一种糙米发芽机和糙米发芽方法与流程

本发明属于粮食加工技术领域，尤其是涉及一种糙米发芽机和糙米发芽方法。

背景技术：

大米是人类不可或缺的主食，发芽糙米与精白米相比，保留了大米中绝大部分的维生素、矿物质、膳食纤维，并且发芽后产生了丰富的γ-氨基丁酸，食用发芽糙米对人体有很好的保健作用。糙米的发芽方法大多采用浸泡数小时，再沥干、通气、浇水、保温、消毒等，存在的问题是：1，发芽过程中需换水，人工干预步骤较多，显得很麻烦很不方便；2，发芽不均匀，接触空气的表层发芽较快，内部糙米发芽慢；3，消毒没做好或消毒剂的残留没处理好；4，发芽时间太长(有的需耗时几天)。

此外，目前应用于糙米发芽的设备均是采用大体封闭的腔体结构，进行加湿和加温，然后采用外接供氧装置或自然通气实现供氧，并且糙米与氧气和水分的接触不均匀，因此存在糙米发芽的效率和发芽质量均不高的缺陷。

技术实现要素：

本发明目的之一在于提供一种糙米发芽机以解决上述现有糙米发芽机存在的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种糙米发芽机，可包括水箱、加热器、温度传感器、雾化器、送风器、臭氧发生器、第一阀门、第二阀门、第一进气管、第二进气管、发芽箱、排气装置、排水管、电源模块和控制系统。其中，加热器和温度传感器安装在水箱或发芽箱中，用于将所述发芽箱保持在所需温度，所述雾化器用于将所述水箱中的水雾化，所述送风器用于将空气和雾化的水汽通过所述第一进气管输送到发芽箱，所述臭氧发生器通过所述第二进气管与所述发芽箱流体连通，所述第一阀门安装在所述第一进气管上，所述第二阀门安装在所述第二进气管上，所述发芽箱具有能使糙米与水汽和空气充分均匀接触的盛米容器结构，并设有排气口和位于底部的排水口，所述排气口与所述排气装置连通，所述排气装置中安装有臭氧处理装置，所述排水口与所述排水管连接，所述控制系统与所述的加热器、温度传感器、雾化器、送风器、臭氧发生器、第一阀门、第二阀门、电机、排气装置和电源模块电连接。

进一步的，所述发芽箱的盛米容器结构为转筒式盛米容器结构。

更进一步的，所述发芽箱包括具有可掀箱盖的箱体、可旋转地设置在箱体内的水平放置的筒形盛米笼、沿筒形盛米笼的中心轴线延伸穿过筒形盛米笼两端的中空轴以及驱动所述筒形盛米笼旋转的驱动装置，所述筒形盛米笼能从所述箱体取出并具有透气筒壁和可开关开口，包括圆筒形驱动端部和圆筒形或多面柱体状主体，所述中空轴的一端与所述第一进气管和所述第二进气管流体连通，另一端封闭，轴壁上设置有多个通气孔。优选地，所述筒形盛米笼的转动机构具体为：所述第一进气管和所述第二进气管汇集成进气总管，所述进气总管在箱体中的部分固定设置有第一轴承，所述中空轴的一端可拆卸地套接在所述第一轴承的外圈，所述箱体与所述进气总管相对的另一端固定设置有支撑架，所述支撑架具有弧形部，用于接纳固定在所述中空轴的另一端上的第二轴承，所述第一轴承和所述支撑架均设有凸起，以防止所述筒形盛米笼旋转时滑落，所述圆筒形驱动端部外表面设置有齿，所述驱动装置可包括电机、与所述电机驱动连接的转轴以及固定在转轴上的齿轮，所述齿轮与所述圆筒形驱动端部外表面上的齿啮合。优选地，所述电机可安装在所述发芽箱外。优选地，所述第一轴承和所述第二轴承均为防水轴承。

进一步的，所述发芽箱的盛米容器结构为分层的盛米容器结构。

在所述发芽箱的盛米容器结构为分层的盛米容器结构的一实施例中，所述发芽箱包括具有可掀箱盖的箱体以及设置在箱体内的可相互叠置的多层盛米盘，所述盛米盘具有透气底部和不透气外沿壁，相邻两层盛米盘的外沿壁彼此啮合。

在所述发芽箱的盛米容器结构为分层的盛米容器结构的另一实施例中，所述发芽箱为垂直放置的圆筒形，包括具有可掀箱盖的箱体以及设置在箱体内的分层圆筒形盛米笼，所述分层圆筒形盛米笼能从所述箱体取出并包括交替间隔开的糙米层和通气层，所述进气总管与所述发芽箱的上部连通，进而与所述糙米层和通气层流体连通。优选地，所述圆筒形盛米笼的糙米层和通气层的具体布置为：最内层圆筒具有不透气筒底和透气筒壁，作为所述通气层；最外层圆筒具有不透气筒底和不透气外筒壁，作为所述通气层；中间的糙米层具有透气筒底和透气筒壁；中间的通气层具有不透气筒底和透气筒壁。

进一步的，所述排气装置包括排气扇、第一排气管、第二排气管、二位三通电磁阀和排气总管；所述第一排气管和所述第二排气管并联，一端与所述发芽箱的排气口连通，另一端分别连接所述二位三通电磁阀的两个进口；所述排气总管一端与所述二位三通电磁阀的出口连通，另一端与外部连通；所述第一排气管上设置有排气扇，所述第二排气管上设置有所述臭氧处理装置；所述排气扇和所述二位三通电磁阀的开关由所述控制系统控制；所述排水管具有一凹形段，里面的积水可以防止臭氧从所述排水管逸出。

进一步的，所述水箱还包括断水保护器，其与所述控制系统电连接。优选地，所述断水保护器为浮子开关。

进一步的，所述第一阀门和所述第二阀门均为单向阀。

本发明目的之二在于提供一种糙米发芽方法以解决上述现有糙米发芽方法存在的问题。

一种糙米发芽方法，可包括步骤：

s1.提供一种如上所述的糙米发芽机；

s2.将淘洗好的糙米装到发芽箱中并将水箱加满水；

s3.雾化加湿，将水箱中雾化的水汽引到发芽箱中以提供糙米发芽所需的水分和空气；

s4.将发芽箱内温度维持在糙米发芽所需的温度；

s5.在步骤s3持续预定时间后，停止雾化加湿并进行臭氧消毒，将臭氧引入发芽箱中，进而对糙米进行消毒，同时启用臭氧处理装置对从发芽箱离开的气体进行处理后再排放至外部；

s6.在步骤s5持续预定时间后，停止臭氧消毒并再次进行雾化加湿，同时停用臭氧处理装置；

s7.步骤s5和s6交替进行，直至糙米发芽完成。

进一步的，当采用转筒式盛米容器结构时，在糙米发芽后期该转筒式盛米容器要间歇式转动，避免损伤芽胚。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：

1、通过进气装置和排气装置的组合使用，使空气更通畅、更新鲜，并且及时将积水排出，避免细菌滋生；

2、通过加热器和温度传感器，解决了适宜温度的问题，进而缩短了糙米发芽时间；

3、雾化器持续送出的水汽提供了发芽所需的水份，免去了浸泡换水的麻烦；

4、采用装米笼滚动或薄层装米，使糙米接触空气更充分，发芽更均匀；

5、在发芽中滋生的细菌通过臭氧进行有效的灭杀，并且去除了异味，满足了食用安全；

6、通过臭氧处理装置，使排出的气体中不再含有臭氧，以消除对外界环境的不利影响。

7、操作简单方便，用户只需在水箱中加满水，装好淘洗糙米，接通电源，等候20-24小时，就可得到食用安全的发芽糙米。

附图说明

图1示出了本发明的糙米发芽机的整体结构示意图；

图2示出了根据本发明第一实施例的发芽箱的前视图；

图3示出了沿图2的a-a线截取的发芽箱的剖视图；

图4示出了图3中b处的放大图；

图5示出了根据本发明第二实施例的发芽箱的前视图；

图6示出了图5所示的发芽箱的俯视图；

图7示出了根据本发明第三实施例的发芽箱的前视图；

图8示出了图7所示的发芽箱的俯视图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

发明人经过实验发现，由于加湿的水没有及时排至外部，而添加的水(一般是自来水)和糙米中的有害微生物容易在高湿的环境中大量繁殖滋生，从而影响糙米发芽的效率和发芽质量(甚至霉变)。因此，发明人经过大量锐意研究提出本发明的糙米发芽机，通过持续供应新鲜的水汽和空气并且及时将发芽箱中凝结的水排至外部，并配合能使糙米与水汽和氧气更充分均匀接触的发芽箱结构，再辅助通入臭氧进行消毒，从而可以从根本上解决背景技术所言的问题，大大提高糙米发芽的效率和发芽质量。

结合图1-4，描述本发明的第一实施例的糙米发芽机。糙米发芽机可包括水箱1、加热器(未示出)、温度传感器(未示出)、雾化器(未示出)、送风器(未示出)、臭氧发生器2、第一阀门3、第二阀门4、第一进气管5、第二进气管6、进气总管7、发芽箱8、排气装置9、排水管10、电源模块(未示出)和控制系统(未示出)。其中，加热器和温度传感器可以安装在水箱1或发芽箱8中，用于在控制系统的控制下将发芽箱8保持在所需温度，一般是30-35℃。即控制系统根据温度传感器送出的信号来启动和停止加热器，从而将发芽箱8保持在糙米发芽所需的适宜温度，这有利于缩短糙米发芽所需的时间。

雾化器用于将水箱中的水雾化，优选地，雾化器选用超声波雾化器。送风器可以安装在第一进气管5与雾化器的连接处，用于将空气和雾化的水汽通过第一进气管5和进气总管7输送到发芽箱8，以提供给发芽箱8中的糙米(未示出)发芽所需的氧气和水分。优选地，送风器为小型风扇，以便于整机集成。臭氧发生器2通过第二进气管6和进气总管7与发芽箱8连通，用于产生臭氧以对发芽箱8中的糙米进行消毒。第一进气管5和第二进气管6均连接至进气总管7，即第一进气管5和第二进气管6汇集成进气总管7。但在其它实施例中，进气总管7可省略，即第一进气管5和第二进气管6直接与发芽箱8流体连通。第一阀门3安装在第一进气管5上，用于防止臭氧消毒时臭氧通过第一进气管5进入水箱1和雾化器。第二阀门4安装在第二进气管6上，用于防止加湿时水汽倒流进入臭氧发生器2。优选地，第一阀门3和第二阀门4均为单向阀门，以降低生产成本。

发芽箱8可包括具有可掀箱盖(未示出)的箱体81、可旋转地设置在箱体81内的筒形盛米笼82、沿筒形盛米笼82的中心轴线延伸穿过筒形盛米笼82两端的中空轴83以及驱动筒形盛米笼82旋转的驱动装置84。筒形盛米笼82的筒壁是可透气的，优选地为网格状筒壁。筒形盛米笼82设计成可从箱体81取出并具有可开关开口(未示出)，在装入和取出糙米时可打开，工作时关闭。筒形盛米笼82包括圆筒形驱动端部821和圆筒形(如图1-4所示)或多面柱体(优选地，八面柱体)状主体822。优选地，当主体822为多面柱体时，圆筒形驱动端部821的外径等于该多面柱体的内切圆直径。在所示实施例中，筒形盛米笼82的转动机构具体为：进气总管7在箱体81中的部分的末端固定设置有第一轴承85，中空轴83的一端可拆卸地套接在第一轴承85的外圈，即，中空轴83的内径稍大于第一轴承85的外径。箱体81与进气总管7相对的另一端固定设置有支撑架88，该支撑架具有弧形部(未示出)，用于接纳固定在中空轴83的另一端上的第二轴承86。支撑架靠近箱壁的部分设置有凸起881，形成一限制部，以防止筒形盛米笼82转动时中空轴83从第一轴承85滑出。并且，第一轴承85的外圈上设置有凸起851，形成另一限制部，以防止筒形盛米笼82转动时第二轴承86从支撑架88滑出。优选地，第一轴承85和第二轴承86均为防水轴承。圆筒形驱动端部821上设置有齿(未示出)，驱动装置84可包括电机841、与电机841驱动连接的转轴842以及固定在转轴842上的齿轮843，齿轮843与圆筒形驱动端部外表面上的齿啮合，以通过电机841带动筒形盛米笼82转动。优选地，电机841可安装在发芽箱8外，以降低电机的防水要求和避免占用发芽箱的空间。优选地，齿轮843为变速齿轮。中空轴83的自由端(即，固定有第二轴承86的一端)封闭并且在圆筒形盛米笼82内的轴壁上设置很多透气孔。以上仅示出发芽箱8的可旋转的筒形盛米笼82的一种形式，但发芽箱8还可以采用其它形式的转筒式盛米容器结构。箱体81还设有排气口811和位于底部的排水口812，排气口811与排气装置9连通，排气装置9中设置臭氧处理装置100，以对发芽箱排出的气体中所包含的臭氧进行处理后再排至外部。排水口812与排水管10连接，以将发芽箱内的积水排至外部。在图1中，排气装置9的出口与排水管10的出口共用，但它们也可以有各自出口。

控制系统与所述的加热器、温度传感器、雾化器、送风器、臭氧发生器、第一阀门、第二阀门、电机、排气装置和电源模块电连接，用于根据预定程序对加热器、雾化器、送风器、臭氧发生器、第一阀门、第二阀门、电机、排气装置的开关进行控制。控制系统可采用本领域技术人员所熟知的基于单片机的控制系统，其具体结构在此不再进一步描述。

此外，排气装置9可包括排气扇91、第一排气管92、第二排气管93、二位三通电磁阀94和排气总管95。其中，第一排气管92和第二排气管93并联，一端与发芽箱的排气口811连通，另一端分别连接二位三通电磁阀94的两个进口94a和94b，排气总管95一端连接二位三通电磁阀94的出口94c，另一端与外部连通。排气扇91设置在第一排气管92上，以加速发芽箱内的空气流通速度。第二排气管93上设置有臭氧处理装置100，以将发芽箱排出的气体中所包含的臭氧处理后再排至外部，避免臭氧直接排出对人体和环境造成损害。优选地，臭氧处理装置100为一段装有臭氧分解催化剂或诸如活性碳等的吸附材料的管。当然，臭氧处理装置100也可以是高温热分解臭氧装置或电磁波辐射分解臭氧装置等。排气扇91和二位三通电磁阀94的开关由所述控制系统控制。加湿时，排气扇91工作，二位三通电磁阀94不通电，进口94a与出口94c连通，进口94b关闭；臭氧消毒时，排气扇91不工作，臭氧处理装置100工作，二位三通电磁阀94通电，进口94b与出口94c连通，进口94a关闭。并且，排水管10具有一凹形段101，里面的积水可以防止在进行臭氧消毒时臭氧从排水管10逸出。优选地，在凹形段101的底部设置有一开关102，当糙米发芽机较长时间不用时，可以通过该开关102将积水排出。

此外，水箱1还可包括断水保护器(未示出)，其与所述控制系统电连接，以在水箱1缺水的情况下关掉糙米发芽机。优选地，断水保护器为浮子开关。

工作时，空气和雾化的水汽或臭氧通过进气总管7进入中空轴83，由于中空轴83另一端封闭，空气和水汽或臭氧通过中空轴83的透气孔沿径向向盛米笼82内的糙米扩散，再由盛米笼82的网格孔透出，这过程中凝结的水可由排水口812排出，气体则由排气口811通过排气装置9排出(臭氧杀菌时，排气扇91不工作，含臭氧的气体在二位三通电磁阀94的配合下会经臭氧处理装置100处理后再排出)。因有电机841通过齿轮843带动盛米笼82缓慢转动，使得糙米与水、空气和臭氧接触得更充分、更均匀，这样发芽率更高，发芽的快慢更均衡，杀菌消毒去异味的效果更好，雾化器工作供应水汽每3-4小时停歇5-10分钟，以进行臭氧消毒，经20-24小时就可完成糙米的吸水、发芽、杀菌，糙米发芽后期，为避免损伤芽胚，盛米笼82每滚动几圈应有一段时间停歇。

结合图1、图5和图6，描述本发明的第二实施例的糙米发芽机。与第一实施例相比，除了发芽箱8外，其它部件均相同。在本实施例中，发芽箱8包括具有可掀箱盖的箱体81、设置在箱体底部的排气口811和排水口812以及设置在箱体81内的可相互叠置的多层盛米盘82。盛米盘82具有透气底部和不透气外沿壁，两层盛米盘的外沿壁彼此啮合。优选地，发芽箱8为圆筒体，但其也可以是长方体或正方体。盛米盘82可通过竖槽卡位的方式放置在箱体81内，盛米盘82最底层与箱底有2-3厘米间隔。在本实施例中，每层盛米盘3厘米高，底部为透气网格，外沿壁不透气。盛米盘层与层间的外沿壁通过内外径啮合，并且啮合处在通水汽时可以闭合不透气。

工作时，空气和雾化的水汽或臭氧通过进气总管7由发芽箱8上方进入，从上层盛米盘82逐层往下扩散渗透，气体到发芽箱底时在排气扇91作用下由排气口811排出，凝结的水由底部排水口812排出(臭氧杀菌时，排气扇不工作，含臭氧的气体在二位三通电磁阀94的配合下会经臭氧处理装置100处理后再排出)，雾化器工作供应水汽每3-4小时停歇5-10分钟，以进行臭氧消毒，经20-24小时就可完成糙米的吸水、发芽、杀菌。每层盛米盘装的糙米厚度不要超过1厘米，否则中间部分的糙米发芽较慢、整体发芽就不均衡。

结合图1、图7和图8，描述本发明的第三实施例的糙米发芽机。与第一实施例和第二实施例相比，除了发芽箱8外，其它部件均相同。在本实施例中，发芽箱8为垂直放置的圆筒形，包括具有可掀箱盖的箱体81、设置在箱体底部的排气口811和排水口812以及圆筒形盛米笼82，所述圆筒形盛米笼82可从箱体81取出并包括交替间隔开的糙米层823和通气层824，进气总管7与发芽箱8的上部连通，进而与糙米层823和通气层824流体连通。圆筒形盛米笼82的具体布置为：最内层圆筒具有不透气筒底和透气筒壁，作为通气层824；最外层圆筒具有不透气筒底和不透气外筒壁，作为通气层824；中间糙米层823具有透气筒底和透气筒壁；中间通气层824具有不透气筒底和透气筒壁。通气层824均设有可拆卸盖板(未示出)，以在装糙米时可以装上盖板，从而避免糙米进入通气层，在装完糙米后需要取下盖板。一个具体实施例中，圆筒形盛米笼中央为直径1厘米底部不透气、筒壁透气的圆筒、再设有直径分别为3厘米、4厘米、6厘米、7厘米、9厘米、10厘米···筒壁为网格可透气的圆筒，最外层为不透气圆筒，这样就由内而外形成间隔分别为0.5厘米、1.0厘米、···1.0厘米、0.5厘米的隔层，间隔0.5厘米的隔层(底部不透气)用于通气，间隔1.0厘米的隔层(底部为透气网格)用于装糙米，圆筒形盛米笼82底部与发芽箱底部有2-3厘米的间隔。

工作时，空气和雾化的水汽或臭氧通过进气总管7由发芽箱8上方进入，经由通气隔层扩散到糙米层，再由糙米层底部网格渗出，气体到达发芽箱底部时在排气扇作用下由排气口811排出，凝结的水由底部排水口812排出(臭氧杀菌时，排气扇91不工作，含臭氧的气体在二位三通电磁阀94的配合下会经臭氧处理装置100处理后再排出)，雾化器工作供应水汽每3-4小时，以停歇5-10分钟进行臭氧消毒，经20-24小时就可完成糙米的吸水、发芽、杀菌。

下面描述一种糙米发芽方法。该方法可包括以下步骤：

s1.提供一种如上所述的糙米发芽机；

s2.将淘洗好的糙米装到发芽箱中并将水箱加满水；

s3.雾化加湿，将水箱中雾化的水汽引到发芽箱中以提供糙米发芽所需的水分空气；

s4.将发芽箱内温度维持在糙米发芽所需的温度，例如，30-35℃，即当发芽箱内的温度降到30℃以下时，启动加热器加热直至达到35℃；

s5.在步骤s3持续预定时间(例如，3-4小时)后，停止雾化加湿并进行臭氧消毒，将臭氧引入发芽箱中，进而对糙米进行消毒，同时启用臭氧处理装置对从发芽箱离开的气体进行处理后再排放至外部；

s6.在步骤s5持续预定时间(例如，5-10分钟)后，停止臭氧消毒并再次进行雾化加湿，同时停用臭氧处理装置；

s7.步骤s5和s6交替进行，直至糙米发芽完成。

此外，方法还包括当糙米发芽机为第一实施例所述的糙米发芽机时使所述圆筒形盛米笼在糙米发芽后期间歇地转动的步骤，这可以避免糙米的芽胚受到损坏。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。