专利名称：一种旋转料筐式果蔬气流膨化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及食品加工设备领域，特别是一种果蔬气流膨化设备，尤其是一种旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其料筐可转动并能实现快速均匀加热及冷却。
背景技术：
果蔬膨化食品作为典型的脱水果蔬产品，以色泽自然、口感酥脆、膨化均匀及食用方便的优点深受消费者喜爱。目前市场上较为理想的加工工艺为低温高压气流膨化技术。气流膨化是一个物理过程，它将含有部分水分的果蔬原料，在相对低的温度和高压条件下，利用外界环境的瞬间压差使物料组织结构发生变化而脱水膨化，并在真空条件下干燥的过程。应用该技术生产的产品，在排除油炸膨化的不利影响的同时保留了原果蔬绝大部分风味、色泽和营养，而且不含任何添加剂，易于人体的吸收。现有的气流膨化设备普遍以蒸汽作为物料膨化的加热源，冷却定型过程采用冷却水作为冷源，热量主要依靠热传导的方式进行，致使物料加热、冷却速度缓慢，工艺时间增长，果蔬膨化率低，能源消耗大；设备多为固定式料盘结构，通过蛇形盘管对物料进行间壁加热，生产过程物料始终处于静止状态，由于原料经过预干燥处理，且为片状堆积，与多孔介质类似，热量传递穿透能力弱，导致产品加热不均匀、产量低且有硬芯、易焦化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种旋转料筐式果蔬气流膨化设备，该设备采用旋转料筐，可使物料在生产过程中缓慢翻转，并采用复合加热及冷却方式，实现物料均匀、快速加热及冷却，有效避免褐变和结壳现象，满足膨化工艺的要求，从而缩短生产周期、改善产品质量、提高能量利用率、降低成本。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的:这种旋转料筐式果蔬气流膨化设备，包括膨化罐和真空罐，膨化罐的一端通过蝶阀与真空罐密封连接；在膨化罐的罐壁上设有带夹套介质入口及出口的夹套；所述膨化罐罐体内部设有柱状刚性料框支架，辐状分布的支撑杆将料框支架分割成相等的几个扇形空格，在每个扇形空格中放入一个由金属网构成且能够从左侧拉出的刚性扇形料筐，料筐的左端设置有能够打开的料筐盖；所述料框支架由设置在膨化罐罐体内底部的托轮支撑；在料框支架的右端设置有能够驱动料框支架转动的齿轮驱动机构；在料框支架内部沿圆周方向均布有远红外管；在膨化罐内于料筐的下部设置有喷管。上述膨化罐罐体下部设置有托轮盖，托轮与托轮盖固定连接，托轮盖与罐体密封连接，托轮能够通过拆除托轮盖从膨化罐中取出。上述喷管沿轴线方向均布喷嘴，喷管与膨化罐密封固定连接，喷管外接有液态气体储罐和空气压缩机，液态气体储罐和空气压缩机通过管道及阀门与膨化罐密封连接。上述夹套内有支撑板。上述膨化罐带有左、右两个端盖与罐体密封连接，右端盖通过接管与蝶阀密封连接。进一步，在膨化罐上部分别设置有夹套介质出口、压力表口、温度表口、湿度表口、远红外管接线端口。在膨化罐上设置有视镜。上述齿轮驱动机构采用电机通过联轴器及传动轴带动主动齿轮转动，所述主动齿轮与设置在料框支架右端的被动齿轮啮合；电机及联轴器设置在膨化罐外部，传动轴与罐体连接处有真空动密封件。本发明具有以下有益效果:本发明的旋转料筐式果蔬气流膨化设备采用旋转料筐，能够有效解决传统气流膨化设备能量消耗大、物料受热不均匀、生产周期长等问题，实现对物料均匀、快速加热及冷却，满足膨化工艺的要求，提高生产效率及能量利用率、改善产品质量、降低生产成本。
图1是旋转料筐式果蔬气流膨化设备工作原理示意图；图2是图1所示的旋转料筐式果蔬气流膨化设备结构示意图；图3是图2所示设备的左视半剖结构图。图中:1.左端盖；2.吊柱；3、12.法兰；4、13.密封垫圈；5.夹套介质出口 ；6.压力表口 ；7.温度表口 ；8.夹套；9.视镜；10.湿度表口 ；11.远红外管接线端口 ；14.右端盖；15.蝶阀；16.真空罐；17.真空泵；18.真空阀;19、25.支座;20、26.垫板；21.电机；22.联轴器；23.真空动密封件；24.夹套介质入口 ；27.托轮盖；28、30.阀门；29.液态气体储罐；31.空气压缩机；32.料筐；33.料框支架；34.套管；35.主动齿轮；36.托轮；37.喷管；38.支撑板；39.远红外加热管。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述:参见图1-3，本发明的旋转料筐式果蔬气流膨化设备包括膨化罐O和真空罐16。膨化罐O带有左端盖1、右端盖14，它们均与罐体密封连接，左端盖I采用吊柱2辅助支撑，吊柱2连接在罐体上；右端盖14通过接管与蝶阀15密封连接，膨化罐通过蝶阀15与真空罐16密封连接。膨化罐O设有带夹套介质入口 24及夹套介质出口 5的夹套8，夹套8内有支撑板38。膨化罐上方设置有压力表口 6、温度表口 7、湿度表口 10、远红外接线端口 11及视镜9，各接管口外均有套管34，下方设置有支座25，支座25通过垫板26与罐体连接。膨化罐O的罐体内部设有柱状刚性料框支架33，辐状分布的支撑杆将其分割成相等的几个扇形空格，在每个扇形空格中放入一个由金属网构成的刚性扇形料筐32，料筐32的左端设置可以打开的料筐盖，扇形料框可由左侧拉出。在料框支架33的右端设置有能够驱动料框支架33转动的齿轮驱动机构，所述齿轮驱动机构采用电机21通过联轴器22及传动轴带动主动齿轮35转动，主动齿轮35与设置在料框支架33右端的被动齿轮啮合，在驱动系统作用下可实现低速旋转。电机21及联轴器22设置在膨化罐O外部，传动轴与罐体连接处有真空动密封件23 (图中未画出)。本发明的料框支架33由设置在膨化罐底部的托轮36支撑，托轮36与托轮盖27固定连接，托轮盖27与罐体密封连接，托轮36能够通过拆除托轮盖27从膨化罐O中取出。
料框支架33内部沿圆周方向均布远红外管39，远红外管39安装在红外管支架(图中未画出)上，支架与料筐32同轴线布置固定在右端盖14上；底部料筐32下部设置有喷管37，喷管37沿轴线方向均布喷嘴，喷管37与膨化罐密封固定连接，喷管37外接有液态气体储罐29和空气压缩机31，液态气体储罐29和空气压缩机31通过管道及阀门30与膨化罐密封连接。本发明的工作过程如下:首先打开左端盖1，分别将装有物料的扇形料筐32固定在料框支架33上。关闭左端盖I和与右端接管相连的蝶阀15，启动空气压缩器31对膨化罐内加压，打开远红外加热装置39，使预处理后的果蔬原料在膨化罐中经过0.1 0.4Mpa压力下的远红外加热，在电机21及传动齿轮35的带动下，料框支架33在托轮36上低速旋转，物料在其中缓慢翻转而被均匀加热；同时夹套8内部通入热蒸汽，对膨化罐的罐体加热，以防止原料受热所产生的水汽遇到罐体壁而冷凝。当膨化罐内温度和压力达到工艺要求时，并迅速打开与真空罐16(已预先抽真空)相连的大流量蝶阀15，使得膨化罐内压力突然下降，压力不高于0.015MPa(绝对压力)，处于高压受热状态的物料在瞬间泄压后，在内外压差作用下水分迅速汽化，实现物料膨化。然后在真空条件下远红外辐射加热干燥至含水量低于5%，夹套8内停止通入热蒸汽，关闭远红外加热管。向夹套8内通入冷却水，通过真空泵17维持真空罐16内真空度不变，打开液态气体储罐29的阀门28，料筐32下部的喷管37通过喷嘴喷洒出液态气体，液态气体迅速气化，在与旋转中的物料接触时进行强烈的热交换而吸收大量的热量，可实现产品的快速冷却定型。真空泵17将冷却气体及时排走，保持膨化罐内的处于负压状态，防止物料回缩，当产品达到工艺要求时，关闭所有阀门及装置，然后破除真空，打开左端盖1，取出料筐32，得到成品。
权利要求
1.一种旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，包括膨化罐(O)和真空罐(16)，膨化罐(O)的一端通过蝶阀(15)与真空罐(16)密封连接；在膨化罐(O)的罐壁上设有带夹套介质入口(24)及夹套介质出口(5)的夹套(8);所述膨化罐(O)罐体内部设有柱状刚性料框支架(33),福状分布的支撑杆将料框支架(33)分割成相等的几个扇形空格,在每个扇形空格中放入一个由金属网构成且能够从左侧拉出的刚性扇形料筐(32)，料筐(32)的左端设置有能够打开的料筐盖；所述料框支架(33 )由设置在膨化罐(O )罐体内底部的托轮(36 )支撑；在料框支架(33)的右端设置有能够驱动料框支架(33)转动的齿轮驱动机构；在料框支架(33)内部沿圆周方向均布有远红外管(39);在膨化罐(O)内于料筐(32)的下部设置有喷管(37)。
2.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，所述膨化罐(O)罐体下部设置有托轮盖(27 )，托轮(36 )与托轮盖(27 )固定连接，托轮盖(27 )与罐体密封连接，托轮(36)能够通过拆除托轮盖(27)从膨化罐(O)中取出。
3.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，所述喷管(37)沿轴线方向均布喷嘴，喷管(37)与膨化罐(O)密封固定连接，喷管(37)外接有液态气体储罐(29)和空气压缩机(31)，液态气体储罐(29)和空气压缩机(31)通过管道及阀门与膨化罐密封连接。
4.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，所述夹套(8)内有支撑板(38)。
5.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，所述膨化罐(O)带有左、右两个端盖与罐体密封连接，右端盖(14)通过接管与蝶阀(15)密封连接。
6.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，在膨化罐(O)上部分别设置有夹套介质出口(5)、压力表口(6)、温度表口(7)、湿度表口(10)、远红外管接线端口(11)。
7.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，在膨化罐(O)上设置有视镜(9)。
8.根据权利要求1所述的旋转料筐式果蔬气流膨化设备，其特征在于，所述齿轮驱动机构采用电机(21)通过联轴器(22 )及传动轴带动主动齿轮(35 )转动，所述主动齿轮(35 )与设置在料框支架(33)右端的被动齿轮啮合；电机(21)及联轴器(22)设置在膨化罐(O)外部，传动轴与罐体连接处有真空动密封件(23)。
全文摘要
本发明涉及一种旋转料筐式果蔬气流膨化设备，通过传动装置、料筐、远红外加热装置和液态气体冷却装置使果蔬均匀、快速膨化，保留了原果蔬绝大部分风味、色泽和营养。工作原理为在空气压缩机及远红外加热管的作用下，膨化罐内的物料迅速升压、升温，同时料筐缓慢旋转，物料在其中翻转而均匀受热；当温度、压力达到工艺要求时，迅速打开与真空贮罐相连接的阀门，使物料在内外压差作用下水分汽化而膨化干燥。再在真空下维持加热一段时间干燥至要求含水量，然后经过喷洒液态冷却介质使果蔬物料降温、定型，最后开罐包装得到成品。其优点是实现了物料均匀受热，快速加热及冷却从而缩短工艺时间，提高能量利用率、改善产品质量，节约能源。
文档编号A23L1/212GK103141780SQ20131006839
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者陈海峰, 胡玉莹, 钟转转, 乔博磊, 张亚洲, 杜世举, 吴兴福, 刘对平 申请人:陕西科技大学