一种智能温控的食品发酵装置的制作方法

本实用新型属于食品加工技术领域，准确地说，涉及一种智能温控的食品发酵装置。

背景技术：

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程，是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。

在食品加工时，需要对原料进行发酵操作，再进行后续的加工生产。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。一般情况下，发酵过程中需要特别控制杂菌的产生。最传统的方式就是自然发酵，但是这种完全依赖自然环境往往难以满足工业化大生产的需要。在传统食品发酵过程中，没有搅拌装置、加热和冷却装置，也没有温度的监控设备，更不能实现自动化发酵。

另外，在食品发酵技术中，影响发酵品质的因素主要有密封环境、温度、水分以及添加剂的浓度，现有的发酵设备无法实现对上述多种因素的综合连续动态控制，尤其在调整水分和添加剂浓度时常会对密封环境造成破坏，导致发酵品质不稳定，难以满足现代化生产的需求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能温控的食品发酵装置，该装置是利用加热水来控制罐体内发酵食品的温度，通过加热单元对水进行智能温度控制，使发酵罐内温度保持恒温，该结构组成易于实现并且成本低，可以高效的进行食品发酵操作，从而控制发酵质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种智能温控的食品发酵装置，其特征在于：包括发酵罐以及用于控制发酵罐温度的控制器，所述的发酵罐的罐体壁为储水的双层结构，在发酵罐上表面设有进水口，进水口经加热单元与水箱连通，发酵罐的下表面设有出水口，出水口经水泵与水箱连通，所述的控制器分别与加热单元和水泵电连接，在发酵罐的进水口位置设有用于检测发酵罐内部温度的温度传感器，温度传感器的接线端与控制器连接。

对上述方案作进一步补充，所述的发酵罐水平放置，在发酵罐内部设有水平放置的搅龙，搅龙的动力输入端与电机连接，电机置于支撑架上，在发酵罐的上表面设有进料口，发酵罐的下表面设有出料口，其中进料口和出料口穿过储水层，并与发酵罐内部连通，在进料口和出料口上均设有密封盖。

对上述方案作进一步补充，所述的出料口的下方设有称重台。

对上述方案作进一步补充，所述的进料口为V字形通道，在进料口的中部放置过滤筛，所述的过滤筛的上方为进料口密封盖，在进料口密封盖的中部设有用于滴入发酵剂的试剂孔。

对上述方案作进一步补充，所述的搅龙与发酵罐罐体壁接触的部位设有密封副。

对上述方案作进一步补充，所述的加热单元为快速加热的电热炉，在电热炉内设有用于输送水的换热管。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)本实用新型采用外置式加热单元对水加热，充入双层结构的发酵罐的罐体壁内，并形成循环水路，根据发酵罐内温度，利用控制器对加热单元和循环水路中的水泵进行控制，实现水的恒温控制，从而实现发酵罐内的温度保持恒定，该装置实现自动控制发酵罐内温度，发酵效果好，操作简单，使用方便；

(2)本实用新型中的发酵罐水平放置，利用搅龙实现对内部发酵食品的水平均匀搅拌，相对于竖直搅拌方式来说，容易对搅拌部分进行定位；

(3)在发酵罐的进料口和出料口处设置了过滤筛和密封盖，保证外部杂质进入发酵罐内，影响发酵质量；同时，为了方便加入发酵剂等液体试剂，在进料口密封盖上开设试剂孔，在加热试剂时不需要打开密封盖，从而保证了发酵过程的清洁、无污染，在发酵罐出口处设置了自动称料的称重台，操作更为便利和准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构组成示意图；

图2是本实用新型中发酵罐进料口处的放大图；

图3是本实用新型中控制器的组成示意图；

图中：1、水箱，2、加热单元，3、控制器，4、支撑架，5、电机，6、发酵罐，7、搅龙，8、水泵，9、出料口，10、进料口，11、过滤筛，12、温度传感器，13、称重台，14、试剂孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

根据附图1可知，本实用新型具体涉及一种智能温控的食品发酵装置，主要用于食品的发酵加工方面，具体包括发酵罐6、搅龙7、控制器3、加热单元2以及水箱1。其中发酵罐6的结构为改进点，其罐体壁为储水的双层结构，在罐体壁内有流动的恒温加热水，为了实现加热水的循环，在发酵罐6上表面设有进水口，进水口经加热单元2与水箱1连通，发酵罐6的下表面设有出水口，出水口经水泵8与水箱1连通。另外，加热水的恒温控制是利用控制器3来实现，其中控制器3分别与加热单元2和水泵8电连接，在发酵罐6的进水口位置设有用于检测发酵罐6内部温度的温度传感器12，温度传感器12的接线端与控制器3连接。

上述结构中，在发酵罐6内装入食品及发酵剂，利用循环的加热水实现对发酵罐6内的温度保持恒定，其具体原理是：控制器3根据需要来设定温度数值，当温度传感器12检测的发酵罐6内温度低于设定值时，控制器3控制水泵8开动以及加热单元2通电，发酵罐6内的加热水循环，快速的加热单元2实现对水升温，当发酵罐6内温度达到设定值，即可停止水泵8和加热单元2的运行，从而实现智能温度控制。

在设定温度数值方面，根据经验需要给定一个温度数值范围，结合温度传感器12的检测精度来设定，使发酵罐6内的温度变化保持在一个很小的范围内，来保证发酵质量。本实用新型中所采用的温度传感器12的温度系数为0.003851，其中采集精度在A级(F0.15)，采集范围-90℃-300℃之间。根据所选用的温度传感器12，可以设定温度在给定值的±2℃范围内即可。

本实用新型中的控制器3组成如附图3所示，其具体包括两个开关控制单元、一个采集单元、一个比较器以及一个存储器，其中两个开关控制单元分别与加热单元2和水泵8连接，控制它们的启动与关闭，采集单元与温度传感器12连接，按一定频率采集温度值，存储器内存储用户输入的温度范围，比较器根据采集的温度值与存储的温度值相比较，若小于采集的温度值小于存储的温度值，则启动开关控制单元，实现对发酵罐6温度的采集。

在食品发酵装置中，本实用新型中的发酵罐6为水平放置，在发酵罐6内部设有水平放置的搅龙7，搅龙7的动力输入端与电机5连接，电机5置于支撑架4上，与其他竖直放置的发酵罐相比，容易对搅拌部分进行定位及固定，安装方便。在发酵罐6的上表面设有进料口10，发酵罐6的下表面设有出料口9，其中进料口10和出料口9穿过储水层，并与发酵罐6内部连通，在进料口10和出料口9上均设有密封盖，搅龙7与发酵罐6罐体壁接触的部位设有密封副。

发酵罐6中的搅龙7水平转动，实现对发酵罐6内食品与发酵剂的充分混合，同时在保持温度恒定的发酵过程中，利用搅龙7搅动内部物质，实现发酵均匀。在整个发酵装置中，要求发酵罐7密封，一方面减少杂质进入，影响发酵质量，另一方面需要保持温度恒定，因此在进出口处设有密封盖，在整个发酵过程中，密封盖不用打开。

由于一些食品发酵需要在发酵过程中，根据发酵时间来加热发酵剂，因此把进料口10的结构如附图2所示，其具体设计为V字形通道，在进料口10的中部放置过滤筛11，过滤筛11小孔状过滤网，利用过滤筛11来过滤加入发酵罐6内食品中的大颗粒物，过滤筛11可以根据食品种类不同来更换。在过滤筛11的上方为进料口密封盖，进料口密封盖周围设有密封条，在进料口密封盖的中部设有用于滴入发酵剂的试剂孔14，试剂孔14为小圆孔，在圆孔内设有过滤海绵，避免外界杂质由此进入发酵罐6内，同时利用针管等细长容器，穿过试剂孔来添加适量发酵剂。

为了检测发酵罐6内食品发酵程度，在出料口9的下方设有称重台13，称重台13上放置取样容器，根据需要的重量来取发酵食品的样本，送去检测发酵程度。同时，当发酵完成后，可以根据每次发酵食品用量，来取的发酵原料。

本实用新型中的加热单元2可以为快速加热的电热炉，电热炉开关由控制器3来控制，在电热炉内设有用于输送水的换热铜管，实现快速换热。

本实用新型在具体使用时，只需要在水箱1内充入适量的水，根据发酵食品原料所需的温度，在控制器上设定温度范围，然后由进料口9充入足量发酵食品，然后放入发酵剂，启动电源，即可实现自动控温的食品发酵。在发酵过程中，不需要人为干预，也可以根据不同时间段，来设定不同的发酵温度，使本实用新型适用于各种类型食品的恒温发酵。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。