CN115553337B - 一种奶酪生产过程低温灭菌设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于奶酪生产技术领域，具体为一种奶酪生产过程低温灭菌设备，包括：桶体、搅拌加热单元、一号供水机、动力组件、二号供水机和导流单元，通过分段低温加热，对牛奶进行预热后再将其与62‑65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，同时，加热源位于桶体中部的搅拌元件中，在搅拌元件对牛奶搅拌时，热水热量从桶体内的中部向四周传导，且在搅拌元件的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率，并且搅拌元件中的热水量根据桶体中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节省能源，提高奶酪生产效率。

Description

一种奶酪生产过程低温灭菌设备

技术领域

本发明属于奶酪生产技术领域，具体为一种奶酪生产过程低温灭菌设备。

背景技术

食品在生产、保存、运输和销售过程中极易污染变质，通常采用高温、干燥、烫漂、巴氏门菌、冷冻以及防腐剂等常规技术来实现对食品的灭菌杀虫与保鲜，而巴氏杀菌法，也称为低温消毒法和冷杀菌法，是常常用来对奶制品生产的低温杀菌方法，能够消除有害菌群保留有益菌群，而奶酪生产过程包括对牛奶采用巴氏杀菌法杀菌、冷却、添加凝乳酶、凝乳搅块、滤除乳清、切块和发酵等工序，因此在奶酪生产过程中的低温杀菌主要是对牛奶采用的低温杀菌。

目前，在对牛奶进行巴氏杀菌法低温杀菌时，常常将牛奶置于罐体等容器内，加热源位于容器底部对牛奶进行62-65℃的低温加热，并持续30分钟，且在加热过程中进行搅拌，用以完成对牛奶的低温杀菌，而后进行后续的奶酪制作，采用上述加热方式，从底部自下而上对牛奶进行直接加热，容易使牛奶局部突然受热，且受热不均，降低奶酪品质，且加热源无法根据实际的罐体内的牛奶容量调节加热面积，造成能源浪费。

鉴于此，为了改善上述技术问题，本发明提供了一种奶酪生产过程低温灭菌设备，改善了上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：从底部自下而上对牛奶进行直接加热，容易使牛奶局部突然受热，且受热不均，降低奶酪品质，且加热源无法根据实际的罐体内的牛奶容量调节加热面积，造成能源浪费。

本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，所述一种奶酪生产过程低温灭菌设备包括：桶体、搅拌加热单元、一号供水机、动力组件、二号供水机和导流单元；

所述桶体顶部开设有进料口，底部开设有出料口，所述桶体用于盛装生产奶酪所用的牛奶；

所述搅拌加热单元位于桶体内，所述搅拌加热单元用于对牛奶进行搅拌；

所述一号供水机位于桶体一侧，所述一号供水机内安装有加热丝，所述一号供水机与搅拌加热单元相通，所述一号供水机内为热水，用于为搅拌加热单元定量供给热水；

所述动力组件安装于桶体上表面上，所述动力组件用于带动搅拌加热单元对牛奶进行搅拌；

所述二号供水机位于一号供水机的一侧，所述二号供水机内为冷水，所述二号供水机与一号供水机相连通；

所述导流单元安装于搅拌加热单元下方，所述导流单元与二号供水机相通，用于引导热水与冷水循环，节省能源。

相较于现有技术中将罐体中的牛奶直接与62-65℃的加热源接触，且加热源位于罐体底部，自下而上传播热量，在加热时配合搅拌，而本发明通过分段低温加热，对牛奶进行预热后再将其与62-65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，同时，加热源位于桶体中部的搅拌元件中，在搅拌元件对牛奶搅拌时，热量从桶体内的中部向四周传导；

且在搅拌元件的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率；

此外，通过设置导流单元，能够使得热水与冷水形成水循环，减少水资源的浪费，同时搅拌元件中的水源通过导流单元从搅拌元件中排出过程中能够对桶体起到一定的保温作用；

并且搅拌元件中的热水量根据桶体中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节省能源，提高奶酪生产效率。

优选的，所述搅拌加热单元包括：转动轴、引水管、搅拌叶、安装块、一号空腔、二号空腔和三号空腔；

所述转动轴贯穿桶体上表面，所述转动轴与桶体转动连接；

所述引水管一端与转动轴上端转动连接，另一端与一号供水机固接，所述引水管用于连通转动轴与一号供水机；

所述搅拌叶设有多个且均匀布置于转动轴周边；

所述安装块设有两个，包括位于桶体上部的一号安装块和位于桶体底部的二号安装块，两个所述安装块均与转动轴固接，所述安装块的外表面与搅拌叶固接；

所述一号空腔开设于转动轴上，所述一号空腔通过热水管与一号供水机相通；

所述二号空腔开设于搅拌叶上，所述二号空腔贯穿搅拌叶的上表面；

所述二号安装块设置为圆柱形，所述二号安装块上开设有“凸”形槽，所述转动轴下端位于“凸”形槽内，所述二号安装块的侧壁开设有三号空腔，所述三号空腔与“凸”形槽相通，所述三号空腔与“凸”形槽的相通口位于二号安装块的上端，所述二号空腔与三号空腔相通。

优选的，所述动力组件包括：电机、齿轮和齿圈；

所述电机通过支架固定安装于桶体上表面上；

所述电机输出轴上固接有齿轮；

所述齿圈套设于转动轴上且与转动轴固接，所述齿圈与齿轮相啮合。

优选的，所述导流单元包括：温度传感器、连接管、阀门、导流环、导流管和保温环；

所述温度传感器通过支架固定安装于转动轴的底部；

所述连接管贯穿二号安装环的底部且与三号空腔相连通，所述连接管管身与二号安装块转动连接，所述连接管贯穿桶体且与桶体固定连接；

所述阀门安装于连接管的下端，所述阀门由电控系统控制；

所述导流环固定安装于连接管下方且与连接管相连通；

所述导流管设有多个且布置于导流环的四周，所述导流管一端与导流环固接且与导流环相通；

所述保温环固接于桶体外表面上，所述保温环与导流管另一端固接，所述保温环与导流管相通，所述保温环上部通过管道与二号供水机相通。

在制作奶酪时，需要先将制作奶酪所需的牛奶通过进料口加入进桶体中，牛奶加注完成后，工作人员通过控制器控制电机启动，电机输出轴转动通过齿轮和齿条啮合带动转动轴转动，转动轴转动带动搅拌叶转动，搅拌叶在转动时对牛奶进行搅拌，同时控制器控制加热丝工作，对一号供水机内的水源进行加热，当水源加热至40-55℃时，一号供水机内的加压装置将40-55℃的热水加注进一号空腔中，热水通过一号空腔进入“凸”形槽中，接着通过二号安装块上部的通孔进入三号空腔中，接着热水顺着三号空腔进入搅拌叶的二号空腔中，即在搅拌叶搅拌牛奶时，牛奶的加热热源由搅拌叶给予，在搅拌时，加热源的热量从桶体内的中部向四周传导，且在搅拌叶的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热；

当桶体上安装的温度检测器检测到牛奶逐渐升温至40-55℃左右时，控制器控制阀门开启，搅拌叶中的水源通过二号空腔、三号空腔和一号空腔向下通过连接管排出，同时加热丝将一号供水机中的水源加热至62-65℃，待搅拌叶中的40-55℃的水源排出后，控制器控制阀门关闭，一号供水机中的加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌加热单元中的搅拌元件中，将牛奶隔水加热至62-65℃，进行巴氏杀菌，保证牛奶品质；

而后由于热传递过程中，搅拌元件中的62-65℃的水源在加热牛奶的过程中会逐渐降温，因此，当温度传感器检测到转动轴中的水温在55-62℃的温度区间时，温度传感器将信号反馈给控制器，控制器控制阀门打开，搅拌叶中的水源再次通过二号空腔、三号空腔和一号空腔向下排出，在排出过程中依然留有余温的水源顺着连接管、导流环和导流管进入保温环中，环绕于桶体外壁，能够对桶体起到一定的保温作用；

而后低于62℃的水温继续通过管道引流进入二号供水机中，同时一号供水机再次通过加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌叶中，一号供水机再次加注完成后，二号供水机中的低于60℃的水源通过管道再次进入一号供水机中由加热丝对其进行加热，如此循环往复，提高水资源的利用率，节省能源；

同时，搅拌叶中的热水量根据桶体中牛奶的注入量进行调节，桶体中牛奶越多，一号供水机中的加压装置加注进搅拌叶中的热水量越多，桶体中牛奶越少，加压装置加注进搅拌叶中的热水量越少，即热水的液面高度与桶体中牛奶液面高度齐平；

上述为低温加热灭菌为分段低温加热灭菌，对牛奶进行预热后再将其与62-65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，保证牛奶中的营养素，同时，加热源位于桶体中部的搅拌叶中，在搅拌叶对牛奶搅拌时，热量从桶体内的中部向四周传导；

且在搅拌叶的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率；

此外，通过设置导流单元，能够使得热水与冷水形成水循环，减少水资源的浪费，同时搅拌元件中的水源通过导流单元从搅拌元件中排出过程中能够对桶体起到一定的保温作用；

并且搅拌元件中的热水量根据桶体中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节能能源，提高奶酪生产效率。

优选的，所述二号空腔内设置有浮板，所述浮板与搅拌叶滑动连接，所述浮板上表面固接有连接杆，所述连接杆向上延伸至搅拌叶外部，所述连接杆远离浮板一端固接有除泡板，所述除泡板与搅拌叶滑动连接。

一方面，由于搅拌叶中的热水液面高度与桶体中的牛奶液面高度齐平，浮板与除泡板的上、下表面也位于同一平面上，因此，浮板的下表面始终与热水液面接触，而除泡板的下表面也始终与牛奶的液面接触，而除泡板覆盖于牛奶液面上，因此在搅拌叶搅拌牛奶时，牛奶液面与除泡板下表面产生移动的接触冲击，从而除泡板能够破碎掉牛奶搅拌时产生的大部分气泡，减少奶酪制作过程中牛奶的浮沫，保证牛奶的品质，进而保证奶酪的品质；

另一方面，由于浮板是受到搅拌叶中的热水浮力而上升的，而热水的液面高度取决于牛奶的液面高度，因此，浮板上升时，除泡板随之上升，工作人员可通过观察除泡板是否浮于桶体内的牛奶表面来判断搅拌叶中的热水量是否能够适应桶体内的牛奶量，若除泡板未浮于牛奶表面，表明热水液面高度低于牛奶液面高度，一号供水机中的加压装置应继续向转动轴内加注热水。

优选的，所述二号供水机上端固定安装有冷水管，所述冷水管远离二号供水机一端与引水管固接，所述冷水管用于连通引水管和二号供水机。

当牛奶在62-65℃的温度区间内持续加热30分钟后完成巴氏灭菌后，需将牛奶冷却至32-34℃，才能进行后续的奶酪制作；

在牛奶需要冷却时，首先工作人员根据控制器控制阀门打开，将搅拌叶中的热水排出，而后关闭阀门，阀门关闭后，二号供水机内的加压装置工作，将冷水通过冷水管和引水管加注进转动轴中，而后通过一号空腔、三号空腔和二号空腔到达搅拌叶中，再次利用热传递，且此时电机仍然驱动搅拌叶转动，搅拌叶转动时，其内部的冷水源自牛奶中部向四周传播，同时在搅拌叶的搅拌叶下加快牛奶的散热，并增加牛奶与冷源的接触面积，加快牛奶降温，从而提高奶酪的生产效率，牛奶降温完成后通过出料口排出。

优选的，所述冷水管远离二号供水机一端固定安装有一号电磁阀，所述引水管与冷水管连通处固定安装有二号电磁阀。

在牛奶低温灭菌，一号供水机向一号空腔供给热水时，控制器控制二号电磁阀开启，一号电磁阀关闭，在牛奶降温时，二号供水机向一号空腔供给冷水时，控制器控制二号电磁阀关闭，一号电磁阀开启，从而能够避免热水进入冷水管中，冷水进入一号供水机中。

优选的，所述浮板上开设有滤孔。

通过在浮板上开设有滤孔，一方面能够在搅拌叶搅拌牛奶时，保证牛奶的流动性，另一方面能够增加牛奶与除泡板的接触面积，进一步提高除泡效果。

优选的，所述桶体侧面开设有观察口，所述观察口内固接有钢化玻璃。

便于工作人员观察浮板位置，从而便于根据桶体中牛奶的注入量调节加注的热水量。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，通过分段低温加热，对牛奶进行预热后再将其与62-65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，同时，加热源位于桶体中部的搅拌元件中，在搅拌元件对牛奶搅拌时，热量从桶体内的中部向四周传导；

且在搅拌元件的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率。

2、本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，通过设置导流单元，能够使得热水与冷水形成水循环，减少水资源的浪费，同时搅拌元件中的水源通过导流单元从搅拌元件中排出过程中能够对桶体起到一定的保温作用。

3、本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，搅拌元件中的热水量根据桶体中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节能能源，提高奶酪生产效率。

4、本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，通过设置浮板与除泡板，一方面，在搅拌叶搅拌牛奶时，牛奶液面与除泡板下表面产生移动的接触冲击，从而除泡板能够破碎掉牛奶搅拌时产生的大部分气泡，减少奶酪制作过程中牛奶的浮沫，保证牛奶的品质，进而保证奶酪的品质；

另一方面，工作人员可通过观察除泡板是否浮于桶体内的牛奶表面来判断搅拌叶中的热水量是否能够适应桶体内的牛奶量，若除泡板未浮于牛奶表面，表明热水液面高度低于牛奶液面高度，一号供水机中的加压装置应继续向转动轴内加注热水。

5、本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，通过设置二号供水机上端固定安装有冷水管，冷水管远离二号供水机一端与引水管固接，在牛奶需要冷却时，将冷水通过冷水管和引水管加注进搅拌叶中，搅拌叶转动时，其内部的冷水源自牛奶中部向四周传播，同时在搅拌叶的搅拌叶下加快牛奶的散热，并增加牛奶与冷源的接触面积，加快牛奶降温，从而提高奶酪的生产效率，牛奶降温完成后通过出料口排出。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的正视局部剖视结构示意图；

图2为本发明的图1中A处放大图；

图3为本发明的整体外观正视结构示意图；

图4为本发明的整体外观结构示意图；

图5为本发明的搅拌叶处结构示意图；

图6为本发明的搅拌叶与观察口出结构示意图；

图7为本发明的搅拌叶处俯视结构示意图；

图中：桶体1、搅拌加热单元2、转动轴21、引水管22、搅拌叶23、安装块24、一号安装块241、二号安装块242、一号空腔25、二号空腔26、三号空腔27、“凸”形槽28、一号供水机3、动力组件4、电机41、齿轮42、齿圈43、二号供水机5、导流单元6、温度传感器61、连接管62、阀门63、导流环64、导流管65、保温环66、浮板7、连接杆8、除泡板9、冷水管10、一号电磁阀11、二号电磁阀12、滤孔13、观察口14。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，所述一种奶酪生产过程低温灭菌设备包括：桶体1、搅拌加热单元2、一号供水机3、动力组件4、二号供水机5和导流单元6；

所述桶体1顶部开设有进料口，底部开设有出料口，所述桶体1用于盛装生产奶酪所用的牛奶；

所述搅拌加热单元2位于桶体1内，所述搅拌加热单元2用于对牛奶进行搅拌；

所述一号供水机3位于桶体1一侧，所述一号供水机3内安装有加热丝，所述一号供水机3与搅拌加热单元2相通，所述一号供水机3内为热水，用于为搅拌加热单元2定量供给热水；

所述动力组件4安装于桶体1上表面上，所述动力组件4用于带动搅拌加热单元2对牛奶进行搅拌；

所述二号供水机5位于一号供水机3的一侧，所述二号供水机5内为冷水，所述二号供水机5与一号供水机3相连通；

所述导流单元6安装于搅拌加热单元2下方，所述导流单元6与二号供水机5相通，用于引导热水与冷水循环，节省能源；

通过采用上述技术方案，在制作奶酪时，需要先将制作奶酪所需的牛奶通过进料口加入进桶体1中，牛奶加注完成后，工作人员通过控制器控制动力组件4启动，动力组件4启动带动搅拌加热单元2中的搅拌元件对牛奶进行搅拌，同时控制器控制加热丝工作，对一号供水机3内的水源进行加热，当水源加热至40-55℃时，一号供水机3内的加压装置将40-55℃的热水加注进搅拌加热单元2中的搅拌元件中，即在搅拌元件搅拌牛奶时，牛奶的加热热源由搅拌元件给予，在搅拌时，加热源的热量从桶体1内的中部向四周传导，且在搅拌元件的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热；

当牛奶逐渐升温至40-55℃左右时，搅拌元件中的水源通过导流单元6排出，同时加热丝将一号供水机3中的水源加热至62-65℃，待搅拌元件中的40-55℃的水源排出后，一号供水机3中的加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌加热单元2中的搅拌元件中，将牛奶隔水加热至62-65℃，进行巴氏杀菌，保证牛奶品质；

而后由于热传递过程中，搅拌元件中的62-65℃的水源在加热牛奶的过程中会逐渐降温，因此，当水温低于60℃后，搅拌元件中的水源通过导流单元6从搅拌元件中排出，在排出过程中依然留有余温的水源环绕于桶体1外壁，能够对桶体1起到一定的保温作用，而后通过管道引流进入二号供水机5中，同时一号供水机3再次通过加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌加热单元2中的搅拌元件中，一号供水机3再次加注完成后，二号供水机5中的低于60℃的水源通过管道再次进入一号供水机3中由加热丝对其进行加热，如此循环往复，使牛奶持续62-65摄氏度加热30分钟，提高水资源的利用率，节省能源；

同时，搅拌元件中的热水量根据桶体1中牛奶的注入量进行调节，桶体1中牛奶越多，搅拌元件中的热水量越多，桶体1中牛奶越少，搅拌元件中的热水量越少，即热水的液面高度与桶体1中牛奶液面高度齐平；

上述为低温加热灭菌为分段低温加热灭菌，相较于现有技术中将罐体中的牛奶直接与62-65℃的加热源接触，且加热源位于罐体底部，自下而上传播热量，在加热时配合搅拌，而本发明通过分段低温加热，对牛奶进行预热后再将其与62-65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，同时，加热源位于桶体1中部的搅拌元件中，在搅拌元件对牛奶搅拌时，热量从桶体1内的中部向四周传导；

且在搅拌元件的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率；

此外，通过设置导流单元6，能够使得热水与冷水形成水循环，减少水资源的浪费，同时搅拌元件中的水源通过导流单元6从搅拌元件中排出过程中能够对桶体1起到一定的保温作用；

并且搅拌元件中的热水量根据桶体1中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节省能源，提高奶酪生产效率。

如图1至图7所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述搅拌加热单元2包括：转动轴21、引水管22、搅拌叶23、安装块24、一号空腔25、二号空腔26和三号空腔27；

所述转动轴21贯穿桶体1上表面，所述转动轴21与桶体1转动连接；

所述引水管22一端与转动轴21上端转动连接，另一端与一号供水机3固接，所述引水管22用于连通转动轴21与一号供水机3；

所述搅拌叶23设有多个且均匀布置于转动轴21周边；

所述安装块24设有两个，包括位于桶体1上部的一号安装块241和位于桶体1底部的二号安装块242，两个所述安装块24均与转动轴21固接，所述安装块24的外表面与搅拌叶23固接；

所述一号空腔25开设于转动轴21上，所述一号空腔25通过热水管与一号供水机3相通；

所述二号空腔26开设于搅拌叶23上，所述二号空腔26贯穿搅拌叶23的上表面；

所述二号安装块242设置为圆柱形，所述二号安装块242上开设有“凸”形槽28，所述转动轴21下端位于“凸”形槽28内，所述二号安装块242的侧壁开设有三号空腔27，所述三号空腔27与“凸”形槽28相通，所述三号空腔27与“凸”形槽28的相通口位于二号安装块242的上端，所述二号空腔26与三号空腔27相通；

所述动力组件4包括：电机41、齿轮42和齿圈43；

所述电机41通过支架固定安装于桶体1上表面上；

所述电机41输出轴上固接有齿轮42；

所述齿圈43套设于转动轴21上且与转动轴21固接，所述齿圈43与齿轮42相啮合；

所述导流单元6包括：温度传感器61、连接管62、阀门63、导流环64、导流管65和保温环66；

所述温度传感器61通过支架固定安装于转动轴21的底部；

所述连接管62贯穿二号安装环的底部且与三号空腔27相连通，所述连接管62管身与二号安装块242转动连接，所述连接管62贯穿桶体1且与桶体1固定连接；

所述阀门63安装于连接管62的下端，所述阀门63由电控系统控制；

所述导流环64固定安装于连接管62下方且与连接管62相连通；

所述导流管65设有多个且布置于导流环64的四周，所述导流管65一端与导流环64固接且与导流环64相通；

所述保温环66固接于桶体1外表面上，所述保温环66与导流管65另一端固接，所述保温环66与导流管65相通，所述保温环66上部通过管道与二号供水机5相通；

通过采用上述技术方案，在制作奶酪时，需要先将制作奶酪所需的牛奶通过进料口加入进桶体1中，牛奶加注完成后，工作人员通过控制器控制电机41启动，电机41输出轴转动通过齿轮42和齿条啮合带动转动轴21转动，转动轴21转动带动搅拌叶23转动，搅拌叶23在转动时对牛奶进行搅拌，同时控制器控制加热丝工作，对一号供水机3内的水源进行加热，当水源加热至40-55℃时，一号供水机3内的加压装置将40-55℃的热水加注进一号空腔25中，热水通过一号空腔25进入“凸”形槽28中，接着通过二号安装块242上部的通孔进入三号空腔27中，接着热水顺着三号空腔27进入搅拌叶23的二号空腔26中，即在搅拌叶23搅拌牛奶时，牛奶的加热热源由搅拌叶23给予，在搅拌时，加热源的热量从桶体1内的中部向四周传导，且在搅拌叶23的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热；

当桶体1上安装的温度检测器检测到牛奶逐渐升温至40-55℃左右时，控制器控制阀门63开启，搅拌叶23中的水源通过二号空腔26、三号空腔27和一号空腔25向下通过连接管62排出，同时加热丝将一号供水机3中的水源加热至62-65℃，待搅拌叶23中的40-55℃的水源排出后，控制器控制阀门63关闭，一号供水机3中的加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌加热单元2中的搅拌元件中，将牛奶隔水加热至62-65℃，进行巴氏杀菌，保证牛奶品质；

而后由于热传递过程中，搅拌元件中的62-65℃的水源在加热牛奶的过程中会逐渐降温，因此，当温度传感器61检测到转动轴21中的水温在55-62℃的温度区间时，温度传感器61将信号反馈给控制器，控制器控制阀门63打开，搅拌叶23中的水源再次通过二号空腔26、三号空腔27和一号空腔25向下排出，在排出过程中依然留有余温的水源顺着连接管62、导流环64和导流管65进入保温环66中，环绕于桶体1外壁，能够对桶体1起到一定的保温作用；

而后低于62℃的水温继续通过管道引流进入二号供水机5中，同时一号供水机3再次通过加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌叶23中，一号供水机3再次加注完成后，二号供水机5中的低于60℃的水源通过管道再次进入一号供水机3中由加热丝对其进行加热，如此循环往复，使牛奶持续62-65摄氏度加热30分钟，提高水资源的利用率，节省能源；

同时，搅拌叶23中的热水量根据桶体1中牛奶的注入量进行调节，桶体1中牛奶越多，一号供水机3中的加压装置加注进搅拌叶23中的热水量越多，桶体1中牛奶越少，加压装置加注进搅拌叶23中的热水量越少，即热水的液面高度与桶体1中牛奶液面高度齐平；

上述为低温加热灭菌为分段低温加热灭菌，对牛奶进行预热后再将其与62-65℃的热源接触，能够减少牛奶局部突然受热严重导致牛奶中有益菌群损失的现象，保证牛奶中的营养素，同时，加热源位于桶体1中部的搅拌叶23中，在搅拌叶23对牛奶搅拌时，热量从桶体1内的中部向四周传导；

且在搅拌叶23的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热，提高加热效率；

此外，通过设置导流单元6，能够使得热水与冷水形成水循环，减少水资源的浪费，同时搅拌元件中的水源通过导流单元6从搅拌元件中排出过程中能够对桶体1起到一定的保温作用；

并且搅拌元件中的热水量根据桶体1中牛奶的注入量进行调节，根据实际情况调节加热源的加热面积，节能能源，提高奶酪生产效率；

由于一号供水机3的供水路径为：一号供水机3内的加压装置将热水加注进一号空腔25中，热水通过一号空腔25进入“凸”形槽28中，接着通过二号安装块242上部的通孔进入三号空腔27中，最后热水顺着三号空腔27进入搅拌叶23的二号空腔26中，由于所述三号空腔27与“凸”形槽28的相通口位于二号安装块242的上端，因此热水从“凸”形槽28进入三号空腔27中的过程中，热水需先充满“凸”形槽28，而后才能通过二号安装块242上端的相通口进入三号空腔27中，因此，当搅拌叶23中的水温低于60℃需要更换62-65℃的热水时，二号空腔26和三号空腔27中的大部分低于60℃的水源通过连接管62处的阀门63向下排出，而热水向下继续先进入“凸”形槽28中，此时由于阀门63处于开启状态，且热水持续下落，因此热水混合着“凸”形槽28和一号空腔25中的低于60℃的冷水从二号安装块242上方的相通口进入三号空腔27中，接着通过连接管62排出，此处62-65℃的热水混合55-62℃的冷水排水时间持续10s-20s后控制系统控制阀门63关闭，完成55-62℃冷水的排放，此时热水继续进入“凸”形槽28中，完成热水与冷水的更换，且上述更换过程与冷水排出过程同时进行，减少换热过程的热源损失，保证牛奶的灭菌效果。

如图1和图5所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述二号空腔26内设置有浮板7，所述浮板7与搅拌叶23滑动连接，所述浮板7上表面固接有连接杆8，所述连接杆8向上延伸至搅拌叶23外部，所述连接杆8远离浮板7一端固接有除泡板9，所述除泡板9与搅拌叶23滑动连接；

通过采用上述技术方案，当一号供水机3向搅拌叶23中加注热水时，由于水源先通过转动轴21上的一号空腔25中流进搅拌叶23的过程中，接着经过二号安装环的三号空腔27中后到达搅拌叶23中，即水源自下往上向搅拌叶23中注水，因此，在水源自下往上进入搅拌叶23的二号空腔26中时，推动浮板7向上运动，浮板7向上运动通过连接杆8带动除泡板9向上运动；

一方面，由于搅拌叶23中的热水液面高度与桶体1中的牛奶液面高度齐平，浮板7与除泡板9的上、下表面也位于同一平面上，因此，浮板7的下表面始终与热水液面接触，而除泡板9的下表面也始终与牛奶的液面接触，而除泡板9覆盖于牛奶液面上，因此在搅拌叶23搅拌牛奶时，牛奶液面与除泡板9下表面产生移动的接触冲击，从而除泡板9能够破碎掉牛奶搅拌时产生的大部分气泡，减少奶酪制作过程中牛奶的浮沫，保证牛奶的品质，进而保证奶酪的品质；

另一方面，由于浮板7是受到搅拌叶23中的热水浮力而上升的，而热水的液面高度取决于牛奶的液面高度，因此，浮板7上升时，除泡板9随之上升，工作人员可通过观察除泡板9是否浮于桶体1内的牛奶表面来判断搅拌叶23中的热水量是否能够适应桶体1内的牛奶量，若除泡板9未浮于牛奶表面，表明热水液面高度低于牛奶液面高度，一号供水机3中的加压装置应继续向转动轴21内加注热水。

如图4所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述二号供水机5上端固定安装有冷水管10，所述冷水管10远离二号供水机5一端与引水管22固接，所述冷水管10用于连通引水管22和二号供水机5；

通过采用上述技术方案，当牛奶在62-65℃的温度区间内持续加热30分钟后完成巴氏灭菌后，需将牛奶冷却至32-34℃，才能进行后续的奶酪制作；

在牛奶需要冷却时，首先工作人员根据控制器控制阀门63打开，将搅拌叶23中的热水排出，而后关闭阀门63，阀门63关闭后，二号供水机5内的加压装置工作，将冷水通过冷水管10和引水管22加注进转动轴21中，而后通过一号空腔25、三号空腔27和二号空腔26到达搅拌叶23中，再次利用热传递，且此时电机41仍然驱动搅拌叶23转动，搅拌叶23转动时，其内部的冷水源自牛奶中部向四周传播，同时在搅拌叶23的搅拌叶23下加快牛奶的散热，并增加牛奶与冷源的接触面积，加快牛奶降温，从而提高奶酪的生产效率，牛奶降温完成后通过出料口排出。

如图1所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述冷水管10远离二号供水机5一端固定安装有一号电磁阀11，所述引水管22与冷水管10连通处固定安装有二号电磁阀12；

通过采用上述技术方案，在牛奶低温灭菌，一号供水机3向一号空腔25供给热水时，控制器控制二号电磁阀12开启，一号电磁阀11关闭，在牛奶降温时，二号供水机5向一号空腔25供给冷水时，控制器控制二号电磁阀12关闭，一号电磁阀11开启，从而能够避免热水进入冷水管10中，冷水进入一号供水机3中。

如图5所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述浮板7上开设有滤孔13；

通过采用上述技术方案，通过在浮板7上开设有滤孔13，一方面能够在搅拌叶23搅拌牛奶时，保证牛奶的流动性，另一方面能够增加牛奶与除泡板9的接触面积，进一步提高除泡效果。

如图6所示，作为本发明的一种具体实施方式，所述桶体1侧面开设有观察口14，所述观察口14内固接有钢化玻璃；

便于工作人员观察浮板7位置，从而便于根据桶体1中牛奶的注入量调节加注的热水量。

工作原理：

在制作奶酪时，需要先将制作奶酪所需的牛奶通过进料口加入进桶体1中，牛奶加注完成后，工作人员通过控制器控制电机41启动，电机41输出轴转动通过齿轮42和齿条啮合带动转动轴21转动，转动轴21转动带动搅拌叶23转动，搅拌叶23在转动时对牛奶进行搅拌，同时控制器控制加热丝工作，对一号供水机3内的水源进行加热，当水源加热至40-55℃时，一号供水机3内的加压装置将40-55℃的热水加注进一号空腔25中，热水通过一号空腔25进入“凸”形槽28中，接着通过二号安装块242上部的通孔进入三号空腔27中，接着热水顺着三号空腔27进入搅拌叶23的二号空腔26中，即在搅拌叶23搅拌牛奶时，牛奶的加热热源由搅拌叶23给予，在搅拌时，加热源的热量从桶体1内的中部向四周传导，且在搅拌叶23的转动下，有效提高了热源与牛奶的接触面积，完成对牛奶的预热；

当桶体1上安装的温度检测器检测到牛奶逐渐升温至40-55℃左右时，控制器控制阀门63开启，搅拌叶23中的水源通过二号空腔26、三号空腔27和一号空腔25向下通过连接管62排出，同时加热丝将一号供水机3中的水源加热至62-65℃，待搅拌叶23中的40-55℃的水源排出后，控制器控制阀门63关闭，一号供水机3中的加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌加热单元2中的搅拌元件中，将牛奶隔水加热至62-65℃，进行巴氏杀菌，保证牛奶品质；

而后由于热传递过程中，搅拌元件中的62-65℃的水源在加热牛奶的过程中会逐渐降温，因此，当温度传感器61检测到转动轴21中的水温在55-62℃的温度区间时，温度传感器61将信号反馈给控制器，控制器控制阀门63打开，搅拌叶23中的水源再次通过二号空腔26、三号空腔27和一号空腔25向下排出，在排出过程中依然留有余温的水源顺着连接管62、导流环64和导流管65进入保温环66中，环绕于桶体1外壁，能够对桶体1起到一定的保温作用；

而后低于62℃的水温继续通过管道引流进入二号供水机5中，同时一号供水机3再次通过加压装置将62-65℃的热水加注进搅拌叶23中，一号供水机3再次加注完成后，二号供水机5中的低于60℃的水源通过管道再次进入一号供水机3中由加热丝对其进行加热，如此循环往复，使牛奶持续62-65摄氏度加热30分钟，提高水资源的利用率，节省能源；

在牛奶需要冷却时，首先工作人员根据控制器控制阀门63打开，将搅拌叶23中的热水排出，而后关闭阀门63，阀门63关闭后，二号供水机5内的加压装置工作，将冷水通过冷水管10和引水管22加注进转动轴21中，而后通过一号空腔25、三号空腔27和二号空腔26到达搅拌叶23中，再次利用热传递，且此时电机41仍然驱动搅拌叶23转动，搅拌叶23转动时，其内部的冷水源自牛奶中部向四周传播，同时在搅拌叶23的搅拌叶23下加快牛奶的散热，并增加牛奶与冷源的接触面积，加快牛奶降温，从而提高奶酪的生产效率，牛奶降温完成后通过出料口排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述一种奶酪生产过程低温灭菌设备包括：桶体（1）、搅拌加热单元（2）、一号供水机（3）、动力组件（4）、二号供水机（5）和导流单元（6）；

所述桶体（1）顶部开设有进料口，底部开设有出料口，所述桶体（1）用于盛装生产奶酪所用的牛奶；

所述搅拌加热单元（2）位于桶体（1）内，所述搅拌加热单元（2）用于对牛奶进行搅拌；

所述一号供水机（3）位于桶体（1）一侧，所述一号供水机（3）内安装有加热丝，所述一号供水机（3）与搅拌加热单元（2）相通，所述一号供水机（3）内为热水，用于为搅拌加热单元（2）定量供给热水；

所述动力组件（4）安装于桶体（1）上表面上，所述动力组件（4）用于带动搅拌加热单元（2）对牛奶进行搅拌；

所述二号供水机（5）位于一号供水机（3）的一侧，所述二号供水机（5）内为冷水，所述二号供水机（5）与一号供水机（3）相连通；

所述导流单元（6）安装于搅拌加热单元（2）下方，所述导流单元（6）与二号供水机（5）相通，用于引导热水与冷水循环，节省能源；

所述搅拌加热单元（2）包括：转动轴（21）、引水管（22）、搅拌叶（23）、安装块（24）、一号空腔（25）、二号空腔（26）和三号空腔（27）；

所述转动轴（21）贯穿桶体（1）上表面，所述转动轴（21）与桶体（1）转动连接；

所述引水管（22）一端与转动轴（21）上端转动连接，另一端与一号供水机（3）固接，所述引水管（22）用于连通转动轴（21）与一号供水机（3）；

所述搅拌叶（23）设有多个且均匀布置于转动轴（21）周边；

所述安装块（24）设有两个，包括位于桶体（1）上部的一号安装块（241）和位于桶体（1）底部的二号安装块（242），两个所述安装块（24）均与转动轴（21）固接，所述安装块（24）的外表面与搅拌叶（23）固接；

所述一号空腔（25）开设于转动轴（21）上，所述一号空腔（25）通过热水管与一号供水机（3）相通；

所述二号空腔（26）开设于搅拌叶（23）上，所述二号空腔（26）贯穿搅拌叶（23）的上表面；

所述二号安装块（242）设置为圆柱形，所述二号安装块（242）上开设有“凸”形槽（28），所述转动轴（21）下端位于“凸”形槽（28）内，所述二号安装块（242）的侧壁开设有三号空腔（27），所述三号空腔（27）与“凸”形槽（28）相通，所述三号空腔（27）与“凸”形槽（28）的相通口位于二号安装块（242）的上端，所述二号空腔（26）与三号空腔（27）相通；

所述二号空腔（26）内设置有浮板（7），所述浮板（7）与搅拌叶（23）滑动连接，所述浮板（7）上表面固接有连接杆（8），所述连接杆（8）向上延伸至搅拌叶（23）外部，所述连接杆（8）远离浮板（7）一端固接有除泡板（9），所述除泡板（9）与搅拌叶（23）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述动力组件（4）包括：电机（41）、齿轮（42）和齿圈（43）；

所述电机（41）通过支架固定安装于桶体（1）上表面上；

所述电机（41）输出轴上固接有齿轮（42）；

所述齿圈（43）套设于转动轴（21）上且与转动轴（21）固接，所述齿圈（43）与齿轮（42）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述导流单元（6）包括：温度传感器（61）、连接管（62）、阀门（63）、导流环（64）、导流管（65）和保温环（66）；

所述温度传感器（61）通过支架固定安装于转动轴（21）的底部；

所述连接管（62）贯穿二号安装环的底部且与三号空腔（27）相连通，所述连接管（62）管身与二号安装块（242）转动连接，所述连接管（62）贯穿桶体（1）且与桶体（1）固定连接；

所述阀门（63）安装于连接管（62）的下端，所述阀门（63）由电控系统控制；

所述导流环（64）固定安装于连接管（62）下方且与连接管（62）相连通；

所述导流管（65）设有多个且布置于导流环（64）的四周，所述导流管（65）一端与导流环（64）固接且与导流环（64）相通；

所述保温环（66）固接于桶体（1）外表面上，所述保温环（66）与导流管（65）另一端固接，所述保温环（66）与导流管（65）相通，所述保温环（66）上部通过管道与二号供水机（5）相通。

4.根据权利要求1所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述二号供水机（5）上端固定安装有冷水管（10），所述冷水管（10）远离二号供水机（5）一端与引水管（22）固接，所述冷水管（10）用于连通引水管（22）和二号供水机（5）。

5.根据权利要求4所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述冷水管（10）远离二号供水机（5）一端固定安装有一号电磁阀（11），所述引水管（22）与冷水管（10）连通处固定安装有二号电磁阀（12）。

6.根据权利要求1所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述浮板（7）上开设有滤孔（13）。

7.根据权利要求1所述的一种奶酪生产过程低温灭菌设备，其特征在于：所述桶体（1）侧面开设有观察口（14），所述观察口（14）内固接有钢化玻璃。

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