CN112120238B - 一种用于坚果仁加工的护色子系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于坚果仁加工的护色子系统，其包括护色筒、雾化装置、第一泵体、第二泵体和第一储气罐；本申请结构紧凑，利用低温氮气持续通过冷冻机构，从而实现对坚果仁的快速冷冻处理，与冰水浸泡相比，本发明的冷冻处理的冷冻温度可控，且波动小，且整个冷冻处理过程对坚果仁的含水量影响较小。

Description

一种用于坚果仁加工的护色子系统

技术领域

本发明涉及核桃、榛子或松子仁等坚果加工技术领域，尤其是涉及一种用于坚果仁加工的护色子系统。

背景技术

目前，现有的核桃仁等内皮去除工艺多采用高压水冲洗工艺，而现有技术的冲洗装置大多是独立设置，生产效率低，无法完成流水线式的大批量生产作业，而且内皮残留率比较低。

去内皮处理后的核桃仁经常需要转运到下一个场地进行干燥、护色等工序处理，核桃仁在中间需要多次转运，整个流程下来费时费力，同时中间环节容易污染到核桃仁，也不利于核桃仁加工的食品安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于坚果仁加工的护色子系统，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。本申请为申请号为2019109382752，申请日为2019年9月30日，名称为“一种坚果仁加工系统”的分案申请。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种坚果仁加工系统，包括：依次连接的制冷单元、冷冻机构和去内皮机构和护色子系统；

所述制冷单元用于将氮气制冷至设定温度(一般为零下15-30℃)；所述制冷单元制冷后获得的低温氮气经管路通入所述冷冻单元内，用于对坚果仁进行冷冻处理；所述去内皮机构用于利用高压水去除冷冻处理后的坚果仁内皮；所述护色子系统用于对脱去内皮的坚果仁进行护色处理；

所述去内皮机构包括去皮输送筒和去皮输送绞龙(或称输送翻动绞龙)；所述去皮输送筒包括入料口和排料口；所述去皮输送筒的入料口设置在所述冷冻机构的出料口下方，且与冷冻机构的出料口密封连通，用于承接自冷冻机构输出的坚果仁物料；所述去皮输送绞龙的外径不大于去皮输送筒内径的三分之二，用于将物料从入料口输送到排料口的同时翻动物料；

所述去皮输送绞龙包括去皮中心轴和去皮输送叶片，所述去皮输送叶片螺旋盘绕在去皮中心轴上；所述去皮中心轴内沿轴向设置有高压水流道，高压水流道在去皮中心轴的一端设置有进水口，进水口通过管路与高压水泵和水箱连接；

在物料输送方向上，所述去内皮机构包括靠近入料口的冲洗脱皮部；

在冲洗脱皮部内，所述去皮输送叶片(或称去皮输送叶片的冲洗脱皮部)的推送工作面上铺设有输水管，在垂直于去皮中心轴的投影平面上，所述输水管沿去皮输送绞龙的径向布设，输水管内设有与所述高压水流道连通的径向输水通道；输水管侧壁上设置有多个连通径向输水通道内外的高压水喷孔；以及，在冲洗脱皮部内，去皮输送筒(或称去皮输送筒的冲洗脱皮部)的侧壁上设置有高压水喷头；多个所述高压水喷头沿去皮输送绞龙的输送方向设置，在垂直去皮输送绞龙的横截面上，多个所述高压水喷头分别设置在去皮输送筒的内侧壁上以及去皮输送绞龙的侧方和上方，所述高压水喷头通过管路与高压水泵和所述水箱连接；高压水同时分别通过高压水喷孔和高压水喷头射入所述去皮输送筒内冲洗坚果仁物料，用去除冷冻处理后的坚果仁内皮；所述去皮输送筒在所述去皮输送绞龙的底部设置有用于排水和排出内皮的排水口。

本发明中，坚果仁在输送过程中被高压水冲洗并去除内皮，去皮输送绞龙和去皮输送筒上均设置有高压水喷口，并且在输送过程中物料不断被翻动，从而有利于彻底去除坚果仁上的内皮，同时也有利于掉落的内皮被水冲走并排出去皮输送筒，去皮工艺效率和效果优异。

进一步地，在垂直于所述去皮输送绞龙(或其中心轴线)的投影平面内，所述去皮输送绞龙偏心设置在所述去皮输送筒的底部。即去皮输送绞龙的外径需要靠近或者接触去皮输送筒的内底面，从而实现顺利地输送物料。

进一步地，所述去皮输送筒的入料口低、排料口高，或者，入料口高、排料口低，去皮输送筒的中心轴线与水平面的夹角为1～10°。

去皮输送筒倾斜设置，筒内的水液向下流动，便于将脱落的内皮向下冲走并从排水口排出，脱内皮核桃仁更干净，内皮等杂质更少。

进一步地，所述去内皮机构包括远离所述入料口的干燥部；

所述去皮中心轴内沿轴向还设有轴向气体流道，轴向气体流道在去皮中心轴的一端设置有入气口，入气口通过气路(所述风路上设置有用于对风路内气流进行制热的制热模块。制热模块为现有技术，例如陶瓷加热片、电加热丝等)与干燥气泵(作为气源)连接；

在干燥部内，所述去皮输送叶片(或称去皮输送叶片的干燥部)的推送工作面上铺设有通气管，在垂直于所述去皮中心轴的投影平面上，所述通气管沿去皮输送绞龙的径向布设，通气管内设有与所述轴向气体流道连通的径向输气通道；通气管侧壁上设置有多个连通径向输气通道内外的气体喷口；以及，在干燥部内，去皮输送筒(或称去皮输送筒的干燥部)的侧壁上设置有气体喷嘴；多个所述气体喷嘴沿去皮输送绞龙的输送方向设置，在垂直去皮输送绞龙的横截面上，多个所述气体喷嘴分别设置在去皮输送筒的内侧壁上以及去皮输送绞龙的侧方和上方，所述气体喷嘴通过气路与干燥气泵连接；干燥气体同时分别通过气体喷嘴和气体喷口吹入所述去皮输送筒内用于干燥坚果仁物料。

进一步地，所述入气口设置在所述去皮中心轴的第一端，所述轴向气体流道自所述第一端开始向中间延伸，在轴向上覆盖住所述冲洗脱皮部的全部；

所述进水口设置在所述去皮中心轴的第二端，所述高压水流道自所述第二端开始向中间延伸，在轴向上覆盖住所述干燥部的全部。

进一步地，所述去皮输送叶片上密布有用于便于水液、气体和/或脱落的内皮通过的透水孔。

进一步地，所述去皮输送筒还设置在所述冲洗脱皮部与所述干燥部之间的过渡部；所述过渡部内设置有若干个由弹性材料制成的封堵片；封堵片上设置有一个与去皮输送绞龙同轴的通孔，去皮输送绞龙穿过通孔，通孔的内径小于去皮输送绞龙外径2-10mm。

本发明公开的去内皮机构结构更加紧凑，在完成脱皮之后立即进行风干处理，避免核桃仁长时间被水液包围，即在水液未浸入果仁之前就被高压风吹掉，保证了核桃仁的原始成份不被破坏。与现有技术相比，整个生产工序能耗更低，效率更高，属于一种绿色节能的加工设备。

进一步地，所述冷冻机构包括冷冻输送筒和冷冻输送绞龙；

所述冷冻输送筒的进料口高、出料口低，与水平面呈5-45°设置；所述冷冻输送绞龙设置在冷冻输送筒内，冷冻输送绞龙在驱动电机的带动下转动用于将核桃仁物料从冷冻输送筒的进料口输送到出料口；

冷冻输送绞龙包括：冷冻中心轴和冷冻输送叶片，冷冻输送叶片螺旋盘绕在所述冷冻中心轴上；所述冷冻中心轴内设置有中心输气通道，中心输气通道在冷冻中心轴一端设置有进气口，进气口通过制冷管路依次与冷冻气泵和氮气源(例如储气罐等)连接，制冷单元设置在制冷管路上用于对制冷管路内的氮气进行制冷处理；

在输送方向上，所述冷冻输送筒和冷冻输送绞龙包括依次设置的第一过渡输送段、冷冻段和第二过渡输送段；

在第一过渡输送段和第二过渡输送段上，所述冷冻输送筒内设置有若干个由弹性材料(例如橡胶、硅胶等)制成的环圈，环圈的外圆面与冷冻输送筒的内侧筒壁密封固定连接，环圈向冷冻输送筒的中心轴线方向凸出设置；

在所述冷冻段上，所述冷冻输送绞龙的冷冻输送叶片(或称冷冻输送叶片的冷冻段上)的推送工作面上铺设有输气管，在垂直于冷冻中心轴的投影平面上，所述输气管沿冷冻输送绞龙的径向布设，输气管内设有与所述中心输气通道连通的径向输气通道；输气管上设置有多个连通径向输气通道内外的输气孔；被制冷后的氮气依次经中心输气通道、径向输气通道和输气孔被输入所述冷冻输送筒内，用于对被输送的物料进行冷冻处理；在所述冷冻段上，所述冷冻输送筒的筒壁上设置有多个排气孔，排气孔通过排气管路与第一真空泵连接；第一真空泵工作时用于将所述冷冻输送筒内的氮气抽出、以及同时趋向于维持冷冻输送筒冷冻段的负压环境(例如保持0.01～0.09MPa的负压状态，其目的在于最大程度地回收氮气，避免氮气外泄)；

进一步地，在所述冷冻段内以及在冷冻输送绞龙的轴向上和周向上，多个所述输气管均匀间隔布设，即输气管呈规律性地等间隔距离或等间隔角度地布设，从而实现尽可能地保证冷冻段上冷冻氮气的均匀分布。

本发明中的冷冻输送叶片上设置有输气管，利用低温氮气对核桃仁进行冷冻处理，避免了冰水浸泡的种种缺陷，并且冷冻时间更短，能够实现核桃仁的快速冷冻，并且通过控制冷冻输送筒的长度、核桃仁的输送速度可以控制核桃仁的冷冻处理的深度。

另外，输气管的铺设在输送叶片上，能够将冷冻氮气直接通入被输送的物料内部，同时输送叶片在输送过程中不断被翻动，由此冷冻处理的效果更均匀、效率更高，本发明可以实现对核桃仁表层的快速冷冻的同时，冷冻机构和去内皮机构直接无缝对接，冷冻处理后的核桃仁可以立即转入去内皮工序，在高压水的冲洗下实现脱内皮处理，脱皮效率和效果更佳。

以及，本发明中的环圈用于缩小冷冻输送筒的输送通道的横截面积，环圈的内径小于冷冻输送绞龙的外径1-20mm；输送过程中环圈与被输送的物料相配合，形成一个动态的半密封结构，配合冷冻段的负压环境，(用于)可以有效避免冷冻段的冷冻气体溢出。

其中，制冷单元可以为现有技术，例如其包括本体，本体内设有氮气通过的流道，流道内设置有制冷模组。更为优选地，制冷单元包括控制模组和温度传感器等，实现制冷温度的精确控制。

进一步地，在所述冷冻段内，所述冷冻输送叶片上密布有用于便于气体通过的透气孔；在所述第一过渡输送段和第二过渡输送段内，所述冷冻输送叶片上不设置所述透气孔。

进一步地，在所述冷冻段上，所述冷冻输送筒的筒壁上设置有环形夹层，环形夹层的腔室通过所述排气孔与所述冷冻输送筒内输送通道连通；环形夹层的外侧壁上设置有抽气口，抽气口通过所述排气管路与所述真空泵连接。

进一步地，多个所述抽气口在所述冷冻输送筒的周向上均匀布设；以及在所述冷冻段上，所述抽气口在所述冷冻输送筒的轴向上均匀布设。

进一步地，所述护色子系统包括：护色筒、雾化装置、第一泵体、第二泵体和第一储气罐；

第一储气罐包括进口和出口，其进口通过第一管路与所述冷冻机构的排气口连通，自所述冷冻机构内排出的氮气通过所述进口临时存储在第一储气罐内；

所述护色筒竖直设置，内部设有圆柱状的输送通道；

所述输送通道内设置有用于输送去内皮后的坚果仁的护色输送绞龙；

所述护色筒的筒壁上设置有多个进气口；

所述第一泵体一端通过管路与所述第一储气罐连通，所述第一泵体另一端通过输气管路与护色筒的所述进气口连通，用于将所述第一储气罐内的氮气泵入所述护色筒内；

所述输气管路上设置有温控单元，温控单元用于对输气管路内流过的氮气进行制热或制冷处理，进而控制泵入所述护色筒内的氮气温度在设定0.1-10℃的范围内；

所述雾化装置的喷雾口与所述输气管路连通，用于将护色剂雾化后喷入所述输气管路中，雾化的护色剂随氮气通过所述进气口输入所述护色筒内；

所述护色输送绞龙包括中心轴体，所述中心轴体内部中空设置有抽气通道，所述中心轴体侧壁上设置有抽气孔，抽气通道的一端设置排气口，排气口通过排气管路与第二泵体连接；第二泵体依次通过抽气孔、所述抽气通道和排气口将护色筒内的气体抽出，并用于工作时维持输送通道内的压力值为0.01～0.05MPa；

在所述护色筒的周向上，多个所述进气口均匀布设；在垂直于所述输送通道的截面上，携带着护色剂分子的氮气沿护色筒的径向移动，护色剂分子触碰到坚果仁后沉降并附着在坚果仁表面。

本申请结构紧凑，利用低温氮气持续通过冷冻机构，从而实现对坚果仁的快速冷冻处理，与冰水浸泡相比，本发明的冷冻处理的冷冻温度可控，且波动小，且整个冷冻处理过程对坚果仁的含水量影响较小。

本申请利用雾化的护色剂对脱去内皮的坚果仁进行护色处理，护色剂用量少，最大程度地保持坚果仁的天然口感，避免过多的添加剂破坏坚果仁的自然成份。与传统浸泡护色的方式相比，本申请大大减少了坚果仁与水液的接触，护色处理后的坚果仁不需要再进行干燥处理，或者干燥处理的时间大大缩短，提高了生产效率。

以及，氮气作为一种载体，不仅仅起到输送护色剂的作用，氮气将护色处理过程中的坚果仁全部包裹住，避免了坚果仁与外部空气接触，避免坚果仁氧化的同时，营造了一个无菌的护色环境。

低温氮气通过第一管路临时存储在第一罐体(第一罐体优选地设置有保温层)内。由于冷冻处理过程中的热量损耗，第一罐体内的氮气温度值虽有所提升，但更适合脱色处理时对坚果仁进行低温冷却，从而实现低温氮气能量的二次利用。

氮气在输送过程被温控单元进行冷却或加热，并使氮气的温度控制在不超过5℃(优选地为0.1～5℃)，从而有效控制护色处理的工艺温度，最大程度地保持去内皮后的坚果仁的新鲜程度。

最后，输送通道为圆柱状，多个所述进气口在护色筒的周向上均匀布设，氮气携带着护色剂分子沿护色筒的径向移动，由此形成集聚效果，护色剂分子在护色筒的径向上分布更加均匀。并且工作时输送通道维持在0.01～0.05MPa的负压状态，从而提高护色剂分子的活跃程度，进一步使得护色筒内(输送通道内)的护色剂分子分布均匀，从而实现坚果仁着色更加均匀。

进一步地，所述第一管路上设置有用于对氮气进行过滤处理的过滤装置。

其中，温控单元可以为现有技术，例如温控单元包括制定模块和制热模块。

进一步地，在所述护色筒的轴向上(输送通道方向上)，多个所述进气口均匀布设。

进一步地，所述输送通道在所述护色筒一端设置有进料口，在所述护色筒的另一端设置有出料口，所述坚果仁在所述护色输送绞龙的推动下沿轴向移动。

坚果仁沿轴向移动，护色剂在氮气承载下沿护色筒的径向移动，两者路径垂直，护色剂在自身重力作用下不断沉降，大大提高了护色剂附着概率，即提高了护色处理工艺的效率。

进一步地，在包含护色筒中心轴线的投影截面上，所述进气口倾斜向下设置，自所述进气口喷出的氮气倾斜向下喷向护色输送绞龙上的坚果仁。

进一步地，所述护色输送绞龙还包括围绕所述中心轴体螺旋盘绕设置的护色螺旋叶片，所述螺旋叶片上密布有透气孔。其中透气孔密布设置，便于雾化的护色剂分子自螺旋叶片的下方通过透气孔接触到坚果仁，从而保证坚果仁充分、彻底地且均匀地得到护色处理。

进一步地，所述护色剂为食用柠檬酸和维生素C混合液。其中优选地，食用柠檬酸的质量百分比为0.3％；Vc的质量百分比为0.5％。

进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述进气口处，用于检测被吹去所述护色筒内氮气的温度值。

其中，优选地，还包括控制器(例如CUP处理器、单片机等)，控制器分别与温度传感器和温控单元连接，可根据温度传感器反馈的温度值来控制温控单元工作，从而形成一个闭环的反馈和控制系统。

进一步地，所述雾化装置为超声波雾化装置。其包括用于超声波控制的弹片，弹片设置在护色剂的溶液内。

进一步地，还包括用于回收护色剂和氮气的回收单元；所述中心轴体内的所述抽气通道上端封闭，下端设置有所述排气口；所述排气口依次通过管路与第二泵体和回收单元连通。

进一步地，所述回收单元包括：盛有回收溶液的回收容器，自所述第二泵体引出的管路末端伸入回收溶液的液面下方，回收容器在回收溶液的液面上方设置有氮气回收口，被回收溶液过滤后的氮气经氮气回收口排出。

进一步地，所述回收容器为护色剂容器，所述回收溶液为护色剂溶液；护色剂容器的底部与所述雾化装置连通，用于向雾化装置内输送护色剂；护色剂容器的上方设置有所述氮气回收口，氮气回收口通过第二管路与第二储气罐连通，所述第二储气罐通过第三管路与所述制冷单元的进气端连通。从而实现氮气的循环使用。

进一步地，还包括氮气补充系统，用于向制冷单元补充输送氮气，氮气补充系统包括第三储气罐、补充管路以及控制阀体；第三储气罐通过补充管路与制冷单元的进气端连通，控制阀体设置在补充管路上。其中控制阀优选地为先导式控制阀，当制冷单元的进气端压力值低于设定值(即先导式控制阀的先导端压差达到设定阈值)时，控制阀开启进而向制冷单元补充氮气。

其中，制冷单元可以为现有技术，例如其包括本体，本体内设有氮气通过的流道，流道内设置有制冷模组。更为优选地，制冷单元包括控制模组和温度传感器等，实现制冷温度的精确控制。

进一步地，所述温控单元包括热交换器，热交换器包括作为所述输气管路中间一部分的低温管路、和作为所述第二管路中间一部分的高温管路，低温管路和高温管路彼此紧贴缠绕设置，用于实现流经低温管路和高温管路的两股氮气的热量交换。

输气管路中的氮气通常温度较低，无法满足护色处理工艺的要求，而自回收容器回收得到的氮气温度较高，两者通过热交换器换热后，前者温度降低更适合护色工艺要求，减少温控单元的额外制冷或制热处理，而回收后的氮气经过换热处理后温度降低，可减少制冷单元做功，从而在整个去内皮、护色的工艺过程中的能量回收和利用，最大程度低减少能源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的去内皮机构的结构示意图；

图2为图1中去内皮机构内冲洗脱皮部和干燥部的结构示意图；

图3为冲洗脱皮部的轴向视图；

图4为图3中EE剖视图；

图5为本发明实施例2提供的冷冻机构的结构示意图；

图6为图5中AA剖视图；

图7为图6中BB剖视图；

图8为图5中C处局部放大示图；

图9为图5中D处局部放大示图；

图10为实施例2中冷冻输送筒和冷冻输送绞龙冷冻段的结构示意图；

图11为实施例2中冷冻机构和去内皮机构连接的结构示意图；

图12为实施例3中核桃仁加工系统的结构示意图；

图13为实施例3中护色筒周向上多个进气口均布的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

本实施例公开了一种去内皮机构，如图1所示，在物料输送方向上，依次包括冲洗脱皮部、过渡部和干燥部。

如图2所示，去内皮机构200包括去皮输送筒210和去皮输送绞龙230(或称输送翻动绞龙)；去皮输送筒210包括入料口211和排料口212；去皮输送筒210的入料口211优先地设置在冷冻机构的出料口下方，且与冷冻机构的出料口密封连通，用于承接自冷冻机构输出的坚果仁物料；冷冻处理后的坚果仁能够直接输入去皮输送筒内，排料口与护色子系统或护色装置直接对接，坚果仁在输送途中完成去皮工作，不需要中间人工运输和停顿，提高效率的同时，不易被污染，更加卫生和安全，坚果仁连续而快速完成冷冻、脱内皮和护色处理，品质更优。

在本实施例中，去皮输送绞龙230的外径不大于去皮输送筒210内径的三分之二，在垂直于去皮输送绞龙230(或其中心轴线)的投影平面内，去皮输送绞龙230偏心设置在去皮输送筒210的底部。即去皮输送绞龙230的外径需要靠近或者接触去皮输送筒210的内底面，从而实现顺利地输送物料。去皮输送绞龙230在将物料从入料口211输送到排料口212的同时翻动物料，从而使得坚果仁全方位地被冲洗，脱皮更彻底，同时脱落下的内皮更容易被水携带排出。

去皮输送绞龙230包括去皮中心轴231和去皮输送叶片232，去皮输送叶片232螺旋盘绕在去皮中心轴231上；去皮中心轴231内沿轴向设置有高压水流道233，高压水流道233在去皮中心轴231的一端设置有进水口，进水口通过管路与高压水泵和水箱连接。

如图2-4所示，在去皮输送筒的冲洗脱皮部210a内，去皮输送叶片232(或称去皮输送叶片232的冲洗脱皮部232a)的推送工作面上铺设有输水管234，在垂直于去皮中心轴231的投影平面上，输水管234沿去皮输送绞龙230的径向布设，输水管234内设有与高压水流道233连通的径向输水通道235；输水管234侧壁上设置有多个连通径向输水通道235内外的高压水喷孔236；以及，在冲洗脱皮部内，去皮输送筒210(或称去皮输送筒210的冲洗脱皮部)的侧壁上设置有高压水喷头211；多个高压水喷头211沿去皮输送绞龙230的输送方向设置，在垂直去皮输送绞龙230的横截面上，多个高压水喷头211分别设置在去皮输送筒210的内侧壁上以及去皮输送绞龙230的侧方和上方，高压水喷头211通过管路与高压水泵和水箱连接；高压水同时分别通过高压水喷孔236和高压水喷头211射入去皮输送筒210内冲洗坚果仁物料，用去除冷冻处理后的坚果仁内皮；去皮输送筒210在去皮输送绞龙230的底部设置有用于排水和排出内皮的排水口212。

其中优选地，排水口212通过排水管路与水箱连通，排水管路上设置有滤除内皮或其他杂物的过滤装置，过滤装置形式很多，包括但不限于过滤网或沉淀箱体等。

本发明中，坚果仁在输送过程中被高压水冲洗并去除内皮，去皮输送绞龙230和去皮输送筒210上均设置有高压水喷口，并且在输送过程中物料不断被翻动，从而有利于彻底去除坚果仁上的内皮，同时也有利于掉落的内皮被水冲走并排出去皮输送筒210，去皮工艺效率和效果优异。

另外，去皮输送筒210的入料口211低、排料口212高，或者，入料口211高、排料口212低，去皮输送筒210的中心轴线与水平面的夹角为1～10°。去皮输送筒210倾斜设置，筒内的水液向下流动，便于将脱落的内皮向下冲走并从排水口排出，脱内皮核桃仁更干净，内皮等杂质更少。

另外，去皮中心轴231内沿轴向还设有轴向气体流道237，轴向气体流道237在去皮中心轴231的另一端设置有入气口，入气口通过气路(风路上设置有用于对风路内气流进行制热的制热模块。制热模块为现有技术，例如陶瓷加热片、电加热丝等)与干燥气泵(作为气源)连接。

在干燥部内，去皮输送叶片232(或称去皮输送叶片232的干燥部232b)的推送工作面上铺设有通气管，在垂直于去皮中心轴231的投影平面上，通气管沿去皮输送绞龙230的径向布设，通气管内设有与轴向气体流道连通的径向输气通道；通气管侧壁上设置有多个连通径向输气通道内外的气体喷口；以及，在干燥部内，去皮输送筒210(或称去皮输送筒210的干燥部)的侧壁上设置有气体喷嘴213；多个气体喷嘴沿去皮输送绞龙230的输送方向设置，在垂直去皮输送绞龙230的横截面上，多个气体喷嘴分别设置在去皮输送筒210的内侧壁上以及去皮输送绞龙230的侧方和上方，气体喷嘴通过气路与干燥气泵连接；干燥气体同时分别通过气体喷嘴和气体喷口吹入去皮输送筒210内用于干燥坚果仁物料。通气管的设置与输水管基本相同，可参照附图3和4理解。

轴向气体流道237入气口设置在去皮中心轴231的第一端，轴向气体流道自第一端开始向中间延伸，在轴向上覆盖住冲洗脱皮部的全部；而高压水流道233的进水口设置在去皮中心轴231的第二端，高压水流道233自第二端开始向中间延伸，在轴向上覆盖住干燥部的全部。高压水流道233与轴向气体流道237之间隔断，不会相通。

另外，整个去皮输送叶片232上密布有用于便于水液、气体和/或脱落的内皮通过的透水孔240。

而过渡部设置在冲洗脱皮部与干燥部之间。过渡部内设置有若干个由弹性材料制成的封堵片250；封堵片250上设置有一个与去皮输送绞龙230同轴的通孔，去皮输送绞龙230穿过通孔，通孔的内径小于去皮输送绞龙230外径2-10mm。本发明公开的去内皮机构结构更加紧凑，在完成脱皮之后立即进行风干处理，避免核桃仁长时间被水液包围，即在水液未浸入果仁之前就被风吹掉，保证了核桃仁的原始成份不被破坏。与现有技术相比，整个生产工序能耗更低，效率更高，属于一种绿色节能的加工设备。

实施例2

如图5-10所示，本实施例公开了一种冷冻机构100，其包括冷冻输送筒110和冷冻输送绞龙150。

在高度方向上，冷冻输送筒110的进料口111高、出料口112低，与水平面呈5-20°设置；冷冻输送绞龙150设置在冷冻输送筒110内，冷冻输送绞龙150在驱动电机的带动下转动用于将核桃仁物料从冷冻输送筒110的进料口111输送到出料口112。

冷冻输送绞龙150包括：冷冻中心轴152和冷冻输送叶片151，冷冻输送叶片151螺旋盘绕在冷冻中心轴152上；冷冻中心轴152内设置有中心输气通道153，中心输气通道153在冷冻中心轴152一端设置有进气口，进气口通过制冷管路依次与冷冻气泵和氮气源(例如储气罐等)连接，制冷单元设置在制冷管路上用于对制冷管路内的氮气进行制冷处理；

在输送方向上，冷冻输送筒110和冷冻输送绞龙150包括依次设置的第一过渡输送段、冷冻段和第二过渡输送段；

在第一过渡输送段和第二过渡输送段上，冷冻输送筒110内设置有若干个由弹性材料(例如橡胶、硅胶等)制成的环圈113，环圈113的外圆面与冷冻输送筒110的内侧筒壁密封固定连接，环圈113向冷冻输送筒110的中心轴线方向凸出设置，即沿径向向内凸出设置。本发明中的环圈113的作用在于用于缩小冷冻输送筒110的输送通道的横截面积，环圈113的内径小于冷冻输送绞龙150的外径5-10mm；输送过程中环圈113与被输送的物料相配合，被输送的物料在环圈处相对密集，由此形成一个动态的半密封结构，配合冷冻段的负压环境，用于减少冷冻段内冷冻气体溢出。由于环圈由弹性材料制成，在冷冻输送绞龙转动过程中，环圈被冷冻输送叶片压下后，物料可顺利通过环圈，叶片过去后，环圈恢复并凸起可起到一定的封堵作用。

在冷冻段上，冷冻输送绞龙150的冷冻输送叶片151的推送工作面上铺设有输气管160，在垂直于冷冻中心轴152的投影平面上，输气管160沿冷冻输送绞龙150的径向布设，输气管160内设有与中心输气通道153连通的径向输气通道161；输气管160上设置有多个连通径向输气通道161内外的输气孔162；被制冷后的氮气依次经中心输气通道153、径向输气通道161和输气孔162被输入冷冻输送筒110内，用于对被输送的物料进行冷冻处理；在冷冻段上，冷冻输送筒110的筒壁上设置有多个排气孔114，排气孔114通过排气管路与第一真空泵连接；第一真空泵工作时用于将冷冻输送筒110内的氮气抽出、以及同时趋向于维持冷冻输送筒110冷冻段的负压环境；工作时，冷冻段保持0.05～0.08MPa的负压状态，由此可尽可能地回收氮气，避免氮气外泄。

本发明中的冷冻输送叶片151上设置有输气管160，利用低温氮气对核桃仁进行冷冻处理，避免了冰水浸泡的种种缺陷，并且冷冻时间更短，能够实现核桃仁的快速冷冻，并且通过控制冷冻输送筒110的长度、核桃仁的输送速度可以控制核桃仁的冷冻处理的深度。

另外，输气管的铺设在冷冻输送叶片上，能够将冷冻氮气直接通入被输送的物料内部，同时冷冻输送叶片在输送过程中不断被翻动，由此冷冻处理的效果更均匀、效率更高，可以实现对核桃仁表层的快速冷冻。

其中，制冷单元可以为现有技术，例如其包括本体，本体内设有氮气通过的流道，流道内设置有制冷模组，例如制冷设备的蒸发器设置在制冷管路内。更为优选地，制冷单元包括控制模组和温度传感器等，实现制冷温度的精确控制。

在冷冻段内的冷冻输送叶片151上密布有用于便于气体通过的透气孔154，便于氮气的均匀分布，并对物料均匀冷冻处理。而在第一过渡输送段和第二过渡输送段内的冷冻输送叶片151上不设置透气孔，从而较大程度地阻碍氮气的外泄性流动。

在上述技术方案中更为优选地，在冷冻段上，冷冻输送筒110(或称冷冻输送筒的冷冻段)的筒壁上设置有环形夹层120，环形夹层的腔室通过排气孔与冷冻输送筒110内输送通道连通；环形夹层的外侧壁上设置有抽气口121，抽气口121通过排气管路与第一真空泵连接。多个抽气口在冷冻输送筒110的周向上均匀布设；以及在冷冻段上，抽气口在冷冻输送筒110的轴向上均匀布设。冷冻输送筒110内的氮气经排气孔114流入环形夹层120内后通过抽气口121排出。

更为优选地，在冷冻输送筒110在进料口111和出料口112处设置有逆止阀，逆止阀在弹性件的作用下趋向于关闭输送通道，从而进一步地阻碍外部空气流入冷冻输送筒内。在物料的重力作用下或者输送绞龙的推力作用下，逆止阀被推开，可实现物料的顺利通过。

在冷冻段内以及在冷冻输送绞龙150的轴向上和周向上，多个输气管160均匀间隔布设，即输气管160呈规律性地等间隔距离或等间隔角度地布设，从而实现尽可能地保证冷冻段上冷冻氮气的均匀分布。

如图11所示，本发明中的冷冻机构100和去内皮机构200直接无缝对接，冷冻处理后的核桃仁可以立即转入去内皮工序，在高压水的冲洗下实现脱内皮处理，脱皮效率和效果更佳。

实施例3

如图12和13所示，本实施例公开了一种带有上述去内皮机构和冷冻机构的坚果仁加工系统，其包括制冷单元、上述冷冻机构和去内皮机构和护色子系统。

制冷单元用于将氮气制冷至设定温度(例如零下18～20℃)；

冷冻机构用于对核桃仁等坚果仁进行冷冻处理。

护色子系统包括：护色筒10、雾化装置30、第一泵体51、第二泵体52和第一储气罐81。

第一储气罐81包括进口和出口，其进口通过第一管路61与冷冻机构的排气口连通，自冷冻机构内排出的氮气利用第一真空泵130泵入并临时存储在第一储气罐81内。

护色筒10竖直设置，内部设有圆柱状的输送通道11；输送通道11内设置有用于输送去内皮后的核桃仁的护色输送绞龙20。

护色筒10的筒壁上设置有多个进气口12；第一泵体51一端通过管路与第一储气罐81连通，第一泵体51另一端通过输气管路62与护色筒10的进气口12连通，用于将第一储气罐81内的氮气泵入护色筒10内。

输气管路62上设置有温控单元40，温控单元40用于对输气管路62内流过的氮气进行制热或制冷处理，进而控制泵入护色筒10内的氮气温度在设定0.1-5℃的范围内；

雾化装置30的喷雾口与输气管路62连通，用于将护色剂雾化后喷入输气管路62中，雾化的护色剂随氮气通过进气口12输入护色筒10内的输送通道11；

护色输送绞龙20包括中心轴体22，中心轴体22内部中空设置有抽气通道，中心轴体22侧壁上设置有抽气孔22a，抽气通道的一端设置排气口22b，排气口22b通过排气管路63与第二泵体52连接；第二泵体52依次通过抽气孔、抽气通道和排气口将输送通道11内的气体抽出，并用于工作时维持输送通道11内的压力值为0.01～0.05MPa；

在护色筒10的周向上，多个进气口12均匀布设；在垂直于输送通道11的截面上，携带着护色剂分子的氮气沿护色筒10的径向移动，核桃仁在护色输送绞龙20的带动下沿护色筒10的轴向移动，护色剂分子触碰到核桃仁后沉降并附着在核桃仁表面。

其中，螺旋叶片21外径大小与护色筒10的内壁直径相适配(螺旋叶片外径等于或略小于护色筒内径)，以及透气孔21a口径不小于核桃仁的粒径，从而避免核桃仁从螺旋叶片与护色筒内壁之间的间隙、透气孔掉落。在高度方向上，螺旋叶片上间隔设置的两段形成一个半封闭式的输送空间，当雾化的护色剂喷入该输送空间时，螺旋叶片上间隔设置的两段趋向于阻止雾化的护色剂溢出，从而有效保证雾化的护色剂沿护色筒径向移动。

护色剂喷入护色筒内后开始不断附着在核桃仁上，氮气中护色剂分子的浓度也随之降低，而第二泵体以及输送通道内的负压环境，可以进一步保证携带着护色剂的氮气沿着护色筒径向移动，在气体积聚效应下，混合气体不断被压缩，质量密度也随之增加，从而有效弥补了因为护色剂沉降而导致的浓度下降趋势，最终使得在护色筒径向上，护色剂的浓度保持着大体均匀。

护色筒10的长度根据生产规模而设定，在规模较小时，护色筒可以做的相对较短，护色筒10上下两端分别设置有进料口和出料口，进料口和出料口上分别设置有密封盖体，在倒入核桃仁物料时，利用输送绞龙引入护色筒内，输送绞龙叶片(上下间隔的两段)可保证核桃仁物料在护色筒内均匀分散且分层设置，而不至于堆积在一起，从而有利于均匀护色处理。在核桃仁物料全部倒入护色筒内，将出料口和进料口上的密封盖体关闭，后开启护色处理，循环地输入雾化的护色剂，护色处理完毕后，首先关闭第一泵体，后关闭第二泵体，开启密封盖体，再次转动输送绞龙，将核桃仁物料导出。

而生产规模较大时，护色筒可以做的较长(例如3～5米以上)，输送通道11在护色筒10一端设置有进料口，在护色筒10的另一端设置有出料口，核桃仁在护色输送绞龙20的推动下自下向上移动。核桃仁在输送过程中进行护色处理。核桃仁自下向上移动，护色剂在氮气承载下沿护色筒10的径向移动，两者路径垂直，护色剂在自身重力作用下不断沉降，大大提高了护色剂附着概率，即提高了护色处理工艺的效率。

本申请结构紧凑，利用温度为-18～-20℃的低温氮气持续通过冷冻机构，从而实现对核桃仁的快速冷冻处理，与冰水浸泡相比，本发明的冷冻处理的冷冻温度可控，且波动小，且整个冷冻处理过程对核桃仁的含水量影响较小。

本申请利用雾化的护色剂对脱去内皮的核桃仁进行护色处理，护色剂用量少，最大程度地保持核桃仁的天然口感，避免过多的添加剂破坏核桃仁的自然成份。与传统浸泡护色的方式相比，本申请大大减少了核桃仁与水液的接触，护色处理后的核桃仁不需要再进行干燥处理，或者干燥处理的时间大大缩短，提高了生产效率。

氮气作为一种载体，不仅仅起到输送护色剂的作用，氮气将护色处理过程中的核桃仁全部包裹住，避免了核桃仁与外部空气接触，避免核桃仁氧化的同时，营造了一个无菌的护色环境。

冷冻机构中的低温氮气利用第一真空泵130抽出，并通过第一管路61临时存储在第一罐体81(第一罐体设置有保温层)内。由于冷冻处理过程中的热量损耗，第一罐体内的氮气温度值所提升，更适合脱色处理时对核桃仁进行低温冷却，从而实现低温氮气能量的二次利用。

氮气在输送过程被温控单元40进行冷却或加热，并使氮气的温度控制在不超过5℃(优选地为0.1～5℃)，从而有效控制护色处理的工艺温度，最大程度地保持去内皮后的核桃仁的新鲜程度。

最后，输送通道11为圆柱状，多个进气口12在护色筒10的周向上均匀布设，氮气携带着护色剂分子沿护色筒10的径向移动，由此形成集聚效果，护色剂分子在护色筒10的径向上分布更加均匀。并且工作时输送通道11维持在0.01～0.05MPa的负压状态，从而提高护色剂分子的活跃程度，进一步使得护色筒10内(输送通道11内)的护色剂分子分布均匀，从而实现核桃仁着色更加均匀。

第一管路61上设置有用于对氮气进行过滤处理的过滤装置(例如空气滤网)，进而过滤去除氮气中杂质。

如图13所示，在护色筒10的轴向上(输送通道11方向上)，多个进气口12均匀布设。

在上述技术方案中可选择地，输送通道11在护色筒10一端设置有进料口，在护色筒10的另一端设置有出料口，核桃仁在护色输送绞龙20的推动下沿轴向移动。护色剂在氮气承载下沿护色筒10的径向移动，两者路径垂直，护色剂在自身重力作用下不断沉降，大大提高了护色剂附着概率，即提高了护色处理工艺的效率。

护色输送绞龙20还包括围绕中心轴体螺旋盘绕设置的螺旋叶片21，螺旋叶片上密布有透气孔21a。其中透气孔密布设置，便于雾化的护色剂分子自螺旋叶片的下方通过透气孔接触到核桃仁，从而保证核桃仁充分、彻底地且均匀地得到护色处理。

护色剂为食用柠檬酸和维生素C混合液。其中优选地，食用柠檬酸的质量百分比为0.3％；Vc的质量百分比为0.5％。

本实施例还包括温度传感器41和控制器42，温度传感器设置在进气口12处，用于检测被吹去护色筒10内氮气的温度值。控制器42可以是CUP处理器、单片机等，控制器分别与温度传感器和温控单元连接，可根据温度传感器反馈的温度值来控制温控单元工作，从而形成一个闭环的反馈和控制系统。

雾化装置30为超声波雾化装置30。其包括用于超声波控制的弹片32，弹片32设置在护色剂的溶液内。

本实施例还包括用于回收护色剂和氮气的回收单元；中心轴体内的抽气通道上端封闭，下端设置有排气口；排气口依次通过管路与第二泵体52和回收单元连通。

回收单元包括：盛有回收溶液的回收容器70，自第二泵体52引出的回收管路64末端伸入回收溶液的液面下方，回收容器70在回收溶液的液面上方设置有氮气回收口71，被回收溶液过滤后的氮气经氮气回收口71排出。

回收容器为护色剂容器，回收溶液为护色剂溶液；护色剂容器的底部与雾化装置30的容器31连通，用于向雾化装置30的容器31内输送护色剂；护色剂容器(回收容器70)的上方设置有氮气回收口，氮气回收口通过第二管路65与第二储气罐82连通，第二储气罐82通过第三管路66与制冷单元的进气端连通。从而实现氮气的循环使用。

本实施例还包括氮气补充系统，用于向制冷单元补充输送氮气，氮气补充系统包括第三储气罐83、补充管路84以及控制阀体85；第三储气罐通过补充管路与制冷单元的进气端连通，控制阀体设置在补充管路上。其中控制阀优选地为先导式控制阀，当制冷单元的进气端压力值低于设定值(即先导式控制阀的先导端压差达到设定阈值)时，控制阀开启进而向制冷单元补充氮气。

其中，制冷单元可以为现有技术，例如其包括本体，本体内设有氮气通过的流道，流道内设置有制冷模组。更为优选地，制冷单元包括控制模组和温度传感器等，实现制冷温度的精确控制。

其中，温控单元可以为现有技术，例如温控单元包括制定模块和制热模块。温控单元更加优选地还包括热交换器，热交换器包括作为输气管路62中间一部分的低温管路、和作为第二管路中间一部分的高温管路，低温管路和高温管路彼此紧贴缠绕设置，用于实现流经低温管路和高温管路的两股氮气的热量交换。

输气管路62中的氮气通常温度较低，无法满足护色处理工艺的要求，而自回收容器回收得到的氮气温度较高，两者通过热交换器换热后，前者温度降低更适合护色工艺要求，减少温控单元的额外制冷或制热处理，而回收后的氮气经过换热处理后温度降低，可减少制冷单元做功，从而在整个去内皮、护色的工艺过程中的能量回收和利用，最大程度低减少能源消耗。

本发明公开的核桃仁去内皮护色装置结构紧凑，利用雾化的护色剂对脱去内皮的核桃仁进行护色处理，护色剂用量少，最大程度地保持核桃仁的天然口感，避免过多的添加剂破坏核桃仁的自然成份。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于坚果仁加工的护色子系统，其特征在于，包括：护色筒、雾化装置、第一泵体、第二泵体和第一储气罐；

第一储气罐包括进口和出口，其进口通过第一管路与冷冻机构的排气口连通，自所述冷冻机构内排出的氮气通过所述进口临时存储在第一储气罐内；

所述护色筒竖直设置，内部设有圆柱状的输送通道；

所述输送通道内设置有用于输送去内皮后的坚果仁的护色输送绞龙；

所述护色筒的筒壁上设置有多个进气口；

所述第一泵体一端通过管路与所述第一储气罐连通，所述第一泵体另一端通过输气管路与护色筒的所述进气口连通，用于将所述第一储气罐内的氮气泵入所述护色筒内；

所述输气管路上设置有温控单元，温控单元用于对输气管路内流过的氮气进行制热或制冷处理，进而控制泵入所述护色筒内的氮气温度在设定0.1-10℃的范围内；

所述雾化装置的喷雾口与所述输气管路连通，用于将护色剂雾化后喷入所述输气管路中，雾化的护色剂随氮气通过所述进气口输入所述护色筒内；

所述护色输送绞龙包括中心轴体，所述中心轴体内部中空设置有抽气通道，所述中心轴体侧壁上设置有抽气孔，抽气通道的一端设置排气口，排气口通过排气管路与第二泵体连接；第二泵体依次通过抽气孔、所述抽气通道和排气口将护色筒内的气体抽出，并用于工作时维持输送通道内的压力值为0.01～0.05MPa；

在所述护色筒的周向上，多个所述进气口均匀布设；在垂直于所述输送通道的截面上，携带着护色剂分子的氮气沿护色筒的径向移动，护色剂分子触碰到坚果仁后沉降并附着在坚果仁表面。

2.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，所述第一管路上设置有用于对氮气进行过滤处理的过滤装置。

3.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，在所述护色筒的轴向上，多个所述进气口均匀布设。

4.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，所述输送通道在所述护色筒一端设置有进料口，在所述护色筒的另一端设置有出料口，所述坚果仁在所述护色输送绞龙的推动下沿轴向移动。

5.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，在包含护色筒中心轴线的投影截面上，所述进气口倾斜向下设置，自所述进气口喷出的氮气倾斜向下喷向护色输送绞龙上的坚果仁。

6.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，所述护色输送绞龙还包括围绕所述中心轴体螺旋盘绕设置的护色螺旋叶片，所述螺旋叶片上密布有透气孔。

7.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，所述护色剂为食用柠檬酸和维生素C混合液。

8.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述进气口处，用于检测被吹去所述护色筒内氮气的温度值。

9.根据权利要求1所述的护色子系统，其特征在于，所述雾化装置为超声波雾化装置。

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