CN115812843B - 一种植物肉排制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及植物肉排制造技术领域，公开了一种植物肉排制造设备，包括安装架、安装在安装架上的外壳体、转动连接在安装架上的内芯体、固定在安装架上的驱动机构和安装在安装架上的补气组件；外壳体、内芯体均为圆筒形结构，内芯体套接在外壳体内，内芯体两端与相应的外壳体两端均通过密封环密封，使内芯体与外壳体之间形成原料容纳腔，驱动机构带动内芯体旋转；外壳体内周面、内芯体外周面分别设置有沿外壳体轴向的横槽；补气组件的出气端设置在内芯体的外周面上且与原料容纳腔连通，补气组件的进气端与外部气源连接；本发明能有效提高生产后植物肉排中的层密度，从而提高植物肉排的质地和口感。

Description

一种植物肉排制造设备

技术领域

本发明涉及植物肉排制造技术领域，更具体地，涉及一种植物肉排制造设备。

背景技术

植物肉是人造肉的一种，植物肉主要以大豆、豌豆、小麦等作物中提取的植物蛋白为原料，采用化学分离的方式，从原材料中提取人体所需的植物蛋白，再经过加热、挤压、冷却、定型等一系列步骤，使其具备动物肉制品的质地和口感；肉排是炸着或煎着吃的大片状的肉，肉排内丝、层态的密度直接影响着植物肉排的质地和口感。

公布号为CN113615825A的发明专利申请，公开了一种以蘑菇为基底的植物基肉排及其制备方法，该发明的植物基肉排的制备方法包括杀青、搅碎、比例混合、腌制、塑形和烘焙六个步骤；其中，塑形：将混匀物放入厚度为1厘米的模具压制成型，制成生坯，并在生坯和模型四周刷食用油；烘焙：将生坯覆盖硅油纸后放入烤箱烘烤，先以155-160℃烘烤15分钟，然后去除硅油纸，再以165-170℃烘烤10分钟，即得植物基肉排。

正如上述方案，目前植物肉排的生产大多是先经过模具压制成型，之后再通过烘焙成型的，因其是采用模具固定式的压制成型，故除过原料内蘑菇、拉丝蛋白等本身所产生的丝外，其无法再增加植物肉排内层的密度，这种方式生产的植物肉排内层的密度小，植物肉排的质地和口感差。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种植物肉排制造设备，用于解决现有方式采用模具固定式压制成型，生产的植物肉排内层的密度小，植物肉排的质地和口感差的技术问题。

本发明采取的技术方案是，一种植物肉排制造设备，包括安装架、安装在安装架上的外壳体、转动连接在安装架上的内芯体、固定在安装架上的驱动机构和安装在安装架上的补气组件；外壳体、内芯体均为圆筒形结构，内芯体套接在外壳体内，内芯体两端与相应的外壳体两端均通过密封环密封，使内芯体与外壳体之间形成原料容纳腔，驱动机构带动内芯体旋转；外壳体内周面、内芯体外周面分别设置有沿外壳体轴向的横槽；补气组件的出气端设置在内芯体的外周面上且与原料容纳腔连通，补气组件的进气端与外部气源连接。

本方案主要用于植物肉排的生产制造，先将原料装入原料容纳腔，同时驱动机构驱动内芯体旋转，之后通过补气组件向原料容纳腔内充入蒸汽，原料为粘性流体，在内芯体外周面上横槽的带动下以及在外壳体内周面上横槽的阻力下，原料在内芯体与外壳体之间产生库埃特流动(库埃特流动是指粘性流体在相对运动着的两平行平板之间的层流流动)，随着内芯体的旋转，原料内的层密度不断增加并在蒸汽的热量下逐渐硬化定型，通过这种使原料在运动状态下成型的方式能有效提高生产后植物肉排中的层密度，从而提高植物肉排的质地和口感。驱动机构带动内芯体旋转，在旋转的同时，内芯体上的出气端进行补气，这种方式能使内芯体旋转带动原料在形成层流的同时，层流之间能夹杂蒸汽，在蒸汽的温度下粘性流体微硬化不易直接相融，能使原料内形成更明显、更多的层，能进一步提高肉排的质地。

进一步的，内芯体一端固定连接有与其同心的端轴一，驱动机构带动端轴一旋转。端轴一通过轴承转动连接在安装架上，相比于其它的传动方式，这种轴传动的方式所产生的油污少，精度高，且不容易坏，使用寿命长。

进一步的，内芯体另一端固定连接有与其同心的端轴二，外壳体端部固定连接有护盖，护盖内设置有轴承座，端轴二与轴承座插接配合。端轴一主要是对内芯体进行一端的支撑限制，端轴二是对内芯体进行另一端的支撑限制，通过这种两端的限制，能使内芯体在旋转时更为稳定，使内芯体与外壳体的同轴度更高，从而能使外壳体与内芯体之间的原料内的层更为均匀，不会出现一边厚一边薄的情况，能确保制得的植物肉排的质量。

进一步的，补气组件包括固定在端轴一上的分路器，分路器的支路出气端设置在内芯体外周面且与原料容纳腔连通，支路的出气端沿内芯体轴向并排设置在内芯体外周面，分路器的总路进气端与外部气源连接。在蒸汽进入后，是沿内芯体外周面的一个轴向均匀排出的，排气时内芯体轴向的气量较为均匀，从而能提高原料内料层在内芯体轴向的薄厚均匀性，进一步提高植物肉排的制造质量。

进一步的，补气组件还包括通过支座固定在安装架上、套接在端轴一上的密封轴套一，密封轴套一内设置有环槽一，密封轴套一上设置有进气嘴，进气嘴与环槽一连通；端轴一上设置有一端与环槽一连通、另一端与分路器总路连通的气道。在端轴一旋转的同时确保了补气的顺畅性，即在内芯体旋转的同时实现了补气，能使原料内形成的层数更多、更为明显，能有效提高植物肉排的质地。

进一步的，外壳体上设置有端口一和端口二，外壳体内设置有盘绕的流道一，且流道一一端与端口一连通，流道一另一端与端口二连通；原料加热时，端口一与外部热输入管连通，端口二与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口一与外部冷输入管连通，端口二与外部冷输出管连通。当在制造植物肉排时，热输入管向端口一内通入热流体，热流体可以是高温蒸汽、高温水等，热流体在进入流道一后，能使外壳体的温度升高，外壳体能对内部的原料进行加热，从而使内部原料更快的定型，相应的可以提高内芯体的旋转速度，从而提高植物肉排的生产效率，在温度较低时，端口二将内部温度较低的热流体排出，端口一输入新的热流体，通过这种热循环即可使外壳体对原料进行不断加热；在定型完成后冷却时，将上述过程中的热流体替换为冷流体即可对原料进行冷却，能有效提高植物肉排生产后冷却时的冷却速度，从而提高植物肉排的生产效率。

进一步的，内芯体上设置有端口三和端口四，内芯体内设置有盘绕的流道二，且流道二一端与端口三连通，流道二另一端与端口四连通；原料加热时，端口三与外部热输入管连通，端口四与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口三与外部冷输入管连通，端口四与外部冷输出管连通。正如前述外壳体上设置的流道一，同样在内芯体上设置流道二，流道二与流道一的使用方式相同，原料加热时，流道一、流道二内均通入的是热流体，内芯体与外壳体能对夹在二者之间的原料进行充分的加热，能进一步提高原料的定型速度，从而提高原料的生产效率；同样的，流道一、流道二内通入冷流体时，内芯体与外壳体能对夹在二者之间定型后的植物肉排进行充分降温，能进一步提高植物肉排的冷却速度，从而提高植物肉排的生产效率。

进一步的，安装架上固定连接有套接在端轴一上的密封轴套二，密封轴套二内设置有沿端轴一轴向并列设置的环槽二、环槽三，密封轴套二上设置有接入嘴和接出嘴，接入嘴与环槽二连通，接出嘴与环槽三连通，端轴一上设置有一端与环槽二连通、另一端与端口三连通的流道三，端轴一上设置有一端与环槽三连通、另一端与端口四连通的流道四，接入嘴分别与外部热输入管、冷输入管连接，接出嘴分别与热输出管、冷输出管连接。通过设置的密封轴套二，能使内芯体在旋转的同时流道二内能通入冷流体或热流体，即确保内部原料在运动状态下进行冷却或加热，能进一步提高加热速度和冷却速度，从而进一步提高植物肉排的生产效率、质地。

进一步的，外壳体上安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器的感受端和压力传感器的感受端均设置在外壳体内周面上。通过温度传感器能准确的检测出外壳体内部原料的温度，当在加热时，可根据温度传感器的温度来增加或减小流道一、流道二内热流体的流速，从而使内芯体、外壳体保持合适的加热温度，当植物肉排冷却时，可根据温度传感器的测量的温度增加或减小流道一、流道二内冷流体的流速，从而使内芯体、外壳体保持合适的冷却温度，进一步确保植物肉排的生产质量；气压传感器能准确的探测出外壳体内的蒸汽压力，在蒸汽压力不足时，通过补气组件向外壳体内补充蒸汽，从而使外壳体内部保持合适的蒸汽压力，能进一步提高植物肉排的生产质量。

进一步的，安装架上滑动连接有滑动架，外壳体固定连接在滑动架上，且外壳体沿内芯体的轴向滑动，滑动架通过快拆锁与安装架固定连接。当需要取出生产后的植物肉排时，滑动滑动架，使外壳体从内芯体上整个脱离出来，更方便将外壳体内部生产好的植物肉排取出，更方便进行取料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过驱动机构驱动内芯体旋转，在内芯体外周面上横槽的带动下以及在外壳体内周面上横槽的阻力下，原料在内芯体与外壳体之间产生库埃特流动，通过补气组件向原料容纳腔内充入蒸汽，在蒸汽的热量下使原料逐渐硬化定型，通过这种使原料在运动状态下成型方式能有效提高生产后植物肉排中的层密度，从而提高植物肉排的质地和口感。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明分路器的结构示意图。

图3为本发明流道三、流道四的结构示意图。

图中：1、安装架，2、外壳体，3、内芯体，4、驱动机构，5、补气组件，6、密封环，7、原料容纳腔，8、横槽，9、封闭门，10、进料嘴，11、把手，12、端轴一，13、转向器，14、驱动电机，15、端轴二，16、护盖，17、轴承座，18、分路器，19、密封轴套一，20、环槽一，21、进气嘴，22、气道，23、端口一，24、端口二，25、流道一，26、端口三，27、端口四，28、流道二，29、密封轴套二，30、环槽二，31、环槽三，32、接入嘴，33、接出嘴，34、流道三，35、流道四，36、温度传感器，37、压力传感器，38、滑动架，39、快拆锁。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1-3所示，本方案公开了一种植物肉排制造设备，包括安装架1、安装在安装架1上的外壳体2、转动连接在安装架1上的内芯体3、固定在安装架1上的驱动机构4和安装在安装架1上的补气组件5；外壳体2、内芯体3均为圆筒形结构，内芯体3套接在外壳体2内，内芯体3两端与相应的外壳体2两端均通过密封环6密封，使内芯体3与外壳体2之间形成原料容纳腔7，驱动机构4带动内芯体3旋转；外壳体2内周面、内芯体3外周面分别设置有沿外壳体2轴向的横槽8；补气组件5的出气端设置在内芯体3的外周面上且与原料容纳腔7连通，补气组件5的进气端与外部气源连接。

本方案主要用于植物肉排的生产制造，先将原料装入原料容纳腔7，同时驱动机构4驱动内芯体3旋转，之后通过补气组件5向原料容纳腔7内充入蒸汽，原料为粘性流体，在内芯体3外周面上横槽8的带动下以及在外壳体2内周面上横槽8的阻力下，原料在内芯体3与外壳体2之间产生库埃特流动(库埃特流动是指粘性流体在相对运动着的两平行平板之间的层流流动)，随着内芯体3的旋转，原料内的层密度不断增加并在蒸汽的热量下逐渐硬化定型，通过这种方式能有效提高生产后植物肉排中的层密度，从而提高植物肉排的质地和口感。驱动机构4带动内芯体3旋转，在旋转的同时，内芯体3上的出气端进行补气，这种方式能使内芯体3旋转带动原料在形成层流的同时，层流之间能夹杂蒸汽，在蒸汽的温度下粘性流体微硬化不易直接相融，能使原料内形成更明显、更多的层，能进一步提高肉排的质地。

外壳体2上设置有通口，外壳体2上安装有封闭通口的封闭门9，封闭门9上设置有进料嘴10和把手11，封闭门9内部设置有与外壳体2上的流道二28结构相同的流道，用于通入热流体或冷流体配合外壳体2对原料进行全方位的加热或冷却。

外壳体2上安装有温度传感器36和压力传感器37，温度传感器36的感受端和压力传感器37的感受端均设置在外壳体2内周面上。通过温度传感器36能准确的检测出外壳体2内部原料的温度，当在加热时，可根据温度传感器36的温度来增加或减小流道一25、流道二28内热流体的流速，从而使内芯体3、外壳体2保持合适的加热温度，当植物肉排冷却时，可根据温度传感器36的测量的温度增加或减小流道一25、流道二28内冷流体的流速，从而使内芯体3、外壳体2保持合适的冷却温度，进一步确保植物肉排的生产质量；气压传感器能准确的探测出外壳体2内的蒸汽压力，在蒸汽压力不足时，通过补气组件5向外壳体2内补充蒸汽，从而使外壳体2内部保持合适的蒸汽压力，能进一步提高植物肉排的生产质量。

安装架1上滑动连接有滑动架38，外壳体2固定连接在滑动架38上，且外壳体2沿内芯体3的轴向滑动，滑动架38通过快拆锁39与安装架1固定连接。当需要取出生产后的植物肉排时，滑动滑动架38，使外壳体2从内芯体3上整个脱离出来，更方便将外壳体2内部生产好的植物肉排取出，更方便进行取料。

内芯体3一端固定连接有与其同心的端轴一12，驱动机构4带动端轴一12旋转。驱动机构4包括固定在安装架1上的转向器13，固定在转向器13上的驱动电机14，驱动电机14的输出轴与转向器13的输入轴固定连接，转向器13的输出轴通过联轴器与端轴一12连接。端轴一12通过轴承转动连接在安装架1上，相比于其它的传动方式，这种轴传动的方式所产生的油污少，精度高，且不容易坏，使用寿命长。

内芯体3另一端固定连接有与其同心的端轴二15，外壳体2端部固定连接有护盖16，护盖16内设置有轴承座17，端轴二15与轴承座17插接配合。端轴一12主要是对内芯体3进行一端的支撑限制，端轴二15是对内芯体3进行另一端的支撑限制，通过这种两端的限制，能使内芯体3在旋转时更为稳定，使内芯体3与外壳体2的同轴度更高，从而能使外壳体2与内芯体3之间的原料内的料层更为均匀，不会出现一边厚一边薄的情况，能确保制得的植物肉排的质量。

补气组件5包括固定在端轴一12上的分路器18，分路器18的支路出气端设置在内芯体3外周面且与原料容纳腔7连通，支路的出气端沿内芯体3轴向并排设置在内芯体3外周面，分路器18的总路进气端与外部气源连接。在蒸汽进入后，是沿内芯体3外周面的一个轴向均匀排出的，排气时内芯体3轴向的气量较为均匀，从而能提高原料内料层在内芯体3轴向的薄厚均匀性，进一步提高植物肉排的制造质量；分路器18即将一路分为多路的管路连接器，属于本领域技术人员的公知技术，在本方案中，分路器18包括三个支路和一个总接三个支路的总路。

补气组件5还包括通过支座固定在安装架1上、套接在端轴一12上的密封轴套一19，密封轴套一19内设置有环槽一20，密封轴套一19上设置有进气嘴21，进气嘴21与环槽一20连通；端轴一12上设置有一端与环槽一20连通、另一端与分路器18总路连通的气道22。在端轴一12旋转的同时确保了补气的顺畅性，即在内芯体3旋转的同时实现了补气，能使原料内形成的层数更多、更为明显，能有效提高植物肉排的质地。

外壳体2上设置有端口一23和端口二24，外壳体2内设置有盘绕的流道一25，且流道一25一端与端口一23连通，流道一25另一端与端口二24连通；原料加热时，端口一23与外部热输入管连通，端口二24与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口一23与外部冷输入管连通，端口二24与外部冷输出管连通。当在制造植物肉排时，热输入管向端口一23内通入热流体，热流体可以是高温蒸汽、高温水等，热流体在进入流道一25后，能使外壳体2的温度升高，外壳体2能对内部的原料进行加热，从而使内部原料更快的定型，相应的可以提高内芯体3的旋转速度，从而提高植物肉排的生产效率，在温度较低时，端口二24将内部温度较低的热流体排出，端口一23输入新的热流体，通过这种热循环即可使外壳体2对原料进行不断加热；在定型完成后冷却时，将上述过程中的热流体替换为冷流体即可对原料进行冷却，能有效提高植物肉排生产后冷却时的冷却速度，从而提高植物肉排的生产效率。

内芯体3上设置有端口三26和端口四27，内芯体3内设置有盘绕的流道二28，且流道二28一端与端口三26连通，流道二28另一端与端口四27连通；原料加热时，端口三26与外部热输入管连通，端口四27与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口三26与外部冷输入管连通，端口四27与外部冷输出管连通。正如前述外壳体2上设置的流道一25，同样在内芯体3上设置流道二28，流道二28与流道一25的使用方式相同，原料加热时，流道一25、流道二28内均通入的是热流体，内芯体3与外壳体2能对夹在二者之间的原料进行充分的加热，能进一步提高原料的定型速度，从而提高原料的生产效率；同样的，流道一25、流道二28内通入冷流体时，内芯体3与外壳体2能对夹在二者之间定型后的植物肉排进行充分降温，能进一步提高植物肉排的冷却速度，从而提高植物肉排的生产效率。

安装架1上固定连接有套接在端轴一12上的密封轴套二29，密封轴套二29内设置有沿端轴一12轴向并列设置的环槽二30、环槽三31，密封轴套二29上设置有接入嘴32和接出嘴33，接入嘴32与环槽二30连通，接出嘴33与环槽三31连通，端轴一12上设置有一端与环槽二30连通、另一端与端口三26连通的流道三34，端轴一12上设置有一端与环槽三31连通、另一端与端口四27连通的流道四35，接入嘴32分别与外部热输入管、冷输入管连接，接出嘴33分别与热输出管、冷输出管连接。通过设置的密封轴套二29，能使内芯体3在旋转的同时流道二28内能通入冷流体或热流体，即确保内部原料在运动状态下进行冷却或加热，能进一步提高加热速度和冷却速度，从而进一步提高植物肉排的生产效率、质地。

使用说明，首先外部热输入管通过端口一23向流道一25内输入热流体，端口二24将流道一25内的热流体输出，通过如此一端输入一端输出的循环方式可使外壳体2的温度保持在一定范围内；通过接入嘴32、环槽二30、流道三34和端口三26向流道二28内通入热流体，端口四27、流道四35、环槽三31和接出嘴33输出热流体的热循环方式，使内芯体3和外壳体2的温度升高至95摄氏度左右，通过封闭门9上的进料嘴10将原料输送到外壳体2与内芯体3之间的原料容纳腔7内，同时驱动机构4通过端轴一12带动内芯体3旋转，边进料边转动，控制转速在30-50rpm，投料完成后往原料容纳腔7内补气，外部气源通过进气嘴21将蒸汽输入至密封轴套一19内的环槽一20内，蒸汽依次通过气道22、分路器18的总路、分路器18的支路，最终从分路器18的支路出气端输出至原料容纳腔7内，当压力传感器37检测到原料容纳腔7内的压力至4公斤时停止，保持内芯体3旋转，根据温度传感器36检测的温度，通过控制内芯体3、外壳体2上的流道一25、流道二28内的热流体对原料进行加热，保持旋转20分钟、温度控制在95摄氏度，使植物肉排逐渐成型，之后停止转动，外部冷输入管通过端口一23向流道一25内输入冷流体，通过接入嘴32、环槽二30、流道三34和端口三26向流道二28内通入冷流体，使内芯体3与外壳体2对成型的植物肉排进行降温，冷却5分钟即可至50摄氏度以下，之后打开封闭门9，人工将料取出，或者打开快拆锁39，将外壳体2整体从内芯体3上滑脱出，之后再进行取料即可。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书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 (8)

1.一种植物肉排制造设备，其特征在于：包括安装架、安装在安装架上的外壳体、转动连接在安装架上的内芯体、固定在安装架上的驱动机构和安装在安装架上的补气组件；

外壳体、内芯体均为圆筒形结构，内芯体套接在外壳体内，内芯体两端与相应的外壳体两端均通过密封环密封，使内芯体与外壳体之间形成原料容纳腔；外壳体内周面、内芯体外周面分别设置有沿外壳体轴向的横槽；补气组件的出气端设置在内芯体的外周面上且与原料容纳腔连通，补气组件的进气端与外部气源连接；

内芯体一端固定连接有与其同心的端轴一，驱动机构带动端轴一旋转；

补气组件包括固定在端轴一上的分路器，分路器的支路出气端设置在内芯体外周面且与原料容纳腔连通，支路的出气端沿内芯体轴向并排设置在内芯体外周面，分路器的总路进气端与外部气源连接；

驱动机构驱动内芯体旋转，在内芯体外周面上横槽的带动下以及在外壳体内周面上横槽的阻力下，原料在原料容纳腔内产生库埃特流动，补气组件向原料容纳腔内充入蒸汽，使原料逐渐硬化定型。

2.根据权利要求1所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：内芯体另一端固定连接有与其同心的端轴二，外壳体端部固定连接有护盖，护盖内设置有轴承座，端轴二与轴承座插接配合。

3.根据权利要求1所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：补气组件还包括通过支座固定在安装架上、套接在端轴一上的密封轴套一，密封轴套一内设置有环槽一，密封轴套一上设置有进气嘴，进气嘴与环槽一连通；端轴一上设置有一端与环槽一连通、另一端与分路器总路连通的气道。

4.根据权利要求1所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：外壳体上设置有端口一和端口二，外壳体内设置有盘绕的流道一，且流道一一端与端口一连通，流道一另一端与端口二连通；原料加热时，端口一与外部热输入管连通，端口二与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口一与外部冷输入管连通，端口二与外部冷输出管连通。

5.根据权利要求1所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：内芯体上设置有端口三和端口四，内芯体内设置有盘绕的流道二，且流道二一端与端口三连通，流道二另一端与端口四连通；原料加热时，端口三与外部热输入管连通，端口四与外部热输出管连通，植物肉排冷却时，端口三与外部冷输入管连通，端口四与外部冷输出管连通。

6.根据权利要求5所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：安装架上固定连接有套接在端轴一上的密封轴套二，密封轴套二内设置有沿端轴一轴向并列设置的环槽二、环槽三，密封轴套二上设置有接入嘴和接出嘴，接入嘴与环槽二连通，接出嘴与环槽三连通，端轴一上设置有一端与环槽二连通、另一端与端口三连通的流道三，端轴一上设置有一端与环槽三连通、另一端与端口四连通的流道四，接入嘴分别与外部热输入管、冷输入管连接，接出嘴分别与热输出管、冷输出管连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：外壳体上安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器的感受端和压力传感器的感受端均设置在外壳体内周面上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种植物肉排制造设备，其特征在于：安装架上滑动连接有滑动架，外壳体固定连接在滑动架上，且外壳体沿内芯体的轴向滑动，滑动架通过快拆锁与安装架固定连接。