CN111940046B - 一种复合含淀粉天然果实破碎工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合含淀粉天然果实破碎工艺对于各类含淀粉果实先进性初级破碎，破碎至同一粒径范围；这个过程非常容易，耗时和能耗都非常少。且经过初级破碎之后的物料更容易混合均匀；经过初级破碎之后且混合均匀的物料，经过水蒸气熟化，且吸收了少量的氯化钠。然后进行微波膨化，一方面，微波加热下，水熟化的物料膨化更快；另一方面，物料内的氯化钠会提高微波膨化的效率，加快物料膨化，膨化均匀且充分。膨化后的大组分物料颗粒气流烘干后与其他小组分物料进行混合破碎，即破碎过程中进行混合，然后进行二次混合。

Description

一种复合含淀粉天然果实破碎工艺

技术领域

本发明涉及一种谷物破碎工艺，具体涉及一种含有淀粉的果实谷物破碎工艺。

背景技术

现阶段，代餐粉的需求逐渐增加，用于代替正餐食用。其中多多少少都会含有含淀粉天然果实粉。为了均衡营养，果实的种类通常多于三种。而且果实并不仅限于颗粒果实，还包括根、茎类的果实。如复合了红豆、山药、枸杞的代餐粉。

其中红豆原料可以采购含水率低易破碎的。但是枸杞、山药这类产品为了保持代餐粉的品质均一，原材采购，通常是新鲜物料或是半干物料(如枸杞、红枣)。这时候，破碎以及后续的混均就比较困难。难在破碎工序能耗大，也难在后续混合时要添加一下小组分如复合维生素，以及无机盐等，要与这些表面疏松，容易吸水且团聚的含淀粉物料混均需要混合较长的时间，对混合环境(湿度、温度)要求极高。

发明内容

本申请实施例通过提供一种复合含淀粉天然果实破碎工艺，解决背景技术中现有工艺能耗高、产品混合后组分不稳定，破碎和混合能耗高，时间长的问题，实现能耗低，效率高，产品组分稳定的效果。

本申请实施例提供了

一种复合含淀粉天然果实破碎工艺，包括以下步骤

：1)将所有组分分为天然植物颗粒果实原料和合成粉剂原料；天然植物颗粒果实原料单独清洗和消毒；

2)步骤一获得各种原料单独破碎，在2-3.8mm范围内；

3)将步骤二获得的破碎后的物料经称重后，按配比进行混合，混合过程中或混合之前向物料喷洒或混合盐水，盐水中氯化钠含量按照天然植物颗粒果实原料或包含步骤一两种原料质量的0.5-2％计算；其中用水量通过将各类破碎后的物料平均粒径对应的球的表面积乘以0.5至2，包含端点数值，其中面积单位为平方毫米；该计算是以水能够在所有颗粒表面形成0.2-1mm的水膜，并使物料能够吸收盐水；

该过程使用沾水组件完成，所述沾水组件包括其中沾水组件用于将颗粒物料与盐水进行混合；

所述沾水组件包括送料槽、沾水槽、下料口、进料部、皮带组件、洒水组件、过渡罐；

其中送料槽用于颗粒物料的容置和输送；

送料槽底面包括三个部分，三个部分为进料部、沾水槽、下料口；

所述进料部为倾斜向沾水槽进料端的斜板，用于引导物料进入沾水槽；

所述沾水槽为水平槽，用于颗粒物料在槽内与盐水混合；

所述沾水槽两侧固定溢流槽，溢流槽用于承接沾水槽内溢流盐水；

所述沾水槽的内高1-2mm；沾水槽定边与送料槽的侧面之间留有0.5-0.8mm的水平缝隙，水平缝隙用于供盐水流出送料槽；由于盐水的密度较大与容器分子间作用力大，容易被容器拉扯。因此，沾水槽侧边外侧形成向下倾斜的斜面，同时水平缝隙上侧的送料槽的侧壁带有向上倾斜的斜面，这样避免盐水溢流量不多时盐水由于表面张力和分子间作用力吸附在水平缝隙中，造成实际沾水槽内的液面高于设计高度；

溢流槽的底面与过渡罐连通；过渡罐通过泵与洒水组件连通；

所述洒水组件通过泵抽吸过渡罐内的盐水，向进料部上侧喷洒盐水；

所述过渡罐承接配置好的单次混合熟化物料所需要的的全部盐水；

所述皮带组件固定于送料槽的上方；所述皮带组件包括主动辊、从动辊以及加压辊；

所述主动辊用于带动皮带转动；从动辊以及加压滚用于张拉皮带，使皮带在主动辊和从动辊上方部分拉紧，使皮带使用与主动辊保持同步运动；

所述皮带位于主动辊和从动辊下侧的部分长度大于主动辊到从动辊之间的间距，呈松弛状态，且松弛的部分伸入沾水槽内，能够完全覆盖沾水槽使皮带能够带动颗粒物料在沾水槽内滚动，并粘上沾水槽内的盐水；

4)对步骤三混合盐水后的物料进行密封加热熟化；

5)对步骤四获得的熟化物料进行搅拌通风，温度降至室温；

6)将步骤五获得物料铺成厚度不超多4mm的料层，通风30-90s后，进行微波膨化；微波频率915MHz，时间20-50s；膨化后随即通风降温干燥；

7)将步骤六获得的物料与合成粉剂原料按配比混合进行破碎和粉磨，破碎之粒径0.05-0.8mm颗粒。

进一步的，还包括清洗消毒设备、破碎设备、混合熟化设备、微波膨化设备、粉磨设备；

所述清洗消毒设备用于天然植物颗粒果实原料的清洗和消毒；

所述破碎设备用于破碎将天然植物颗粒果实原料进行分别破碎；

所述混合熟化设备用于将破碎后的天然植物颗粒果实原料混均，且与盐水混合均匀，并将物料加热熟化；

所述微波膨化设备对颗粒物料进行微波膨化；

粉磨设备对所有物料进行粉磨。

其中混合熟化设备，包括沾水组件和混料熟化罐；

所述混料熟化罐包括罐体、搅拌管、进料口、下料出口；

所述搅拌管伸入罐体内，搅拌管以及其上固定连通有搅拌叶，搅拌叶上设有通气孔；搅拌管以及搅拌叶用于混合、搅拌物料，并向物料喷气和加水；

罐体带有加热装置，如电热盘或是加热盘管，用于向罐体内的物料供热，并使物料熟化；

所述微波膨化机，使用隧道式微波膨化机，包括下料仓、加压皮带、输送皮带；

所述下料仓位于进料端，用于将物料撒布成层状；

所述加压皮带与输送皮带之间间隙小于物料平均粒径；所述加压皮带上带有微孔，加压皮带内侧固定热风机，热风机向输送皮带方向吹送热风；

加压皮带将物料压在输送皮带上，热风机向物料吹送热风让物料表面失水，有利于后续的快速膨化。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：对于各类含淀粉果实先进性初级破碎，破碎至同一粒径范围；这个过程非常容易，耗时和能耗都非常少。且经过初级破碎之后的物料更容易混合均匀；

经过初级破碎之后且混合均匀的物料，经过水蒸气熟化，且吸收了少量的氯化钠。然后进行微波膨化，一方面，微波加热下，水熟化的物料膨化更快，；另一方面，物料内的氯化钠会提高微波膨化的效率，加快物料膨化，膨化均匀且充分。

膨化后的大组分物料颗粒气流烘干后与其他小组分物料进行混合破碎，即破碎过程中进行混合，然后进行二次混合。

经过以上工艺：

1、大颗粒物料经过二次破碎，且破碎与混合同时进行，有利于物料的混均；

2、混合过程、熟化过程能够在同一设备内进行，生产效率高，投入少，成本低；

3、添加了少量氯化钠，氯化钠的加入，能够提高微波膨化的效率，水分蒸发均匀，形成的微细孔细密均匀，缩短膨化时间，为后续破碎提供有力条件，能够进一步的提高破碎效率，降低破碎时间和能耗。

附图说明

图1为混合熟化设备结构示意图。

图2为颗粒沾水组件结构示意图。

图3为微波膨化设备结构示意图。

图4为生产线示意图。

图中，颗粒沾水组件10、送料槽11、沾水槽111、下料口112、皮带组件12、洒水组件13、过渡罐14；

混料熟化罐20、搅拌管21、进料口22、下料口23；

微波膨化机30、下料仓31、加压皮带32、输送皮带33。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

生产工艺过程：

将所有组分分为天然植物颗粒果实原料和合成粉剂原料。

1)天然植物颗粒果实原料单独清洗和消毒；

2)步骤一获得各种原料单独破碎，在2-3.8mm范围内；此过程可以进行加热烘干，既边破碎，边烘干，使物料失水率达5-20％；对于枸杞、大枣这类物料失水相对容易，但对于红豆、薏仁米、芡实这类物料失水较少，失水的目的是方便后续的吸收盐水操作；此过程中的烘干可以使用微波加热的方式进行，因为破碎的颗粒较大，破碎时间并不长，如果是边破碎边加热，则选择400-915MHz的微波频率，加热时间控制在30-120s，根据物料本身含水率和所需失水率进行，频率确定，控制微波烘干时间即可；

3)将步骤二获得的破碎后的物料经称重后，按配比进行混合，混合过程中或混合之前向物料喷洒或混合盐水，盐水中氯化钠含量按照天然植物颗粒果实原料或包含步骤一两种原料质量的0.5-2％计算，最终的目的是让天然植物颗粒果实原料的含盐量在1.5-2％之间，这个范围膨化速度更快，物料更脆，有利于破碎粉磨；(其中用水量通过将各类破碎后的物料平均粒径对应的球的表面积乘以0.5至2，包含端点数值，其中面积单位为平方毫米；该计算是以水能够在所有颗粒表面形成0.2-1mm的水膜，并使物料能够吸收盐水；

4)对步骤三混合盐水后的物料进行密封加热熟化；

5)对步骤四获得的熟化物料进行搅拌通风，温度降至室温；

6)将步骤五获得物料铺成厚度不超多4mm的料层，通风30-90s后，进行微波膨化；微波频率915MHz，时间20-50s；膨化后随即通风降温干燥；

7)将步骤六获得的物料与合成粉剂原料按配比混合进行破碎和粉磨，

破碎之粒径0.05-0.8mm颗粒。

现有技术中，代餐粉的生产，1、破碎工序是一次性的，即将物料一次性破碎成粉末，然后进行混合；这种工艺，如果是将原料全部混配之后，进行破碎，则会由于代餐粉原料种类多而导致要破碎的物料颗粒大小不同、硬度不同、含水率不同等原因，导致破碎过程非常复杂，只能按照最难破碎的物料来计算破碎时间，且物料之间的相互影响有可能会导致破碎之间延长等问题；而如果是每种物料单独破碎，则破碎后的物料粉末进行混合的时间就要加长，因为粉料均匀混合要比颗粒要难的多。

2、混合工艺，现有的混合工艺基本是粉-粉混合，这种混合方式非常耗费时间，而且对于小组分就很难与其他组分均匀混合，这对于规模化生产来说就非常困难。

对于大组分的颗粒物料先进性初级破碎，破碎至同一粒径范围；这个过程非常容易，耗时和能耗都非常少。且经过初级破碎之后的物料更容易混合均匀；

经过初级破碎之后且混合均匀的物料，经过水蒸气熟化，且吸收了少量的氯化钠。然后进行微波膨化，一方面，微波加热下，水熟化的物料膨化更快，；另一方面，物料内的氯化钠会提高微波膨化的效率，加快物料膨化，膨化均匀且充分。

膨化后的大组分物料颗粒气流烘干后与其他小组分物料进行混合破碎，即破碎过程中进行混合，然后进行二次混合。

经过以上工艺：

1、大颗粒物料经过二次破碎，且破碎与混合同时进行，有利于物料的混均；

2、混合过程、熟化过程能够在同一设备内进行，生产效率高，投入少，成本低；

3、添加了少量氯化钠，适合运动之前或之后使用，配合运动进行减肥，避免缺钠情况发生；同时氯化钠的加入，能够提高微波膨化的效率，水分蒸发均匀，形成的微细孔细密均匀，缩短膨化时间，为后续破碎提供有力条件，能够进一步的提高破碎效率，降低破碎时间和能耗。

为了适应上述工艺，设计了生产线，如,1-4所示，包括：

清洗消毒设备、破碎设备、混合熟化设备、微波膨化设备、粉磨设备；

所述清洗消毒设备用于天然植物颗粒果实原料的清洗和消毒；

所述破碎设备用于破碎将天然植物颗粒果实原料进行分别破碎；

所述混合熟化设备用于将破碎后的天然植物颗粒果实原料混均，且与盐水混合均匀，并将物料加热熟化；

所述微波膨化设备对颗粒物料进行微波膨化；

粉磨设备对所有物料进行粉磨。

其中混合熟化设备，包括沾水组件10和混料熟化罐20；

其中沾水组件10用于将颗粒物料与盐水进行混合；

所述沾水组件包括送料槽11、沾水槽111、下料口112、进料部113、皮带组件12、洒水组件13、过渡罐14；

其中送料槽11用于颗粒物料的容置和输送；

送料槽11底面包括三个部分，三个部分为进料部113、沾水槽111、下料口112；

所述进料部113为倾斜向沾水槽111进料端的斜板，用于引导物料进入沾水槽111；

所述沾水槽111为水平槽，用于颗粒物料在槽内与盐水混合；

所述沾水槽111两侧固定溢流槽114，溢流槽114用于承接沾水槽111内溢流盐水；

所述沾水槽111的内高1-2mm；沾水槽111定边与送料槽11的侧面之间留有0.5-0.8mm的水平缝隙，水平缝隙用于供盐水流出送料槽11；由于盐水的密度较大与容器分子间作用力大，容易被容器拉扯。因此，沾水槽111侧边外侧形成向下倾斜的斜面，同时水平缝隙上侧的送料槽11的侧壁带有向上倾斜的斜面，这样避免盐水溢流量不多时盐水由于表面张力和分子间作用力吸附在水平缝隙中，造成实际沾水槽111内的液面高于设计高度；

溢流槽114的底面与过渡罐14连通；过渡罐14通过泵与洒水组件13连通；

所述洒水组件13通过泵抽吸过渡罐14内的盐水，向进料部113上侧喷洒盐水；

所述过渡罐14承接配置好的单次混合熟化物料所需要的的全部盐水；

所述皮带组件12固定于送料槽11的上方；所述皮带组件12包括主动辊、从动辊以及加压辊；

所述主动辊用于带动皮带转动；从动辊以及加压滚用于张拉皮带，使皮带在主动辊和从动辊上方部分拉紧，从而使皮带使用与主动辊保持同步运动；

所述皮带位于主动辊和从动辊下侧的部分长度大于主动辊到从动辊之间的间距，呈松弛状态，且松弛的部分伸入沾水槽11内，能够完全覆盖沾水槽11；如此，皮带能够带动颗粒物料在沾水槽11内滚动，并粘上沾水槽11内的盐水；

所述混料熟化罐20包括罐体、搅拌管21、进料口22、下料出口23；

所述搅拌管21伸入罐体内，搅拌管21以及其上固定连通有搅拌叶，搅拌叶上设有通气孔；搅拌管21以及搅拌叶用于混合、搅拌物料，并向物料喷气和加水；

罐体带有加热装置，如电热盘或是加热盘管，用于向罐体内的物料供热，并使物料熟化；

所述微波膨化机30，使用隧道式微波膨化机，包括下料仓31、加压皮带32、输送皮带33；

所述下料仓31位于进料端，用于将物料撒布成层状；

所述加压皮带32与输送皮带33之间间隙小于物料平均粒径；所述加压皮带32上带有微孔，加压皮带内侧固定热风机34，热风机34向输送皮带方向吹送热风；

加压皮带32将物料压在输送皮带33上，热风机34向物料吹送热风让物料表面失水，有利于后续的快速膨化。

实际使用时，如图1-4，物料经过清洗、破碎后，先经过沾水组件10，颗粒进入送料槽11，洒水13向物料撒盐水，多余盐水流入沾水槽111，皮带组件12的松弛的皮带带着物料在沾水槽111内滚动粘上盐水，通过下料口12进入混料熟化罐20，封闭罐体20后，如果通过传动装置，如减速机带动搅拌管21混合物料，如果盐水没有用完，通过搅拌管21进入罐体，搅拌混合完成后，开启加热装置，对物料进行加热熟化。熟化后，开启搅拌管21并进气，分散、降温、干燥，然后从下料出口23下料，进入微波膨化设备的下料仓31，下料仓31底端设置成长条形，使物料在输送皮带33上平铺成一层，3-5mm左右。这个时候物料还是颗粒状，通过加压皮带时，热风机让物料表面失水。微波膨化后物料膨化，进入后续的粉磨设备，粉磨设备可以是叶片式破碎机也可以是研磨破碎设备，此时将其他的合成粉剂原料也送入粉磨设备，粉磨同时进行混合。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种复合含淀粉天然果实破碎工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将所有组分分为天然植物颗粒果实原料和合成粉剂原料；天然植物颗粒果实原料单独清洗和消毒；

2)步骤一获得各种原料单独破碎，在2-3.8mm范围内；

3)将步骤二获得的破碎后的物料经称重后，按配比进行混合，混合过程中或混合之前向物料喷洒或混合盐水，盐水中氯化钠含量按照天然植物颗粒果实原料或包含步骤一两种原料质量的0.5-2％计算；其中用水量通过将各类破碎后的物料平均粒径对应的球的表面积乘以0.5至2，包含端点数值，其中面积单位为平方毫米；该计算是以水能够在所有颗粒表面形成0.2-1mm的水膜，并使物料能够吸收盐水；

该过程使用沾水组件完成，所述沾水组件包括其中沾水组件用于将颗粒物料与盐水进行混合；

所述沾水组件包括送料槽、沾水槽、下料口、进料部、皮带组件、洒水组件、过渡罐；

其中送料槽用于颗粒物料的容置和输送；

送料槽底面包括三个部分，三个部分为进料部、沾水槽、下料口；

所述进料部为倾斜向沾水槽进料端的斜板，用于引导物料进入沾水槽；

所述沾水槽为水平槽，用于颗粒物料在槽内与盐水混合；

所述沾水槽两侧固定溢流槽，溢流槽用于承接沾水槽内溢流盐水；

所述沾水槽的内高1-2mm；沾水槽定边与送料槽的侧面之间留有0.5-0.8mm的水平缝隙，水平缝隙用于供盐水流出送料槽；由于盐水的密度较大与容器分子间作用力大，容易被容器拉扯；

溢流槽的底面与过渡罐连通；过渡罐通过泵与洒水组件连通；

所述洒水组件通过泵抽吸过渡罐内的盐水，向进料部上侧喷洒盐水；

所述过渡罐承接配置好的单次混合熟化物料所需要的的全部盐水；

所述皮带组件固定于送料槽的上方；所述皮带组件包括主动辊、从动辊以及加压辊；

所述主动辊用于带动皮带转动；从动辊以及加压滚用于张拉皮带，使皮带在主动辊和从动辊上方部分拉紧，使皮带使用与主动辊保持同步运动；

所述皮带位于主动辊和从动辊下侧的部分长度大于主动辊到从动辊之间的间距，呈松弛状态，且松弛的部分伸入沾水槽内，能够完全覆盖沾水槽使皮带能够带动颗粒物料在沾水槽内滚动，并粘上沾水槽内的盐水；

4)对步骤三混合盐水后的物料进行密封加热熟化；

5)对步骤四获得的熟化物料进行搅拌通风，温度降至室温；

6)将步骤五获得物料铺成厚度不超多4mm的料层，通风30-90s后，进行微波膨化；微波频率915MHz，时间20-50s；膨化后随即通风降温干燥；

7)将步骤六获得的物料与合成粉剂原料按配比混合进行破碎和粉磨，破碎之粒径0.05-0.8mm颗粒。

2.根据权利要求1所述的复合含淀粉天然果实破碎工艺，其特征在于，还包括清洗消毒设备、破碎设备、混合熟化设备、微波膨化设备、粉磨设备；

所述清洗消毒设备用于天然植物颗粒果实原料的清洗和消毒；

所述破碎设备用于破碎将天然植物颗粒果实原料进行分别破碎；

所述混合熟化设备用于将破碎后的天然植物颗粒果实原料混均，且与盐水混合均匀，并将物料加热熟化；

所述微波膨化设备对颗粒物料进行微波膨化；

粉磨设备对所有物料进行粉磨；

其中混合熟化设备，包括沾水组件和混料熟化罐；

所述混料熟化罐包括罐体、搅拌管、进料口、下料出口；

所述搅拌管伸入罐体内，搅拌管以及其上固定连通有搅拌叶，搅拌叶上设有通气孔；搅拌管以及搅拌叶用于混合、搅拌物料，并向物料喷气和加水；

罐体带有加热装置，如电热盘或是加热盘管，用于向罐体内的物料供热，并使物料熟化；

所述微波膨化机，使用隧道式微波膨化机，包括下料仓、加压皮带、输送皮带；

所述下料仓位于进料端，用于将物料撒布成层状；

所述加压皮带与输送皮带之间间隙小于物料平均粒径；所述加压皮带上带有微孔，加压皮带内侧固定热风机，热风机向输送皮带方向吹送热风；

加压皮带将物料压在输送皮带上，热风机向物料吹送热风让物料表面失水，有利于后续的快速膨化。

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