CN201869740U - 皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置，包括罐体、罐盖，罐体为卧式箱体状，罐体顶部设有安全溢流口，底部通过管道与自循环电磁阀连接，各阀门均与单片机控制器连接，罐体顶部通过气管与加压电磁阀、卸压电磁阀连接，加压电磁阀通过气管与空压机连接，罐体底部与隔板之间的夹层内安装有加热管、温度传感器、超声波振动器、溶液浓度传感器，罐体顶部安装有液位传感器，各传感器均与单片机控制器连接，该罐结构简单，使用方便，能够将禽蛋整箱置于罐内，对腌制溶液施加多种组合物理措施，按程序自动控制腌制过程，设定腌制工艺参数，在线监测腌制液的温度和浓度，实现皮蛋、咸蛋生产的高效和自动化，提高了腌制效率。

Description

皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置

技术领域

本实用新型属于食品加工装备技术领域，更具体涉及一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制罐。能够实现皮蛋、咸蛋整箱高效自动化腌制。

背景技术

皮蛋、咸蛋是我国传统蛋制品。因其风味独特而受到人们的喜爱。我国每年都有大批皮蛋、咸蛋制品远销港澳、东南亚、欧美各国，在国际上享有很高的声誉。但是，皮蛋、咸蛋加工的手工生产和低效率制约了该产业的发展。

我国传统的皮蛋、咸蛋腌制方法一般有盐或碱泥涂布法、腌制液浸泡法等，但是腌制成熟时间一般需要25到30天（夏天）或50天左右（冬天），腌制过程中需要人工多次装缸、出缸，既花费大量劳动，又增加了破损。因此，如何缩短皮蛋、咸蛋的腌制时间，在线监测腌制液浓度、温度，简化加工工序成为实现皮蛋、咸蛋腌制工业化生产的关键技术问题。

国内学者已对皮蛋、咸蛋生产工艺及其影响因素进行了研究，取得了一些结论。陈石头认为温度每升高 1℃，渗透压就增加 0.3%～0.35% ，从而促进了传质。郑玉锖、刘树滔等通过跟踪检测咸蛋腌制过程中蛋清氯化钠浓度的变化，观察到蛋清粘度对氯化钠进入蛋清的显著作用，利用超声波降低蛋清粘度的特性，把超声波技术应用于咸蛋的腌制，明显促进氯化钠的渗透与扩散，缩短了腌制时间。咚林功和李根祥的专利“快速压力腌蛋方法及装置”将禽蛋放入钢制压力容器内，加入饱和食盐水充满容器，然后通过手压泵对容器内盐溶液加压。高振江、陈石头、林海公布了一种腌制咸蛋的方法与设备，发明公开了一种腌制咸蛋的方法与设备，蛋品腌制是在一个可进行高压、低压(常压)变换的压力容器内采用脉动压力进行。

现有的皮蛋、咸蛋腌制方法和装备，都只采用单一的技术措施提高腌制效率，不能实现腌制过程的全程自动控制。本发明采用加压、加热、超声波振动、溶液循环等物理措施，提供一种具有压力场、温度场、浓度场、渗流场相互耦合的高效腌制环境，并在线监测腌制液的温度和浓度，由计算机程序统一管理各种技术措施，从而实现腌制过程全程自动控制，并能实现皮蛋、咸蛋整箱腌制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制罐，该罐结构简单，使用方便，能够将禽蛋整箱置于罐内，对腌制溶液施加多种组合物理措施，按程序自动控制腌制过程，设定腌制工艺参数，在线监测腌制液的温度和浓度，实现皮蛋、咸蛋生产的高效和自动化。

为实现本实用新型，采用如下技术方案：

一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置，包括罐体、罐盖，其中：

罐体为卧式箱体状，罐体两端通过螺栓与第一罐盖、第二罐盖连接，组成一个密闭的空间，第二罐盖上装有大门，大门与第二罐盖之间设有密封门扣，用于大门关闭后的密封，罐体内底部设置开有网孔的隔板，罐体顶部设有安全溢流口，安全溢流口通过管道与压力表和安全阀连通。

罐体底部通过管道与自循环电磁阀连接，自循环电磁阀通过三通管分别与水泵的进水口、补液电磁阀连接，补液电磁阀的另一端通过管道伸入配液池中，排液电磁阀通过三通管分别与补液电磁阀、自循环电磁阀连接，排液电磁阀的另一端通过管道伸入到废液池中，水泵的出水口通过管道与罐体的顶部相连通，用于将配液池中的液体泵入罐体内，自循环电磁阀、补液电磁阀、排液电磁阀均通过溶液循环系统控制线与单片机控制器连接，水泵由电机驱动，电机的启动开关通过单片机控制器控制。

罐体顶部通过气管与加压电磁阀、卸压电磁阀连接，卸压电磁阀通过气管与排气消音器连接，加压电磁阀通过气管与空压机连接，压力变送器通过气管与罐体相连通，加压电磁阀、卸压电磁阀、压力变送器分别通过线缆与单片机控制器连接。

罐体底部与隔板之间的夹层内安装有加热管、温度传感器、超声波振动器、溶液浓度传感器，罐体顶部安装有液位传感器，温度传感器、溶液浓度传感器、液位传感器均通过线缆与单片机控制器连接，加热管、超声波振动器的通断开关通过单片机控制器控制。

本实用新型的目的还在于提供了一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置的控制方法，其步骤为：

A、启动系统：将经过挑选、清洗的禽蛋装入带孔的蛋箱中，盖上箱盖，堆放在用不锈钢制造的拖车上，打开腌制罐大门，将拖车连同其上的蛋箱一起推入腌制罐内，在罐内摆放整齐，关好大门，旋紧密封门扣，合上总电源，打开空压机和压缩空气总阀，启动单片机控制器上电复位。

B、控制参数设定：通过键盘和液晶显示器设置下列参数：

压力为0-200 KPa，加压时间为0-60分钟，卸压时间为0-60分钟，腌制总时间为0-360小时，温度为15-40℃，温度差值为1℃，溶液浓度为2%-40%，浓度差值为1%，液位高度指液位传感器距离液面的距离为1-10cm。

C、运行控制：系统首先开始执行液位、溶液浓度检测和控制中断服务程序，采集液位值，此时液位低于设定值，于是打开补液电磁阀，关闭自循环电磁阀，关闭放液电磁阀，启动电机和水泵，从配液池中将事先配置好的腌制溶液泵入腌制罐内，直到液位达到设定值，检测溶液浓度值，此时腌制还刚开始，溶液溶液浓度质量分数为设定值，于是打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵和超声波振动器，溶液在罐体内上下循环，接着执行温度、压力检测和控制中断服务程序，从压力变送器读取压力值，此时压力低于设定值，于是打开加压电磁阀，关闭卸压电磁阀，压缩空气通过气管向腌制罐内充气，使罐内压力升高，接着检测温度，若温度低于设定值，启动加热管加热，若温度达到设定值，断开加热管，返回到压力检测，直到压力达到设定值，关闭加压电磁阀，比较判断加压时间，如果未到加压时间，返回到压力检测，如果加压时间已到，打开卸压电磁阀排气，比较判断卸压时间，如果未到卸压时间，继续打开卸压电磁阀排气，如果卸压时间已到，终止执行温度、压力检测和控制中断服务程序，比较判断腌制总时间，如果腌制总时间未到，转到执行液位、溶液浓度检测和控制中断服务程序，随着腌制过程中溶液离子渗透到蛋内，溶液的浓度质量分数下降，当检测到溶液浓度低于设定值时，打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，打开放液电磁阀，停止水泵工作和超声波振动器，排放一些溶液到废液池，再次检测液面高度，此时液面高度小于设定值，打开补液电磁阀，关闭自循环电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵从配液池中泵入事先配置好的腌制溶液补充到腌制罐内，直到溶液浓度达到设定值，液面高度达到设定值，再次打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵和超声波振动器，并转到执行温度、压力检测和控制中断服务程序。如此循环，直到腌制总时间已到，皮蛋、咸蛋已经腌制成熟。

D、结束控制：腌制总时间已到，打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，打开放液电磁阀，停止水泵和超声波振动器工作，手动关闭压缩空气总阀，报警提醒操作人员腌制工作完成，手动断开总电源；待溶液全部排除，打开腌制罐大门，将小车连同其上的蛋箱一起从腌制罐内拉出。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1.本实用新型设计的罐体结构适合将禽蛋整箱放入罐内腌制，整箱取出，减少了反复装缸和出缸的劳动消耗和造成的禽蛋破损。

2.本实用新型的溶液循环系统，既能保证整个腌制罐内溶液浓度、温度均匀，使腌制出的皮蛋、咸蛋的质量达到均匀一致，同时能够自动灌液、补液、排液，实现了腌制过程的自动化管理。

3.本实用新型同时使用高压脉动压力、超声波振动、加热和温度控制、溶液循环4中物理措施，极大提高了皮蛋、咸蛋的腌制效率。

4.本实用新型集成溶液浓度检测和控制、恒温控制系统和压力控制系统，通过微机I/O接口，建立微机实时检测与控制，可与皮蛋、咸蛋加工质量控制参数数据库，工艺质量分析管理软件集成，实现腌制过程中溶液成分的在线监测和调整。根据不同风味皮蛋、咸蛋品种的需要，自动调整控制参数。

附图说明

图1是本实用新型的卧式皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制罐端面示意图

图2是本实用新型的卧式皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制罐立面示意图

图3是本实用新型的立式皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制罐示意图

图4是本实用新型的系统方框图

图5是本实用新型的主程序流程图

图6是本实用新型的液位、溶液浓度检测和控制中断服务程序流程图

图7是本实用新型的温度、压力检测和控制中断服务程序流程图

其中：

1-计算机、2-数据传输线、3-单片机控制器、4-加压电磁阀、5-压力变送器、6-卸压电磁阀、7-排气消音器       、8-压力表、9-安全阀 、10a-第一罐盖、10b-第二罐盖、10c-第三罐盖、11-罐盖连接法兰、12-出水管、13-罐体、13a-立式罐体、14-禽蛋、15-蛋箱、16-隔板、17-电机、18-水泵、19-补液电磁阀、20-配液池、21-自循环电磁阀、22-排液电磁阀    、23-废液池、24-溶液循环装置控制线、25-超声波振动器、26-加热管、27-基础支架、28-温度传感器、29-溶液浓度传感器、30-溶液、31-空压机       、32-压缩空气总阀、33-液位传感器、34-拖车       、35-门轴、36-密封门扣、37-门、38-安全溢流口、39-气管、40-拖车滑道、41-键盘、42-液晶显示器。

具体实施方式

实施例1：

一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置：

罐体13为卧式箱体状，罐体13两端通过螺栓与罐盖10a、罐盖10b连接，组成一个密闭的空间，罐盖10b上装有大门37，罐盖10b与大门37之间设有密封门扣36，用于大门37关闭后的密封，罐体13内底部设置开有网孔的隔板16，罐体顶部设有安全溢流口38，安全溢流口38通过管道与压力表8和安全阀9连通。

罐体13底部通过管道与自循环电磁阀21连接，自循环电磁阀21通过三通管分别与水泵18的进水口、补液电磁阀19连接，补液电磁阀19的另一端通过管道伸入配液池20中，排液电磁阀22通过三通管分别与补液电磁阀19、自循环电磁阀21连接，排液电磁阀22的另一端通过管道伸入到废液池23中，水泵18的出水口通过管道与罐体13的顶部相连通，用于将配液池20中的液体泵入罐体13内，自循环电磁阀21、补液电磁阀19、排液电磁阀22均通过溶液循环系统控制线24与单片机控制器3连接，水泵18由电机17驱动，电机17的启动开关通过单片机控制器3控制。

罐体13顶部通过气管与加压电磁阀4、卸压电磁阀6连接，卸压电磁阀6通过气管与排气消音器7连接，加压电磁阀6通过气管与空压机31连接，压力变送器5通过气管与罐体13相连通，加压电磁阀4、卸压电磁阀6、压力变送器5分别通过线缆与单片机控制器3连接。

罐体13底部与隔板16之间的夹层内安装有加热管26、温度传感器28、超声波振动器25、溶液浓度传感器29，罐体13顶部安装有液位传感器33，温度传感器28、溶液浓度传感器29、液位传感器33均通过线缆与单片机控制器3连接，加热管26、超声波振动器25的通断开关通过单片机控制器3控制。

实施例2：

在实施例1的基础上提出了一种立式皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置，适合于小型皮蛋、咸蛋加工企业或实验室研究之用。

在实施例1的基础上做了如下改变：

立式罐体13a为立式桶体状，立式罐体13a上端通过螺栓与罐盖10c连接，罐盖10c盖上后与立式罐体13a一起形成一个密闭的空间，罐盖10c上通过管道与压力表8和安全阀9相连通；

水泵18的出水口通过管道与立式罐体13a的上部相连通；

立式罐体13a上部通过气管与加压电磁阀4、卸压电磁阀6连接；

立式罐体13a上部安装有液位传感器33；

实施例3：

一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置的控制方法，其步骤为：

A、启动系统：将经过挑选、清洗的禽蛋14装入带孔的蛋箱15中，盖上箱盖，堆放在用不锈钢制造的拖车34上，打开腌制罐大门37，将拖车34连同其上的蛋箱15一起推入腌制罐内，在罐内摆放整齐，关好大门37，旋紧密封门扣36，合上总电源，打开空压机31和压缩空气总阀32，启动单片机控制器3上电复位。

B、控制参数设定：通过键盘41和液晶显示器42设置下列参数：

压力为0-200 KPa，加压时间为0-60分钟，卸压时间为0-60分钟，腌制总时间为0-360小时，温度为15-40℃，温度差值为1℃，溶液浓度为2%-40%，浓度差值为1%，液位高度指液位传感器33距离液面的距离为1-10cm。

C、运行控制：运行控制：系统首先开始执行液位、溶液浓度检测和控制中断服务程序，采集液位值，此时液位低于设定值，于是打开补液电磁阀，关闭自循环电磁阀，关闭放液电磁阀，启动电机和水泵，从配液池中将事先配置好的腌制溶液泵入腌制罐内，直到液位达到设定值，检测溶液浓度值，此时腌制还刚开始，溶液溶液浓度质量分数为设定值，于是打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵和超声波振动器，溶液在罐体内上下循环，接着执行温度、压力检测和控制中断服务程序，从压力变送器读取压力值，此时压力低于设定值，于是打开加压电磁阀，关闭卸压电磁阀，压缩空气通过气管向腌制罐内充气，使罐内压力升高，接着检测温度，若温度低于设定值，启动加热管加热，若温度达到设定值，断开加热管，返回到压力检测，直到压力达到设定值，关闭加压电磁阀，比较判断加压时间，如果未到加压时间，返回到压力检测，如果加压时间已到，打开卸压电磁阀排气，比较判断卸压时间，如果未到卸压时间，继续打开卸压电磁阀排气，如果卸压时间已到，终止执行温度、压力检测和控制中断服务程序，比较判断腌制总时间，如果腌制总时间未到，转到执行液位、溶液浓度检测和控制中断服务程序，随着腌制过程中溶液离子渗透到蛋内，溶液的浓度质量分数下降，当检测到溶液浓度低于设定值时，打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，打开放液电磁阀，停止水泵工作和超声波振动器，排放一些溶液到废液池，再次检测液面高度，此时液面高度小于设定值，打开补液电磁阀，关闭自循环电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵从配液池中泵入事先配置好的腌制溶液补充到腌制罐内，直到溶液浓度达到设定值，液面高度达到设定值，再次打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，关闭放液电磁阀，启动水泵和超声波振动器，并转到执行温度、压力检测和控制中断服务程序。如此循环，直到腌制总时间已到，皮蛋、咸蛋已经腌制成熟。

D、结束控制：腌制总时间已到，打开自循环电磁阀，关闭补液电磁阀，打开放液电磁阀，停止水泵和超声波振动器工作，手动关闭压缩空气总阀，报警提醒操作人员腌制工作完成，手动断开总电源；待溶液全部排除，打开腌制罐大门，将小车连同其上的蛋箱一起从腌制罐内拉出。

优选的参数设置为：加压压力设定为相对压力120 KPa或140 KPa或160 KPa、加压时间设定为5分钟或10分钟或15分钟或20分钟、卸压时间设定为10分钟或15分钟或20分钟或25分钟、腌制总时间设定为48小时或120小时或240小时或360小时、温度设定为20℃或25℃或30℃、腌制溶液浓度设定为2%或5%或8%或15%或20%或25%或35%、液位高度指液位传感器距离液面的距离为2cm或4cm或6cm或8cm。

装置使用无油空压机，最大相对压力为800KPa。使用不锈钢防腐化工水泵，扬程为5米，流量为12立方米/小时，腌制罐顶部安装有安全溢流口，当控制系统出现故障时，气体可以从安全溢流口经过安全阀排出，安全阀的压力设定为200 KPa，与安全阀连通的压力表可以随时显示罐内压力。

Claims (2)

1.一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置，包括罐体、罐盖，其特征在于：

罐体（13）为卧式箱体状，罐体（13）两端通过螺栓与罐盖（10a）、罐盖（10b）连接，组成一个密闭的空间，罐盖（10b）上装有门（37），罐盖（10b）上设有密封门扣（36），罐体（13）内底部设置开有网孔的隔板（16），罐体顶部设有安全溢流口（38），安全溢流口（38）通过管道与压力表（8）和安全阀（9）连通；

罐体（13）底部通过管道与自循环电磁阀（21）连接，自循环电磁阀（21）通过三通管分别与水泵（18）的进水口、补液电磁阀（19）连接，补液电磁阀（19）的另一端通过管道伸入配液池（20）中，排液电磁阀（22）通过三通管分别与补液电磁阀（19）、自循环电磁阀（21）连接，排液电磁阀（22）的另一端通过管道伸入到废液池（23）中，水泵（18）的出水口通过管道与罐体（13）的顶部相连通，用于将配液池（20）中的液体泵入罐体（13）内，自循环电磁阀（21）、补液电磁阀（19）、排液电磁阀（22）均通过溶液循环系统控制线（24）与单片机控制器（3）连接，电机（17）的启动开关通过单片机控制器（3）控制；

罐体（13）顶部通过气管与加压电磁阀（4）、卸压电磁阀（6）连接，卸压电磁阀（6）通过气管与排气消音器（7）连接，加压电磁阀（6）通过气管与空压机（31）连接，压力变送器（5）通过气管与罐体（13）相连通，加压电磁阀（4）、卸压电磁阀（6）、压力变送器（5）分别通过线缆与单片机控制器（3）连接；

罐体（13）底部与隔板（16）之间的夹层内安装有加热管（26）、温度传感器（28）、超声波振动器（25）、溶液浓度传感器（29），罐体（13）顶部安装有液位传感器（33），温度传感器（28）、溶液浓度传感器（29）、液位传感器（33）均通过线缆与单片机控制器（3）连接。

2.如权利要求1所述的一种皮蛋、咸蛋多场耦合高效自动化腌制装置，其特征在于：

所述的罐体（13）为立式桶体状的立式罐体（13a），立式罐体（13a）上端通过螺栓与罐盖（10c）连接，罐盖（10c）盖上后与立式罐体（13a）一起形成一个密闭的空间，罐盖（10c）上通过管道与压力表（8）和安全阀（9）相连通，水泵（18）的出水口通过管道与立式罐体（13a）的上部相连通，立式罐体（13a）上部通过气管与加压电磁阀（4）、卸压电磁阀（6）连接， 立式罐体（13a）上部安装有液位传感器（33）。

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