CN212349040U

CN212349040U - 一种控温坚果、籽类精细研磨系统

Info

Publication number: CN212349040U
Application number: CN201922432145.XU
Authority: CN
Inventors: 彭玉周; 陈颖; 李梦黎; 罗平文; 周至富; 刘佳
Original assignee: Beijing Xietong Innovation Food Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xietong Innovation Food Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2029-12-30

Abstract

本实用新型涉及一种控温坚果、籽类精细研磨系统。该系统包括：粗磨机，超细研磨机，缓存罐，冷却系统，其中粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与冷却系统连接实现冷却。本实用新型可以有效地保持物料的风味，同时防止物料的酸价和过氧化值升高。同时物料中的种皮部分也被研磨至超细的程度，一方面大大改善了口感的细腻程度，也使得后续进行饮料等其它应用时，无需去除较粗的残渣成分，实现100％的全部利用。

Description

一种控温坚果、籽类精细研磨系统

技术领域

本实用新型属于粉碎研磨加工技术领域，尤其是食品物料超细粉碎研磨加工技术。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高以及健康意识的加强，坚果、籽类等纯天然的植物制品逐渐成为全球性的健康热点食品，受到人们的热烈欢迎与追捧。坚果、籽类是植物的精华部分，营养丰富，蛋白质含量高，富含矿物质还含有维生素(维生素B、E等)、微量元素(磷、钙、锌、铁)、膳食纤维等，特别的是坚果含有丰富的油脂，而且以单、多不饱和脂肪酸，包括亚麻酸、亚油酸等人体的必需脂肪酸为主，对人体生长发育、增强体质、预防疾病有极好的功效。

虽然含有坚果、籽类、谷物的饮料市场快速发展壮大，但其生产加工装备及工艺仍相对传统，极大地限制了新产品的开发与市场的进一步发展。传统上坚果和籽类原料的粉碎研磨主要通过胶体磨进行。限于胶体磨的粉碎原理，其生产出的浆料粒度较粗。特别是对于带有种皮的原料，由于种皮中纤维含量大，韧性强，传统的研磨方式更加难以将其细化，使得坚果浆料在后续的食品加工中，需要分离出较大尺寸的残渣已保证口感。这样一方面会增大加工过程的难度，另外坚果种皮中富含的营养成分也无法得到有效的利用，造成巨大的浪费。

受制于胶体磨的研磨原理，坚果和籽类原料在研磨过程中会带来很大的温升，通常在连续化生产过程中，坚果和籽类的浆料温度会达到100℃以上。过高的研磨温度，会使得浆料的香气成分流失，同时会加速坚果和籽类中不饱和脂肪酸的氧化，使得浆料的酸价和过氧化值升高，容易在后续加工和储存过程中产生哈败气味，大幅缩短浆料及产品的保质期。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型具体的技术方案如下：

一种控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于包括如下装置：粗磨机1，超细研磨机2，缓存罐3，冷却系统4，所述粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与所述冷却系统连接实现冷却，坚果和/或籽类原料首先经过所述粗磨机研磨成粗浆，然后输送到所述缓存罐中，所述缓存罐与所述超细研磨机组成研磨单元，所述粗浆在所述研磨单元中研磨至目标细度，其中：

1)所述粗磨机的研磨组件由转子5和定齿6组成，所述转子的转速为300-800rpm；

2)所述超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，所述搅拌轴和研磨介质位于所述研磨腔体内，

所述搅拌轴带动所述研磨介质运动，所述研磨介质的线速度为8-15m/s。

进一步地，所述粗磨机带有主动式进料系统7，所述主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器8，所述螺杆式进料器的螺杆与所述粗磨机的转子位于同一轴心线上。

进一步地，所述粗磨机研磨的粗浆粒径D90为300-1000微米。

进一步地，所述粗磨机的出料温度在65℃以下。

进一步地，所述超细研磨机的搅拌轴和所述研磨介质采用陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：氧化锆、氧化铝。

进一步地，所述研磨介质为球形，直径为1-3mm。

进一步地，所述研磨腔体的内壁采用陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：碳化硅。

进一步地，所述超细研磨机研磨的目标细度D90为10-200微米。

进一步地，所述超细研磨机的物料温度在65℃以下。

进一步地，所述坚果和/或籽类原料包括：黑芝麻、芝麻、花生、核桃、巴旦木、杏仁、腰果、夏威夷果、榛子、松子。

进一步地，所述冷却系统包括：冷水机组、自来水。

首先，本实用新型采用转速为300-800rpm的粗磨机系统，相比于传统胶体磨的转速大幅度降低，能够有效减少粗磨过程中产生的热量。同时，粗磨机系统的研磨腔体、进出料管道均配置有夹套式冷却结构，能够进一步降低出料温度。由于转子的转速大幅度低于传统粗磨系统，依靠物料的自由进料难以实现连续化生产出料，因此，本实用新型所涉及的粗磨机系统还配置有主动式进料系统。主动式进料系统优选是螺杆式进料器，螺杆的主轴与转子的主轴相同。主动式进料系统通过进料端的强制进料，推动物料从出料口实现快速出料，大幅度降低物料在粗磨机内的停留时间。通过上述设计，可以实现对于黑芝麻、核桃、花生等坚果和籽类物料的粗磨，出料温度在65℃以下，相比于传统工艺中的100℃以上得到了大幅的降低，可以有效地保持物料的风味，同时防止物料的酸价和过氧化值升高。

经过粗磨后的坚果和籽类浆料输送至缓存罐中，缓存罐也带有夹套式冷却，可以进一步降低物料的温度。

物料进入到缓存罐后，进一步输送至超细研磨机中，并在缓存罐与超细研磨机组成的研磨单元内循环进行研磨。超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，搅拌轴和研磨介质位于研磨腔体内。研磨腔体内高速旋转的搅拌轴带动超硬惰性研磨介质剧烈运动，物料和介质在筒壁形成双环形滚动的湍流，产生作用于物料强烈的剪切、挤压和摩擦力，使物料充分粉碎，粉碎后的微小颗粒流体通过介质分离装置与研磨介质分离后流出，回到缓存罐中进行循环。通过超细研磨机，可以将坚果和籽类物料超细研磨至200微米以下，甚至可以达到50微米以下。由于超细研磨的能量密度很高，会使得物料温度大幅度上升达到80℃以上。本实用新型的超细研磨机具备夹套式冷却结构，研磨腔体的外壁优选采用硬度高、导热性好的碳化硅陶瓷材料制成，通过腔体外壁的冷却，将研磨物料的温度控制在65℃以下。同时，为了避免将金属材料中的重金属元素研磨进物料中，搅拌轴和研磨介质都采用陶瓷材料，优选采用氧化锆陶瓷。经过循环超细研磨后的物料，其中的种皮部分也被研磨至超细的程度，一方面大大改善了口感的细腻程度，同时也使得后续进行饮料等其它应用时，无需去除较粗的残渣成分，实现100％的全部利用。

附图说明

图1是实施例1中所采用的研磨系统示意图。其中，1是粗磨机，2是超细研磨机，3是缓存罐，4是冷却系统。

图2是实施例1中所采用的粗磨机结构图。其中，5是粗磨机转子，6是粗磨机定子，7是主动式进料系统，8是螺杆式进料器，9是进料料斗，10是出料口。

具体实施方式

实施例1

一种控温黑芝麻浆料研磨系统，如图1所示，包括：粗磨机1，超细研磨机2，缓存罐3，冷却系统4。粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与冷却系统连接实现冷却。熟黑芝麻原料首先经过粗磨机研磨成粗浆，粗磨机的结构如图2所示，研磨组件由转子和定齿组成，转子的转速为500-600rpm，并带有主动式进料系统，主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器，其螺杆与粗磨机的转子位于同一轴心线上。经过粗磨的黑芝麻酱的粒径如表1所示，粒径d90为591微米。粗浆输送到缓存罐中，然后在由缓存罐与超细研磨机组成研磨单元中循环研磨60分钟至d90为183微米。超细研磨机包括碳化硅材质内壁的研磨腔体、氧化锆材质的搅拌轴，研磨介质为直径2mm的氧化锆陶瓷小球，搅拌轴和研磨介质位于研磨腔体内，搅拌轴带动研磨介质运动，研磨介质的线速度为12m/s。

黑芝麻酱的粒径检测采用激光粒径仪，型号：MS 3000，厂家：英国马尔文仪器有限公司，其中Dx(90)、Dx(100)代表累计粒度分布数达到90％或100％时所对应的粒径，物理意义是粒径小于该值的颗粒占90％或100％，D[4,3]表示体积加权平均粒径。

采用实施例1的研磨系统，其粗磨和超细研磨的出料温度均控制在65℃以下，这样芝麻酱产品的风味保持较好，其酸价和过氧化值与原料相比增长很小，有助于后期产品品质的保持。

表1实施例1中粗磨的黑芝麻酱以及研磨单元循环研磨的黑芝麻酱的粒径检测结果

对比实施例

一种控温黑芝麻浆料研磨系统，包括：粗磨机，超细研磨机，缓存罐。炒熟黑芝麻原料首先经过粗磨机研磨成粗浆，粗磨机的研磨组件由转子和定齿组成，转子的转速为1000rpm。经过粗磨的黑芝麻酱粗浆输送到缓存罐中，然后在由缓存罐与超细研磨机组成研磨单元中循环研磨至目标细度。超细研磨机包括碳化硅材质内壁的研磨腔体、氧化锆材质的搅拌轴，研磨介质为直径2mm的氧化锆陶瓷小球，搅拌轴和研磨介质位于研磨腔体内，搅拌轴带动研磨介质运动，研磨介质的线速度为12m/s。

采用对比实施例的研磨系统，其粗磨出料温度在100℃以上，超细研磨的出料温度在80℃以上，这样芝麻酱产品的风味损失很大，其酸价和过氧化值与原料相比增长很大，使得产品的品质大幅度劣化。实施例1和对比实施例所研磨的芝麻酱的酸价和过氧化值对比如表2所示。

	酸价KOH/(mg/g)	过氧化值g/100g
			原料	1.62	4.33
实施例1	1.84	4.59
			对比实施例	2.59	6.07

表2：实施例1与对比实施例中研磨的黑芝麻酱的酸价和过氧化值对比表

以上详细说明了本实用新型的实施方式，但也只是为了便于理解和说明而举例，不应视为对本实用新型的限制。任何所属技术领域的工作人员均可根据本实用新型的技术方案实施较佳的实施案例，但所有这些改动都属于本实用新型的权利要求范围。

Claims

1.一种控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于包括如下装置：粗磨机(1)，超细研磨机(2)，缓存罐(3)，冷却系统(4)，所述粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与所述冷却系统连接实现冷却，坚果和/或籽类原料首先经过所述粗磨机研磨成粗浆，然后输送到所述缓存罐中，所述缓存罐与所述超细研磨机组成研磨单元，所述粗浆在所述研磨单元中研磨至目标细度，其中：

所述粗磨机的研磨组件由转子(5)和定齿(6)组成，所述转子的转速为300-800rpm；

所述超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，所述搅拌轴和研磨介质位于所述研磨腔体内，所述搅拌轴带动所述研磨介质运动，所述研磨介质的线速度为8-15m/s。

2.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述粗磨机带有主动式进料系统(7)，所述主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器(8)，所述螺杆式进料器的螺杆与所述粗磨机的转子位于同一轴心线上。

3.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述粗磨机研磨的粗浆粒径D90为500-1000微米。

4.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述粗磨机的出料温度在65℃以下。

5.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述研磨介质为球形，直径为1-3mm。

6.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述研磨腔体的内壁采用陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：碳化硅。

7.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述超细研磨机研磨的目标细度D90为10-200微米。

8.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述超细研磨机的物料温度在65℃以下。

9.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述坚果和/或籽类原料包括：黑芝麻、芝麻、花生、核桃、巴旦木、杏仁、腰果、夏威夷果、榛子、松子。

10.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类精细研磨系统，其特征在于所述冷却系统包括：冷水机组、自来水。