婴幼儿配方颗粒面生产设备的制作方法

一、技术领域

婴幼儿配方颗粒面生产设备属于食品机械领域。

二、

背景技术：

为满足婴幼儿在生长发育过程中获得全面、均衡、足量的营养需要，除普遍流行的婴幼儿配方奶粉外，添加了复合维生素、复合矿物质、专用蔬菜粉、小麦胚芽粉的婴幼儿配方颗粒面已经成为深受年轻父母欢迎的婴幼儿食品。

现有面粉类食品加工机械，只能满足非配方食品生产要求，难以适应婴幼儿食品生产在混料均匀性、卫生条件等方面极其严格的要求，难以达到国家制定的婴幼儿食品生产标准。因此，开发、设计、制造专业的婴幼儿食品生产设备，满足婴幼儿食品生产行业需求是利国利民的重要举措，势在必行。

婴幼儿配方颗粒面生产设备主要由双重混料系统、双重熟化系统、快速造粒系统构成。

双重混料系统是采用v型混料装置将添加的多种配方成分混合均匀，再采用立式双螺旋轴混料装置将已混合均匀的多种配方成分与面粉进行二次混合，能够使配方成分与面粉混合达到高度均匀，解决了混料不够均匀问题。

双重熟化系统采用水平螺杆搅拌装置，将加水后的混合粉料搅拌、挤压成柔韧的面团，然后利用超声波和微波进行熟化(这里熟化是指将面团中的水分与面粉进一步融合成为非牛顿流体)。超声波的机械作用与空化作用可促成液体的乳化、蛋白质凝胶的液化和淀粉固体的分散，使面团中的水分形成小气泡，并随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭产生激波。微波具有极好的穿透性，能够使物料内外均匀一致加热，利用微波的内部加热特性，使得物料的内部迅速受热升温产生大量的蒸汽，内部大量蒸汽往外冲出，形成无数的微小孔道，使物料组织膨胀、疏松、均匀。所以采用超声波和微波进行熟化，不仅可以缩短3-4倍的熟化时间，而且还具有杀菌和初步干燥作用。

快速造粒系统采用圆片旋转切刀将由陶瓷模具挤出的已初步干燥面条切成颗粒状，采用70-80℃左右的预热空气构成流化床将颗粒面快速干燥，利于保持颗粒面口感良好。采用陶瓷模具利于传导微波。

在生产过程中，婴幼儿配方颗粒面生产设备使用的所有生产原料均处于全封闭状态，有利于保持卫生、洁净，防止外部污染，适合实施智能化、无人化生产作业。此外，采用超声波和微波进行双重熟化和采用流化床技术将颗粒面快速干燥至低于10％的含水量，能够大幅度缩短熟化时间和干燥时间，不仅大幅度提高了生产效率，还能够节省能源，减少微生物滋生机会。因此、婴幼儿配方颗粒面生产设备适用于婴幼儿食品生产行业。

三、

技术实现要素：

婴幼儿配方颗粒面生产设备由双重混料系统、双重熟化系统、快速造粒系统构成，其特征是：

双重混料系统由立式圆锥形双螺旋轴混料装置(1)、v型混料装置(2)、圆锥形配方原料仓(3)、圆锥形面粉仓(4)、圆柱体形储水罐(5)构成；立式圆锥形双螺旋轴混料装置(1)由圆锥形混料仓(6)、混料仓出口(7)、中心螺旋轴(8)、偏心螺旋轴(9)、混料电动机(10)、及连接中心螺旋轴(8)与偏心螺旋轴(9)的传动带(11)构成，v型混料装置(2)由v型混料仓(12)、圆锥形进料斗(13)、位于圆锥形进料斗(13)底部的电磁阀门(14)、位于圆锥形混料仓(6)外壁的v型混料装置电动机(15)、及与v型混料装置电动机(15)连接的水平转轴(16)构成；位于圆锥形混料仓(6)内部的v型混料仓(12)固定在贯穿圆锥形混料仓(6)的水平转轴(16)靠近v型混料装置电动机(15)的一侧；圆锥形配方原料仓(3)位于圆锥形混料仓(6)顶部，圆锥形配方原料仓(3)底部的出口(17)位于圆锥形进料斗(13)正上方，利于配方原料(18)由圆锥形配方原料仓(3)垂直落入圆锥形进料斗(13)进入v型混料仓(12)；圆锥形面粉仓(4)位于圆锥形混料仓(6)上方，圆锥形面粉仓(4)出口管道(19)插入圆锥形混料仓(6)中下部，将面粉定量投入圆锥形混料仓(6)；圆柱体形储水罐(5)位于圆锥形面粉仓(4)下方，位于圆柱体形储水罐(5)底部的出水管道(20)与圆锥形混料仓(6)的出口(7)连通；

双重熟化系统由水平圆柱体形螺杆搅拌装置(21)、长方体形超声波熟化装置(22)、圆环体形微波熟化装置(23)构成，水平圆柱体形水平螺杆搅拌装置(21)由搅拌电动机(24)、与搅拌电动机(24)连接的搅拌螺杆(25)、及圆柱形搅拌仓(26)构成，长方体形超声波熟化装置(22)的圆柱形震荡棒(27)插入圆柱形熟化仓(28)空腔中，圆环体形微波熟化装置(23)套装在与圆锥台体形熟化仓(29)连接的造粒装置(32)圆柱体多孔陶瓷模具(37)外侧；圆柱形搅拌仓(26)、圆柱形熟化仓(28)、圆锥台体形熟化仓(29)、及圆柱体多孔陶瓷模具(37)、圆片形多孔旋转切刀(38)均位于以搅拌螺杆(25)为中心对称轴的水平位置；

快速造粒系统由热风循环机(30)、流化床干燥器(31)、造粒装置(32)、及颗粒面收集装置(33)构成；流化床干燥器(31)由底部安装圆形筛状进气隔板(44)的圆柱体形流化仓(35)构成；热风循环机(30)出风管道(34)与流化床干燥器(31)的圆柱体形流化仓(35)底部圆形筛状进气隔板(44)联通，热风循环机(30)进风管道(36)与流化床干燥器(31)的圆柱体形流化仓(35)顶部联通，使预热的空气带动颗粒面由圆柱体形流化仓(35)底部抛向顶部，再垂直回落，形成对流循环，利于颗粒面快速脱水干燥；造粒装置(32)由插入圆柱体形流化仓(35)的圆柱体多孔陶瓷模具(37)末端、与圆柱体多孔陶瓷模具(37)末端挤出界面紧密接触的圆片形多孔旋转切刀(38)、及通过切刀传动带(39)带动圆片形多孔旋转切刀(38)旋转的切刀电动机(40)构成；颗粒面收集装置(33)由出料阀门(41)、长方体形收集箱(42)和出料管道(43)构成。

配方原料(18)由复合维生素、复合矿物质、专用蔬菜粉、小麦胚芽粉构成，配方原料(18)由位于圆锥形配方原料仓(3)底部的出口(17)落入与圆锥形进料斗(13)联通的v型混料仓(12)，电磁阀门(14)关闭后，v型混料仓(12)围绕水平转轴(16)转动；电磁阀门(14)开启时，配方原料(18)由v型混料仓(12)落入圆锥形混料仓(6)。

圆片形多孔旋转切刀(38)的孔道(45)位置与圆柱体多孔陶瓷模具(37)的孔道(46)位置相互对应，调节圆片形多孔旋转切刀(38)的孔道(45)或调整圆片形多孔旋转切刀(38)转速，可以获得不同尺寸和形状的颗粒面。

四、附图说明

图1是婴幼儿配方颗粒面生产设备结构示意图。

图2是圆环体形微波熟化装置(23)垂直剖面图。

图3是圆锥台体形熟化仓(29)示意图。

图4是圆柱体多孔陶瓷模具(37)侧视图图。

图5是圆柱体多孔陶瓷模具(37)示意图。

图6是圆柱体多孔陶瓷模具(37)垂直剖面图。

图7是圆片形多孔旋转切刀(38)侧视图。

图8是圆片形多孔旋转切刀(38)主视图

五、具体实施方式

婴幼儿配方颗粒面生产设备由双重混料系统、双重熟化系统、快速造粒系统构成。双重混料系统由立式圆锥形双螺旋轴混料装置(1)、v型混料装置(2)、圆锥形配方原料仓(3)、圆锥形面粉仓(4)、圆柱体形储水罐(5)构成；立式圆锥形双螺旋轴混料装置(1)由圆锥形混料仓(6)、混料仓出口(7)、中心螺旋轴(8)、偏心螺旋轴(9)、混料电动机(10)、及连接中心螺旋轴(8)与偏心螺旋轴(9)的传动带(11)构成，v型混料装置(2)由v型混料仓(12)、圆锥形进料斗(13)、位于圆锥形进料斗(13)底部的电磁阀门(14)、位于圆锥形混料仓(6)外壁的v型混料装置电动机(15)、及与v型混料装置电动机(15)连接的水平转轴(16)构成；位于圆锥形混料仓(6)内部的v型混料仓(12)固定在贯穿圆锥形混料仓(6)的水平转轴(16)靠近v型混料装置电动机(15)的一侧；圆锥形配方原料仓(3)位于圆锥形混料仓(6)顶部，圆锥形配方原料仓(3)底部的出口(17)位于圆锥形进料斗(13)正上方，利于配方原料(18)由圆锥形配方原料仓(3)垂直落入圆锥形进料斗(13)进入v型混料仓(12)；圆锥形面粉仓(4)位于圆锥形混料仓(6)上方，圆锥形面粉仓(4)出口管道(19)插入圆锥形混料仓(6)中下部，将面粉定量投入圆锥形混料仓(6)；圆柱体形储水罐(5)位于圆锥形面粉仓(4)下方，位于圆柱体形储水罐(5)底部的出水管道(20)与圆锥形混料仓(6)的出口(7)连通；

双重熟化系统由水平圆柱体形螺杆搅拌装置(21)、长方体形超声波熟化装置(22)、圆环体形微波熟化装置(23)构成，水平圆柱体形水平螺杆搅拌装置(21)由搅拌电动机(24)、与搅拌电动机(24)连接的搅拌螺杆(25)、及圆柱形搅拌仓(26)构成，长方体形超声波熟化装置(22)的圆柱形震荡棒(27)插入圆柱形熟化仓(28)空腔中，圆环体形微波熟化装置(23)套装在与圆锥台体形熟化仓(29)连接的造粒装置(32)圆柱体多孔陶瓷模具(37)外侧；圆柱形搅拌仓(26)、圆柱形熟化仓(28)、圆锥台体形熟化仓(29)、及圆柱体多孔陶瓷模具(37)、圆片形多孔旋转切刀(38)均位于以搅拌螺杆(25)为中心对称轴的水平位置；

快速造粒系统由热风循环机(30)、流化床干燥器(31)、造粒装置(32)、及颗粒面收集装置(33)构成；流化床干燥器(31)由底部安装圆形筛状进气隔板(44)的圆柱体形流化仓(35)构成；热风循环机(30)出风管道(34)与流化床干燥器(31)的圆柱体形流化仓(35)底部圆形筛状进气隔板(44)联通，热风循环机(30)进风管道(36)与流化床干燥器(31)的圆柱体形流化仓(35)顶部联通，使预热的空气带动颗粒面由圆柱体形流化仓(35)底部抛向顶部，再垂直回落，形成对流循环，利于颗粒面快速脱水干燥；造粒装置(32)由插入圆柱体形流化仓(35)的圆柱体多孔陶瓷模具(37)末端、与圆柱体多孔陶瓷模具(37)末端挤出界面紧密接触的圆片形多孔旋转切刀(38)、及通过切刀传动带(39)带动圆片形多孔旋转切刀(38)旋转的切刀电动机(40)构成；颗粒面收集装置(33)由出料阀门(41)、长方体形收集箱(42)和出料管道(43)构成。

配方原料(18)由复合维生素、复合矿物质、专用蔬菜粉、小麦胚芽粉构成，配方原料(18)由位于圆锥形配方原料仓(3)底部的出口(17)落入与圆锥形进料斗(13)联通的v型混料仓(12)，电磁阀门(14)关闭后，v型混料仓(12)围绕水平转轴(16)转动；电磁阀门(14)开启时，配方原料(18)由v型混料仓(12)落入圆锥形混料仓(6)。

圆片形多孔旋转切刀(38)的孔道(45)位置与圆柱体多孔陶瓷模具(37)的孔道(46)位置相互对应，调节圆片形多孔旋转切刀(38)的孔道(45)或调整圆片形多孔旋转切刀(38)转速，可以获得不同尺寸和形状的颗粒面。

使用婴幼儿配方颗粒面生产设备制造颗粒面的工艺流程如下：

1、配方原料(18)由圆锥形配方原料仓(3)定量进入v型混料装置(2)，混合均匀后，落入圆锥形混料仓(6)；按照配方原料(18)与面粉5∶95重量比例，由圆锥形面粉仓(4)输出定量面粉进入圆锥形混料仓(6)；

2、立式圆锥形双螺旋轴混料装置(1)启动，中心螺旋轴(8)和偏心螺旋轴(9)将圆锥形混料仓(6)内已混合均匀的配方原料(18)与面粉反复提升、搅拌至均匀后，由圆锥形混料仓(6)的出口(7)进入水平圆柱体形螺杆搅拌装置(21)的圆柱形搅拌仓(26)，与此同时由圆柱体形储水罐(5)底部的出水管道(20)向水平圆柱体形螺杆搅拌装置(21)的圆柱形搅拌仓(26)注入30％的水；

3、水平圆柱体形螺杆搅拌装置(21)将配方面粉和水混合挤压成面团，面团进入圆柱形熟化仓(28)在长方体形超声波熟化装置(22)作用下快速熟化成为非牛顿流体后，进入圆锥台体形熟化仓(29)受到进一步挤压；

4、熟化并压缩后的面团进入圆柱体多孔陶瓷模具(37)的孔道(46)后，在圆环体形微波熟化装置(23)作用下得到第二次熟化，同时被微波加热；

5、面团通过插入圆柱体形流化仓(35)腔体内的圆柱体多孔陶瓷模具(37)末端的孔道(46)挤出后，条状面被圆片形多孔旋转切刀(38)切割成颗粒面；

6、颗粒面在预热的空气带动颗粒面在70-80℃左右预热空气形成的流化床作用下，由圆柱体形流化仓(35)底部抛向顶部，再垂直回落，形成对流循环，由于颗粒面中的水分伴随着流动的气流快速蒸发，所以，颗粒面能够在低于水的沸点温度下实现快速脱水干燥；

7、颗粒面在流化床干燥器(31)作用下水分降低至10％以内，打开出料阀门(41)，颗粒面由出料管道(43)进入长方体形收集箱(42)；经筛分、质检后，将颗粒面包装为成品。