豆棒加工系统及其加工方法与流程

本发明涉及豆制品加工技术领域，具体涉及一种豆棒加工系统及其加工方法。

背景技术：

豆制品含有人体必需的氨基酸以及钙、磷、铁等人体需要的矿物质，还含有维生素bl、b2和纤维素，而豆制品中却不含胆固醇，因此，豆制品是平衡膳食的重要组成部分。尤其是易于保存的豆筋棒的出现，受到广大豆制品喜爱者的追捧。

传统的豆制品加工厂内，多以人工方式制作豆棒，因该传统方法简单易行，对工厂而言前期投入少，成本低，因此前期被广泛采用；显然，该方法不仅浪费人力、效率低，而且在豆棒制作过程中极易造成原料污染。

因而在现代的加工厂内，出现一些加工机械，形成了豆棒加工系统；但是该豆棒加工系统依然不够完善，结构布局不够科学，占地面积较大，而且其控制过程较复杂，不利于实现自动化的生产及达到高质量的产品。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种豆棒加工系统及其加工方法，自动化程度更高，有效保证产品质量，整个系统进行集中控制，生产效率高，布局合理。

本发明提供的豆棒加工系统，包括第一真空吸附上豆机、原料送料浸泡装置、第二真空吸附上豆机、多次研磨装置、振动过滤筛、煮浆器、豆棒烘烤装置、棒体剥离装置和包装机；还包括集中控制中心，所有电器设备均与集中控制中心电性连接；所述第一真空吸附上豆机，用于将干大豆从仓库或存豆槽吸入原料送料浸泡装置；所述原料送料浸泡装置，用于对送入的干大豆进行浸泡；所述第二真空吸附上豆机，用于将浸泡后的湿大豆吸入多次研磨装置；所述多次研磨装置，用于研磨送入的湿大豆并分离豆渣；所述振动过滤筛，用于进一步分离颗粒状豆渣；所述煮浆器，用于对过滤后的豆浆进行加热；所述豆棒烘烤装置，用于烘烤豆棒；所述棒体剥离装置，用于将烘烤后的豆棒沿轴向切开；所述包装机用于对豆棒成品进行包装；所述原料送料浸泡装置包括集料器、传送设备、换水设备和若干个浸泡池，换水设备设置在浸泡池一侧，包括进水管路、排水管路、控制器、计时器、嗡鸣器和设置在浸泡池中的水位传感器，进、排水管路上分别设置有与所述浸泡池一一对应的进水支路和排水支路，进、排水支路上均设置有电动阀门，净水通过进水支路直接从浸泡池上方敞口进入浸泡池，排水支路与设置在浸泡池下部的出水口相连；所述控制器根据计时器和水位传感器的信号控制所述进水支路和排水支路的开闭。

该全自动豆棒加工系统的上料，浸泡，研磨，浆渣分离等各个环节都采用机械生产，自动化程度高；对浸泡环节增加自动化处理设备，定期对浸泡水进行更换，可有效防止长时间不换水产生细菌，尤其是天气炎热的季节，可保证大豆质量，防止变质进而影响豆棒的质量及口感；浸泡时间达到后，换水设备的控制器发出提示音提醒工作人员及时对大豆浸泡情况进行检查；该系统可节约劳动力，提高生产效率，还能有效保证产品质量。

进一步地，所述第一真空吸附上豆机和第二真空吸附上豆机结构相同，均包括储豆仓、抽气装置和支撑储豆仓与抽气装置的置物架；所述抽气装置包括抽气泵、抽气管、过滤桶和排气管；储豆仓内的空气经过滤桶后通过抽气泵由排气管排出。

进一步地，所述多次研磨装置包括研磨机、搅拌装置、补水管路、集浆器、豆渣收集器和设置在研磨机下的置物台；三组研磨机和两组搅拌装置相互交替并紧邻布置；所述研磨机设置出浆口和出渣口，出浆口位于集浆器的上方，出渣口的开口位于下一搅拌装置的搅拌池的正上方，所述豆渣收集器位于最后一个研磨机的出渣口处；所述搅拌装置包括搅拌池、搅拌器和输送器，所述搅拌器包括位于搅拌池开口上方的动力组件和连接在动力组件下方位于搅拌池内的搅拌爪；所述输送器包括输送管和泵送器，输送管入料口位于搅拌池底，出料口位于紧邻的下一个研磨机的漏斗上方；补水管路设置在搅拌装置的背面，与每套搅拌装置对应设置一出水口。

通过多次研磨可使大豆研磨更充分，通过不断补水搅拌，可将渣体中包裹的浆体最大限度地释放出来，明显提高出浆率；而且该多次研磨装置还具有浆渣分离的作用，研磨机、搅拌装置及豆渣收集装置紧邻布置成一排，结构紧凑占地面积少。

进一步地，所述振动过滤筛包括自下而上包括底座、振动装置和筛体；底座采用l型钢焊接而成；筛体包括中空的圆柱形的壳体，连接在壳体上方的盖体，以及设置在壳体内中部的滤网格栅；滤网格栅将壳体内部分隔成上腔体和下腔体；上、下腔体分别接有一出料口；盖体的中部设置有进料口；振动装置包括机座、位于机座内的电机、振动体和重锤；通过所述电机控制重锤作用于振动体上以实现振动。

多次研磨装置得到的浆体内含有部分豆渣，浆体进入振动过滤筛；在滤网格栅的作用下，豆浆与豆渣分离，豆浆从下腔体的出料口流出，而豆渣从上腔体的出料口排出；滤网格栅网格细密，分离后的豆浆纯度较高；在振动装置的作用下，可加速豆浆、豆渣分离，同时可减少豆渣结块对豆浆产量产生的影响。通过更换大网孔的滤网格栅，该振动过滤筛还可用于筛选大豆。

进一步地，所述棒体剥离装置，包括机架、设置在机架上的传动部件以及切割部件；所述传动部件包括传动轮及传动带，传动轮设置在机架的两端，传动带套接在传动轮上，传动带的外表面上设有均匀的凹槽；所述切割部件包括固定在机架上的支架和连接在支架上的裁切件；所述裁切件包括传动件和安装在传动件下方的刀具，传动件可带动刀具沿传送带上凹槽的长度方向移动；所述支架设置在机架中部的上方，并垂直于传动带布置，将所述传动件悬挂设置在支架上；所述刀具的正下方对应的机架的两侧边缘还设有用于固定棒体的卡紧机构。

通过传动带上的凹槽对豆棒进行定位，待豆棒传送到刀具下方时，传动带停止，而裁切件上的传动件开始工作，刀具在传动件的作用下沿豆棒的轴线方向做一次往复直线运动，豆棒被切开，传动带继续向前传动，待下一根豆棒传动到刀具下方时，刀具重复前述步骤；剥离效率高。

本发明提供的豆棒加工方法，包括以下步骤：

s1：上豆：将经过筛选的大豆通过第一真空吸附上豆机吸至储豆仓内；

s2：送料及浸泡：

a.集料：打开储豆仓出口阀门，将储豆仓内的大豆排至原料送料浸泡装置的集料器；

b.送料：将集料器移动至浸泡池上方，打开集料器底部的的开关阀门，大豆进入浸泡池；

c.洗豆：向浸泡池内加入水，去除漂浮杂物并换水清洗大豆三次；

d.浸泡：加水浸泡，预设浸泡总时间及对应的换水间隔时间，换水系统定时自动换水；待达到预设时间时，嗡鸣器发出嗡鸣声提示工作人员检查浸泡情况，大豆膨胀至原体积2-3.5倍为浸泡合格；

s3：上豆：将浸泡好的大豆及水通过第二真空吸附上豆机吸至储豆仓内；

s4：研磨及粗分离：将储豆仓内的大豆和水释放到研磨机，通过三组研磨机和两组搅拌装置反复研磨，并通过研磨机将大部分豆渣进行分离；

s5：精细分离：将步骤s4得到的浆体送入振动过滤筛，进行精细分离；

s6：煮浆：将精细分离得到的浆体加入煮浆器进行加热，煮浆器内的蒸汽压力控制在0.2-0.3mpa,最后熟浆的出浆温度控制在100℃-105℃；

s7：卷制：采用钢芯对熟浆制成的豆皮卷制形成豆棒，保证豆皮厚度均匀，卷制层数控制在3-4层；

s8：烘烤：将卷制好的豆棒送入豆棒烘烤装置进行烘干处理；

s9：分离：通过棒体剥离装置对烘干后的豆棒进行剥离，切开豆棒，取出钢芯；

s10：包装：预设打包参数，包装机对豆棒进行自动包装，并对包装袋进行真空处理；

s11：清洗消毒：对管路、设备和容器采用碱水消毒，之后用清水冲洗；碱和水的配比为1：100。

进一步地，所述步骤s4包括研磨分离-补水搅拌-研磨分离-补水搅拌-研磨分离；通过三组研磨机和两组搅拌装置间隔布置，研磨分离及搅拌交替进行，最后将充分研磨并充分提取浆体后的豆渣从最后一个研磨机分离出去。

进一步地，所述步骤s7，卷制后3层与4层的豆棒应进行标记并分开放置。

进一步地，所述步骤s9包括a.去除两端不规则端头；b.将豆棒切割为长度一致的棒体；c.将棒体轴向切开；d.取出钢芯。

达到的有益效果：本发明的豆棒加工系统及其加工方法，在浸泡环节增加自动换水设备，节约劳动力，自动化程度更高，既能提高生产效率高，还能有效保证产品质量；整个系统进行集中控制，布局合理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例的结构示意图；

图2为真空吸附上豆机局部示意图；

图3为多次研磨装置局部示意图；

图4为振动过滤筛局部示意图；

图5为棒体剥离装置局部示意图；

图6为原料送料浸泡装置的局部示意图；

附图标记：

1-第一真空吸附上豆机；2-原料送料浸泡装置；3-多次研磨装置；4-振动过滤筛；5-煮浆器；6-豆棒烘烤装置；7-棒体剥离装置；8-第二真空吸附上豆机；9-包装机；10-钢芯；

11-储豆仓；12-抽气装置；13-置物架；

21-集料器；22-传送设备；23-换水设备；24-浸泡池；

31-研磨机；32-搅拌装置；33-补水管路；34-集浆器；35-豆渣收集器；

41-进料口；42-上出料口；43-下出料口；

71-机架；72-传动部件；73-切割部件；

221-输送架；222-轨道；231-进水管路；232-排水管路；233-控制器；

721-传动带；722-凹槽

2311-进水支路；2312-电动阀门；2321-排水支路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图6所示的全自动豆棒加工系统，包括第一真空吸附上豆机1、原料送料浸泡装置2、第二真空吸附上豆机8、多次研磨装置3、振动过滤筛4、煮浆器5、豆棒烘烤装置6、棒体剥离装置7；还包括用于卷制豆棒的钢芯10、用于打包豆棒的包装机9以及若干管路。第一真空吸附上豆机1和第二真空吸附上豆机8结构相同，分别为设置在原料送料浸泡装置2前后。

第一、第二真空吸附上豆机包括储豆仓11、抽气装置12和支撑储豆仓与抽气装置12的置物架13；储豆仓的顶部设有出气口，上部的侧壁上设有弧形的进料口，底部开设有出料口；出料口下方安装有开关阀门，进料口末端连接一进料管；储豆仓内进料口下方设置有一层滤网格栅；抽气装置12包括抽气泵121、抽气管122、过滤桶123和排气管124；储豆仓内的空气经过滤桶后通过抽气泵由排气管排出。通过抽气装置12把储豆仓11内的空气抽成真空，使其形成负压，将大豆从仓库或存豆槽自动吸附到储豆仓11内，在抽真空时，不仅可以将大豆吸入储气仓，还可将大豆中的部分杂质随空气吸出；同时，在储豆仓内设置有滤网格栅，可进一步过滤掉部分较大的杂物。

原料送料浸泡装置2包括集料器21、传送设备22、换水设备23和若干个浸泡池24，传送设备22包括输送架221和轨道222，集料器21安放在输送架221上；传送设备22的轨道222的一端铺设在第一真空吸附上豆机1的储豆仓11下方的置物架12上，集料器21可沿轨道222移动到储豆仓11下方，打开储豆仓11的开关阀门，干大豆排入集料器21中，将集料器移动到浸泡池24上方，并将大豆释放到浸泡池24中，通过换水设备23加水洗涤浸泡。如图6所示，换水设备23包括进水管路231和排水管路232及控制器233，进、排水管路232上分别设置有与浸泡池24一一对应的进水支路2311和排水支路2321，进水和排水支路2321上均设置有电动阀门2312，净水通过进水支路2311直接从浸泡池24上方敞口进入浸泡池24，排水支路2321与所述浸泡池24下部的出水口相连；通过对每个浸泡池24设置对应的进水、排水支路2321，可有效的对每个浸泡池24的情况进行控制，针对不同浸泡池24的大豆的清洁度及浸泡程度的不同，合理控制各进水量以及进、排水时间，能达到节约用水和提高工作效率的作用。定期对浸泡水进行更换，可有效防止长时间不换水产生细菌，尤其是天气炎热的季节，可保证大豆质量，防止变质进而影响豆棒的质量及口感；浸泡时间达到后，换水设备23的控制器233发出提示音提醒工作人员及时对大豆浸泡情况进行检查；该系统可节约劳动力，提高生产效率，还能有效保证产品质量。

多次研磨装置3包括研磨机31、搅拌装置32、补水管路33、集浆器34、豆渣收集器35和设置在研磨机31下的置物台；三组研磨机31和两组搅拌装置32相互交替并紧邻布置；研磨机31设置出浆口和出渣口，出浆口位于集浆器34的上方，出渣口的开口位于下一搅拌装置32的搅拌池的正上方，豆渣收集器位于最后一个研磨机31的出渣口处；搅拌装置32包括搅拌池、搅拌器和输送器；补水管路33设置在搅拌装置32的背面，与每套搅拌装置32对应设置一出水口。处于首位的研磨机31位于第二真空吸附上豆机8的储豆仓11下方；第二真空吸附上豆机8将浸泡好的湿大豆从浸泡池24吸入储豆仓11，打开开关阀门即可将湿大豆释放至处于首位的研磨机31中进行研磨。通过多次研磨可使大豆研磨更充分，通过不断补水搅拌，可将渣体中包裹的浆体最大限度地释放出来，可明显提高出浆率；而且该多次研磨装置3还具有浆渣分离的作用，研磨机31、搅拌装置32及豆渣收集器35紧邻布置成一排，结构紧凑占地面积少。

振动过滤筛4自下而上包括底座、振动装置和筛体；底座采用l型钢焊接而成；筛体包括中空的圆柱形的壳体，连接在壳体上方的盖体，以及设置在壳体内中部的滤网格栅(图中未示出)；所述壳体在滤网格栅位置分为可拆卸的上、下两部，壳体内部相应分隔成上腔体和下腔体，打开上部分壳体，即可取出或放入滤网格栅；盖体的中部设置有进料口41；振动装置包括机座、位于机座内的电机、振动体和重锤；通过所述电机控制重锤作用于振动体上以实现振动；在上、下腔体上各设一出料口，上、下出料口保持一定角度设置，互不干涉；多次研磨装置3的集浆器34内的浆体通过管路进入进料口41，分离后的豆渣从上出料口42排出，浆体从下出料口43排出经管路进入煮浆器5。多次研磨装置3得到的浆体内含有部分豆渣，浆体进入振动过滤筛4；滤网格栅网格细密，分离后的豆浆纯度较高；在振动装置的作用下，可加速豆浆、豆渣分离，同时可减少豆渣结块对豆浆产量产生的影响。通过更换大网孔的滤网格栅，该振动过滤筛4还可用于筛选大豆。本实施例还在筛体外侧还设置有振幅监测器和嗡鸣器，可对振动过滤筛4的工作情况进行监控。

经过滤后的浆体通过管路进入煮浆器5。煮浆后产生的豆皮通过钢芯10卷制成豆棒，并通过豆棒烘烤装置6对豆棒进行烘干处理。

棒体剥离装置7设置在豆棒烘烤装置6之后；该棒体剥离装置7包括机架71、传动部件72和切割部件73，传动部件72包括表面上具有凹槽722的传动带721，豆棒经豆棒烘烤装置6烘烤后进入传动带721传送至切割部件73进行切割。烘烤后的豆棒进入棒体剥离装置7，通过传动带721上的凹槽722对其进行定位，待豆棒传送到切割部件73的位置时，切割部件73上的刀具沿豆棒的轴线方向做一次往复直线运动，豆棒被切开，传动带721继续向前传动，重复前述步骤，切割效率高；因豆棒卷制层数不同其烘干后的直径也不同，可豆棒不同的直径，预设切割部件73的刀具进给量，灵活应用。

如图1-图6所示，为本实施例提供的豆棒加工系统，该系统对应的豆棒加工方法包括以下步骤：

s1：上豆：将经过筛选的大豆通过第一真空吸附上豆机1吸至储豆仓11内；

s2：送料及浸泡：

a.集料：打开储豆仓11出口阀门，将储豆仓11内的大豆排至原料送料浸泡装置2的集料器21；

b.送料：将集料器21沿轨道移动至浸泡池24上方，打开集料器21底部的的开关阀门，大豆进入浸泡池24；

c.洗豆：向浸泡池24内加入水，去除漂浮杂物并换水清洗大豆三次；

d.浸泡：加水浸泡，预设浸泡总时间及对应的换水间隔时间，通过换水设备23定时自动换水；待达到预设时间时，嗡鸣器发出嗡鸣声提示工作人员检查浸泡情况，大豆膨胀至原体积2-3.5倍为浸泡合格；

s3：上豆：将浸泡好的大豆及水通过第二真空真空吸附上豆机8吸至储豆仓11内；

s4：研磨及粗分离：将储豆仓11内的大豆和水释放到研磨机31，通过三组研磨机31和两组搅拌装置32进行研磨分离-补水搅拌-研磨分离-补水搅拌-研磨分离工序，并通过研磨机31将大部分豆渣进行分离；

通过将研磨分离及搅拌多次交替进行，最后将充分研磨并充分提取浆体后的豆渣从最后一个研磨机分离出去；

s5：精细分离：将步骤s4得到的浆体送入振动过滤筛4，进行精细分离；浆体通过进料口41进入，经过滤网格栅和振动的双重作用；豆渣从上出料口42排出，较高纯度的豆浆从下出料口43流出。

s6：煮浆：将精细分离得到的浆体加入煮浆器5进行加热，煮浆器5内的蒸汽压力控制在0.2-0.3mpa,最后熟浆的出浆温度控制在100℃-105℃；

s7：卷制：采用钢芯10对熟浆制成的豆皮卷制形成豆棒，保证豆皮厚度均匀，卷制层数控制在3-4层；卷制后3层与4层的豆棒应进行标记并分别放置，以便于后期对不同厚度的豆棒的烘烤和剥离步骤进行控制；

s8：烘烤：将卷制好的豆棒送入豆棒烘烤装置6进行烘干处理；

s9：分离：通过棒体剥离装置对烘干后的豆棒进行剥离7，切开豆棒，取出钢芯10；

剥离工序包括：a.去除两端不规则端头；

b.将豆棒切割为长度一致的棒体；

c.将棒体放入棒体剥离装置7，轴向切开棒体；

d.取出钢芯10；

s10：包装：预设打包参数，包装机9对豆棒进行自动包装，并对包装袋进行真空处理；

s11：清洗消毒：对所有管路、设备和容器采用碱水消毒，之后用清水冲洗；碱和水的配比为1：100。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。