专利名称：一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装置，属农产品 精深加工、大米营养强化技术装备领域。
背景技术：
大米在加工工程中存在着重大的营养损失，长期食用精白大米而又没有相
应的营养品跟上，就会造成B族维生素和矿物质元素等营养物质缺乏，进而引 发脚气病、神经炎、唇炎、角膜炎、贫血、高血压、冠心病、动脉硬化、免疫 力低下、发育不良等病症。
营养大米是指在精制大米中添加了某些人体必需的营养物质，例如维生素、 矿物质和膳食纤维等。目前营养大米的制备方法主要有粉体强化法、浸吸法、 表面涂抹法和挤压法。其中，粉体强化法是单纯以复合营养素的粉剂与大米进 行干混，以期达到集中强化的目的，此法的特点是设备投资小，混合不充分， 营养素淘洗损失大，很少应用于营养大米的生产；浸洗法是将大米浸渍在营养 素配制成的溶液中充分浸吸，待初步干燥后喷涂保护层，再经过干燥处理后二 次浸吸和表面喷涂保护酸液，最终干燥后即完成营养强化，该方法的特点是营 养素以液态浸入大米中，但因为大米内部不能完全被浸渍，所以营养强化能力 有限，而且酸液喷涂生产过程中，容易产生异色；表面涂抹法是将营养强化剂 溶液通过真空吸附入大米，再经过三次涂膜和干燥处理后制得营养大米，因其 釆取真空吸附营养强化剂，相对地其强化效果较明显，但喷涂保护剂的成本消 耗较大；挤压法是将碎米粉碎后，加入一定的营养物质重新挤压成型，其制成 的营养大米的稳定性、营养保存性好，但因其外形、蒸煮后的质构特性及感官 品质与普通大米有较大差距而受到很大的限制。由布勒集团和帝斯曼公司共同投资创立的无锡维力米业有限公司生产的营 养大米一一维力米，是使用挤压工艺，将维生素和矿物质添加到天然谷物中去 制成的营养大米，但维力米(尤其是强化籼米)的外形不够圆润，具有较多的
棱角；其蒸煮特性和感官品质与普通大米有较大差距，且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备营养强化大米的设备，其制备营养大米的粒 形与普通籼米或粳米相同，其质构特性和感官品质与普通大米相近，与普通大 米混合后蒸煮不会影响大米的品质，以满足人们对营养大米的需求。
本发明的是以热压凝胶技术制备营养强化大米为基础，以米粉机制备米粉 的原理为依托，设计出独特的成型装置，主要包括成型模具和切割刀具。
本发明热压凝胶法制备营养强化大米成型的装置如附图1、附图2所示，由 进料舱(4)、加热套(1)、加热舱(2)、成型装置(3)、动力装置(6)和支架 (5)所组成。
进料舱在加热舱的上方，根据需要将物料投入加热舱； 加热舱是物料加热熟化的场所，加热套按一定的顺序均勻分布在加热舱外 壁上，加热舱内设置螺杆，螺杆转动时，将熟化的物料往前输送和挤压至成型
装置；
成型装置设在加热舱的一侧，它由底盘、成型模具和切割刀具构成。
底盘结构如附图3所示，底盘安装在加热舱出料端，底盘面上均匀安装多 个成型模具，加热舱熟化的物料在螺杆的推动下，向底盘挤压，物料从底盘上 的成型模具孔中出来。
成型模具如附图4所示，成型模具材料选取5CrMnMo合金钢材 制成，这 种材料能够承受10—100Mpa的压力和400-500。C的高温。成型模具外径为30-40Mi、内径20-30 mm、高为30_50 mm，中央位置均勾分布着2-6个米粒型孔洞， 孔洞的形状和尺寸以粳米或籼米粒形为标准，8-12个成型模具均匀安装在底盘 上。
切割刀具靠近成型底盘端面，以高速围绕底盘端面旋转，切割刀具如附图7 所示，选用W碰o5Cr4V卩工具钢为材料制成，它能够在高温潮湿的环境中保持锋 利性，且不易生锈不变形。切割刀具长40-60 nimmm、宽30-50咖mm,厚6-10咖， 安装在转轴上，随着电动机带动转轴旋转而旋转。成型刀具与底盘的间距可以 根据使用需要任意调整。
本发明装置的工作过程如下
当制备营养强化大米的物料从进料舱进入加热舱，在加热套产生的高温作 用下，物料在加热舱内充分熟化，在内置单螺杆的作用下，以一定的速度将舱 内熟化的物料向前推至端部的成型装置上的底盘，进入底盘上的成型模具，当 物料通过成型模具时，受到模具的阻隔、剪切等作用，物料会根据模具孔的米 粒形状形成米粒形长条。通过模孔挤出的米粒形长条按一定速度经过切割刀具， 切割刀具在电动机的驱动下，以高速切割米粒形长条，制成粒形为籼米或粳米 的营养强化大米。米粒形长条的出料速度、刀盘间距、切削刀具转速都直接影 响着产品的大小和粒形，如果出料速度太快、刀盘间距太大、刀具转速太慢会 造成产品的粒形太大；出料速度太慢、刀盘间距太小、刀具转速太快会造成产 品粒形太小，这些都直接影响着产品的感官品质，要获得较好的粒形，出料速 度宜选0. 05-0. lm/s,旋转刀具的切割速度宜选1000-3000rpm,刀盘间距根据 使用需要任意调整。
本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明釆用安装有多个成型模具的 底盘结构以及相应的切割刀具制备营养强化大米的关键装置，制备的营养强化大米的感官品质、质构特性都优于现有技术制备的营养大米，而且营养保存性 良好。
本发明可用于各种营养大米的加工生产。
附图1为本发明整体装置主视图
附图2为本发明整体装置侧视图
附图3为本发明加热舱底盘主视图
附图4为本发明成形模具切面图
附图5为本发明粳米粒形模具截面图
附图6为本发明籼米粒形模具截面图
附图7为本发明装置切割刀具视图
附图8为本发明装置加工的横截面为模孔形状长条图
附图9为本发明装置生产的灿米形米粒
附图io为本发明装置生产的粳米形米粒
具体实施例方式
本实施例中的成型装置的底盘园周上开设了 io个安装成型模具的安装孔， 安装了10个成型模具，每个模具开三粒米型孔，附图5为粳米型成型模具图， 附图6为籼米型成型模具图。成型模具选用5CrMnMo材料制成，成型模具外径 30 mm,内径20 mm，高30咖；切割刀具如附图7所示，选用W6Mo5Cr4V2材料制 成，切割刀具长50mm、宽40mm、厚6 mm。
称取IO Kg碎米，粉碎，过14D目筛，加入1-2%的复合营养强化剂(维生 素、矿物质盐等)，加入纯净水，充分搅拌。将调配好的物料投入加热舱中，加 热3-5min使其充分熟化，在内置螺杆的作用下以0. lm/s的速度经过成型模具制成横截面为大米形状的长条，如附图8所示。切割刀具在电机的带动下飞速
旋转，按照一定的出料速度O. lm/s切割速度2500rpm相配合，制备长7mm、宽 2mm和长5mm、宽3mm的类似籼米、粳米两种粒形的营养强化米，附图9所示为 粳米型营养强化米，附图IO所示为籼米型营养强化米，产品的感官品质、质构 特性，营养保存性良好。
权利要求
1、一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装置，由进料舱、加热套、加热舱、成型装置、动力装置和支架所组成，其特征是，所述成型装置设在加热舱的一侧，它由底盘、成型模具和切割刀具构成，物料在加热舱内充分熟化，在内置螺杆的推动作用下经过成型模具制成横截面为大米形状的长条，切割刀具在电机的带动下飞速旋转，按照一定的出料速度和切割速度，制备出类似米粒形的营养强化米。
2、 根据权利要求1所述的一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装 置，其特征是，所述成型模具用5CrMnMo材料制成，其外径为3-4cm、内径2-3cm、 高为3-5cm,中央位置均勻分布着2-6个孔洞，孔洞的形状和尺寸以粳米或籼米 粒形为标准，8-12个成型模具均匀安装在底盘上。
3、 根据权利要求l所述的一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装 置，其特征是，所述切割刀具用W6Mo5Cr4V2材料制成，切割刀具长4-6cm、宽 3-5cm,安装在转轴上，随着电动机带动转轴旋转而旋转，旋转切割由成型模具 挤压成型的长条。
4、 根据权利要求l所述的一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装 置，其特征是，所述出料速度为0.05-0.1m/s,旋转刀具的切割速度为 1000-3000rpm。
全文摘要
一种热压凝胶法制备营养强化大米成型的关键装置，由进料舱(4)、加热套(1)、加热舱(2)、成型装置(3)、动力装置和支架(5)所组成，成型装置设在加热舱的一侧，它由底盘、成型模具和切割刀具构成，物料在加热舱内充分熟化，在内置螺杆的推动作用下经过成型模具制成横截面为大米形状的长条，切割刀具在电机的带动下飞速旋转，按照一定的出料速度和切割速度，制备出类似米粒形的营养强化米。本发明适用于各种营养大米的加工生产。
文档编号A23L1/10GK101658257SQ20091018606
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者伟 刘, 刘成梅, 伟 吴, 俶 李, 梁瑞红, 涂宗财 申请人:南昌大学