CN114365815A - 一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统 - Google Patents

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黄旭民
肖坚伟
陈雪芸
刘震
郭安妮
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GUANGDONG UNITED FOODS CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统。其包括原料筛选装置，清洗装置，隧道多级烘干装置，多段循环磨浆装置，配料装置，多段式高压均质装置，多层同步真空冻干装置，冻干粉储存分装装置。原料筛选装置通过同步输送机与清洗装置连接，清洗装置的出料端通过滤水槽与隧道多级烘干装置连接，隧道多级烘干装置通过储料桶与多段循环磨浆装置连接。本发明的有益效果是：本发明从原料筛选到制备完成整个过程都采用自动化设备生产进行加工制备，采用合理衔接组合形成一套完整的冻干制品制备系统，能适配多种冻干食品自动化的生产，能够加工制备出具有高营养价值、风味独特、冲调性佳且无防腐剂的卫生安全可靠的冻干食品。

Description

一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统
技术领域
本发明涉及冻干食品生产系统技术领域，更具体的，尤其是涉及一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统。
背景技术
随着品质消费升级的爆发式增长，消费者对产品的品质、感官风味、功能性等因素有着更高的追求。传统的冲调食品，如豆乳粉、奶米粉、婴幼儿辅食营养包等产品均以牺牲风味、口感、营养价值为代价追求产品的便捷性，但随着而来的是产品冲调性差、易氧化变质、香精色素过渡使用且产品食用场景单一等问题，极大程度影响着消费者的食用体验感。
近年来，冷冻干燥技术作为供给端技术革新驱动产品战略调整具有着重要的意义，其工艺能较大程度保留原材料的风味、减少热敏性物质变性及提升产品的冲调性。但目前受制于产品特性及制备工艺等因素，冻干食品的对象主要是水果蔬菜等固体食品，生产对象单一，且制备过程由于开放式加工，对车间洁净度及空间有着苛刻的要求；加之产品涉及生物酶解或发酵等工艺时，人工投料及其他干预操作，极大程度带来了效率低下及高昂的生产成本且工艺适配性低。
有鉴于此，亟需一种新的技术方案来解决现有冲调类冻干食品的生产工艺落后及工艺衔接度、适配性低等的问题，以提高产品的生产效率和降低生产成本，提供一种普适改善提升冲调性、风味及营养的冲调类冻干食品。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有冲调类冻干制品生产过程中存在的问题，提供一种操作简便，自动化效率高，能耗使用低，制备的产品能较好保留原本的风味及营养物质且普适用于多种生产高速溶性冻干食品的超声耦合酶解冷冻干燥食品制备系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，包括原料筛选装置，通过原料筛选装置将待加工原料进行多级筛选；清洗装置，通过清洗装置将待加工原料进行初步冲洗清理干净；隧道多级烘干装置，通过隧道多级烘干装置将已经清洗处理完表面的待加工原料进行烘干，亦可同时进行初步烤制，多段循环磨浆装置，通过多段循环磨浆装置对待加工原料进行多段逐级磨料，超声耦合酶解装置，配料装置，通过配料装置进行原辅料的调配，控制加入原辅料的含量，多段式高压均质装置，通过多段式高压均质装置可以使罐内的原料和原辅料混合时，更均匀，多层同步真空冻干装置，通过多层同步真空冻干装置将混合均质好的物料完成平铺冻干处理，以及冻干粉储存分装装置，通过冻干粉储存分装装置将经过冻干处理后的冻干粉进行储存输送称重封装储备处理。
进一步的，所述原料筛选装置通过同步输送机与清洗装置连接，所述清洗装置的出料端通过滤水槽与隧道多级烘干装置连接，所述滤水槽下方连接集水箱，所述隧道多级烘干装置通过储料桶与多段循环磨浆装置连接，所述多段循环磨浆装置通过储浆输浆机构与超声耦合酶解装置连接，所述储浆输浆机构包括储浆罐和浓浆泵，所述超声耦合酶解装置与所述配料装置通过落料管一同连接至多段式高压均质装置上。
优选地，原料筛选装置包括下料机构，磁栅筛选机构、多层振筛机构、筛料分料机构和除尘机构，所述下料机构包括喂料管和导料槽，所述喂料管的喂料段倾斜贴合设置在导料槽内壁，所述下料机构与所述除尘机构连接设置在原料筛选装置上方，所述除尘机构中间设有可拆卸隔膜滤网，所述磁栅筛选机构连接磁力调节控制器，所述磁栅筛选机构的多级调节磁筛棒横向贯穿设置在原料筛选装置内部上方并与落料口位于同一垂直平面，所述多层振筛机构位于磁栅筛选机构下方，所述多层振筛机构层叠设有若干个振动盘，所述振动盘内开有筛料孔，所述筛料孔的孔径从上之下呈逐渐缩小布置，所述振动盘与振动架之间通过卡位环实现可拆卸连接，所述筛料分料机构的集料槽设置在振动盘侧边下方，所述集料槽内设有引料导槽。
优选地，所述清洗装置包括蓄水槽、原料输送带、和气泡冲洗机构，所述原料输送带上设有中间采用输送网，在输送网上等距间隔设有推料横板，所述气泡冲洗机构设置在蓄水槽底部和两侧，所述气泡冲洗机构设有气孔调节滑板。
优选地，所述隧道多级烘干装置包括烘干隧道、送料机构和热风送风机构，所述送料机构设置在烘干隧道内，所述送料机构包括循环输送带和导料板，所述循环输送带上设有疏水槽，所述循环输送带的进料端设置在滤水槽出料口下方，所述导料板设置在循环输送带两侧，所述热风送风机构的送风口设置在烘干隧道顶部两侧，所述热风送风机构连接多级热量调节控制器。
优选地，所述多段循环磨浆装置包括落料桶、第一磨浆桶、第二磨浆桶、第三磨浆桶、吸渣机构、第一储浆池、第二储浆池、浆液循环管道和渣料收集槽，所述落料桶一侧设有旋风吸料机构，所述落料桶的下料口设置在第一磨浆桶上端，所述第一储浆池设置在第一磨浆桶和第二磨浆桶的出浆口下方，所述第二储浆池设置在第三磨浆的出浆口下方，所述渣料收集槽设置在第一磨浆桶、第二磨浆桶和第三磨浆桶的排渣口下方，所述吸渣机构的吸渣口设置在渣料收集槽内，所述吸渣机构的出渣口设置在第二磨浆桶和第三磨浆桶的进料口上端，所述浆液循环管道连接第一储浆池与第三磨浆桶的进料口上端。
优选地，所述超声耦合酶解装置包括超声震动机构、酶解机构、自动加酶机构和蒸煮灭菌罐，所述酶解机构包括酶解罐、酶解检测系统和酶解调节器，所述酶解检测系统监控酶解罐内的环境进行实时监测，所述酶解调节器控制酶解罐内的环境参数，所述超声震动机构设置在酶解罐内，所述自动加酶机构与酶解检测系统连接，所述自动加酶机构设置在酶解罐上，所述酶解罐通过浓浆输液泵输送管道连接至蒸煮灭菌罐，所述蒸煮灭菌罐连接蒸煮调温器，所述蒸煮灭菌罐内设有搅料部。
优选地，所述配料装置包括配料储料桶、配料管和配料称重落料器，所述配料管设置在配料储料桶的配料口，所述配料口上设有配料阀门，所述配料称重落料器设置在配料管中间，所述配料称重落料器中间设有落料阀门。
优选地，所述多段式高压均质装置包括高压均质腔、震荡机构、搅拌机构和增压机构，所述震荡机构和搅拌机构设置在高压均质腔内，所述增压机构设置高压均质腔外壁，所述增压机构与调压控制器连接。
优选地，所述多层同步真空冻干装置包括真空冻干腔室、多层盛盘支架、盛浆盘、往复推平机构和冻干调节机构，所述多层盛盘支架可滑动设置在真空冻干腔室内，所述盛浆盘采用上下错位的方式摆放在多层盛盘支架上，所述盛浆盘两端部设有引流下弯弧面，所述往复推平机构夹持设置在盛浆盘外边缘，所述往复推平机构连接有高度调节机构，所述冻干调节机构控制真空冻干腔室的冻干温度和真空度。
优选地，所述冻干粉储存分装装置包括冻干粉储存机构，称料封装机构和储料机构，所述冻干粉储存分装装置将多层同步真空冻干装置制备的冻干粉料进行储存封装储备处理，所述分料封装机构通过吸料部与冻干粉储存机构连接。
优选地，在隧道多级烘干装置与多段循环磨浆装置之间设有热泡钝化装置，所述热泡钝化装置包括钝化罐、物料槽、脱皮装置、豆皮清扫机构和温度控制装置，所述物料槽通过升降连接器设置在钝化罐内，所述物料槽外壁设有透水孔，所述脱皮装置设置在所述物料槽内，所述豆皮清扫装置设置在钝化罐上端，所述温度控制装置与钝化罐连接，所述钝化罐下方连接排水管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明从原料筛选到制备完成整个过程都采用自动化设备生产进行加工制备，通过各个装置的合理设置组合形成一套完整的制备系统，操作设置容易，生产效率高，一体性强，占用空间小，节约资源，有效减少生产成本及满足“三废”的排放要求，结合无菌无尘的生产环境，能够加工出来更加卫生安全可靠的冻干食品。
本发明采用的原料筛选装置和起泡清洗装置结合，在清洗前设置多级筛选结构，通过不同的筛选结进行逐级筛选，将原料中所含的杂质剔除，筛选完毕后通过气泡清洗的冲击将原料中剩余的细小灰尘和杂质完全清除掉，有效保证进行加工的原料的质量，同时也能有效确保加工出来的产品食用安全。
本发明采用多段循环磨浆装置，能够有效的控制预制得到的浆料的纯净度和粘稠度，满足客户对产品的需求，并且通过合理的循环结构设计，不仅节省了水资源，还能够提高磨浆时对残余渣料的利用度。
本发明采用超声耦合酶解装置，通过超声耦合酶解技术，将超声预处理结合酶解，在酶解过程中优先选用中性蛋白酶、风味蛋白酶、复合淀粉酶协同酶解，使酶解效率最优，有效解决产品口感及冲调性差等特点，此外米粉产品将有效解决回生及致敏性等问题。
本发明在多段式高压均质装置前设置了配料装置，能够准确的掌控加工混料的添加量，确保制备得到的产品能够达到最优的营养搭配效果和食用口感。，
本发明采用新型多层同步真空冻干装置，通过多层同步真空冻干装置实现全自动接料匀料送料，还能准确的控制冻干加工处理的时间和冻干温度和真空度等参数，得到冻干效果最好的成品。
本发明通过设置冻干粉储存分装装置能够将制备好的冻干粉进行储存并根据生产需求进行称重封装处理，加工完成后送至储料机构进行成品储存备货，能够根据需求进行不同规格的产品封装生产，操作方便适用范围广，生产封装设置一体化设置，有效提高了生产加工效率。
本发明针对豆类原料加工还增设了热泡钝化装置，通过热泡钝化装置实现在进行磨浆前能够将豆类原料的外皮脱除和将营养有效的锁住，大大提高了豆类冻干食品的食用价值。
本发明相较于传统豆奶粉、米粉等冲调性产品的生产加工设备，不仅具有自动化程度高，工艺流程衔接流畅，生产流程耗能低，环保节约性强的优点，而且还能有效的锁住产品中原先所包含的营养物质，使得通过本发明所制备的具有高营养价值，优秀成品冲调性及极佳的食用口感。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的实施例2结构示意图。
图3为本发明在循环输送带结构示意图。
图4为本发明的多段循环磨浆装置结构示意图。
图5为本发明的超声耦合酶解装置结构示意图。
图6为本发明的配料装置结构示意图。
图7为本发明的多层同步真空冻干装置结构示意图。
具体实施方式
为了使审查委员能对本发明之目的、特征及功能有更进一步了解，以下结合具体实施例及附图对本发明进一步说明：
图1-7系为本发明的示意图，本发明为一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其包括原料筛选装置1，通过原料筛选装置1将待加工原料进行多级筛选；清洗装置2，通过清洗装置2将待加工原料进行初步冲洗清理干净；隧道多级烘干装置3，通过隧道多级烘干装置3将已经清洗处理完表面的待加工原料进行烘干，亦可同时进行初步烤制，多段循环磨浆装置4，通过多段循环磨浆装置4对待加工原料进行多段逐级磨料，超声耦合酶解装置5，配料装置6，通过配料装置6进行原辅料的调配，控制加入原辅料的含量，多段式高压均质装置7，通过多段式高压均质装置7可以使罐内的原料和原辅料混合时，更均匀，多层同步真空冻干装置8，通过多层同步真空冻干装置8将混合均质好的物料完成平铺冻干处理，以及冻干粉储存分装装置9，通过冻干粉储存分装装置9将经过真空冻干处理后的冻干粉进行储存按需封装储备处理。
进一步的，所述原料筛选装置1通过同步输送机11与清洗装置2连接，所述清洗装置2的出料端通过滤水槽12与隧道多级烘干装置3连接，在所述滤水槽12两侧设有防堵震动装置14，所述滤水槽12下方连接集水箱13，所述隧道多级烘干装置3通过储料桶15与多段循环磨浆装置4连接，所述多段循环磨浆装置4通过储浆输浆机构16与超声耦合酶解装置5连接，所述储浆输浆机构16包括储浆罐和浓浆泵，所述超声耦合酶解装置5与所述配料装置6通过落料管17一同连接至多段式高压均质装置7上。
优选地，原料筛选装置1包括下料机构18，磁栅筛选机构19、多层振筛机构20、筛料分料机构21和除尘机构22，所述下料机构18包括喂料管和导料槽，所述喂料管的喂料段倾斜贴合设置在导料槽内壁，所述下料机构18与所述除尘机构22连接设置在原料筛选装置1上方，所述除尘机构22中间设有可拆卸隔膜滤网，所述磁栅筛选机构19连接磁力调节控制器，所述磁栅筛选机构19的多级调节磁筛棒横向贯穿设置在原料筛选装置1内部上方并与落料口位于同一垂直平面，所述多层振筛机构20位于磁栅筛选机构19下方，所述多层振筛机构20层叠设有若干个振动盘，所述振动盘内开有筛料孔，所述筛料孔的孔径从上之下呈逐渐缩小布置，所述振动盘与振动架之间通过卡位环实现可拆卸连接，所述筛料分料机构21的集料槽设置在振动盘侧边下方，所述集料槽内设有引料导槽。
优选地，所述清洗装置2包括蓄水槽23、原料输送带24、和气泡冲洗机构25，所述原料输送带24上设有中间采用输送网，在输送网上等距间隔设有推料横板，所述气泡冲洗机构25设置在蓄水槽23底部和两侧，所述气泡冲洗机构25设有气孔调节滑板26。
优选地，所述隧道多级烘干装置3包括烘干隧道31、送料机构和热风送风机构35，所述送料机构设置在烘干隧道31内，所述送料机构包括循环输送带32和导料板33，所述循环输送带32上设有疏水槽34，所述循环输送带32的进料端设置在滤水槽12出料口下方，所述导料板33设置在循环输送带32两侧，所述热风送风机构35的送风口设置在烘干隧道31顶部两侧，所述热风送风机构35连接多级热量调节控制器36。
优选地，所述多段循环磨浆装置4包括落料桶41、第一磨浆桶42、第二磨浆桶43、第三磨浆桶44、吸渣机构45、第一储浆池46、第二储浆池47、浆液循环管道48和渣料收集槽49，所述落料桶41一侧设有旋风吸料机构，所述落料桶41的下料口设置在第一磨浆桶42上端，所述第一储浆池46设置在第一磨浆桶42和第二磨浆桶43的出浆口下方，所述第二储浆池47设置在第三磨浆的出浆口下方，所述渣料收集槽49设置在第一磨浆桶42、第二磨浆桶43和第三磨浆桶44的排渣口下方，所述吸渣机构45的吸渣口设置在渣料收集槽49内，所述吸渣机构45的出渣口设置在第二磨浆桶43和第三磨浆桶44的进料口上端，所述浆液循环管道48连接第一储浆池46与第三磨浆桶44的进料口上端。
优选地，所述超声耦合酶解装置5包括超声震动机构51、酶解机构52、自动加酶机构53和蒸煮灭菌罐54，所述酶解机构52包括酶解罐、酶解检测系统和酶解调节器，所述酶解检测系统监控酶解罐内的环境进行实时监测，所述酶解调节器控制酶解罐内的环境参数，所述超声震动机构51设置在酶解罐内，所述自动加酶机构53与酶解检测系统连接，所述自动加酶机构53设置在酶解罐上，所述酶解罐通过浓浆输液泵输送管道连接至蒸煮灭菌罐54，所述蒸煮灭菌罐54连接蒸煮调温器55，所述蒸煮灭菌罐54内设有搅料部。
优选地，所述配料装置6包括配料储料桶61、配料管62和配料称重落料器63，所述配料管62设置在配料储料桶61的配料口，所述配料口上设有配料阀门64，所述配料称重落料器63设置在配料管62中间，所述配料称重落料器63中间设有落料阀门65。
优选地，所述多段式高压均质装置7包括高压均质腔71、震荡机构72、搅拌机构73和增压机构74，所述震荡机构72和搅拌机构73设置在高压均质腔71内，所述增压机构74设置高压均质腔71外壁，所述增压机构74与调压控制器75连接。
优选地，所述多层同步真空冻干装置8包括真空冻干腔室81、多层盛盘支架82、盛浆盘83、往复推平机构84和冻干调节机构85，所述多层盛盘支架82可滑动设置在真空冻干腔室81内，所述盛浆盘83采用上下错位的方式摆放在多层盛盘支架82上，所述盛浆盘83两端部设有引流下弯弧面，所述往复推平机构84夹持设置在盛浆盘83外边缘，所述往复推平机构84连接有高度调节机构，所述冻干调节机构85控制真空冻干腔室81的冻干温度和真空度。
优选地，所述冻干粉储存分装装置9包括冻干粉储存机构91，称料封装机构92和储料机构93，所述冻干粉储存分装装置9将多层同步真空冻干装置8制备的冻干粉料进行储存称重封装储备处理，所述分料封装机92构通过吸料部94与冻干粉储存机构91连接将冻干粉吸取进行称重封装。
优选地，在隧道多级烘干装置3与多段循环磨浆装置4之间设有热泡钝化装置10，所述热泡钝化装置10包括钝化罐、物料槽、脱皮装置、豆皮清扫机构和温度控制装置，所述物料槽通过升降连接器设置在钝化罐内，所述物料槽外壁设有透水孔，所述脱皮装置设置在所述物料槽内，所述豆皮清扫装置设置在钝化罐上端，所述温度控制装置与钝化罐连接，所述钝化罐下方连接排水管道。
第一实施例：
在本实例中，使用本食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统制备冻干米粉，制备工艺为原料大米的筛选、清洗、烘干、磨浆、超声耦合酶解、蒸煮灭菌、调配、均质、冻干、储料、封装、备存。
加工时，先将待加工原料选取的大米放入原料筛选装置1，经过喂料管沿着导料槽内壁旋转从导料槽的出料口落入下方原料筛选装置1的磁栅筛选机构19上，在倒料的过程中除尘机构22同时启动，通过微风吸尘处理将米粒互相碰撞时扬起的夹杂的粉尘先吸走，操作人员预先根据需要加工的大米调节磁力调节控制器设置多级调节磁筛棒的磁吸强度设置为8000-9200高斯，将通过多级调节磁筛棒的大米上附着的微细金属杂质吸附在多级调节磁筛棒上，完成对大米的金属杂质吸附清理处理。
经过磁栅筛选机构19的大米继续落入多层振筛机构20层叠的最上方的振动盘，振动架同步开始震动通过层叠的振动盘对大米进行大颗粒杂质筛除，大米依次从筛料孔落至集料槽上，经过分料导槽落在同步输送机11上。
同步输送机11将经过筛选的大米送至原料输送带24上，原料输送带24筛选后的大米送入进入蓄水槽23中，进入清洗水中后启动起泡冲洗机构，通过气孔喷出空气送左右和下方对大米进行起泡冲洗处理，冲洗完成后，原料输送带24继续将冲洗完成后的大米提升离开蓄水槽23，继续向前移动直至大米从原料输送带24的末端倒入滤水槽12上沿着滤水槽12落入循环输送带32上，在经过滤水槽12启动两侧的防堵震动装置14使得经过滤水槽12米粒产生微振动将表面的水分震落，震落的水分通过滤水孔落入下方的集水箱13内。
经过初步滤水之后的大米粒落在循环输送带32上与循环输送带32一同往烘干隧道31内送，操作人员预先根据需要加工的大米调节多级热量调节控制器36设置烘干隧道31各级烘干温度，各区域烘干温度设置为：一区40℃、二区45℃、三区50℃、循环风45℃，在大米粒进入烘干隧道31后，设置在循环输送带32两侧的导料板33将扩散循环输送带32外边缘的大米粒集中到循环输送带32中间，通过送风口输出的热风对原料进行逐级烘干，烘干时产生的水分沿着疏水槽34从循环输送带32上泄出，烘干完毕后的原料送至储料桶15中储存。
接着进行磨浆处理，通过旋风吸料机构将储料桶15中的大米吸至落料桶41，大米从落料桶41落入第一磨浆桶42内，同时加入清水进行第一磨浆处理，第一磨浆处理后浆液从出浆口落入第一储浆池46内，第一磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内，同时吸渣机构45将渣料收集槽49内的渣料吸至第二磨浆桶43加入清水进行二次磨浆，二次磨浆处理后浆液从出浆口落入第一储浆池46内，二次磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内，最后吸渣机构45将渣料收集槽49内的渣料吸至第三磨浆桶44，同时浆液循环管道48将第一储浆池46的浆液加入第三磨浆桶44进行最终磨浆，最终磨浆处理后浆液从出浆口落入第二储浆池47内，最终磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内。磨浆完成后的浆液输送至储浆罐内。
进行超声耦合酶解处理，浆液经浓浆泵输送至酶解罐内，通过酶解调节器设置酶解处理参数，配合超声震动机构51进行单频超声酶解加工，超声功率密度为120W，超声时间为3h，酶解检测系统监控酶解罐内部温度保持在70℃，PH值维持在5.0-6.5之间，酶解检测系统控制自动加酶机构53调节酶解罐内复合淀粉酶的添加量到0.5％。
超声酶解处理后的浆液通过浓浆输液泵输送管道输送至蒸煮灭菌罐54内。蒸煮调温器55调节预先控制蒸煮灭菌罐54蒸煮灭菌温度为100℃，罐内压力为0.5MPa，蒸煮15min。蒸煮灭菌处理好之后的浆液进行冷却，冷却后的浆液结合配料装置6，配料装置6按照预设的配料全脂奶粉、赤藓糖醇、甜菊糖、植物油、冷冻保护剂等添加量通过配料称重落料器63称重后打开落料阀门65，将配料储料桶61内的配料沿着配料管62与浆液一同输送至高压均质腔71内，通过震荡机构72、搅拌机构73进行三段均质处理，通过调压控制器75设置增压机、震荡机构72及搅拌机构73的均质参数，三段均质压力设置为：一段均质压力为10-20MPa，二段压力为15-30Mpa，三段压力为25-40MPa，使高压均质腔71的混合物在混合时更均匀。
完成三段均质加工后，通过输送管道将均质后的浆液输送到错位摆放在多层盛盘支架82上的盛浆盘83，均质浆液先落到最上方的盛浆盘83内，当上层盛浆盘83装满后，多出的浆液沿着盛浆盘83两端部的引流下弯弧面流到下层盛浆盘83，浆液沿着引流下弯弧面逐级下流至下层盛浆盘83。在各层的盛浆盘83装满后，通过往复推平机构84夹持带动盛浆盘83做轻缓得往复摇匀运动，使得盛浆盘83内的成品浆液达到匀平状态，厚度保持在0.8cm。随后通过多层盛盘支架82移动进入真空冻干腔室81内，关闭仓门，冻干调节机构85按照预设参数调节真空冻干腔室81内的温度设置为-40℃、压强设置为80-200pa及加热板温度设置为50-80℃，在真空冻干腔室81内进行冻干加工的过程包括：预冻处理-一次升华干燥处理-二次解析干燥处理，其中预冻处理先将盛放在盛浆盘83内均质后的浆液在冰点以下进行预冻结，使浆液达到共晶浓度，再将预冻结温度下降到共晶点下完成预冻处理；一次升华干燥处理是将完成预冻处理后的半成品在真空冻干腔室81通过加热板进行升温加热并控制真空冻干腔室81内的压强值，使预冻处理后的半成品内的冰晶升华成水蒸气蒸发泄出，在全部冰晶去除后，即完成一次升华干燥处理；二次解析干燥处理是在完成一次升华干燥处理后，再次进行冻结处理，冻结处理完成后通过启动加热板和增大真空冻干腔室81内的压强值，使半成品的内外形成较大的蒸汽压差，进一步将半成品内不残余的水分蒸发排出，使得最终成品内的水分含量达到0.4％-3％之间的要求。在冻干加工完成后，仓门打开，多层盛盘支架82推出，将盛浆盘83送出。
将盛浆盘83内的冻干米粉取出送至冻干粉储存机构91进行储存，称料封装机构92通过吸料部94将冻干米粉吸取进行按照预设规格参数进行封装，封装处理完毕后从称料封装机构92推出送至储料机构93储备待提货。
在本实施例中，根据加工需求控制气孔调节滑板26滑动，调节出气气孔的孔径大小以达到调节起泡冲洗的强度。
第二实施例：
本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，加工原料选取的大豆制备冻干豆粉，在本实施例中制备工艺为原料大豆的筛选、清洗、烘干、脱皮、热钝化、磨浆、超耦合酶解、蒸煮灭菌、调配、均质、冻干、切料、储存。
如图2所示，加工时，先将待加工原料选取的非转基因大豆放入原料筛选装置1，经过喂料管沿着导料槽内壁旋转从导料槽的出料口落入下方原料筛选装置1的磁栅筛选机构19上，在倒料的过程中除尘机构22同时启动，通过微风吸尘处理将大豆互相碰撞时扬起的夹杂的粉尘先吸走，操作人员预先根据需要加工的大豆调节磁力调节控制器设置多级调节磁筛棒的磁吸强度为11000高斯，将通过多级调节磁筛棒的大豆可能附着上的微细金属杂质吸附在多级调节磁筛棒上，完成对大豆的金属杂质吸附清理处理。
经过磁栅筛选机构19的大豆继续落入多层振筛机构20层叠的最上方的振动盘，振动架同步开始震动通过层叠的振动盘对大豆进行大颗粒杂质筛除，大豆依次从筛料孔落至集料槽上，经过分料导槽落在同步输送机11上。
同步输送机11将经过筛选的大豆送至原料输送带24上，原料输送带24筛选后的大豆送入蓄水槽23中，进入清洗水中后启动起泡冲洗机构，通过气孔喷出空气送左右和下方对大豆进行起泡冲洗处理，冲洗完成后，原料输送带24继续将冲洗完成后的大豆提升离开蓄水槽23，继续向前移动直至大豆从原料输送带24的末端倒入滤水槽12上沿着滤水槽12落入循环输送带32上，在经过滤水槽12启动两侧的防堵震动装置14使得经过滤水槽12大豆产生微振动将表面的水分震落，震落的水分通过滤水孔落入下方的集水箱13内。
经过初步滤水之后的大豆落在循环输送带32上与循环输送带32一同往烘干隧道31内送，操作人员预先根据需要加工的大豆调节多级热量调节控制器36设置烘干隧道31各级烘干温度，各区域烘干温度设置为：一区40℃、二区50℃、三区55℃、循环风38℃。在大豆进入烘干隧道31后，设置在循环输送带32两侧的导料板33将扩散循环输送带32外边缘的大豆集中到循环输送带32中间，通过送风口输出的热风对原料进行逐级烘干，烘干时产生的水分沿着疏水槽34从循环输送带32上泄出，烘干完毕后的原料送至钝化罐中的物料槽内，通过脱皮装置在物料槽内进行加速搅拌，使大豆豆皮脱落，豆皮脱落后通过物料槽的上方及四周分开浮出，上浮到不锈钢罐的水平面上，然后通过豆皮清扫装置，拂去豆皮。
完成脱皮后，温度控制装置按照预设温度控制钝化罐中水温度升高，物料槽进行上下升降运动，在钝化罐中的水温达到80℃时，物料槽保持上下升降，使物料槽的大豆在热水中进行热钝化。热钝化完成后通过排水管道将钝化罐中的水排出，待脱皮钝化完成的大豆晾干后输送至储料桶15中储存。
接着进行磨浆处理，通过旋风吸料机构将储料桶15中的大豆吸至落料桶41，大豆从落料桶41落入第一磨浆桶42内，同时加入清水进行第一磨浆处理，第一磨浆处理后浆液从出浆口落入第一储浆池46内，第一磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内，同时吸渣机构45将渣料收集槽49内的渣料吸至第二磨浆桶43加入清水进行二次磨浆，二次磨浆处理后浆液从出浆口落入第一储浆池46内，二次磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内，最后吸渣机构45将渣料收集槽49内的渣料吸至第三磨浆桶44，同时浆液循环管道48将第一储浆池46的浆液加入第三磨浆桶44进行最终磨浆，最终磨浆处理后浆液从出浆口落入第二储浆池47内，最终磨浆处理后的渣料从出渣口落入渣料收集槽49内。磨浆完成后的浆液输送至储浆罐内。
进行超声耦合酶解处理，浆液经浓浆泵输送至酶解罐内，通过酶解调节器设置酶解处理参数，配合超声震动机构51进行单频超声酶解加工，超声功率密度为100W，超声时间为1h，酶解检测系统监控酶解罐内部温度保持在48℃，PH值维持在6.9-7.0之间，酶解检测系统控制自动加酶机构53调节酶解罐内蛋白酶的添加量到0.2％。
超声酶解处理后的浆液通过浓浆输液泵输送管道输送至蒸煮灭菌罐54内。蒸煮调温器55调节预先控制蒸煮灭菌罐54蒸煮灭菌温度为120℃，罐内压力为0.5MPa，蒸煮20min。
蒸煮灭菌处理好之后的浆液进行冷却，冷却至室温后的浆液结合配料装置6，配料装置6按照预设的辅料全脂奶粉、赤藓糖醇、甜菊糖、植物油等添加量通过配料称重落料器63称重后打开落料阀门65，将配料储料桶61内的配料沿着配料管62与浆液一同输送至高压均质腔71内，通过震荡机构72、搅拌机构73进行三段均质处理，通过调压控制器75设置增压机、震荡机构72及搅拌机构73的均质参数，三段均质压力设置为：一段均质压力为10-15MPa，二段压力为15-25Mpa，三段压力为30-35MPa。使高压均质腔71的混合物在混合时更均匀。
完成三段均质加工后，通过浓浆泵将均质后的浆液输送到错位摆放在多层盛盘支架82上的盛浆盘83，均质浆液先落到最上方的盛浆盘83内，当上层盛浆盘83装满后，多出的浆液沿着盛浆盘83两端部的引流下弯弧面流到下层盛浆盘83，浆液沿着引流下弯弧面逐级下流至下层盛浆盘83。在各层的盛浆盘83装满后，通过往复推平机构84夹持带动盛浆盘83做轻缓得往复摇匀运动，使得盛浆盘83内的成品浆液达到匀平状态，厚度保持在1-2cm。
随后通过多层盛盘支架82移动进入真空冻干腔室81内，关闭仓门，冻干调节机构85按照预设参数调节真空冻干腔室81内的温度设置为：-35℃、压强设置为50-150pa及加热板温度设置为50-80℃。在冻干加工完成后，仓门打开，多层盛盘支架82推出，将盛浆盘83送出。将盛浆盘83内的冻干豆粉取出送至冻干粉储存机构91进行储存，称料封装机构92通过吸料部94将冻干米粉吸取进行按照预设规格参数进行封装，封装处理完毕后从称料封装机构92推出送至储料机构93储备待提货。
在本实施例中热泡钝化装置10的排水管道的出水端通过冷却池连接至清洗装置2的蓄水槽23中，循环利用进行第一道清洗，有效的节约用水，提高资源循环利用率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：包括原料筛选装置，清洗装置，隧道多级烘干装置，多段循环磨浆装置，超声耦合酶解装置，配料装置，多段式高压均质装置，多层同步真空冻干装置和冻干粉储存分装装置，所述原料筛选装置通过引导槽与清洗装置连接，所述清洗装置的出料端通过滤水槽与隧道多级烘干装置连接，在所述滤水槽两侧设有防堵震动装置，所述滤水槽下方连接集水机构，所述隧道多级烘干装置通过储料桶与多段循环磨浆装置连接，所述多段循环磨浆装置通过储浆输浆机构与超声耦合酶解装置连接，所述储浆输浆机构包括储浆罐和浓浆泵，所述超声耦合酶解装置与所述配料装置通过落料管一同连接至多段式高压均质装置上。
2.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：原料筛选装置包括下料机构，磁栅筛选机构、多层振筛机构、筛料分料机构和除尘机构，所述下料机构包括喂料管和导料槽，所述喂料管的喂料段倾斜贴合设置在导料槽内壁，所述下料机构与所述除尘机构连接设置在原料筛选装置上方，所述除尘机构中间设有可拆卸隔膜滤网，所述磁栅筛选机构连接磁力调节控制器，所述磁栅筛选机构的多级调节磁筛棒横向贯穿设置在原料筛选装置内部上方并与落料口位于同一垂直平面，所述多层振筛机构位于磁栅筛选机构下方，所述多层振筛机构层叠设有若干个振动盘，所述振动盘内开有筛料孔，所述筛料孔的孔径从上之下呈逐渐缩小布置，所述振动盘与振动架之间通过卡位环实现可拆卸连接，所述筛料分料机构的集料槽设置在振动盘侧边下方，所述集料槽内设有引料导槽。
3.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述清洗装置包括蓄水槽、原料输送带、和气泡冲洗机构，所述原料输送带上设有中间采用输送网，在输送网上等距间隔设有推料横板，所述气泡冲洗机构设置在蓄水槽底部和两侧，所述气泡冲洗机构设有气孔调节滑板。
4.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述隧道多级烘干装置包括烘干隧道、送料机构和热风送风机构，所述送料机构设置在烘干隧道内，所述送料机构包括循环输送带和导料板，所述循环输送带上设有疏水槽，所述循环输送带的进料端设置在滤水槽出料口下方，所述导料板设置在循环输送带两侧，所述热风送风机构的送风口设置在烘干隧道顶部两侧，所述热风送风机构连接多级热量调节控制器。
5.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述多段循环磨浆装置包括落料桶、第一磨浆桶、第二磨浆桶、第三磨浆桶、吸渣机构、第一储浆池、第二储浆池、浆液循环管道和渣料收集槽，所述落料桶一侧设有旋风吸料机构，所述落料桶的下料口设置在第一磨浆桶上端，所述第一储浆池设置在第一磨浆桶和第二磨浆桶的出浆口下方，所述第二储浆池设置在第三磨浆的出浆口下方，所述渣料收集槽设置在第一磨浆桶、第二磨浆桶和第三磨浆桶的排渣口下方，所述吸渣机构的吸渣口设置在渣料收集槽内，所述吸渣机构的出渣口设置在第二磨浆桶和第三磨浆桶的进料口上端，所述浆液循环管道连接第一储浆池与第三磨浆桶的进料口上端。
6.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述超声耦合酶解装置包括超声震动机构、酶解机构、自动加酶机构和蒸煮灭菌罐，所述酶解机构包括酶解罐、酶解检测系统和酶解调节器，所述酶解检测系统监控酶解罐内的环境进行实时监测，所述酶解调节器控制酶解罐内的环境参数，所述超声震动机构设置在酶解罐内，所述自动加酶机构与酶解检测系统连接，所述自动加酶机构设置在酶解罐上，所述酶解罐通过浓浆输液泵输送管道连接至蒸煮灭菌罐，所述蒸煮灭菌罐连接蒸煮调温器，所述蒸煮灭菌罐内设有搅料部。
7.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述配料装置包括配料储料桶、配料管和配料称重落料器，所述配料管设置在配料储料桶的配料口，所述配料口上设有配料阀门，所述配料称重落料器设置在配料管中间，所述配料称重落料器中间设有落料阀门。
8.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述多段式高压均质装置包括高压均质腔、震荡机构、搅拌机构和增压机构，所述震荡机构和搅拌机构设置在高压均质腔内，所述增压机构设置高压均质腔外壁，所述增压机构与调压控制器连接。
9.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：所述多层同步真空冻干装置包括真空冻干腔室、多层盛盘支架、盛浆盘、往复推平机构和冻干调节机构，所述多层盛盘支架可滑动设置在真空冻干腔室内，所述盛浆盘采用上下错位的方式摆放在多层盛盘支架上，所述盛浆盘两端部设有引流下弯弧面，所述往复推平机构夹持设置在盛浆盘外边缘，所述往复推平机构连接有高度调节机构，所述冻干调节机构控制真空冻干腔室的冻干温度和真空度，所述冻干粉储存分装装置包括冻干粉储存机构，称料封装机构和储料机构，所述冻干粉储存分装装置将多层同步真空冻干装置制备的冻干粉料进行储存封装储备处理，所述分料封装机构通过吸料部与冻干粉储存机构连接。
10.根据权利要求1所述的所述一种食品超声耦合酶解冷冻干燥制备系统，其特征在于：在隧道多级烘干装置与多段循环磨浆装置之间设有热泡钝化装置，所述热泡钝化装置包括钝化罐、物料槽、脱皮装置、豆皮清扫机构和温度控制装置，所述物料槽通过升降连接器设置在钝化罐内，所述物料槽外壁设有透水孔，所述脱皮装置设置在所述物料槽内，所述豆皮清扫装置设置在钝化罐上端，所述温度控制装置与钝化罐连接，所述钝化罐下方连接排水管道。
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