专利名称：一种小型化的即食海产品微波熟化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微波熟化机，具体的说是一种小型化的即食海产品微波熟化装置。
技术背景微波(Microwave)是指波长为Imm lm，频率为 3. OX IO2MHz 3. OX IO5MHz,具 有穿透力的电磁波，其方向和大小随时间作周期性变化，可以产生高频电磁场。微波与物 料直接作用，将高频电磁波转化为热能的过程即为微波加热。微波加热是一种新的加热方 式，它依靠以每秒几亿次速度进行周期变化的微波透入物料内，与物料的极性分子相互作 用，物料中的极性分子吸收了微波能以后，其极性取向随着外电磁场的变化而变化，致使分 子急剧碰撞而产生了大量的摩擦热，使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温(徐培娟 等，微波技术在食品工业中的应用，食品工程，2007 (2) :20-22)。微波加热具有(1)加热时 间短、速度快；(2)保持物料原有特性；(3)加热均勻，热效率高，节约能源，易于控制、反应 灵敏、卫生等特点。随着科学技术的日新月异，食品加工技术更新换代的速度也在加快。早在上个世 纪六十年代，微波技术就已走入了我国的食品加工行业，常用的频率有915MHz和2450MHz。 随着微波设备和技术研究的不断开发和丰富，微波技术现已在食品干燥、杀菌、烹调、膨化、 焙烘、解冻以及萃取等方面成功应用。比如鲜果汁、牛乳、面包切片、新鲜面条及调味品 的杀菌消毒，面条及休闲食品的干燥，面包与面团的发酵、焙烤，肉类解冻、谷类的防虫与防 霉、白酒的陈化催熟、果蔬褐变、酶的钝化等等(徐培娟等，微波技术在食品工业中的应用， 食品工程，2007 (2) 20-22)。我国海产品的种类繁多，包括鱼类、虾类、蟹类、贝类、头足类等，此外还包括腔肠 动物、棘皮动物、两栖动物和爬行动物中的一些水生种类。我国海产品加工历史悠久，加工 方式多样，一般可分为传统加工和现代加工两大类(励建荣，中国水产品加工现状及发展 战略，保险与加工，2005 (3) :1-3)。随着科学技术的进步以及先进生产设备和加工技术的引进，我国的海产品加工技 术、方法和手段已经发生了根本性的改变，海产加工品的技术含量和经济附加值有了很大 的提高(励建荣等，中国水产品加工业的现状及发展，食品科技，2008(1) :1-4)。从市场占 有率和经济效益上来说，海参是我国海产品的加工历程和技术的典型代表。海参(Stichopus japonicus)属棘皮动物门(Echinodermata)海参纲 (Holothuroidea)，在多数亚洲国家是非常受欢迎的高值海产品。从古至今，海参一直是人 们备受喜爱的“补肾益精，壮阳疗痿”(《本草从新》)滋补保健品，其体内含有50多种对人体 生理活动有益的营养成份，体内的酸性粘多糖，对恶性肿瘤的生长、转移具有抑制作用(吴 港城等，海参微波冻干过程活性成分保存研究，渔业现代化，2008，35 (5) 47-51)。海参蛋白质含量高，尤其是胶原蛋白比例较高。同时海参具有自溶的特性，其运 输和储存都非常困难，活海参离开生长环境后如条件不适几小时就会在自溶酶的作用下自溶消失，长途运输可减重80%，市场销售的80%以上都是经过各种方式加工的干海参。传 统的海参干燥工序比较粗放，缺点是(1)加工造成营养成分损失严重；(2)整个干制过程 耗时、耗力，卫生不达标。近年来海参干燥逐步由盐渍法趋向热风干燥(AD)、真空冷冻干燥 (FD)及微波真空冷冻干燥(MFD)等方法(段续等，海参冻干-微波联合干燥技术研究，包装 与食品机械，2009，27 (5) :36-41)。这些方法虽然可以最大限度的保存海参的营养成分，但 加工时间很长(通常要20h以上)，能耗也比较高，而且营养成分仍有流失。以鲜活海参通过高压加热制成可直接食用的海参制品(即食海参)是对传统加工 方法的改革，其优良的外观、形状颜色和气味深受消费者欢迎(汤志旭等，即食海参质构及 流变学特征的研究，食品工业科技，2007，28 (10) :57-60)。由于这种即食海参熟化时需要反 复水煮、复水几次，营养成分难免没有流失，甚至流失较多。品质降低，风味难保留，持水量 大等也是当前市场上流通的即食海参的缺点。另外，食用前还需加工工序，不是真正意义上 的即食海参。这些缺点的存在难以满足人们对即食海参的需求。随着经济、文化的加快发展以及人们生活水平的提高，天然、营养、安全、卫生的优 质高档补品愈来愈受到消费者的青睐。日前，海参的高端消费市场已将海参加工定向于加 工工序少、安全卫生程度高、营养成分零损失、低能耗低排放的新技术上。同时，以丰富人类的物质生活为主要目的，尽可能采用现代各种技术与设备(栅 栏技术，挤压/膨化，超微粉碎，微胶囊化，电磁波技术，生物技术，超临界萃取技术，超高 压技术等)对原料进行高级(深度)加工，开发与生产品种繁多、色香味俱全的精深产品 逐步成为现代海产品加工业的主导(王锡昌，中国水产品加工的当代思考，食品与机械， 2006(4) :11_15)。微波加热技术的突出特点是比传统技术速度快，可瞬时升温；物料内外均勻一致， 不会产生极端现象；对环境和设备不存在热损失，能量损耗小，热效率高；脱离了水煮-复 水-水煮繁冗的传统加工工序，营养成分几无流失；熟化、杀菌一体化。这些特点恰好贴合 当前人们对海参熟化的需要。可以预见，微波熟化后的海参可以达到营养成分几无流失、内 外均一，口感独特等标准。同时微波的瞬时升温和熟化、杀菌一体化等特点也能够较好地实 现海参即食。运用微波加热技术进行海参熟化并达到即食水平，在国内尚未见相关的报道。
实用新型内容本实用新型在于为了克服传统海产品营养成分流失严重、品质低、持水量大、卫生 程度低，传统加工技术能耗高、热效率低的劣势，提供一种小型化的即食海产品微波熟化装置。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为一种小型化的即食海产品微波熟化装置包括支撑装置及安装在其上的微波加热 区、微波防泄区、隧道式通道、装置控制区、载物皿；微波加热区一侧设微波防泄区，另一侧 设微波防泄区和装置控制区，微波加热区与两侧的微波防泄区通过隧道式通道相连，所述 隧道式通道3内设有通过动力传输装置驱动的传输带，该传输带上设有载物皿。所述载物皿为凹形结构，可通过传输带往复/旋转运动。所述微波加热区两侧的 微波防泄区在同一平面上。所述微波加热区包括微波工作室、微波发生器和增压装置，微波 发生器通过枪体与微波工作室相连，增压装置通过导线与微波发生器相连，增压装置上设有至少一个第一风机。所述枪体的枪头部分插入微波工作室。所述微波工作室内设有红外 温度传感器、位移传感器、风道和视频监测摄像头，其中红外温度传感器通过装置控制区与 增压装置、微波发生器相连接，风道的出风口所述装置控制区由操作面板、视频监测设备和 后台运行设备组成，操作面板分别设有总电路开关、微波启动开关、动力传输装置开关、风 机开关和传输带往复/旋转运动控制开关。所述动力传输装置安装在支撑装置内、位于隧 道式通道的一端，并且通过装置控制区与位移传感器相连接，其中动力传输装置的传输速 度大小、方向均可变。所述支撑装置设有滑轮，既可原地支撑熟化装置，又能推动行走。本实用新型的优点是1.本实用新型熟化装置无预热过程，瞬时升温；操作灵活方便，便于控制，既省时 又省力。2.本实用新型的微波加热模块自动开闭，人性化设计，间歇式工作模式，性能稳定可靠。本实用新型多处采用传感器，通过读取传感器传输的信号，熟化装置自动控制微波加 热，大大减少了操作人员的劳动强度。3.智能化、程控化控制。本实用新型采用电脑编程，程序内嵌于熟化装置。采用 PLC模块和变频器，操作智能化。4.易实现生产自动化和连续化，可批量生产。本实用新型采用设有动力装置和传 输带的隧道式通道，海产品自动出入微波加热区，熟化过程连续，可随时组织规模生产。5.海产品受热均勻。本实用新型的传输带能够根据预先设定的程序进行往复/旋 转运动，从而防止由于微波加热区局部过热造成的海参等海产品温度不均勻现象的发生。6.熟化过程简练，流程透明、可视。微波熟化升温快，时间短，过程简捷。本实用新 型在装置控制区设有视频监测设备，使整个流程透明。7.清洁无污染，节能环保。本实用新型运用微波加热技术，微波即开即用，节省能 耗。微波兼有的高效杀菌作用也省却了传统方式高温灭菌所带来的高能耗。8.熟化装置既可立地放置，又便于移动运行。9.保证了海产品如海参营养成分几无流失，口感独特，风味得到保留。由于本实用 新型采用的是微波加热技术，大大缩短了熟化时间，减少了熟化工序，最大程度地减少了熟 化过程出现的营养成分流失，基本实现了营养成分零流失，原汁原味得到保留。体壁内外熟 化程度均勻一致，口感独特。而传统技术得到的产品表面易形成硬质层，经多次复水后口感 松软，持水量大。10.熟化时间短，实现海产品即食。本实用新型将熟化时间缩短至数分钟甚至数 秒。与传统加工技术相比，海参的活性成分比例明显提高。本实用新型微波熟化的温度可 控且满足海参熟化要求，可立即食用，实现了海产品即食。11.符合卫生标准。从清洗、除杂到熟化整个过程无任何化学处理过程，而且不添 加任何化学制剂。熟化的同时，还进行了微波杀菌，卫生程度高。12.海参体壁内外熟化程度均勻一致，口感独特利用熟化装置加工的海参内外均 一，口感独特。13.颜色、体积几乎没有变化。传统技术得到的产品颜色易变黑，体积易变小。从 熟化装置拿出的产品无论是体积还是颜色都变化不大。
图1为本实用新型熟化装置的平面剖面图；图2为本实用新型熟化装置的外观立体图； 图3为本实用新型熟化装置控制区操作界面示意图；图4为本实用新型熟化装置顶面俯视示意图；图5为本实用新型熟化装置熟化过程流程图。附图符号说明如下1.微波加热区，2.微波防泄区，3.隧道式通道，4.装置控制区，5.载物皿，6.支撑 装置，8.微波工作室，9.增压装置，10.微波发生器，11.风机1，12.枪体，13.红外温度传感 器，14.位移传感器，15.视频监测摄像头，16.风道，17.风机2，18.传输带，19.动力传输装 置，20.操作面板，21.视频监测设备，22.后台运行设备，23.总电路开关，24.微波启动开 关，25.动力传输装置开关，26.风机开关，27.传输带往复/旋转运动控制开关。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明如图1-4所示，本实用新型为凸型体结构，装置规格为，长L :310cm，宽W :40cm，高 H :110cm。包括包括支撑装置6及安装在其上的微波加热区1、微波防泄区2、隧道式通道 3、装置控制区4、载物皿5。微波加热区1位于装置中央部位；微波防泄区2位于微波加热区1两侧底部，通过 位于中部的隧道式通道3位于贯穿微波加热区1和微波防泄区2，隧道式通道3呈矩形长筒 结构，为被熟化海产品出入微波加热区提供通道；装置控制区4位于微波加热区4一侧微波 防泄区2的上方，是熟化装置启动与关闭、视频监测熟化全过程的操作区；所述隧道式通道 3内设有通过动力传输装置19驱动的传输带18上，该传输带18上设有载物皿5 ；动力传输 装置19安装在支撑装置6内、位于隧道式通道3出口 一端，并且通过装置控制区4与位移 传感器14相连接。载物皿5为凹形结构(规格可根据熟化装置隧道式通道的宽度D和高 度H而定，本例隧道式通道的规格为D :30cm, H :6cm，本例载物皿规格为长度L :45cm，D 25cm, H :3cm)；支撑装置6支撑微波熟化装置。所述微波防泄区内壁涂有石墨材质，能够吸 收剩余微波，防止微波泄漏。微波加热区1由微波工作室8、至少一个微波发生器10和至少一个增压装置9 (本 实施例微波发生器和增压装置均为6个)组成，其中微波发生器10位于微波工作室8的上 方，增压装置9位于微波发生器10的左侧，微波发生器10通过枪体12与微波工作室8相 连；枪体12的枪头部分插入微波工作室8。所述增压装置9上方设有第一风机11。增压装置9产生的热量随时通过第一风机 11排出熟化装置，枪体的枪头向微波工作室发射微波，所述微波发生器的输出功率范围为 100W-9KW.输出功率的改变可以通过改变微波发生器10的数量改变，也可以通过微波发生 器10的变频功能实现，还可以通过既改变微波发生器10的数量也使用微波发生器10的变 频功能来改变。所述微波工作室8内的一侧设有红外温度传感器13、位移传感14和风道16，另一 侧设有视频监测摄像头15，其中红外温度传感器13和位移传感器14分别与装置控制区4相连，并且红外温度传感器13通过装置控制区4与微波发生器10相连接，视频监测摄像头 15通过导线与装置控制区4的视频监测设备21相连，风道16的出风口位于装置控制区4 的一侧，出风口设有第二风机17，将微波工作室的热气排出熟化装置。所述装置控制区4由操作面板20、视频监测设备21和后台运行设备22组成，后 台运行设备22包括PLC和变频器。其中视频监测设备21设于操作面板20右侧，操作面板 20分别设有总电路开关23、微波启动开关24、动力传输装置开关25、风机开关26和传输带 往复/旋转运动控制开关27。传输带往复/旋转运动控制开关27通过装置控制区4的后台运行设备22接受与 装置控制区4相连的位移传感器14的信号并发出命令，与动力传输开关25协同控制动力 传输装置19，其提供给传输带18的传输速度(速度范围0. Icm · ^1-IOOcm · s-1)和往复/ 旋转次数(1次至60次)，带动传输带按预先设计或直线运动(变速/勻速)或往复运动或 旋转运动。动力传输装置输出传输速度的快慢和 往复/旋转次数的多少决定载物皿在微波 工作区的停留时间，即海参的熟化时间。熟化时间范围为1秒至数50分钟。装置控制区的后台运行设备接受红外温度传感器和位移传感器的信号发出命令， 同微波启动开关协同控制微波发生器开与闭的间歇式工作模式，并控制熟化温度恒定于预 定值，熟化温度的范围是0-500°C，根据被熟化的海参体壁数量和熟化装置的功率而定，本 实施例熟化温度设为85°C。所述视频监测设备可直观显示熟化全过程。具体过程为(参见图5):1.选用产地区域符合绿色食品产地环境质量技术规范的纯天然新鲜海参作原料。2.清洗除杂海参在流水中进行表面清洗，去除海参体内的泥沙、粪便，同时掏出 海参内脏和肠道。3.清洗载物皿5，并将海参体壁(数量可根据熟化装置的功率而定，一个到数个不 等，本实施例海参体壁数量为6个，本实施例熟化装置的功率为6KW)放入载物皿5中，取大 小适中(以盖过整个载物皿为适)的透明食品膜覆在海参体壁上。4.启动微波熟化装置。顺序如下打开总电路开关23、风机开关26、微波启动开 关24和动力传输装置开关25，设置传输带往复运动控制开关27。5.将载物皿5放在熟化装置进口端带有位移传感器的传输带18上，位移传感器传 输信号至装置控制区4的后台运行设备22，后台运行设备22命令动力传输装置19向传输 带18提供较快的勻速速度，传输带18将装有海参体壁的载物皿5由熟化装置的进口端方 向向出口端方向运行，快速通过进口端的微波防泄区2，并传向微波加热区1。此时微波加 热区1处于非工作状态。本实施例中传输带在微波防泄区的速度是5cm · s—1，本实施例将 往复运动次数设为5次。动力传输装置19输出传输速度的快慢和往复次数的多少决定载 物皿5在微波工作区1的停留时间，本实施例时间为40秒。6.载物皿5即将到达微波加热区1，位移传感器14传输信号至装置控制区4的后 台运行设备22，后台运行设备22降低动力传输装置19的速度Icm ^―1，载物皿5缓慢进入 微波加热区1，同时后台运行设备22启动增压装置9和微波发生器10，微波发生器10向微 波工作室8中放射微波，微波加热区1温度瞬间达到熟化要求。本实施例中传输带在在微 波工作区的速度是lcm· s—1。7.后台运行设备22通过位移传感器14传出的信号，命令动力传输装置19向传输带18提供往复运动模式的动力。在可视条件下，传输带18同载物皿5 —起在加热区1进 行5次往复勻速缓慢运动。后台运行设备22收集位移传感器14的信号，判断传输带18的 往复运动是否完成。8.载物皿5在往复运动过程中，红外温度传感器13监测海参体壁表面温度，当表 面温度高于熟化温度时，红外温度传感器13传输信号至装置控制区4的后台运行设备22， 后台运行设备22发出命令——关闭部分或全部微波发生器10 (本实施例自动关闭2个微 波发生器10，表面温度下降至熟化温度；当表面温度低于熟化温度时，熟化装置再次启动 部分或全部微波发生器10 (本实施例自动启动2个微波发生器10)，表面温度上升至熟化温 度。9.微波加热区1温度恒定在熟化温度40秒钟，直到海参体壁均勻熟化完毕，后台 运行设备22将增压装置9和微波发生器10关闭，加热停止，此时，动力传输装置19的往复 运动模式也同步停止。10.后台运行设备22发出命令，动力传输装置19传输速度提高，传输带(18)带着 载物皿5经出口端的微波防泄区2快速(5cm · S"1)传向熟化装置出口端。11.第一风机11 (本实施例共6台)一直在将增压装置9产生的热气排出熟化装 置外，第二风机17也将微波工作室8中由于熟化而产生的热量排出熟化装置外。12.将载物皿5从熟化装置出口端的传输带18上取下，将覆膜去掉，并将已熟化的 海参体壁从载物皿5中取出。13.清洗载物皿5，按上述步骤继续进行海参熟化，直至所有需要熟化的海参全部 熟化完毕。14.关闭熟化装置。顺序如下关闭动力传输装置开关25，微波启动开关24，风机 开关26和传输带往复运动控制开关27，关闭总电路开关23。本实用新型装置采用模块化设计，故可以组合成方体、凸体、凹体、柱体、圆体、球 体等任意结构，装置规格根据结构的不同而不同，长(L) :30cm-800cm，宽(W) :5cm-600cm, 高(H) :20cm-500cm ；或直径(D) :5cm-600cm，高度(H) :20cm-800cm ；或直径(D) 5cm-800cmo因此，本实用新型所说的部件及构成不局限于上述具体形状和结构。以上仅为利用本实用新型技术内容的实施例之一，任何对本实用新型所作的修 饰、改动、变化，皆属于本实用新型主张的专利范围，而不局限于本实施例。
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权利要求一种小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于包括支撑装置(6)及安装在其上的微波加热区(1)、微波防泄区(2)、隧道式通道(3)、装置控制区(4)、载物皿(5)；微波加热区(1)一侧设微波防泄区(2)，另一侧设微波防泄区(2)和装置控制区(4)，微波加热区(1)与两侧的微波防泄区(2)通过隧道式通道(3)相连，所述隧道式通道(3)内设有通过动力传输装置(19)驱动的传输带(18)，该传输带(18)上设有载物皿(5)。
2.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述载物皿 (5)为凹形结构，可通过传输带(18)往复/旋转运动。
3.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述微波加 热区(1)两侧的微波防泄区(2)在同一平面上。
4.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述微波加 热区(1)包括微波工作室(8)、微波发生器(10)和增压装置(9)，微波发生器(10)通过枪 体(12)与微波工作室(8)相连，增压装置(9)通过导线与微波发生器(10)相连，增压装置 (9)上设有至少一个第一风机(11)。
5.按权利要求4所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述枪体 (12)的枪头部分插入微波工作室(8)。
6.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述微波 工作室⑶内设有红外温度传感器(13)、位移传感器(14)、风道(16)和视频监测摄像头 (15)，其中红外温度传感器(13)通过装置控制区(4)与增压装置(9)、微波发生器(10)相 连接，风道(16)的出风口位于装置控制区(4)的一侧，出风口设有第二风机(17)。
7.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述装置控 制区(4)由操作面板(20)、视频监测设备(21)和后台运行设备(22)组成，操作面板(20) 分别设有总电路开关(23)、微波启动开关(24)、动力传输装置开关(25)、风机开关(26)和 传输带往复/旋转运动控制开关(27)。
8.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述动力传 输装置(19)安装在支撑装置(6)内、位于隧道式通道(3)的一端，并且通过装置控制区(4) 与位移传感器(14)相连接。
9.按权利要求1所述的小型化的即食海产品微波熟化装置，其特征在于所述支撑装 置(6)设有滑轮。
专利摘要本实用新型涉及微波熟化机，具体的说是一种小型化的即食海产品微波熟化装置。包括支撑装置及安装在其上的微波加热区、微波防泄区、隧道式通道、装置控制区、载物皿；微波加热区一侧设微波防泄区，另一侧设微波防泄区和装置控制区，微波加热区与两侧的微波防泄区通过隧道式通道相连，所述隧道式通道内设有通过动力传输装置驱动的传输带，该传输带上设有载物皿。本实用新型实现了即开即用的间歇式工作模式和连续化规模生产方式的统一，提高了程控化水平和海产品均匀受热程度。熟化过程简练，流程可视，清洁无污染，节能环保。该实用新型改善了产品品质，最大程度地减少了营养成分的流失，保留了原汁原味，卫生程度高，实现了海参等海产品即食。
文档编号H05B6/80GK201630217SQ20092028833
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者焦永进, 王力华, 邹顺洪, 阴黎明 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所;大连海离素生物开发有限公司