CN109527449A - 一种南极磷虾快速蒸煮装置及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种南极磷虾快速蒸煮装置，包括滤水器、若干刮板式加热器、直接蒸煮器，滤水器包括皮带滤水器、螺旋滤水器，并依次与干虾进料罐、螺杆输送泵、刮板式加热器、半凝结进料罐、双向凸轮泵、直接蒸煮器、凝固罐连接。本发明还公开了一种南极磷虾快速蒸煮工艺，依次通过鲜虾滤水、预热凝结、直接蒸煮、凝结缓存。本发明将蒸煮分为两个阶段，蒸煮时间短，蛋白质能迅速凝固，大幅提高了磷虾粉加工转化率和品质。同时能连同虾壳虾头一起蒸煮加工，减少资源的浪费和环境的污染。滤水器滤水充分，减少蒸煮所需的高温蒸汽量，降低能耗。

Description

一种南极磷虾快速蒸煮装置及其工艺

技术领域

本发明涉及船载水产品加工设备，尤其涉及一种南极磷虾快速蒸煮装置及其工艺。

背景技术

南极磷虾粉是以南极磷虾为原料，经蒸煮、脱水、干燥、粉碎等工序得到的一种产品，目前主要应用于饲料、磷虾油提取、制作蛋白肽等。由于南极磷虾体内含有大量酶，可以导致南极磷虾自溶。因此，南极磷虾必须在捕获后尽快在船上进行加工处理。高品质的南极磷虾粉应采用捕获后1～2h内的完整南极磷虾在船上加工。

目前，南极磷虾虾粉的船载加工主要是以鲜虾为原料，通过传送带输送到蒸煮锅中，蒸煮锅为蒸汽夹层加热，一般将锅内温度控制在90℃左右，完成蒸煮。但目前多数船载的设备采用的蒸煮设备为螺旋蒸煮机，南极磷虾进入蒸煮锅后经历的蒸煮时间约为15～30min，时间较长，虽然锅内温度控制在90℃，但是，磷虾从进入蒸煮锅开始升温到温度达到90℃出锅的过程中，会有大量的水溶性蛋白溶出到煮液中流失，进入干燥和粉碎阶段的虾肉大幅下降，导致产品转化率降低。比如我国有些渔船改造成磷虾捕捞加工船，虾粉加工转化率甚至只有14:1，即14吨磷虾才能加工得到1吨磷虾粉，关键就在于蒸煮技术工艺落后，影响生产效率的同时也造成极大的资源浪费。

一个公开号为 CN107048248 A的中国专利公开了一种用于南极磷虾快速蒸煮的装置，其虽然采用了快速蒸煮工艺，但是也还存在一些问题，比如：加工过程将南极磷虾进行壳肉分离，用虾肉来加工虾粉，虽然在一定程度上提高了虾粉的品质，但是加工过程中产生了大量的虾壳虾头，无法在船上进行加工利用，造成资源浪费，同时如果将其排放到海里，也会造成环境污染。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种南极磷虾快速蒸煮装置及其工艺，实现蒸煮时间短、产品品质好、转化率高、设备不容易黏堵、耗能小等等。

本发明采用的技术手段如下：一种南极磷虾快速蒸煮装置，包括滤水器、若干刮板式加热器、直接蒸煮器；

所述滤水器包括皮带滤水器、螺旋滤水器；

所述刮板式加热器外壁上设有进料口、冷凝水出口、蒸汽进口、出料口；所述前一个刮板式加热器的蒸汽进口与后一个刮板式加热器的冷凝水出口相连，同时前一个刮板式加热器的出料口与后一个刮板式加热器的进料口相连，形成串联；

所述皮带滤水器、螺旋滤水器依次设置，并通过输送管路Ⅰ与干虾进料罐连接，所述干虾进料罐通过螺杆输送泵及输送管路Ⅱ与第一个刮板式加热器的进料口连接，所述最后一个刮板式加热器的出料口通过输送管路Ⅲ与半凝结进料罐连接，所述半凝结进料罐通过双向凸轮泵及输送管路IV与直接蒸煮器连接，所述直接蒸煮器通过输送管路V与凝固罐连接；

所述输送管路Ⅱ、输送管路Ⅲ、输送管路IV、输送管路V上设有控制阀。

优选地，所述刮板式加热器还包括套筒、预热主轴、主轴电机、刮刀；所述套筒外部设绝热层，所述套筒两端设置有端盖，所述端盖两端设置有轴承，所述轴承套接有动密封圈；所述预热主轴设置于套筒内，所述预热主轴两端与轴承连接，所述套筒与预热主轴之间的空腔为物料层，所述预热主轴内部设置有中空蒸汽夹层，所述预热主轴上交替设有若干组刮刀安装位、且每组刮刀安装位包括三根固定支撑柱，所述刮刀安装位上设有刮刀；所述主轴电机通过变频电机直驱；所述预热主轴、蒸汽进口与冷凝水出口串联处、出料口与进料口串联处、出料口与输送管路Ⅲ连接处设有温度传感器Ⅰ。

优选地，所述直接蒸煮器包括直接蒸煮器进料口、拌料螺旋、蒸汽支管、蒸汽喷嘴、手动控制阀、机械轴密封、压力传感器、直接蒸煮器出料口；所述直接蒸煮器倾斜放置，且直接蒸煮器进料口在下、直接蒸煮器出料口在上，所述蒸汽喷嘴设置在直接蒸煮器的下方、且靠近直接蒸煮器进料口的一端，所述蒸汽喷嘴的长度为直接蒸煮器长度的1/3-2/3，所述直接蒸煮器出料口处设有温度传感器Ⅱ。

优选地，所述干虾进料罐下端设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的螺旋输送出口与螺杆输送泵连接。

优选地，所述双向凸轮泵采用两个同步运动的转子，所述转子由一对外置式同步齿轮箱进行传动，所述转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转。

优选地，所述直接蒸煮器通过输送管路V与干虾进料罐连接。

优选地，所述直接蒸煮器通过输送管路V与船舷排出口连接。

本发明还提供了采用上述一种南极磷虾快速蒸煮装置蒸煮南极磷虾的工艺，包括以下步骤 ：

（1）鲜虾滤水：将捕捞到的南极磷鲜虾通过皮带滤水器输送至螺旋滤水器，在皮带滤水器输送的过程中，南极磷虾的大部分水被过滤掉，螺旋滤水器再将剩余的水分挤压滤除，最后将干虾送至干虾进料罐缓冲储存；

（2）预热凝结：缓存的干虾经螺杆输送泵泵送至若干串联的刮板式加热器中预热，变成半凝结的黏糊状，并在螺杆输送泵的压力下从刮板式加热器等出料口进入半凝结进料罐缓冲储存；

（3）直接蒸煮：半凝结进料罐中的半凝结南极磷虾经双向凸轮泵压力作用下进入直接蒸煮器中通过高温蒸汽蒸煮，得到水煮虾汤状的混合物；

（4）凝结缓存：蒸煮后95℃的虾水混合物在双向凸轮泵的压力作用下进入凝固罐缓冲储存，用于后续阶段加工。

优选地，所述步骤（2）中物料预热温度达到45℃，预热时间为2-4分钟。

优选地，所述步骤（3）中，蒸煮时间为1-2分钟，物料蒸煮温度达到95℃。

本发明提供的南极磷虾快速蒸煮装置及其工艺，在实际生产过程中，刚捕捞上船带水的新鲜南极磷虾通过皮带滤水器输送，输送中过滤掉大量水分，在输送至螺旋滤水器内，经过螺旋挤压将余水滤除变成干南极磷虾。同时螺旋滤水器内的干虾再通过输送管路Ⅰ输送至干虾进料罐中缓冲储存。缓存的干南极磷虾时经过螺杆输送泵及输送管路Ⅱ以稳定的进料量输送至串联的诺干刮板式加热器中加热。加热好的干南极磷虾在螺杆输送泵的压力下从刮板式加热器出料口通过输送管路Ⅲ输送至半凝结进料罐中缓冲储存。半凝结进料罐中的南极磷虾经双向凸轮泵及输送管路IV输送至直接蒸煮器中，直接蒸煮器中的高温蒸汽通过蒸汽支管和蒸汽喷嘴喷到南极磷虾上加热蒸煮，在1-2分钟内将南极磷虾加热到95℃，南极磷虾混合成水煮虾汤状，最后通过输送管路V输送至凝固罐储存。

本发明的有益效果：本蒸煮设备及其工艺将蒸煮分为两个阶段，控制总蒸煮的时间不超过5分钟，蛋白质能迅速凝固，将蛋白的水解损失降低到最低，大幅提高了磷虾粉加工转化率和品质。同时蒸煮设备能连同虾壳虾头一起蒸煮加工，能充分利用虾壳虾头中的营养成分，减少资源的浪费和环境的污染。本蒸煮设备的滤水器能充分滤水，使进入蒸煮系统的南极磷虾不带多余水份，减少了蒸煮需要的高温蒸汽量，同时由于采用全自动平衡控制，高温蒸汽得到恰当控制使用，有效减少耗能。

附图说明

图1为本发明第一种实施例的结构示意图。

图2为本发明第二种实施例的结构示意图。

图3为本发明第三种实施例的结构示意图。

图4是本发明的直接蒸煮器的结构示意图。

其中：10、皮带滤水器，11、螺旋滤水器，20、干虾进料罐，21、螺杆输送泵，30、刮板式加热器，31、进料口，32、冷凝水出口，33、串联接口Ⅰ，34、串联接口Ⅱ，35、蒸汽进口，36、出料口，40、凝结进料罐，41、双向凸轮泵，50、直接蒸煮器，51、直接蒸煮器进料口，52、直接蒸煮器出料口，53、拌料螺旋，54、蒸汽支管，55、蒸汽喷嘴，56、手动控制阀，57、机械轴密封，58、压力传感器，60、控制阀Ⅰ，61、控制阀Ⅱ，62、控制阀Ⅲ，63、控制阀V，64、控制阀IV，70、凝固罐，80、温度传感器Ⅱ，90、输送管路Ⅰ，91、输送管路Ⅱ，92、输送管路Ⅲ，93、输送管路IV，94、输送管路V ，100、船舷排出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1，一种南极磷虾快速蒸煮装置，包括滤水器、若干刮板式加热器30、直接蒸煮器50。滤水器包括皮带滤水器10、螺旋滤水器11。刮板式加热器30外壁上设有进料口31、冷凝水出口32、蒸汽进口35、出料口36；前一个刮板式加热器30的蒸汽进口35与后一个刮板式加热器30的冷凝水出口32相连，同时前一个刮板式加热器30的出料口36与后一个刮板式加热器30的进料口31相连，形成串联。皮带滤水器10、螺旋滤水器11依次设置，并通过输送管路Ⅰ90与干虾进料罐20连接，干虾进料罐20下端设有螺旋输送装置，螺旋输送装置的螺旋输送出口通过螺杆输送泵21及输送管路Ⅱ91与第一个刮板式加热器30的进料口31连接，最后一个刮板式加热器30的出料口36通过输送管路Ⅲ92与半凝结进料罐40连接，半凝结进料罐40通过双向凸轮泵41及输送管路IV93与直接蒸煮器50连接，直接蒸煮器50通过输送管路V94与凝固罐70。输送管路Ⅱ91、输送管路Ⅲ92、输送管路IV93、输送管路V94上分别设有控制阀Ⅰ60、控制阀Ⅱ61、控制阀Ⅲ62、控制阀IV64。

刮板式加热器30还包括套筒、预热主轴、主轴电机、刮刀；套筒外部设绝热层，套筒两端设置有端盖，端盖两端设置有轴承，轴承套接有动密封圈；预热主轴设置于套筒内，预热主轴两端与轴承连接，套筒与预热主轴之间的空腔为物料层，预热主轴内部设置有中空蒸汽夹层，预热主轴上交替设有若干组刮刀安装位、且每组刮刀安装位包括三根固定支撑柱，刮刀安装位上设有刮刀；主轴电机通过变频电机直驱；预热主轴、蒸汽进口35与冷凝水出口32串联接口Ⅰ33处、出料口36与进料口31串联接口Ⅱ34处、出料口36与输送管路Ⅲ92连接处设有温度传感器Ⅰ。南极磷虾在螺杆输送泵21的压力下进入串联的刮板式加热器30中，并恒速往前压，在预热主轴旋转下带动刀片对南极磷虾进行搅刮。通过蒸汽进口35加入的高温蒸汽与磷虾的运动方向相反，经过预热凝结系统后，磷虾变成半凝结的黏糊状。同时刀片在套筒内壁贴实刮动，能有效避免凝结的南极磷虾黏粘在套筒内壁上。刮板式加热器30采用串联的方式，可以使南极磷虾以较快的速度预热凝结，且能达到很好的预热效果。

如图4所示，直接蒸煮器50包括直接蒸煮器进料口51、拌料螺旋53、蒸汽支管54、蒸汽喷嘴55、手动控制阀56、机械轴密封57、压力传感器58、直接蒸煮器出料口52；直接蒸煮器50倾斜放置，且直接蒸煮器进料口51在下、直接蒸煮器出料口52在上，蒸汽喷嘴55设置在直接蒸煮器50的下方，且靠近直接蒸煮器进料口51的一端，蒸汽喷嘴55的长度为直接蒸煮器50长度的1/3-2/3，直接蒸煮器出料口51处设有温度传感器Ⅱ80。经刮板式加热器30预热凝结后的半凝结黏糊状对的南极磷虾在螺杆输送泵21的压力下进入半凝结进料罐40缓存，有充足的磷虾量进入双向凸轮泵41，以稳定的虾量输送进直接蒸煮器50中，以便于直接蒸煮器50的蒸汽量能够维持一个较为稳定的工作状态。双向凸轮泵41采用两个同步运动的转子，转子由一对外置式同步齿轮箱进行传动，转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转，从而构成了较高的真空度和排放压力，非常适用于半凝结黏糊状磷虾输送。直接蒸煮器50的高温蒸汽直接通过蒸汽支管和蒸汽喷嘴55喷到直接蒸煮器50中的南极磷虾上对其加热蒸煮。在此过程中，拌料螺旋53进行搅拌。在南极磷虾加热的过程中，高温蒸汽冷凝成水，与南极磷虾混合成水煮虾汤状，在双向凸轮泵41的压力下从直接蒸煮器50中压出通过输送管路V94进入凝固罐70中。其中高温蒸汽的喷嘴设置在直接蒸煮器50的下方往上喷，高温蒸汽喷气压力避免了蒸汽口堵塞。通过温度传感器控制系统来控制高温蒸汽流量来控制物料蒸煮后的温度。

如图2所示，直接蒸煮器50还通过输送管路V94与干虾进料罐20连接，输送管路V94设有控制阀V63。在本蒸煮设备刚开始工作时，刮板式加热器30、直接蒸煮器50有可能还没达到所需的温度要求，蒸煮后的南极磷虾未能达到要求，可以通过控制控制阀IV64、控制阀V63，使未达到加工要求的南极磷虾通过输送管路V94重新进入干虾进料罐20中，进行重新预热蒸煮。

如图3所示，直接蒸煮器50还通过输送管路V94与船舷排出口100连接，输送管路V94设有控制阀V63。在本蒸煮设备刚开始工作时，刮板式加热器30、直接蒸煮器50有可能还没达到所需的温度要求，蒸煮后的南极磷虾未能达到要求，可以通过控制控制阀IV64、控制阀V63，使未达到加工要求的南极磷虾通过输送管路V94输送到船舷排出口100排出。

采用本发明的一种淀粉蒸煮装置蒸煮淀粉的工艺，具体包括以下步骤：

（1）鲜虾滤水：将捕捞到的南极磷鲜虾通过皮带滤水器10输送至螺旋滤水器11，在皮带滤水器10输送的过程中，南极磷虾的大部分水被过滤掉，螺旋滤水器11再将剩余的水分挤压滤除，最后将干虾送至干虾进料罐20缓冲储存；

（2）预热凝结：缓存的干虾经螺杆输送泵21泵送至若干串联的刮板式加热器30中预热，变成半凝结的黏糊状，并在螺杆输送泵21的压力下从刮板式加热器30出料口36进入半凝结进料罐40缓冲储存；

（3）直接蒸煮：半凝结进料罐40中的半凝结南极磷虾经双向凸轮泵41压力作用下进入直接蒸煮器50中通过高温蒸汽蒸煮，得到水煮虾汤状的混合物；

（4）凝结缓存：蒸煮后95℃的虾水混合物在双向凸轮泵41的压力作用下进入凝固罐70缓冲储存，用于后续阶段加工。

其中，步骤（2）中物料预热温度达到45℃，预热时间为2-4分钟。

步骤（3）中，蒸煮时间为1-2分钟，物料蒸煮温度达到95℃。

本发明的有益效果：本蒸煮设备将蒸煮分为两个阶段，控制总蒸煮的时间不超过5分钟，蛋白质能迅速凝固，将蛋白的水解损失降低到最低，大幅提高了磷虾粉加工转化率和品质。同时蒸煮设备能连同虾壳虾头一起蒸煮加工，能充分利用虾壳虾头中的营养成分，减少资源的浪费和环境的污染。本蒸煮设备的滤水器能充分滤水，使进入蒸煮系统的南极磷虾不带多余水份，减少了蒸煮需要的高温蒸汽量，同时由于采用全自动平衡控制，高温蒸汽得到恰当控制使用，有效减少耗能。

Claims (10)

1.一种南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：包括滤水器、若干刮板式加热器、直接蒸煮器；

所述滤水器包括皮带滤水器、螺旋滤水器；

所述刮板式加热器外壁上设有进料口、冷凝水出口、蒸汽进口、出料口；所述前一个刮板式加热器的蒸汽进口与后一个刮板式加热器的冷凝水出口相连，同时前一个刮板式加热器的出料口与后一个刮板式加热器的进料口相连，形成串联；

所述皮带滤水器、螺旋滤水器依次设置，并通过输送管路Ⅰ与干虾进料罐连接，所述干虾进料罐通过螺杆输送泵及输送管路Ⅱ与第一个刮板式加热器的进料口连接，所述最后一个刮板式加热器的出料口通过输送管路Ⅲ与半凝结进料罐连接，所述半凝结进料罐通过双向凸轮泵及输送管路IV与直接蒸煮器连接，所述直接蒸煮器通过输送管路V与凝固罐连接；

所述输送管路Ⅱ、输送管路Ⅲ、输送管路IV、输送管路V上设有控制阀。

2.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述刮板式加热器还包括套筒、预热主轴、主轴电机、刮刀；所述套筒外部设绝热层，所述套筒两端设置有端盖，所述端盖两端设置有轴承，所述轴承套接有动密封圈；所述预热主轴设置于套筒内，所述预热主轴两端与轴承连接，所述套筒与预热主轴之间的空腔为物料层，所述预热主轴内部设置有中空蒸汽夹层，所述预热主轴上交替设有若干组刮刀安装位、且每组刮刀安装位包括三根固定支撑柱，所述刮刀安装位上设有刮刀；所述主轴电机通过变频电机直驱；所述预热主轴、蒸汽进口与冷凝水出口串联处、出料口与进料口串联处、出料口与输送管路Ⅲ连接处设有温度传感器Ⅰ。

3.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述直接蒸煮器包括直接蒸煮器进料口、拌料螺旋、蒸汽支管、蒸汽喷嘴、手动控制阀、机械轴密封、压力传感器、直接蒸煮器出料口；所述直接蒸煮器倾斜放置，且直接蒸煮器进料口在下、直接蒸煮器出料口在上，所述蒸汽喷嘴设置在直接蒸煮器的下方、且靠近直接蒸煮器进料口的一端，所述蒸汽喷嘴的长度为直接蒸煮器长度的1/3-2/3，所述直接蒸煮器出料口处设有温度传感器Ⅱ。

4.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述干虾进料罐下端设有螺旋输送装置，所述螺旋输送装置的螺旋输送出口与螺杆输送泵连接。

5.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述双向凸轮泵采用两个同步运动的转子，所述转子由一对外置式同步齿轮箱进行传动，所述转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转。

6.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述直接蒸煮器通过输送管路V与干虾进料罐连接。

7.根据权利要求1的南极磷虾快速蒸煮装置，其特征在于：所述直接蒸煮器通过输送管路V与船舷排出口连接。

8.一种南极磷虾快速蒸煮工艺，其特征在于，包括以下步骤 ：

（1）鲜虾滤水：将捕捞到的南极磷鲜虾通过皮带滤水器输送至螺旋滤水器，在皮带滤水器输送的过程中，南极磷虾的大部分水被过滤掉，螺旋滤水器再将剩余的水分挤压滤除，最后将干虾送至干虾进料罐缓冲储存；

（2）预热凝结：缓存的干虾经螺杆输送泵泵送至若干串联的刮板式加热器中预热，变成半凝结的黏糊状，并在螺杆输送泵的压力下从刮板式加热器等出料口进入半凝结进料罐缓冲储存；

（3）直接蒸煮：半凝结进料罐中的半凝结南极磷虾经双向凸轮泵压力作用下进入直接蒸煮器中通过高温蒸汽蒸煮，得到水煮虾汤状的混合物；

（4）凝结缓存：蒸煮后95℃的虾水混合物在双向凸轮泵的压力作用下进入凝固罐缓冲储存，用于后续阶段加工。

9.根据权利要求8的南极磷虾快速蒸煮工艺，其特征在于：所述步骤（2）中物料预热温度达到45℃，预热时间为2-4分钟。

10.根据权利要求8的南极磷虾快速蒸煮工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，物料蒸煮时间为1-2分钟，物料蒸煮温度达到95℃。