姜红糖提供径向与竖直方向的引导力，从而使生姜红糖搅拌均匀，同时避免因为生姜红糖的粘性较强造成搅拌困难，搅拌铲和调速电机损坏，而本申请关于搅拌铲的角度设置正适合生姜红糖的粘性，能够起到最佳的平衡。
8、本发明的熬制装置通过智能控制器对调速电机正、反转的控制以及调温加热丝温度的控制，有效根据工艺准确控制生姜红糖的熬制；
9、本发明的熬制装置具有结构简单、便捷高效、智能控制，成品质量和口味稳定，适合大批量生产；
10、本发明的生姜红糖熬制方法熬制成型的块糖冲泡后颜色红褐、口感浓厚甘甜、香气清长纯正。
11、本发明的生姜红糖熬制方法采用二段式间隔添加，能够有效避免因红糖生姜的导热性差，粘性大等原因，造成生姜红糖熬煮过程中产生焦化，同时避免造成口味中姜的辣味过重。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明搅拌锅的示意图；
图3为本发明搅拌叶的示意图；
图4为搅拌叶α夹角的示意图；
图5为搅拌叶β夹角的示意图；
图6为本发明智能控制器的示意图。
图中附图标记表示为：
1-支架、2-搅拌锅、3-轴承座组件、4-调温加热丝、5-温度传感器、6-电机固定板、7-调速电机、8-水龙头、9-储水器、10-称重传感器、11-出水管、12-净水器、13-电控阀、14-进水管、15-智能控制器、151-输入模块、152-控制模块、153-信号接收模块、154-比对模块、16-吸泵、17-吸泵出口管、18-吸泵进口管、19-翻转机构、20-成型模具、21-翻转摇柄、22-出料导板、23-搅拌叶、24-介质油、25-转轴、26-搅拌铲、27-连接轴、28-搅拌针、29-搅拌叶支架、291-弧形杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
如图1至6所示，一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，包括，
搅拌锅2，被设计成具有内外两凹面的凹字形，内凹面盛装生姜红糖，内外凹面之间间隔设置形成密封的加热腔31；所述加热腔31内填充有介质油24；
调温加热丝4，加热部分插设在加热腔31内用以加热介质油24，并被设计成避免与搅拌锅2的内外凹面直接接触；
温度传感器5，检测介质油24的温度；
搅拌叶23，竖直插入搅拌锅2的内凹面内用以在熬煮过程中对生姜红糖进行搅拌；
调速电机7，驱动搅拌叶23转动；
智能控制器15，具有输入模块151、控制模块152、信号接收模块153以及比对模块154；通过输入模块151输入工艺参数；控制模块152根据输入的工艺参数，通过电信号控制调温加热丝4的加热温度与调速电机7的转速；信号接收模块153接收温度传感器5反馈的信号，比对模块154将温度传感器5反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，通过控制模块152调节调温加热丝4的加热温度使油温符合输入的工艺参数中各阶段要求的熬制温度。
进一步的，所述智能熬制装置还包括成型机构，所述成型机构包括可调流量吸泵16以及成型模具20；所述可调流量吸泵16由智能控制器15控制；所述可调流量吸泵16包括吸泵进口管18和吸泵出口管17；所述吸泵进口管18可伸入搅拌锅2内，所述吸泵出口管17用于浇注生姜红糖于成型模具20；模具内腔可以为圆形、正方形、长方形、花瓣形、心形等各种形状，生姜红糖汁浇注上去后可以成型相应形状。当需要浇注生姜红糖汁时，启动吸泵16，将吸泵进口管18插入搅拌锅2内的生姜红糖汁中，控制吸泵出口管17使得生姜红糖汁浇注在成型模具20中。
进一步的，所述搅拌锅2上方通过挂钩悬挂有储水器9，储水器9底部设置有水龙头8；挂钩上设置有用于称重储水器9的称重传感器10；所述储水器9由一出水管11补水，一进水管14连接外部供水，出水管11与进水管14之间连接有净水器12以净化进水；所述进水管14上设置有电控阀13；所述电控阀13与控制模块152电信号连接；所述称重传感器10与信号接收模块153电信号连接；比对模块154将称重传感器10反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，通过控制模块152调节电控阀13的开闭使储水器9中净水的重量符合输入的工艺参数要求的净水重量。
进一步的，所述搅拌锅2内凹面的底部为下凹的弧面，所述搅拌叶23包括竖直设置且与调速电机7的转轴通过联轴器连接的连接轴27以及固定在连接轴27上的搅拌叶支架29；所述搅拌叶支架29整体为竖直的扇形框架，其具有与内搅拌锅2内凹面底部弧面配合的弧形杆291、竖直并排设置的多根搅拌针28以及多块搅拌铲26。
进一步的，所述搅拌铲26固定在弧形杆291上，并向下延伸，向连接轴27一侧倾斜，同时向搅拌叶支架29形成的平面外倾斜；且位于连接轴27两侧的搅拌铲26以连接轴27为轴中心对称分布，搅拌铲26尾部安装有一定斜度的符合食品要求的四氟板，并与搅拌锅2内凹面弹性接触。
进一步的，所述搅拌铲26平面与搅拌叶支架29形成的平面间的夹角α为15°~25°；所述搅拌铲26长度方向上的中心线与搅拌铲26和弧形杆291连接处的切线，所述中心线与切线两者的夹角β为20°~45°。
进一步的，所述搅拌铲26下端靠近连接轴27一侧分别具有一切边。
进一步的，所述智能熬制装置还包括支架1；支架1由食品级不锈钢材料焊接而成放置在地板上，其分为左右两个支撑架，两个支撑架之间用不锈钢材料焊接连接起来，在两个支撑架上方分别固定安装有轴承座组件3；支架1右边的支撑架上安装有翻转机构19，翻转机构19正前方安装有翻转摇柄21，轴承座组件3主要由轴承座和球轴承装配组成，在该两个轴承中装配有搅拌锅2上的两个转轴25，翻转机构19内设有涡轮蜗杆，可通过翻转摇柄21的旋转使得搅拌锅2绕着两个转轴25进行翻转。
进一步的，所述搅拌锅2上沿设置有一出料口，所述出料口上配有一向外延伸的出料导板22。
一种生姜红糖固体饮料智能熬制方法，采用所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，包括以下步骤：
步骤一：用台秤分别称取40和45重量份的两份红糖，称取6和4重量份的两份姜汁；
步骤二：称取3重量份的纯净水放入搅拌锅2内，加热至100℃；
步骤三：加入步骤一中称取的40重量份的红糖和6重量份的姜汁持续搅拌使之均匀，加热至80℃并持续保温使红糖完全溶解，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机7转速为60r/min；
步骤四：搅拌15min后，加热至130℃并保温，直至锅中姜糖汁结砂状，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机7转速为30r/min；
步骤五：加入步骤一中称取的45重量份的红糖和4重量份姜汁，保持130℃并搅拌，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机7转速为60r/min；
步骤六：混合均匀后，停止加热，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机7转速为18r/min；
步骤七：当温度降至100℃，将锅中的生姜红糖汁出锅，用吸泵浇注在成型模具上，刮平成型模具，冷却。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：包括，
搅拌锅(2)，具有内外两凹面的凹字形结构，内凹面盛装生姜红糖，内外凹面之间间隔设置形成密封的加热腔(31)；所述加热腔(31)内填充有介质油(24)；
调温加热丝(4)，加热部分插设在加热腔(31)内用以加热介质油(24)，并被设计成避免与搅拌锅(2)的内外凹面直接接触；
温度传感器(5)，检测介质油(24)的温度；
搅拌叶(23)，竖直插入搅拌锅(2)的内凹面内用以在熬煮过程中对生姜红糖进行搅拌；
调速电机(7)，驱动搅拌叶(23)转动；
智能控制器(15)，具有输入模块(151)、控制模块(152)、信号接收模块(153)以及比对模块(154)；通过输入模块(151)输入工艺参数；控制模块(152)根据输入的工艺参数，通过电信号控制调温加热丝(4)的加热温度与调速电机(7)的转速；信号接收模块(153)接收温度传感器(5)反馈的信号，比对模块(154)将温度传感器(5)反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，控制模块(152)调节调温加热丝(4)的加热温度使油温符合输入的工艺参数中各阶段要求的熬制温度。
2.如权利要求1所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述智能熬制装置还包括成型机构，所述成型机构包括可调流量吸泵(16)以及成型模具(20)；所述可调流量吸泵(16)由智能控制器(15)控制；所述可调流量吸泵(16)包括吸泵进口管(18)和吸泵出口管(17)；所述吸泵进口管(18)可伸入搅拌锅(2)内，所述吸泵出口管(17)用于浇注生姜红糖于成型模具(20)。
3.如权利要求1所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌锅(2)上方通过挂钩悬挂有储水器(9)，储水器(9)底部设置有水龙头(8)；挂钩上设置有用于称重储水器(9)的称重传感器(10)；所述储水器(9)由一出水管(11)补水，一进水管(14)连接外部供水，出水管(11)与进水管(14)之间连接有净水器(12)以净化进水；所述进水管(14)上设置有电控阀(13)；所述电控阀(13)与控制模块(152)电信号连接；所述称重传感器(10)与信号接收模块(153)电信号连接；比对模块(154)将称重传感器(10)反馈的信号与输入的工艺参数进行比对，根据比对信息，控制模块(152)调节电控阀(13)的开闭使储水器(9)中净水的重量符合输入的工艺参数要求的净水重量。
4.如权利要求1所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌锅(2)内凹面的底部为下凹的弧面，所述搅拌叶(23)包括竖直设置且与调速电机(7)的转轴通过联轴器连接的连接轴(27)以及固定在连接轴(27)上的搅拌叶支架(29)；所述搅拌叶支架(29)整体为竖直的扇形框架，具有与搅拌锅(2)内凹面底部弧面配合的弧形杆(291)、竖直并排设置扇形框架上的多根搅拌针(28)以及多块固定在弧形杆(291)上的搅拌铲(26)。
5.如权利要求4所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌铲(26)向下延伸，向连接轴(27)一侧倾斜，同时向搅拌叶支架(29)形成的平面外倾斜；且位于连接轴(27)两侧的搅拌铲(26)以连接轴(27)为轴中心对称分布。
6.如权利要求5所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌铲(26)平面与搅拌叶支架(29)形成的平面间的夹角α为15°~25°；所述搅拌铲(26)长度方向上的中心线与搅拌铲(26)和弧形杆(291)连接处的切线的夹角β为20°~45°。
7.如权利要求6所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌铲(26)下端靠近连接轴(27)一侧分别具有一切边。
8.如权利要求1所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述智能熬制装置还包括支架(1)；所述搅拌锅(2)通过转轴(25)转动架设在支架(1)上；所述转轴(25)通过轴承座组件(3)与支架(1)上的左右两架设部转动连接；所述支架(1)一架设部还设置有一翻转机构(19)；所述翻转机构(19)配有翻转摇柄(21)，通过摇动翻转摇柄(21)，利用翻转机构(19)控制搅拌锅(2)翻转。
9.如权利要求8所述的一种生姜红糖固体饮料智能熬制装置，其特征在于：所述搅拌锅(2)上沿设置有一出料口，所述出料口上配有一向外延伸的出料导板(22)。
10.一种生姜红糖固体饮料智能熬制方法，包括以下步骤：
步骤一：用台秤分别称取40和45重量份的两份红糖，称取6和4重量份的两份姜汁；
步骤二：称取3重量份的纯净水放入搅拌锅(2)内，加热至100℃；
步骤三：加入步骤一中称取的40重量份的红糖和6重量份的姜汁持续搅拌使之均匀，加热至80℃并持续保温使红糖完全溶解，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机(7)转速为60r/min；
步骤四：搅拌15min后，加热至130℃并保温，直至锅中姜糖汁结砂状，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机(7)转速为30r/min；
步骤五：加入步骤一中称取的45重量份的红糖和4重量份姜汁，保持130℃并搅拌，该阶段正反转搅拌各一分钟，调速电机(7)转速为60r/min；
步骤六：混合均匀后，停止加热，该阶段正反转搅拌各二分钟，调速电机(7)转速为18r/min；
步骤七：当温度降至100℃，将锅中的生姜红糖汁出锅，用吸泵(16)浇注在成型模具(20)上，刮平成型模具，冷却。
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