一种土豆粉生产用的挤压成型装置及成型方法与流程

本发明属于土豆粉生产设备技术领域，特别是涉及一种土豆粉生产用的挤压成型装置及成型方法。

背景技术：

土豆，属茄科多年生草本植物，块茎可供食用，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。土豆又称地蛋、马铃薯、洋山芋等，茄科植物的块茎。与小麦、玉米、稻谷、高粱并成为世界五大作物。工艺流程：选料提粉-配料打芡-加矾和面-沸水漏条-冷浴晾条-打捆包装。

而在进行土豆粉的生产过程中，需要将和好的面团挤压成型为土豆粉。公开号为cn105533562a的中国专利，公开了一种避免土豆在加工过程中发生褐变的土豆粉生产设备。该土豆粉生产设备由依次设置的清洗装置、去皮装置、切片装置、熟化装置、冷却装置、制泥装置、微波干燥装置组成。

上述装置在使用过程中存在通过对土豆进行清洗、去皮、切片、熟化、冷却制泥后进行成型，但是直接通过泥化后的土豆不易成型，且容易引起挤压成型装置温度过高，造成土豆粉断裂，自熟后过硬，影响口感等问题，因此需要在此基础上做进一步的改进。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种土豆粉生产用的挤压成型装置及成型方法，该装置对土豆粉成型的挤压装置进行改进，使其能够及时的对挤压装置降温，并设计一套煮制及冷却装置，利用流动的水流对挤压成型的土豆粉加以煮制和冷却，可以提高土豆粉的煮制及冷却效果，可以改善土豆粉的口感，并且操作方便、占用空间较小。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种土豆粉生产用的挤压成型装置，包括相衔接的挤压装置和煮制及冷却装置，所述挤压装置包括挤压箱和螺旋挤压机构，在挤压箱上设置冷却装置，用于对挤压箱进行冷却，挤压箱上设有面团投放口和土豆粉出口，并在土豆粉出口位置安装用于土豆粉成型的多孔过滤板，在多孔过滤板的外侧设有切割刀，用于切断挤压成型的土豆粉；所述煮制及冷却装置包括蛇形运料槽、循环水箱和分离机构，所述蛇形运料槽的入口连接进料架，用以承接挤压成型的土豆粉，所述蛇形运料槽的出口端连接出料架，用于将煮制后并冷却的土豆粉送入下方的分离机构，由分离机构完成土豆粉、水以及残渣的分离；在进料架和出料架之间的蛇形运料槽依次分为煮制段和冷却段，并在煮制段和冷却段之间设置分隔机构，以实现煮制段和冷却段的隔断与连通，所述蛇形运料槽从入口端向出口端设置坡度，以供土豆粉和水在其中流动输送；所述循环水箱通过设置在不同位置的水泵为所述煮制段和冷却段供水以及将分离机构分离出的水抽回循环水箱。

所述冷却装置包括设置在挤压箱底部的水浴调温箱以及冷却水箱，水浴调温箱和冷却水箱通过循环泵实现冷却水在冷却水箱和水浴调温箱之间循环流动。

所述冷却装置还包括用以检测所述挤压箱温度的温度传感器以及用以对冷却水箱内冷却水降温的降温器。

所述螺旋挤压机构包括设置在挤压箱一端的电机和卧式安装的螺旋挤压杆，螺旋挤压杆由所述电机驱动旋转，将进入挤压箱的面团向多孔过滤板推送。

所述蛇形运料槽的煮制段底部设有加热器，用以将煮制段中的水加热至沸腾。

所述分离机构包括分离箱以及在分离箱自上而下依次设置的排水网和过滤网。

所述蛇形运料槽的煮制段还设有温度传感器。

所述分隔机构为活动隔板或阀门。

一种土豆粉的成型方法，该方法利用所述的挤压成型装置进行，包括如下步骤：

步骤一，打开煮制及冷却装置中的一个水泵，为所述煮制段供水，同时关闭伸缩挡板，对煮制段的水进行格挡，然后打开加热器将煮制段中的水加热；

步骤二，当煮制段的温度传感器检测到水温达到指定温度后，将和好的面团放入挤压箱，并启动螺旋挤压机构，将面团从多孔过滤板的孔中挤出成型；

步骤三，在螺旋挤压机构工作的过程中，由冷却装置中的温度传感器实时监测挤压箱的温度，在挤压箱温度超过设定值时，通过控制器启动对挤压箱的降温处理；

步骤四，步骤二中成型的土豆粉落在所述蛇形运料槽入口端的进料架上，并进入煮制段进行煮制；

步骤五，土豆粉完成煮制后，通过另一水泵向冷却段供水，并打开伸缩挡板，煮制后的土豆粉随水流向后端流动，在冷却段完成冷却；

步骤六，完成冷却的土豆粉经出料架进入分离机构，经分离机构排水网的格挡作用和过滤网的过滤作用，将水、土豆粉和残渣进行分离，分离后，分离出的水经水泵泵入循环水箱以循环利用，最后取出分离出的土豆粉即可。

所述降温处理为冷却水通过冷却装置中的循环泵实现在冷却水箱和水浴调温箱之间循环流动，从而对挤压箱降温。

本发明的有益效果是：

1、产品结构设计合理，充分利用空间，操作难度低，方便进行使用；

2、装置通过对挤压设备进行降温操作，防止螺旋挤压杆在挤压过程中温度过高，引起土豆粉被烧焦或断裂的情况；

3、装置通过流动的水流带动挤压出的土豆粉进行煮制和冷却操作，方便快捷。

附图说明

图1为本发明中挤压装置的主视内部结构示意图；

图2为本发明中煮制及冷却装置的俯视图；

图3为本发明中煮制及冷却装置的主视示意图；

图中标记：1、降温器；2、水浴调温箱；3、连接管；4、切割刀；5、多孔过滤板；6、挤压箱；7、面团投放口；8、螺旋挤压杆；9、电机；10、温度传感器；11、循环泵；12、支撑架；13、冷却水箱；14、活动隔板；15、蛇形运料槽；16、机架；17、控制器；18、出料架；19、进料架；20、水泵；21、加热器；22、循环水箱；23、排水网；24、过滤网；25、分离箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。

一种土豆粉生产用的挤压成型装置，包括挤压装置和煮制及冷却装置，所述挤压装置用于将和好的面团通过挤压形成条形的土豆粉，所述煮制及冷却装置用于将条形的土豆粉进行煮制和冷却，最后脱水分离，得到所需的土豆粉产品。

如图所示，所述的挤压装置包括挤压箱6、冷却装置和支撑架12，所述挤压箱6固定在支撑架12上，挤压箱6顶部开口，作为面团投放口7，在面团投放口下方卧式安装一根螺旋挤压杆8，螺旋挤压杆8的一端与电机9连接，电机9设置在挤压箱6的一侧，螺旋挤压杆8的另一端转动设置在多孔过滤板5的中心，在挤压箱6上设有土豆粉出口，并在土豆粉出口安装一段连接管3，所述的多孔过滤板5固定在该连接管3内，并且在多孔过滤板5的外侧安装有切割刀4，切割刀4也安装在所述的连接管3上；所述电机9驱动螺旋挤压杆8旋转，将面团向多孔过滤板5推送，多孔过滤板5上设有多个成型通孔，面团在螺旋挤压杆8的推动下被挤压在多孔过滤板5上，并从成型通孔通过形成条形的土豆粉，当土豆粉成型一段长度后，可由切割刀4将条形的土豆粉切断。以上所述的电机9型号为nmrv050，所述切割刀4的型号为hb-30。

所述挤压装置中的冷却装置包括水浴调温箱2和冷却水箱13，水浴调温箱2焊接在所述挤压箱6的底部，所述冷却水箱13焊接在所述水浴调温箱2的底部，水浴调温箱2和冷却水箱13之间连通，并设置循环泵11，循环泵11的型号为ors25-16，从而实现冷却水箱13中冷却水和水浴调温箱2的水循环使用，在所述水浴调温箱2的顶部设有温度传感器10，温度传感器10的型号为pt100；由于水浴调温箱2和挤压箱6均由金属材料制成，属于导热体，因此温度传感器10可用于检测挤压箱6内的温度，并将测得的温度值传送给控制器17；所述冷却水箱13内还设有降温器1，降温器1的型号为e5cwl-r1tc，以保证冷却水的温度满足对挤压箱6的冷却要求，降温器1和所述控制器17连接，由控制器17控制降温器1的工作。

所述切割刀4、循环泵11、电机9均和控制器17连接，由控制器17控制实现切割刀4、循环泵11以及电机9的工作。

所述煮制及冷却装置包括机架16、蛇形运料槽15和分离机构，在机架16底部设置有循环水箱22，在循环水箱22的上方设有蛇形运料槽15，并且蛇形运料槽15从入口端向出口端设置坡度，使得土豆粉和水在其中可以自由流动，流出蛇形运料槽15；所述蛇形运料槽15的入口连接进料架19，用以承接挤压成型的土豆粉，所述蛇形运料槽15的出口端连接出料架18，用于将煮制后并冷却的土豆粉送入下方的分离机构，由分离机构完成土豆粉、水以及残渣的分离。所述的分离机构包括设置在机架16一侧的分离箱25以及在分离箱25自上而下依次设置的排水网23和过滤网24。所述循环水箱22连接有三台水泵20，并分别设置在循环水箱22的不同位置，其中两台水泵20用于为蛇形运料槽15的煮制段和冷却段分别供水，最后一台水泵20则用于将分离箱25中分离出来的水回收到循环水箱22中。所述蛇形运料槽15的煮制段和冷却段之间设有分隔机构，分隔机构可以将煮制段和冷却段隔开或连通，在煮制段和冷却段分隔开后，可以利用设置在煮制段下方的加热器21为其中的水加热，加热后的水用于煮制土豆粉，在煮制段还设有检测水温的温度传感器10。

所述的控制器17设置在所述的机架16上，所述水泵20、温度传感器10以及加热器21均与控制器17相连接。

所述的控制器17为plc控制器，其型号为西门子plcs7-200。

进一步的，所述连接管3和所述挤压箱6通过法兰连接，所述多孔过滤板5设置有两组。

进一步的，所述进料架19和所述出料架18均通过螺钉固定在机架16上，并分别和蛇形运料槽15的入口及出口对应。

进一步的，所述排水网23和过滤网24均通过卡嵌的方式安装在分离箱25内，以便于拆卸清洗或更换，所述分离箱25还设有开合门，开合门和分离箱25之间设有密封条。

进一步的，所述蛇形运料槽15可以采用敞开式结构，即运料槽的截面为半圆形，此时所述的分隔机构为活动隔板14，活动隔板14由气缸控制沿轨道升降，轨道架设在蛇形运料槽15直线段的两侧，活动隔板14落下后，将煮制段和冷却段分隔开，活动隔板14升起后，煮制段和冷却段连通。

或者，所述蛇形运料槽15也可以采用封闭的圆管，煮制段和冷却段为两段圆管，中间安装阀门作为分隔机构，所述阀门可以是电磁阀。

本发明还提供一种土豆粉生产的成型方法，该方法是采用以上所述成型装置进行的，具体包括以下步骤：

步骤一，打开煮制及冷却装置中的一个水泵20，为所述煮制段供水，同时落下活动隔板14，对煮制段的水进行格挡，然后打开加热器21将煮制段中的水加热；

步骤二，当煮制段的温度传感器10检测到水温达到指定温度后，将和好的面团放入挤压箱6，并启动螺旋挤压杆8，推动面团从多孔过滤板5的孔中挤出成型；

步骤三，在螺旋挤压杆8工作的过程中，由冷却装置中的温度传感器10实时监测挤压箱6的温度，在挤压箱6温度超过设定值时，通过控制器17启动对挤压箱6的降温处理；

步骤四，步骤二中成型的土豆粉落在所述蛇形运料槽15入口端的进料架19上，并进入煮制段进行煮制；

步骤五，土豆粉完成煮制后，通过另一水泵20向冷却段供水，并升起活动隔板14，煮制后的土豆粉随水流向后端流动，在冷却段完成冷却；

步骤六，完成冷却的土豆粉经出料架18进入分离机构，经分离机构排水网23的格挡作用和过滤网24的过滤作用，将水、土豆粉和残渣进行分离，分离后，分离出的水经水泵20泵入循环水箱22以循环利用，最后取出分离出的土豆粉即可。

所述降温处理为冷却水通过冷却装置中的循环泵11实现在冷却水箱13和水浴调温箱2之间循环流动，从而对挤压箱降温。