CN202760106U - 一种基于生物发芽工艺技术的装置 - Google Patents

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顾振新
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Abstract

本实用新型公开了一种基于生物发芽工艺技术的装置，包括发芽罐和与发芽罐相适配的水罐，在温水罐内设加热管、第一水位传感器和第一温度传感器，发芽罐内设置第二温度传感器和第二水位传感器，通过PLC控制系统对谷物籽粒发芽过程中的换水、灭菌、换气、翻料、温度等参数进行控制，以保证发芽的胁迫(逆)环境，保证发芽过后功能性营养成分的大幅度提升和提高发芽率和生产效率，与以往发芽设备相比，本系统采用先进的可编程控制系统，优秀的人机交流界面，具有自动化程度高、生产效率高、节省人工、操作简单、产量高等一系列优点，是一种可以产业化生产具有高营养价值发芽食品的设备。

Description

一种基于生物发芽工艺技术的装置
技术领域
本实用新型属于机械及自动化控制领域，具体涉及一种基于生物发芽工艺技术的装置，主要用于谷物籽粒的生物发芽。 
背景技术
生物发芽技术是将谷物籽粒在一定温度、湿度条件下发芽至一定芽长后干燥得到的幼芽和带糠层的胚乳制品。在谷物籽粒发芽的过程中，谷物籽粒含有的大量酶被激活和释放，并从结合态的形式酶解转化为游离态。发芽谷物含有γ-氨基丁酸(GABA)、六磷酸肌醇(IP-6)、谷胱甘肽(GSH)、食物纤维和抗脂质氧化物质等功能性成分。γ-GABA因其在谷物籽粒发芽过程中显著地富集和对动植物的生理作用物质而受到世人的瞩目。 
GABA为一种广泛分布于动植物中的非蛋白氨基酸，可由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化转化生成，是存在于哺乳动物脑、脊髓中的抑制性神经传递物质，在人或动物体内参与脑循环生理活动。在植物体内GABA的积累是植物体对外界温度、机械力等物理条件激烈变化时应激反应的产物，谷氨酸脱酸酶的激活和GABA转氨酶的钝化也可以促进GABA的积累。谷物籽粒发芽可以使GABA积累，其积累的速率和积累量与发芽条件有较大的关系。谷物籽粒在发芽过程中，内源蛋白酶和谷氨酸脱羧酶等多种酶的激活使谷氨酸脱羧生成GABA，生成的GABA在转氨酶的催化下形成琥珀酸半醛不断被消耗。GABA的生成量还与谷氨酸脱羧酶和谷氨酸等底物浓度有关，较高的谷氨酸脱羧酶和谷氨酸浓度可以提高GABA的含量。发芽条件如发芽温度、发芽时间、浸泡液等对谷物籽粒发芽后GABA的富集量有着重要的影响。 
然而，发芽谷物的工业化生产比较困难，谷物籽粒在水中因为微生物作用会腐烂、变质，或者在发芽过程中因各种原因造成发芽不均匀。目前已有的发芽设备均以实验为目的，且比较复杂、产量低，并不适合大规模、工业化生产。 
目前发芽谷物的设备还没有实现程序控制下的自动发芽程序系统，还处于手工状态，需要大量的人力进行手工操作，自动化程度不高，不适合产业化的大规模生产。 
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决普通生物发芽设备操作复杂、出芽率低和产品质量差等缺陷，提供一种基于生物发芽工艺技术的装置，自动化控制生物发芽过程。 
技术方案：本实用新型所述的一种基于生物发芽工艺技术的装置，包括水罐、发芽罐以及PLC控制部分； 
所述水罐通过管道连接往所述水罐中加水的第一水泵、对水罐内部除菌的臭氧发生器、以及往发芽罐内输水的第二水泵，所述水罐内部设有加热器、第一水位传感器、第一温度 传感器； 
所述发芽罐底部通过管道连接用于发芽罐内换气的气泵，所述发芽罐上设有入料口，所述发芽罐内部设有第二水位传感器、第二温度传感器，发芽罐底部还设有卸料系统； 
所述PLC控制部分包括中央控制器CPU、第一温控仪、第二温控仪和运行开关，所述第一温度传感器通过第一温控仪与中央控制器CPU的输入端连接，第二温度传感器通过第二温控仪与中央控制器CPU的输入端连接，同时，所述中央控制器CPU的输入端还与第一水位传感器、第二水位传感器、第二水泵、以及运行开关连接，所述中央控制器CPU的输出端与第一水泵、第二水泵、加热器、气泵、以及显示端连接； 
所述水罐与发芽罐底部均设有排水口，其中发芽罐排水口设发芽罐排水控制系统，并与中央控制器CPU相连。 
所述中央控制器CPU由S7-200可编程控制器构成，第一温控仪与第二温控仪均由DTC构成，分别与S7-200可编程控制器的PORT1通信口和PORT2通信口连接。 
所述基于生物发芽工艺技术的装置由三相电源供电，并经断路器QF01及QF04分成三部分； 
所述PLC控制部分设于电气柜中，电气柜内设有照明系统，照明系统包括电阻、开关传感器以及照明灯EL1，三者串联于第一电源部分； 
第二电源部分为中央控制器CPU输出端电源部分，包括由断路器QF03、交流接触器KM01、热继电器FR01连接的第二水泵控制部分；以及中间继电器KA02连接的第一水泵控制部分、中间继电器KA03连接的气泵控制部分、中间继电器KA04连接的发芽罐排水系统控制部分，三者并联后与断路器QF06串联；以及由断路器QF07和交流接触器KM02连接的臭氧发生器控制部分；以及由熔断器FU连接的加热器控制部分； 
第三电源部分连接卸料系统。 
有益效果：本实用新型所述的基于生物发芽工艺技术的装置，通过PLC控制发芽设备，实现了生物发芽装置的大规模自动化生产。与以往发芽设备相比，本系统采用先进的可编程控制系统，优秀的人机交流界面，具有自动化程度高、生产效率高、节省人工、操作简单、产量高等一系列优点，是一种可以产业化生产具有高营养价值发芽食品的设备。 
附图说明
图1是本实用新型的连接示意图； 
图2是本实用新型的中央控制器连接示意图； 
图3是本实用新型电源部分连接示意图； 
图4是本实用新型电源第二部分连接示意图； 
图5是本实用新型温控仪连接示意图； 
图6是本实用新型运行开关与端子板引脚的连接关系表。 
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。 
参见图1～6，基于生物发芽工艺技术的装置，包括水罐1、发芽罐2以及PLC控制部分； 
所述水罐1通过管道连接往所述水罐1中加水的第一水泵3、对水罐1内部除菌的臭氧发生器4、以及往发芽罐2内输水的第二水泵5，所述水罐1内部设有加热器6、第一水位传感器7、第一温度传感器8； 
所述发芽罐2底部通过管道连接用于发芽罐2内换气的气泵9，所述发芽罐2上设有入料口10，所述发芽罐2内部设有第二水位传感器11、第二温度传感器12，发芽罐2底部还设有卸料系统13； 
所述PLC控制部分包括中央控制器CPU、第一温控仪14、第二温控仪15和运行开关16，所述第一温度传感器8通过第一温控仪15与中央控制器CPU的输入端连接，第二温度传感器12通过第二温控仪15与中央控制器CPU的输入端连接，同时，所述中央控制器CPU的输入端还与第一水位传感器7、第二水位传感器11、第二水泵5、以及运行开关16连接，所述中央控制器CPU的输出端与第一水泵3、第二水泵5、加热器6、气泵9、以及显示端连接17； 
所述水罐1与发芽罐2底部分别设有排水口18、19，其中发芽罐2排水口19设发芽罐排水系统20，并与中央控制器CPU相连。 
所述中央控制器CPU由S7-200可编程控制器构成，第一温控仪14与第二温控仪15均由DTC构成，分别与S7-200可编程控制器的PORT1通信口和PORT2通信口连接。 
所述基于生物发芽工艺技术的装置由三相电源供电，并经断路器QF01及QF04分成三部分； 
所述PLC控制部分设于电气柜中，电气柜内设有照明系统，照明系统包括熔断器、开关位置传感器SQ1以及照明灯EL1，三者串联于第一电源部分； 
第二电源部分为中央控制器CPU输出端电源部分，包括由断路器QF03、交流接触器KM01、热继电器FR01连接的第二水泵5控制部分；以及中间继电器KA02连接的第一水泵3 控制部分、中间继电器KA03连接的气泵9控制部分、中间继电器KA04连接的发芽罐2排水系统20控制部分，三者并联后与断路器QF06串联；以及由断路器QF07和交流接触器KM02连接的臭氧发生器4控制部分；以及由熔断器FU连接的加热器6控制部分； 
第三电源部分连接卸料系统13。 
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.一种基于生物发芽工艺技术的装置，包括水罐、发芽罐，其特征在于，还包括PLC控制部分； 
所述水罐通过管道连接往所述水罐中加水的第一水泵、对水罐内部除菌的臭氧发生器、以及往发芽罐内输水的第二水泵，所述水罐内部设有加热器、第一水位传感器、第一温度传感器； 
所述发芽罐底部通过管道连接用于发芽罐内换气的气泵，所述发芽罐上设有入料口，所述发芽罐内部设有第二水位传感器、第二温度传感器，发芽罐底部还设有卸料系统； 
所述PLC控制部分包括中央控制器CPU、第一温控仪、第二温控仪和运行开关，所述第一温度传感器通过第一温控仪与中央控制器CPU的输入端连接，第二温度传感器通过第二温控仪与中央控制器CPU的输入端连接，同时，所述中央控制器CPU的输入端还与第一水位传感器、第二水位传感器、第二水泵、以及运行开关连接，所述中央控制器CPU的输出端与第一水泵、第二水泵、加热器、气泵、以及显示端连接； 
所述水罐与发芽罐底部均设有排水口，其中发芽罐排水口设发芽罐排水控制系统，并与中央控制器CPU相连。 
2.根据权利要求1所述的基于生物发芽工艺技术的装置，其特征在于，所述中央控制器CPU由S7-200可编程控制器构成，第一温控仪与第二温控仪均由DTC构成，分别与S7-200可编程控制器的PORT1通信口和PORT2通信口连接。 
3.根据权利要求2所述的基于生物发芽工艺技术的装置，其特征在于，所述基于生物发芽工艺技术的装置由三相电源供电，并经断路器QF01及QF04分成三部分； 
所述PLC控制部分设于电气柜中，电气柜内设有照明系统，照明系统包括电阻、开关传感器以及照明灯EL1，三者串联于第一电源部分； 
第二电源部分为中央控制器CPU输出端电源部分，包括由断路器QF03、交流接触器KM01、热继电器FR01连接的第二水泵控制部分；以及中间继电器KA02连接的第一水泵控制部分、中间继电器KA03连接的气泵控制部分、中间继电器KA04连接的发芽罐排水系统控制部分，三者并联后与断路器QF06串联；以及由断路器QF07和交流接触器KM02连接的臭氧发生器控制部分；以及由熔断器FU连接的加热器控制部分； 
第三电源部分连接卸料系统。 
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