一种绿色安全食品处理系统的制作方法

本发明涉及食品领域，具体涉及一种绿色安全食品处理系统。

背景技术：

在食品领域中，很多种类的食品开始都是做成浆料再成型，因此对浆料进行杀菌处理是十分必要的。本发明的目的在于设计一种高效的绿色安全食品处理系统。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种绿色安全食品处理系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种绿色安全食品处理系统，包括杀菌装置和食品物料干燥装置，杀菌装置包括主筒体、连通于主筒体顶部的入料漏斗、2个微波发生器、电加热、温度传感器和杀菌网，杀菌网水平设置在入料漏斗内，杀菌网为表面涂有陶瓷层和纳米涂层的金属网，2个微波发生器相对设置在主筒体的内壁上，电加热和温度传感器均设置在主筒体的内壁上；电加热的加热电线连接有一路与金属网的网丝相连。

本发明的有益效果为：通过金属网、微波发生器、电加热的设置，能够有效杀灭浆料中的细菌，保证食品的安全。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是干燥装置的侧视整体结构示意图；

图3是间接换热式食品干燥转筒和布膜辊(只示出第三布膜辊)的正视图；

图4是集成电路模块内第一驱动线圈、第二驱动线圈的电路图。

附图标记：食品浆料搅拌筒-1；间接换热式食品干燥转筒-1a；挡料辊-1b；第一塑料软管-3a；食品混合物入料管-5a；回液管-5b；电动叶片混拌器-8；加热源入口-8a；加热源出口-8b；食品物料过滤网-10a；输送泵-11；食品物料排料阀-11a；机架-12；入口检修阀-12a；出口检修阀-12b；第二塑料软管-13；第三塑料软管-14；水平壳体-15；第二外壳体-15a；交流内隔体-15b；直流内隔体-15c；第一外壳体-15d；第三布膜辊-21；刮刀-25；汽-水旋接头-26；水平总管-26a；蒸汽喷管-26b；蒸汽喷口-26c；竖直下降管-36；旋接头冷却入口-36a；旋接头冷却出口-36b；集成电路模块-37；食品回收吹料阀-38；竖直连接口-41；发光二极管-42；光敏电阻-43；第一超磁致伸缩棒-45；第二超磁致伸缩棒-53；食品回收物料电热器-58；食品物料过滤网电机-59；串联可调电阻-70；食品物料干燥装置-100；主筒体-101；入料漏斗-102；微波发生器-103；电加热-104；温度传感器-105；杀菌网-106；加热电线-107；出料管-108；输料泵-109；检修排水阀-A；食品回收输料机-B；食品物料二次食品回收物料电热器-C；干燥食品收集器-D；第一布膜辊-E；第二布膜辊-F；滚轴-G；传动系统-H；驱动电机-K；水-水旋接头-L；食品物料过滤网外壳-M；负压真空机-110；螺旋管-111；冷凝剂-112；冷凝器-113；蒸汽抽口-114；阀体-115；食品物料压缩块-116；竖直壳体-117；第一驱动线圈-118；第二驱动线圈-119；电流检测器-120；直流电源-121；交流电源-122；旁路可调电阻-123；控制器-124；反比例调节器-125。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示的一种绿色安全食品处理系统，包括杀菌装置和食品物料干燥装置100，杀菌装置包括主筒体101、连通于主筒体101顶部的入料漏斗102、2个微波发生器103、电加热104、温度传感器105和杀菌网106，杀菌网106水平设置在入料漏斗102内，杀菌网106为表面涂有陶瓷层和纳米涂层的金属网，2个微波发生器103相对设置在主筒体101的内壁上，电加热104和温度传感器105均设置在主筒体101的内壁上；电加热104的加热电线107连接有一路与金属网的网丝相连。

本发明通过金属网、微波发生器、电加热的设置，能够有效杀灭浆料中的细菌，保证食品的安全。

优选地，主筒体101底部连通有与食品物料干燥装置100的食品混合物入料管5a连通的出料管108，出料管108上设置有输料泵109。

优选地，食品浆料由入料漏斗102进入，经过被加热的金属网进行初步加温杀菌，随后在主筒体101内由2个微波发生器103进行微波杀菌，并进一步由电加热104进行加温杀菌。作为进一步的优选，如图2-3所示，食品物料干燥装置100包括食品浆料搅拌筒1、间接换热式食品干燥转筒1a、布膜辊、挡料辊1b、食品物料过滤网10a和食品物料二次食品回收物料电热器C。食品浆料搅拌筒1的顶部连通有食品混合物入料管5a和回液管5b，其内设置有由电机驱动旋转的电动叶片混拌器8。食品浆料搅拌筒1的罐体采用夹层结构，夹层连通有用于加热浆液的食品物料过滤网8a和加热源出口8b，通过调节加热源入口阀(图中未示出)的开度来调节食品浆料搅拌筒1内的浆液温度。食品浆料搅拌筒1的底部通过塑料软管连通有输送泵11，输送泵11的出口塑料软管分叉成第一塑料软管3a、第二塑料软管13和第三塑料软管14。间接换热式食品干燥转筒1a整体设置在机架12上，间接换热式食品干燥转筒1a的一端通过滚轴G与传动系统H连接，传动系统H通过其右侧的驱动电机K驱动，间接换热式食品干燥转筒1a的另一端连接水-水旋接头K。

旋转接头是将流体介质从静止的管道输入到旋转或往复运动的设备中的一种连接密封装置，它的一端与静止管道相连，另一端与运动的设备连接，介质从其中间通过，可根据要求直接选配，属于现有技术范畴，本实施例中不再详细描述其结构。布膜辊有3个，分别是第一布膜辊E、第二布膜辊F和第三布膜辊21，其中第三布膜辊21设置在间接换热式食品干燥转筒1a的正上方，第二布膜辊F和第一布膜辊E依次排列在第三布膜辊21的左侧且与第三布膜辊21位于同一同心圆上，相邻2个布膜辊之间的夹角为30°～35°。挡料辊1b设置有第三布膜辊21的右侧，与第三布膜辊21的夹角为32°。第一塑料软管3a向第一布膜辊E和第二布膜辊F之间喷浆，第二塑料软管13向第二布膜辊F和第三布膜辊21之间喷浆，第三塑料软管14向第三布膜辊21和挡料辊1b之间喷浆。参见图2、3，水-水旋接头K采用同端进汽同端排水的方式，其进汽口连接加热蒸汽，在水-水旋接头K伸入间接换热式食品干燥转筒1a中的出汽口处螺纹连接有1个导向式加热管，该导向式加热管由水平总管28和连通在水平总管28上的多根弯曲的水平总管26b组成，水平总管26b的末端开有水平总管26c，水平总管26c位于第三布膜辊21和挡料辊1b之间且靠近间接换热式食品干燥转筒1a的内壁，蒸汽沿着间接换热式食品干燥转筒1a的圆周切向方向逆时针喷出。在传动系统中16，间接换热式食品干燥转筒1a的滚轴G通过齿轮分别与第一、第二和第三布膜辊的转轴啮合，同时间接换热式食品干燥转筒1a的滚轴G通过传动皮带与挡料辊转轴传动。在挡料辊1b的右下方，固定设置有用于刮落间接换热式食品干燥转筒1a上的物料膜的刮刀25，刮刀25与间接换热式食品干燥转筒1a的表面接触。位于刮刀25与间接换热式食品干燥转筒1a表面接触处的下方，设置有固定于机架12上的干燥食品收集器D，用于收集刮刀25刮下的干燥物料。第一、第二和第三布膜辊同样采用旋转接头连接，以下统称为汽-水旋接头26，汽-水旋接头26采用同端进水同端排水的方式，向三个布膜辊中通入冷却水。

优选地，干燥食品收集器D的底部还可以设置有重量感应器，重量感应器与控制器通讯，当干燥食品收集器D的物料重量达到设定值，控制器向运行人员发出提示(可以通过外接的声光报警器)，采用人工卸料或者自动机械卸料的方式取出经过干燥的食品物料(具体的倾倒本实施例中不再详述，现有技术即可实现)，进入下一步处理步序。正常工作时间接换热式食品干燥转筒1a沿着逆时针方向旋转，第一、第二和第三布膜辊由于齿轮的啮合作用沿着顺时针的方向旋转，而挡料辊1b由于采用传动皮带传动沿着逆时针的方向旋转，当第一、第二和第三塑料软管喷下浆液时，浆液在间接换热式食品干燥转筒1a的表面快速干燥粘附，同时在间接换热式食品干燥转筒1a和第一、第二和第三布膜辊的相互碾压作用下成膜状，当膜状的物料转动到刮刀25位置时被挂下至干燥食品收集器中26。而挡料辊1b由于转动方向与间接换热式食品干燥转筒1a均是逆时针方向，因此在两者的间隙处无法成膜通过，能起到防止浆液直接从第三布膜辊21漏向刮刀的作用，保证干燥效果。同时，导向式加热管喷入的高温蒸汽首先在第三布膜辊21和挡料辊1b之间的区域进行换热，这个区域附近(第一布膜辊E和挡料辊1b之间的区域)的浆液水分最高，需要的热量最多，因此用未经过换热的新蒸汽干燥能保证干燥的效果，随着蒸汽的逆时针转动以及物料的逐渐干燥成型，第一布膜辊E之后的膜状物料需要的干燥热量逐渐减少，利用后续的蒸汽余热来干燥已经足够.

这种利用与间接换热式食品干燥转筒相同旋转方向的蒸汽来干燥加热的方式，实质是一种强化的局部加热，相对于传统的均匀加热方式来说，能够起到很好的节能和干燥效果。图2中，在间接换热式食品干燥转筒1a的上方设置有与负压真空机110连通的蒸汽抽口114，蒸汽抽口114用于抽出经过蒸发的浆液水分水蒸气。负压真空机110的出口连通有一段螺旋管111，该螺旋管111设置在充有冷凝剂112的冷凝器113中，蒸汽在螺旋管111中凝结成水，并由与螺旋管111末端连通的竖直下降管36排出。竖直下降管36一路与食品浆料搅拌筒1顶部的回液管5b连通，另一路通过旋接头冷却入口阀(图中未示出)连通至汽-水旋接头26的旋接头冷却入口36a，汽-水旋接头26的旋接头冷却出口36b连通至回液管5b。

经发明人研究发现，布膜辊容易发生粘膜现象，即间接换热式食品干燥转筒表面上已经成膜的物料在干燥过程中被粘附在后面的布膜辊上，严重影响成膜的连续性及成品的品质。粘膜现象和布膜辊的温度有关，一方面，与间接换热式食品干燥转筒直接接触的料膜表面在高温的作用下，立即硬化，加之料膜与滚筒表面间的摩擦力较小，易于脱离另一方面与布膜辊接触的料膜表面由于水分蒸发汽化，温度升高，乳度增加，当温度达到糊化温度时，粘结力上升，致使料膜极易粘附在布膜辊上。因此，通过向布膜辊内通入冷却水来控制布膜辊的温度可以有效避免粘膜现象的发生。另外，本装置采用蒸汽的凝结水来控制温度，并最终回到食品浆料搅拌筒1中，有利于冷量和物料的回收，有不错的节能降耗效果。如图2所示，在竖直下降管36上旁路设置有1个食品物料过滤网10a，食品物料过滤网10a的前后分别设置有入口检修阀12a和出口检修阀12b，用于检修隔离使用。在食品物料过滤网10a入口管道和竖直下降管的连接口(下称竖直连接口41)上方，在竖直下降管36的内壁上设置有一对相对设置的发光二极管42和光敏电阻43，发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波。在入口检修阀12a前到食品物料过滤网10a的管道上，设置有一个阀体115，阀体115的底端贴紧管道的底部时能阻断流体流通。阀体115的上端固接第一超磁致伸缩棒45的下端，第一超磁致伸缩棒45容纳在直流内隔体15c构成的空腔中，直流内隔体15c外围设第一外壳体15d，直流内隔体15c和第一外壳体15d之间构成的密闭空间中设置有第一驱动线圈118，第一超磁致伸缩棒45的上端固接在直流内隔体15c和第一外壳体15d之间的水平壳体15的内壁上。阀体115在第一驱动线圈118的直流竖直磁场驱动下做竖直方向的运动，调节通过食品物料过滤网10a的流量。在竖直连接口41的对侧管道外壁上，设置有第二外壳体15a和交流内隔体15b，第二外壳体15a和交流内隔体15b之间构成的密闭空间中设置有第二驱动线圈119，交流内隔体15b围成的容纳空间中设置有第二超磁致伸缩棒53，第二超磁致伸缩棒53的一端与交流内隔体15b和第二外壳体15a之间的竖直壳体117的内壁固接，另一端与食品物料压缩块116的右侧固接，食品物料压缩块116在第二驱动线圈119的交流水平磁场驱动下做水平往返压缩运动。光敏电阻43、第一驱动线圈118和第二驱动线圈119均引电接线至集成电路模块37内。食品物料过滤网10a的出口管道一路水平地回到竖直下降管36中，另一路竖直地通过食品物料排料阀11a连通至食品物料二次食品回收物料电热器C的入口，食品物料二次食品回收物料电热器C的筒壁为夹层布置，夹层内布置有多个食品回收物料电热器58。食品物料二次食品回收物料电热器C的筒体内设置有倾斜布置的食品回收输料机B，食品回收输料机B的出口在干燥食品收集器D的上方。在食品物料排料阀11a之前的管道上，还连接有一个放水管道，放水管道上设置有检修排水阀A。在食品物料过滤网10a到入口检修阀12a的管道上，还连通有连接压缩空气气源的反吹管路，反吹管路上设置有食品回收吹料阀38。食品物料过滤网10a设置在食品物料过滤网外壳M中，其由食品物料过滤网电机59驱动，可沿食品物料过滤网10a的水平轴做180°翻转。

优选地，食品回收吹料阀38采用电磁阀，食品回收吹料阀38前还可以设置单向逆止阀和手动隔离阀，单向逆止阀可以防止倒流，手动隔离阀用于检修隔离。参见图4，在集成电路模块37内，第一驱动线圈118、光敏电阻43、电流检测器120、和直流电源121串联构成回路，第一驱动线圈118上还并联有旁路可调电阻123，通过调节旁路可调电阻123的阻值可以调整第一驱动线圈118对光敏电阻43阻值变化的敏感度。第二驱动线圈119与串联可调电阻70、交流电源122串联连接，串联可调电阻70用于调节第二驱动线圈119对交流电源122幅值变化的敏感度，第二驱动线圈119中产生交流电流，从而在第二超磁致伸缩棒53周围产生不断变化的水平方向磁场，使得其不断反复伸长和缩短，推动食品物料压缩块116做往返运动；交流电源122为幅值可调的交流电源(现有技术)。控制器124接收电流检测器120检测到的电流值，并通过反比例调节器125按设定的比例换算成交流电源122的目标电压幅值，据此调节交流电源122的电压幅值，从而调节第二驱动线圈119的交流电流幅值，换言之，即是调节食品物料压缩块116的运动极限幅度。反比例调节器125的具体换算比例，可以根据具体的需要来人为设定。反比例的意思，是指当控制器124检测到的第一驱动线圈118电流值变大时，反比例调节器125会换算出一个变小的交流电压幅值。优选地，反比例调节器125采用单片机。食品物料过滤网10a、光敏电阻43、第一驱动线圈118、第二驱动线圈119等部件构成了蒸汽物料回收装置，该蒸汽物料回收装置主要用于回收蒸汽中机械携带的物料，避免长时间运行中造成的大量物料损失，其工作原理为：发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波，当竖直下降管36中的凝结水含物料较多时，会变得浑浊，导致光敏电阻43接收到的光波变弱，其电阻变大，从而使得第一驱动线圈118的电流变小。第一驱动线圈118的电流变小后，一方面第一超磁致伸缩棒45的竖直磁场会变弱，导致第一超磁致伸缩棒45缩短，则阀体115上提，增大进入食品物料过滤网10a的流量进行过滤；另一方面，控制器124接收到的电流检测器120的电流反馈变小后，通过反比例调节器125来控制调大加在第二驱动线圈119两端的电压辐值，从而使得第二驱动线圈119的交流电流辐值变大，即使得食品物料压缩块116的压缩行程最大值变大，增大进入竖直连接口41的流量，并加强进入竖直连接口41的凝结水的强制沉淀作用(食品物料压缩块116向竖直连接口41运动的过程中其左表面会集聚一定量的物料，食品物料压缩块将这些集中的物料强制推入竖直连接口41)，以提高过滤效果。

当装置运行一段时间后，为了取出食品物料过滤网10a中过滤的物料，关闭食品物料过滤网10a的入口检修阀12a和出口检修阀12b，并打开检修排水阀A放尽存水后，启动食品物料过滤网电机59将食品物料过滤网10a反转180°，同时开启食品回收吹料阀38，打开食品物料排料阀11a，将食品物料过滤网10a的物料吹落到食品物料二次食品回收物料电热器C中，经过干燥的回收物料最后送到干燥食品收集器D(正常运行时入口检修阀12a和出口检修阀12b均打开，检修排水阀A、食品回收吹料阀38和食品物料排料阀11a均关闭)。该蒸汽物料回收装置巧妙地利用了光敏电阻的特性与直流电路、交流电路联合使用，能够根据凝结水的浑浊度，即含有食品原料的多少来自动调节过滤的流量，以及食品物料压缩块116的强制压缩效果，有很好的节能和回收效果，大大减少了食品原料的损失，以南瓜粉的制造为例，产出每100公斤的南瓜粉，就可以节省至少20％的原料使用，大大降低了生产运行成本(虽然一次投资会有所增加)；使得食品经过后续的加工以后，食用口感更好，保存周期更长；同时利用超磁致材料来实现调节，调节速度快，灵敏度高；物料的反吹收集方便快捷，且易于实现自动化，通过电加热干燥统一回收到干燥食品收集器D中。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。