CN113040190B - 一种用于高原环境下的和面醒发装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品加工设备技术领域，具体涉及一种用于高原环境下的和面醒发装置，包括氧气瓶、储气罐、气泵和醒发箱，醒发箱通过气管连接气泵，储气罐通过气管分别连接气泵和氧气瓶，以实现对醒发箱的增压增氧；醒发箱内设有和面桶、搅拌机构和储料罐，储料罐与和面桶连通，搅拌机构安装于和面桶内，通过搅拌机构的旋转以及储料罐向和面桶内添加原料，以实现和面醒发；本发明能够实现对不同海拔、非自然环境下的醒发箱进行增压增氧，充分保证和面的效果，搅拌更加充分均匀，并且能够有效地缩短搅拌时间。

Description

一种用于高原环境下的和面醒发装置

技术领域

本发明属于食品加工设备技术领域，具体涉及一种用于高原环境下的和面醒发装置。

背景技术

在高原(海拔1000米-6000米)上其自然条件一般为低压、低氧，在此自然条件下经常会影响面团的醒发。在高原环境中，面包外界压力与含氧量的变化，都会导致在高原条件下面团由于缺氧而发酵不充分，烤制的面包内部气泡小，面包外表塌陷，无光泽，且出现粘牙和酸味现象。

目前市面上多是传统的醒发箱，无法解决因高原环境出现的面团醒发问题。在高原环境低压低氧条件下通过增压增氧模拟平原地区环境条件，可采用常规的面包生产工艺进行和面和面团的醒发，可以很好地改善面团因气压和氧含量出现的面团醒发问题。对于在高原条件下生产加工出蓬松、有光泽的主食面包，对于满足高原高寒环境下的改善主食质量需求有重要意义。

此外，传统的和面装置，需要人工配比面粉和水的比例，无法解决因用户和面经验不足导致水、粉比例不佳，严重影响面团质量等问题。另外，制作不同的面食，需要不同软硬程度的面团，传统的和面装置也无法通过精确控制水的量来调节面团的软硬程度。带有自动加料的新型和面装置，可不依赖于生产者的熟练程度而生产出高质量的主食面包和不同软硬程度的面团，对在高原环境下生产面食具有重要的意义。为此，有必要对其进行改进，以克服实际应用中的不足。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种用于高原环境下的和面醒发装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于高原环境下的和面醒发装置，包括氧气瓶、储气罐、气泵和醒发箱，醒发箱通过气管连接气泵，储气罐通过气管分别连接气泵和氧气瓶，以实现对醒发箱的增压增氧；醒发箱内设有和面桶、搅拌机构和储料罐，储料罐与和面桶连通，搅拌机构安装于和面桶内，通过搅拌机构的旋转以及储料罐向和面桶内添加原料，以实现和面醒发。

作为优选方案，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴、连接件和搅拌曲轴，搅拌电机的输出轴固定连接搅拌轴和连接件，连接件固定连接搅拌曲轴。

作为优选方案，还包括单片机微控模块，所述气泵、储气罐和醒发箱分别与单片机微控模块电连接。

作为优选方案，所述储料罐的底端连接水管和喷头，喷头安装于水管的端部，用于向和面桶内洒水；储料罐和水管之间设有第一电磁阀和流量传感器，流量传感器和第一电磁阀分别与单片机微控模块电连接。

作为优选方案，所述和面桶设有重量传感器，重量传感器与单片机微控模块电连接。

作为优选方案，所述醒发箱内安装有第一含氧传感器和气压传感器，第一含氧传感器和气压传感器分别与单片机微控模块电连接。

作为优选方案，所述储气罐内安装第二含氧传感器，第二含氧传感器与单片机微控模块电连接。

作为优选方案，所述醒发箱安装箱门，箱门与醒发箱之间通过锁扣连接，箱门的边缘安装密封条。

作为优选方案，所述醒发箱安装触摸显示屏和泄压阀。

作为优选方案，所述和面桶上端安装和面桶挡盖。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

本发明提供的一种用于高原环境下的和面醒发装置，能够实现对不同海拔、非自然环境下的醒发箱进行增压增氧，并且能够在模拟平原条件下完成自助和面醒发的过程，醒发箱连接的设备可以实现自动化增压增氧的效果。

本发明提供的一种用于高原环境下的和面醒发装置，通过自动加料装置能够实现面团和水自动配比的功能，并且可以根据使用者事先设置的面团软硬程度，智能配比面团和水的比例，保证面团适用于多样化的面食制作。

本发明提供的一种用于高原环境下的和面醒发装置，通过箱体内部的电动和面装置能够充分保证和面的效果，搅拌更加充分均匀，并且能够有效地缩短搅拌时间。

附图说明

图1是本发明实施例一的一种用于高原环境下的和面醒发装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例一的醒发箱结构示意图；

图3是本发明实施例一的一种用于高原环境下的和面醒发装置的电气原理图；

图中：1醒发箱、2箱门把手、3时间继电器、4搅拌电机、5密封条、6储料罐、7流量传感器、8第一电磁阀、9水管、10喷头、11第一氧含量显示屏、12和面桶挡盖、13和面桶、14泄压阀、15重量传感器、16搅拌轴、17第一氧含量传感器、18搅拌曲轴、19气压传感器、20连接件、21触摸显示屏、22单片机微控模块、23照明灯、24电源模块、25计时器、26氧气瓶、27第二电磁阀、28第一单向阀、29第三电磁阀、30第四电磁阀、31第二氧含量显示屏、32储气罐、33第二氧含量传感器、34第二单向阀、35气泵、36第三单向阀、37第五电磁阀。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

实施例一：

如图1至图3所示，本实施例提供一种用于高原环境下的和面醒发装置，包括氧气瓶26、储气罐32、气泵35和醒发箱1，醒发箱1通过气管连接气泵35，储气罐32通过气管分别连接气泵35和氧气瓶26，以实现对醒发箱1的增压增氧；醒发箱1内设有和面桶13、搅拌机构和储料罐6，储料罐6与和面桶13连通，搅拌机构安装于和面桶13内，通过搅拌机构的旋转以及储料罐6向和面桶13内添加原料，以实现和面醒发。

具体地，醒发箱1的上端安装箱门，箱门上设有把手2，以便于通过把手2开启和关闭箱门；箱门闭合时和箱体接触部分安装密封条5，通过密封条5能够起到密封的作用，保证醒发箱1内的气密性，醒发箱1的正面采用玻璃材质，醒发箱1内安装照明灯，能够方便观察箱体内的情况。

醒发箱1的左侧通过气管依次连接有气泵35、储气罐32和氧气瓶26，分别与单片机微控模块22电连接，通过单片机微控模块22的控制用于调节箱体内氧含量和气压值至目标海拔的氧含量和气压值，以实现为醒发箱1自动化智能增压增氧的功能，大大降低人工操作难度，控制精度高，工作可靠性高。

醒发箱1内部安装有气压传感器19、含氧量传感器17，能够实时监测醒发箱1内的含氧量和气压值，并向单片机微控模块传输测量信息，单片机微控模块可以按照需求(事前用户设置的目标海拔信息和平原海拔的含氧量、气压值)，通过控制各个电磁阀、氧气瓶、气泵和储气罐，用于调节醒发箱1内的气压值和氧含量值。

醒发箱1安装第一氧含量传感器17和第一氧含量显示屏11，第一氧含量传感器17采集醒发箱内的氧气含量，并通过第一氧含量显示屏11显示醒发箱内的氧气含量，醒发箱1安装泄压阀，通过泄压阀能够使得箱体内外的气压保持平衡。

醒发箱1内部装有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌电机4、搅拌轴16、连接件20和搅拌曲轴18，搅拌电机4的输出轴固定连接搅拌轴16和连接件20，连接件20固定连接搅拌曲轴18；通过单片机微控模块22驱动搅拌轴16和搅拌曲轴18运转，搅拌曲轴18呈波浪状杆体，能够有效地缩短搅拌时间，使得搅拌更加均匀，和面桶13上端安装有和面桶挡盖12，能有效地防止在搅拌过程中面团等材料飞溅出和面桶13，搅拌机构能够充分保证和面效果，使得搅拌更加充分均匀，并且能够有效缩短搅拌时间。

其中，搅拌电机上的时间继电器3和计数器25，用于记录时间，达到边洒水、边和面的效果。

醒发箱1内部设置有自动加料装置，自动加料装置包括储料罐6、流量传感器7和重量传感器15，流量传感器7安装于储料罐6、重量传感器15安装于和面桶中，通过检测料水的流量信息以及和面桶中面粉的重量信息，并向单片机微控模块22传输测量信息，单片机微控模块22可以按照需求(事前用户设置的面团软硬程度)，通过控制储料罐6的第一电磁阀8，智能配比面团和水的比例，当料水通过水管9时，喷头10分散料水，使面团受水充分且均匀，和面效果更佳。

氧气瓶26的出口安装第二电磁阀27，氧气瓶26与储气罐32之间的气管安装第一单向阀28，储气罐32与气泵35之间的气管安装第二单向阀34，气泵35与醒发箱1之间的气管安装第三单向阀36，醒发箱1的进口端安装第五电磁阀37，从而保证氧气单向流动进入醒发箱内。

储气罐32的进口安装第三电池阀29，出口安装第四电磁阀30，储气罐32上安装第二氧含量显示屏31和第二氧含量传感器33，第二氧含量传感器33采集储气罐32内的氧气含量，并通过第二氧含量显示屏31显示储气罐32内的氧气含量。

醒发箱1还安装有触摸显示屏21，通过触摸显示屏21设定制作食品的类型、目标海拔数值，方便人工操作。

本实施例的醒发箱1的外壳成型后的厚度为2～5mm，醒发箱1的正面玻璃材质的厚度为5～10mm，外壳设有进气口和出气口。

醒发箱1的内部安装有第一氧含量传感器17和气压传感器19，用于确保控制单片机微控模块22实时监测相应数据，保证在醒发过程中及时补充因酵母醒发损耗的氧气，提高酵母的活性，提升面团的醒发质量。

醒发箱1可以根据海拔来实现自动设定自然界的高原环境的含氧量和气压，也可以直接根据含氧量和气压值来设定非自然条件下的环境。

本实施例的单片机微控模块与电源模块24连接，通过电源模块24实现供电；单片机微控模块与各个电磁阀电连接，用于控制各个电磁阀的启停；单片机微控模块与气泵电连接，用于控制气泵的启停；第一氧含量传感器用于采集醒发箱的氧气含量，第二氧含量传感器用于采集储气罐内氧气含量，分别与单片机微控模块电连接，以将采集的信息传输给单片机微控模块；重量传感器和流量传感器分别与单片机微控模块电连接，以将检测的重量信息和流量信息传输给单片机微控模块；搅拌电机通过单片机微控模块控制其开启和关闭，照明灯和计数器通过单片机微控模块控制，用于对醒发箱进行照明以及用于记录搅拌时间。

本实施例的一种用于高原环境下和面醒发装置的具体使用方法如下：

S1、将面团放入和面桶中，水、酵母和糖等材料放入储料罐内，关上箱门，通过触摸显示屏设定制作食品的类型、目标海拔数值，人工操作部分完成结束，开始进行智能自动化和面团醒发过程。

S2、单片机微控模块开启醒发箱内的第一含氧量传感器和气压传感器，用于测量醒发箱的氧气含量和气压值，单片机微控模块根据设定的目标海拔的氧气含量、气压值和醒发箱的氧气含量、气压值，确定储气罐所需目标气体的氧含量，目标气体的含氧量达到某个数值时，该部分目标气体通入醒发箱后，恰好能同时调节醒发箱内气压和含氧量至目标海拔水平。

S3、单片机微控模块控制氧气瓶出口的第二电磁阀和第三电磁阀，向储气罐中注入气体，同时储气罐里的含氧量传感器将测量数值传给单片机微控模块，当氧含量达到目标气体的数值，单片机微控模块控制关闭第二电磁阀和第三电磁阀。

S4、单片机微控模块控制打开第四电磁阀和第五电磁阀，并控制开启气泵，向醒发箱内压入来自储气罐内的气体，同时，醒发箱内的气压传感器将测量数值传给单片机微控模块，当醒发箱内的压力值达到设定的目标海拔的压力值，单片机微控模块控制关闭气泵，并关闭第四电磁阀和第五电磁阀，此时，醒发箱到达目标海拔的氧气含量和压力值。

S5、单片机微控模块开启重量传感器，称得面粉的质量，单片机微控模块根据面粉质量以及设定的食物类型的软硬程度，确定本次制作所需的水的质量和第一次粗搅拌的时间，并在触摸屏幕显示屏显示。

S6、单片机微控模块控制第一电磁阀，以使喷头向和面桶洒水，同时，单片机微控模块控制搅拌电机转动，搅拌电机上的时间继电器记录时间，以达到洒水和和面同时实现的效果，同时，流量传感器将测量的流量信息传给单片机微控模块，当达到设定的水量时，第一电池阀关闭；当达到设定的第一粗搅拌的时间时，搅拌电机停止搅拌，面团进入第一次醒发；此时，单片机微控模块开始计时，每隔5分钟，控制重复步骤S2至S4，以确保醒发箱内的气压和氧气含量不因醒发过程的消耗而变化过大。

S7、第一次开始醒发的同时，搅拌电机上的时间继电器再次记录时间，当达到设定的醒发时间，时间继电器向单片机微控模块发送信息，控制搅拌电机开始第二次精细搅拌，并开启计数器和时间继电器计时，当达到设定时间时，搅拌电机停止搅拌，精细搅拌完成，计时器开始响起。

S8、智能自动化和面、醒发过程完成，打开箱体的泄压阀，使箱体内外的气压平衡，打开箱门，制作完成。

本实施例的一种用于高原环境下的和面醒发装置，选取在3000米的高原上，将一定量的面粉放入和面桶中，将水、酵母、糖等材料调配好放入储料罐，关好箱门，在触摸显示屏上设定好面团软硬程度为“硬”，单片机微控模块开启醒发箱内的含氧量传感器和气压传感器，测得醒发箱内的氧气含量为19％，气压值为0.7MPa，目标0海拔氧含量设定为21％，气压值为1.01MPa，醒发箱容积为120L。

3000米高原上空气密度是平原的70％，所以醒发箱内需补充体积为总容积30％的气体，即36L，根据19％含氧量的高原气体与21％含氧量的平原气体，列得式子19％*0.7+()％*0.3＝21％*1，既通入的气体氧含量约为25％。

根据计算的结果，需要向醒发箱内通入约36L氧含量约为25％的气体，单片机微控模块控制氧气瓶向储气罐通入高氧含量的气体，调节储气罐内气体氧含量至25％，再控制气泵使该气体通入醒发箱内，当醒发箱内气压值达到目标0海拔的1.01MPa时，说明通入气体约为36L，此时，醒发箱到达目标海拔的氧气含量和压力值。

单片机微控模块开启重量传感器，称得面粉质量为10kg，根据设定面团“硬”的特性，确定本次所需的水的质量约为4kg，第一次搅拌时间约为10分钟，单片机微控模块控制实现边搅拌边洒水的效果，当流量传感器检测到用水量达到5kg，喷头停止洒水，当时间继电器检测到时间达到10分钟，搅拌电机停止搅拌，面团进入第一次醒发，醒发的同时，重复增氧增压过程，保持醒发箱内含氧量和气压的稳定，第一次醒发结束后，开始第二次精细搅拌，达到时间后，计时器响起，智能自动化和面、醒发过程完成，打开箱体的泄压阀，使箱体内外的气压平衡，打开箱门，制作完成。

以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，包括氧气瓶、储气罐、气泵和醒发箱，醒发箱通过气管连接气泵，储气罐通过气管分别连接气泵和氧气瓶，以实现对醒发箱的增压增氧；醒发箱内设有和面桶、搅拌机构和储料罐，储料罐与和面桶连通，搅拌机构安装于和面桶内，通过搅拌机构的旋转以及储料罐向和面桶内添加原料，以实现和面醒发；

还包括单片机微控模块，所述气泵、储气罐和醒发箱分别与单片机微控模块电连接；所述醒发箱内安装有第一含氧传感器和气压传感器，第一含氧传感器和气压传感器分别与单片机微控模块电连接；所述储气罐内安装第二含氧传感器，第二含氧传感器与单片机微控模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴、连接件和搅拌曲轴，搅拌电机的输出轴固定连接搅拌轴和连接件，连接件固定连接搅拌曲轴。

3.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述储料罐的底端连接水管和喷头，喷头安装于水管的端部，用于向和面桶内洒水；储料罐和水管之间设有第一电磁阀和流量传感器，流量传感器和第一电磁阀分别与单片机微控模块电连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述和面桶设有重量传感器，重量传感器与单片机微控模块电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述醒发箱安装箱门，箱门与醒发箱之间通过锁扣连接，箱门的边缘安装密封条。

6.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述醒发箱安装触摸显示屏和泄压阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于高原环境下的和面醒发装置，其特征在于，所述和面桶上端安装有和面桶挡盖。

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