专利名称：一种隔膜内筋超高压食品加工装置的制作方法
技术领域：
本发明属于食品加工装备领域，具体涉及超高压食品加工设备，特别是一种隔膜内筋超高压食品加工装置。
背景技术：
目前，消费者越来越关注食品是否新鲜、健康、安全以及便利。消费者更加喜欢购买含天然成分、无防腐剂、美味且保质期长的食品。这种倾向已导致食品加工中的新工艺、新技术、新装备的开发。在食品工业，热处理的作用是钝化酶、灭菌，但这一传统加工方法会使食品的口感、风味变差、色泽变坏和营养价值下降。如维生素含量的降低。超高压技术同样具有灭菌、钝化酶的作用，但对于食品的口感、色泽和营养价值不会有不良影响，是一种新型食品加工技术。中国专利申请号为02290930. 3公开的“食品超高压灭菌保鲜用等静压机”是一种 食品超高压灭菌保鲜用等静压机，加压油缸和工作油缸都置于承力框架之内，并处于同一垂直轴线上；加压油缸与框架上梁的下端面相固定，工作缸放置在可移动的滑板上，滑板与框架下梁上端面相依；加压油缸内有活塞，活塞下连接活塞杆，它们的面积比为K，活塞杆的直径与工作缸内径相同，加压油缸的上部有上油孔和加压油缸的下部有下油孔。该实用新型取消了原等静压机橡胶隔套，并使油水无混合之虞，完全满足食品卫生的要求。主缸实际直径就是有效直径，可显著降低造价。工作缸无超高压管路，不仅简化结构，而且确保了设备和人身安全。中国专利申请号为96101183. I公开的“食品高压灭菌方法及其装置”公开了一种食品高压灭菌的方法和装置。其方法是将真空除气密封后的包装物料在室温高压容器中
3O O MP a以上静压力下保压I秒至3 O分钟后卸压，压力介质为癸二酸二辛酯。其装置由高强度钢制作的单层筒体、密封元件、固定框架等构成的高压容器部分和升压系统组成。将高压容器的筒体自增强处理后其强度和使用寿命更高。用该方法处理的食品既可长期贮存又保持了营养成分和天然风味。该方法和装置可用于食品、饮料、医药品等的灭菌处理。中国专利申请号为200810148105. 6公开的“全自动高温高压杀菌机”属于包装食品的杀菌设备，目的解决现有闻温闻压杀菌机存在的不能连续全自动杀菌操作及生广效率低、人工成本高的问题，包括用于容纳被杀菌物并通过高温高压蒸汽对被杀菌物进行杀菌的杀菌釜，所述杀菌釜的输入端连接有能够在杀菌釜与外界之间进行往复压力平衡的输入过渡舱，杀菌釜的输出端连接有能够在杀菌釜与外界之间进行往复压力平衡的输出过渡舱，杀菌釜内位于其输入端与输出端之间设置有输送带；所述杀菌机还包括自动控制装置，上述输入过渡舱、输出过渡舱的舱门控制部件及输送带的控制部件均与自动控制装置具有电连接，并受自动控制装置的控制。该发明适于袋装食品的高温高压杀菌，可大幅提高生产效率、降低人工成本。中国专利申请号为200920222183. 6公开的“一种食品微波高压杀菌装置”是一种食品微波高压杀菌装置，是在杀菌罐内安装微波发生装置、转动杀菌篮。将用高温蒸煮袋真空密封的食品放入转动杀菌篮内，关闭杀菌罐门。通入压缩空气加压，然后打开微波装置，根据食物大小合理选择微波照射时间，均匀照射食品，达到商业无菌。
上述专利技术虽能有效地进行超高压食品加工，也有不足之处。第一，由于压力很闻，超闻压装备的制造成本非常昂贵，导致超闻压食品的价格很闻。第~■，超闻压装备封头与筒体连接处的应力非常大，故超高压装备的容量和产量较小，导致超高压新型食品的产业化和商业化较困难。第三，超高压装备属于超高压容器，其密封要求很高，故操作复杂，亦影响产量和产能。
发明内容
本发明的目的是为克服上述不足而提供一种隔膜内筋超高压新型食品加工装置，本发明的目的可以通过下述技术方案来达到。一种隔膜内筋超高压食品加工装置，包括工作室筒体、工作室封头、油压室、超高压油泵、储油室所组成。其技术要点在于该装置的工作室筒体(3)的左端是圆柱形壳体，右端是圆锥形壳体。在圆柱形壳体中部上方设置进料筒(7);在圆柱形壳体中部下方设置有排料筒(18);进液管(10)和排液管(16)分别设置在圆柱形壳体的上方和下方。在工作室筒体设置压力表(9)。工作室筒体(3)左端筒体法兰(19)与封头法兰(22)联接；工作室筒体(3 )右端的锥壳法兰(13 )与油压室法兰(32 )联接。隔膜片(33 )外缘夹在锥壳法兰(13 )与油压室法兰(32)之间，中部的隔膜套(34)固定在螺纹套筒(28)上。内筋(I)穿过工作室封头(2)、工作室筒体(3)与油压室(4)上的螺纹套筒(28)联接。油压室壳体上设置有油压表(25)、螺纹套筒(28)、进油管(26)、卸油管(30)。储油室(6)与卸油管(30)连接，与超高压油泵(5)连接。超高压油泵(5)与进油管(26)连接、与储油室(6)连接。该装置工作室筒体的结构是工作室筒体的左端是圆柱形的壳体，右端是圆锥形壳体。圆柱形壳体长度I1与圆锥形壳体高度12之比值在3 8之间；圆锥形壳体母线与底边的夹角Θ值在40° 70°之间；圆柱形壳体直SD1与进料筒直径Cl1之比在3 6之间；圆柱形壳体直径D1与排料筒直径d2之比在2 5之间；圆柱形壳体的长度I1与直径D1之比值在I 6之间。在圆柱形壳体的上部设置有压力表(9)、进液管(10)，进液管(10)上设置有进液管阀(11);在圆柱形壳体的下部设置有排液管(16)，排液管上设置有排液管阀门(15)。该装置的油压室的结构是油压室壳体(24)上设置有油压表(25)、进油管(26)、卸油管(30)。螺纹套筒(28)设置在油压室中部的油压室加强块(29)上。螺纹套筒(28)内加工有内螺纹。隔膜(23)的隔膜套(34)由隔膜固定环(35)固定在螺纹套筒(28)上。隔膜片的外边缘由工作室筒体的锥壳法兰(13)与油压室法兰(32)固定，隔膜片的直径仏与隔膜套直径d3的比值在5 20之间；隔膜套直径d3与隔膜套高度h2的比值在I 5之间。该装置工作室封头结构是工作室封头壳体(20)是旋转抛物面，它的直径D1与高度4的比值在5 10之间。本发明所具有的优点是I.利用隔膜将油压室与工作室隔开，可以实现工作室压力大小、压力稳定持续时间和泄压幅度、泄压速度等参数的在线控制和调节，扩大了使用范围。
2.利用内筋将工作室筒体、工作室封头和油压室连成一体,可以大幅度减小工作室筒体、工作室封头、油压室相互联接处连接件的应力值，从而降低该装置的制造成本，并扩大装置工作室的容积，增加处理量，降低生产成本。图I是本发明的结构示意 2是本发明的筒体结构示意3是本发明的封头结构示意4是本发明的油压室结构示意5是本发明的隔膜结构示意6是本发明的内筋结构示意图附图
的图面说明I.内筋；2.封头；3.工作室筒体；4.油压室；5.超高压油泵；6.储油室；
7.进料筒；8.进料筒盖；9.压力管；10.进液管；11.进液管阀；12.工作室壳体；13.锥壳法兰；14.工作室锥壳；15.排液管阀；16.排液管；17.排料筒盖；18.排料筒；19.筒体法兰；20.工作室封头壳体；21.封头加强块；22.封头法兰；23.隔膜；24.油压室壳体；25.油压表；26.进油管；27.进油管阀；28.螺纹套筒；29.油压室壳体；30.卸油管；31.卸油管阀；32.油压室法兰；33.隔膜片；34.隔膜套；35.固定环组件
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。实施例参见附图I、图2、图3、图4、图5，本发明由工作室筒体、工作室封头、油压室、储油室、超高压油泵所组成。工作室筒体与工作室封头之间，通过封头壳体法兰与筒体法兰联接，工作室筒体的锥壳法兰与油压室法兰联接；内筋螺纹拧入螺纹套筒内；内筋头固定在工作室封头壳体上。工作室封头、工作室筒体、油压室构成一个整体。隔膜的隔膜片固定在工作室筒体的锥壳法兰与油压室法兰之间，隔膜的隔膜套用隔膜固定环固定在螺纹套筒上。隔膜与工作室封头、工作室筒体构成本发明的工作室。隔膜与油压室壳体构成本发明的油压室。该装置工作室筒体的结构是工作室筒体由圆柱形壳体和圆锥形壳体构成。圆柱形壳体中部上方设置有压力表、进料筒；圆柱形壳体中部下方设置有排料筒；进料筒、排料筒上分别设置有进料筒盖和排料筒盖。用于真空包装的物料，如辣椒酱、果酱等。物料从进料筒进入装置内。完成加工后，从排料筒排出。在筒体上部还设置有进液管，进液管上设置有进液管阀；在筒体下部还设置有排液管，排液管上设置有排液阀。当装置用于真空包装的物料时，水从进液管进入装置内，作为超高压食品加工工艺的媒介。完成加工工艺后，水从排液管排出。当装置用于可流动的物料时，如果汁、蔬菜汁、牛奶等，可流动的物料从进液管进入装置内，完成加工工艺后，可流动物料从排液管排出。该装置油压室的结构是油压室壳体上部设置有油压表、进油管，进油管上设置有进油管阀。油压室壳体下部设置有卸油管，卸油管上设置有卸油管阀。油压室壳体加强块上设置有螺纹套筒。隔膜中部的隔膜套用环固定在螺纹套筒上。隔膜片被夹在油压室法兰与筒体的锥壳法兰之间。本发明的工作过程是对于真空包装的物料，如真空包装的辣椒酱，完成设备工作准备后，将物料从装置的进料筒投入装置的工作室内，待投料装满工作室后，将进料盖关闭，打开进液管阀，自来水从进液管进入装置的工作室内，待装置的工作室充满水后，关闭进液管阀。此时，真空包装的物料完全被水浸泡，承受静水压力，在水压作用下，隔膜片的凸面朝油压室。工作室的容积达到最大值。再开启超高压油泵，开启进油管阀，油料经进油管进入油压室内。在超高压油泵油压的作用下，油压室和工作室内的压力均同步增加。随着工作室内压力的增加，真空包装内的物料亦承受相同的静水压力，并随工作室压力增加而同步增加。真空包装内物料在超高压力作用下，其密度增加，体积变小。所以，隔膜片将凸面向工作室。当压力表指示的压力值达到工艺要求后，超高压油泵停机，工作室升压过程完成。当工作室内压力在某一允许范围内持续保持时，称为稳压过程。在这一过程中，若由于工作室内物料体积压缩，压力下降，并超过允许范围下限时，超高压油泵将自动启动，使工作室内压力增加，当压力达到工艺要求后，超高压油泵停机，……，直至稳压过程达到工艺要求时间，工作室压力稳定保持的稳压过程完成。然后再进行泄压过程。通过调节油压室上卸油管阀的开度，可以 调节和控制油料经卸油管卸入储油室内的速度、流量，完成调节和控制油压室内的卸油量，从而实现工作室内压力的泄压速度、泄压幅度、泄压时间等工艺参数的调节与控制。当压力表指示压力值为自来水压力时，工作室泄压过程完成。再开启排液管上排液管阀，工作室内的水从排液管排出。待水排尽后，打开排料筒盖，完成升压、稳压和泄压过程处理的物料从排料筒排出。对于具有流动性的可流动物料，待完成设备工作准备后，先将装置的进料筒和排料筒关闭，再开启装置的进液管阀，让可流动物料(如果汁、蔬菜汁、奶)，从进液管进入工作室中，当可流动物料充满整个工作室，关闭进液阀，再启动超高压油泵，开启进油管阀，油料经进油管进入油压室，油压室压力经隔膜传递到工作室。工作室内可流动物料承受油压室油料相同的压力。工作室重复前述升压、稳压和泄压三个工艺过程。当工作室内可流动物料完成泄压工艺过程后，开启排液管阀，可流动物料从排液管排出。应用实例I软包装榨菜的超高压杀菌工艺。完成设备生产准备工作后，将真空包装榨菜丝产品，从装置的进料筒投入工作室内。待工作室装满后，将进料筒盖关闭，再启动进液管阀，自来水从进液管进入工作室内，待自来水装满工作室，使工作室内的软包装榨菜完全浸泡在自来水中，承受静水压力。从压力表读出工作室压力等于自来水表压力时，关闭进液管阀，再开启超高压油泵，开启进油管阀，油料经进油管进入油压室内。油料继续进入油压室，油压室内的压力不断升高，油压表指示的压力值不断增加。油压室内的压力经隔膜传递到工作室内。工作室内的软包装榨菜所承受的静水压力与油压室内压力相同。压力表上压力读数与油压表上压力读数也相同。当压力表上压力读数达到300MPa时，超高压油泵停止工作，并保持工作室压力在290 300MPa，保持压力稳定时间15min。再开启卸油管阀，快速泄压到自来水压力，泄压过程2 4s。再开启排液管阀，将工作室内的自来水从排液管排出。待工作室内的自来水排尽后，开启排料筒盖，将软包装榨菜从装置的工作室内取出，从而完成软包装榨菜的超高压杀菌工艺。
应用实例2草莓汁的超高压杀菌工艺。完成设备生产准备工作后，开启装置的进液管阀，经预处理的草莓汁从进液管进入装置的工作室内，观察压力表数据，待压力表显示数据表明草莓汁充满装置的工作室后，关闭进液管阀。再开启超高压油泵，开启进液管阀，油料经油管进入油压室内，……，超高压油泵继续工作，油压室内油压不断上升，油压室内油料的压力通过隔膜传递到工作室中，工作室内的草莓汁承受与油压室油料相同的压力。当压力表数据指示为280MPa时，超高压油泵停止工作，并保持工作室内压力在270 280MPa之间，保持稳压时间10 min，再开启卸油管阀，控制卸油管阀门开度，控制泄压过程 5 10s。当工作室压力表指示为常压时，开启排液管阀，将完成升压、稳压和泄压过程的草莓汁从工作室排出，从而完成草莓汁的超高压杀菌工艺。
权利要求
1.一种隔膜内筋超高压食品加工装置，特征在于该装置的工作室筒体(3)的左端是圆柱形壳体，右端是圆锥形壳体。隔膜片(33)外缘夹在锥壳法兰(13)与油压室法兰(32)之间，中部的隔膜套(34)固定在螺纹套筒(28)上；内筋(I)穿过工作室封头(2)、工作室筒体(3)与油压室(4)中的螺纹套筒(28)联接。
2.根据权利要求I所述的一种隔膜内筋超高压新型食品加工装置，其特征在于所述的工作室筒体(3)的圆柱形壳体长度I1与圆锥形壳体高度I2之比值在3 8之间；圆锥形壳体母线与底边的夹角Θ值在40° 70°之间；圆柱形壳体直SD1与进料筒直径Cl1之比在3 6之间；圆柱形壳体直径D1与排料筒直径d2之比在2 5之间；圆柱形壳体的长度I1与直径D1之比值在I 6之间。
3.根据权利要求I所述的一种隔膜内筋超高压新型食品加工装置，其特征在于所述的螺纹套筒(28)设置在油压室中部的油压室加强块(29)上，螺纹套筒(28)有内螺纹；隔膜(23)的隔膜套(34)由隔膜固定环组件(35)固定在螺纹套筒(28)上，隔膜片的外边缘由工作室筒体的锥壳法兰(13)与油压室法兰(32)固定，隔膜片的直径D2与隔膜套直径d3的比值在5 20之间；隔膜套直径d3与隔膜套高度h2的比值在I 5之间。
4.根据权利要求I所述的一种隔膜内筋超高压新型食品加工装置，其特征在于所述的工作室封头壳体(20)是旋转抛物面，它的直径D1与高度Ii1的比值在5 10之间。
全文摘要
一种隔膜内筋超高压食品加工装置，其技术特点在于该装置的工作室筒体(3)的左端是圆柱形壳体，右端是圆锥形壳体，在圆柱形壳体中部上方设置进料筒(7)；在圆柱形壳体中部下方设置有排料筒(18)；进液管(10)和排液管(16)分别设置在圆柱形壳体的上方和下方，工作室筒体(3)左端筒体法兰(19)与封头法兰(22)联接；工作室筒体(3)右端的锥壳法兰(13)与油压室法兰(32)联接。隔膜片(33)外缘夹在锥壳法兰(13)与油压室法兰(32)之间，中部的隔膜套(34)固定在螺纹套筒(28)上；内筋(1)穿过工作室封头(2)、工作室筒体(3)与油压室(4)上的螺纹套筒(28)联接。本发明具有结构简单、易于制造、方便操作和维护，加压食品保鲜效果好等优点。
文档编号A23L3/015GK102860563SQ20121037490
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘启觉, 王继焕 申请人:武汉工业学院