专利名称：多功能食品加工一体机及其使用方法
技术领域：
本发明涉及食品加工技术领域，具体地说，尤其涉及一种多功能食品加工一体机及其使用方法。
背景技术：
目前，食品加工设备主要通过蒸煮、红外烘烤、烧烤、油炸、微波加热、冷热空气干燥、高温下机械压缩膨化等技术实现食品的加工，设备功能普遍单一，其中汽蒸设备能够满足传统工艺要求，但对高水份食品很容易造成原汁和营养流失现象；现在的膨化设备是采用高温下机械压缩后膨胀原理实现膨化，食品失去了原有的性状，也给造假者提供了造假的机会；油炸和焙烤食品卫生状况严重，容易过热和焦糊，产生有害物质会影响人体健康，同时因含油量高及污染重受到排斥。而上述这些食品的生产设备，功能上缺少多样化，生产不同的食品需要的设备数量多，生产过程复杂，劳动强度大。本发解决了传统膨化、焙烘、油炸等工艺中，产品容易过热、焦糊、产生有害物、营养流失和变性等缺陷，并实现了一机同时具备膨化、干蒸、焙烤、烘干功能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种在不同的气压下，采用气体热传导方式对食品进行膨化、干蒸、焙烘、烘干的一体机技术。本发明所采用的技术方案是:食品加工一体机包括釜盖、釜体、釜体支架、热空气循环系统和电控系统，所述釜体底部设有换热器，所述热空气循环系统包括热泵和连接管，所述热泵通过连接管连接釜体，所述电控系统分别与所述换热器和所述热泵连接，电控系统通过控制换热器和热泵实现自动化控制釜体内的温度和气压。优选地，电控系统分别与压力传感器和温度传感器连接，压力传感器和温度传感器设在釜体内，电控系统通过压力传感器和温度传感器传来的的感应信号调节釜体内的温度和气压。进一步地，所述电控系统包括控制面板、电控器、温度控制器、压力变送器，所述电控器、温度控制器、压力变送器分别连接热泵、温度传感器和压力传感器，温度控制器、压力变送器通过温度传感器和压力传感器传送的感应信号影响电控器，电控器控制通过热泵和换热器的电流强度。优选地，与热泵构成热空气循环系统的连接管包括排气管、进气管和回气管，进气管连接热泵和釜体底部之间，进气管上设有进气阀，回气管一端连接釜体上部，另一端接入热泵，排气管连接热泵，其上设有排气阀。进一步地，所述釜体与回气管通过设在釜体上的回气槽连接，回气槽具有降低气流速度、防止爸体内物料被气流带走的作用。优选地，所述釜盖上设有温度计、安全阀、放空阀、压力表，温度计、压力表用于实时监测釜体内的温度和压力，安全阀用于防止釜体内压力过高产生危险，放空阀用于排净釜体内的气体。优选地，所述釜体的底部、换热器上部设有放置食品物料的假底孔板，假底孔板上设有流通热空气的筛孔。本发明还包括一种食品加工一体机的使用方法:采用温度、压力可调控的流动气体加热方式对食品进行加工，通过对热传导气体温度和压力准确控制，实现食品的膨化、干蒸、焙烘及烘干的工艺。根据具体实施例，优选地，具体的采用以下操作步骤:(I)人工打开放空阀，然后通过电控器操作面板启动预热按钮，预热温度设定范围O一 100 度。(2)人工检查放空阀无气体排出，且压力表显示压力为OKPa，即可打开釜盖，将待加工食品放入釜体内，盖上釜盖，根据食品的不同加工要求分别选择:膨化、干蒸、焙烘或烘干操作按钮。(3)膨化过程:根据被加工食品的种类和数量设定膨化加热时间、膨化加热温度、膨化时间和膨化压力，膨化加热时间:0— 999分钟，膨化加热温度:0— 400度，膨化压力:-800— OKPa，然后打开排气阀，关闭放空阀和热空气阀，通过热泵将釜体内的气体排出，打开釜盖，取出干蒸食品即可。干蒸过程:根据被干蒸食品的种类和数量设定干蒸温度和时间，干蒸参数设置范围:加热时间:0—999分钟，干蒸温度:0—150度，延时0—30秒启动热泵和换热器，釜内压力趋于常压，延时O — 90秒，人工检查放空阀无气体排出，即可打开釜盖，取出干蒸食品。焙烘过程:根据被焙烘食品的种类和数量设定焙烘温度和时间，焙烘参数设置范围:加热时间:0—999分钟，焙烘温度:0—400度，延时O—30秒启动热泵和换热器，釜内压力趋于常压，达到制作要求后，热泵和换热器停止工作，延时O — 90秒，釜内压力恢复到常压，人工检查放空阀无气体排出，即可打开釜盖，取出焙烘食品。烘干过程:根据被干燥食品的种类和数量设定干燥温度和时间，干燥参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，干燥温度:0 — 80度，延时O — 30秒启动热泵和换热器，釜内压力趋于常压，达到制作要求后，风机和换热器停止工作，延时O — 90秒，人工检查放空阀无气体排出，即可打开釜盖，取出干燥食品。与现有技术相比，本发明的有益效果是:(1)本发明采用温度和压力稳定的热空气进行热传递食品加工，比现有食品加工设备的温度和压力控制更加准确，避免过热等危害现象；(2)食品接触污染源少，仅与被循环加热气体和釜体接触，食品安全卫生；(3)并实现了一机同时具备多项食品加工功能。
附图为本发明的结构示意简图。图中:1、温度计；2、安全阀；3、放空阀；4、压力表；5、釜盖；6、釜体；7、排气阀；8、排气管；9、釜体支架；10、热泵；11、进气管；12、换热器；13、进气阀；14、假底孔板；15、压力传感器；16、温度传感器；17、控制面板；18、电控器；19、温度控制器；20、压力变送器；21、回气管；22、回气槽；23、密封条。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。实现在一个容器内进行食品的膨化、干蒸、焙烘及烘干过程，就需要解决食品在一个容器内同时控制好温度、压力和加热时间三项主要要素，从而实现食品在不同温度和压力下控制食品的温度和水份指标，达到食品的食用要求。本发明采用温度和压力可控的气体热传导方式对食品进行热加工。选用不同的条件，在同一容器内实现食品的膨化、干蒸、焙烘及烘干过程。如附图所示，多功能食品加工一体机,所述食品加工一体机设有釜盖5、釜体6、釜体支架9、热空气循环系统和电控系统，为了保持釜体6内部的密封性，釜盖5与釜体6之间设有密封条23，所述釜体6底部设有换热器12，所述热空气循环系统包括热泵10和连接管，所述热泵10通过连接管连接釜体6，所述电控系统分别与所述换热器12和所述热泵10连接，以控制釜体6内的温度和气压。电控系统分别与压力传感器和温度传感器连接，压力传感器和温度传感器设在釜体内，电控系统通过压力传感器和温度传感器传来的的感应信号调节釜体内的温度和气压。电控系统包括控制面板17、电控器18、温度控制器19、压力变送器20，所述电控器18、温度控制器19、压力变送器20分别连接热泵10、温度传感器16和压力传感器15，温度控制器19、压力变送器20通过温度传感器16和压力传感器15传送的感应信号影响电控器18，然后电控器18控制通过热泵10和换热器12的电流强度以达到将釜体6内温度和气压维持在设定值范围内。与热泵10构成的空气循环系统的连接管包括排气管8、进气管11和回气管21，进气管11连接热泵10和釜体6底部之间，进气管11上设有进气阀13，回气管21 —端连接釜体6上部，另一端接入热泵10，排气管8连接热泵10，其上设有排气阀7。在上述基础上，釜体6与回气管21的连接处增加了降低气流速度、防止釜体内物料被气流带走的回气槽22，回气槽22出口与回气管21连接。优选地，所述釜盖5上设有温度计1、安全阀2、放空阀3、压力表4等，温度计1、压力表4用于实时监测釜体6内的温度和气压，安全阀2用于防止釜体6内气压过高，放空阀3用于釜体6内的多余的气体。在釜体6的底部、换热器12上部设有一个假底孔板14，假底孔板14上设有筛孔，筛孔用于换热器12加热的空气的流通，假底孔板14上放置待加工食品。本发明的工作原理和过程是:使用时先人工打开放空阀3，然后通过控制面板17启动预热按钮，将预热温度设定为需要的温度(设定范围O —100度)，温度控制器16根据设定的预热值和釜体6内的温度传感器16测的釜体6内的实际温度数据，给电控器18输出启动换热器12和热泵10电信号，电控器18启动热泵10和换热器工作，待釜体6内温度达到预热设定值时，温度控制器19根据温度传感器16的信号给电控器18输出停止换热器12和热泵10工作电信号，同时预热信号灯闪烁，蜂鸣器鸣声提示预热完成(预热的目的是防止釜壁低温下会产生冷凝水，影响食品加工)。人工检查放空阀3无气体排出，且压力表
4显示压力为OKPa，即可打开釜盖5，将待加工食品放入釜体6内，盖上釜盖5，根据食品的不同加工要求分别选择:膨化、干蒸、焙烘或烘干操作按钮。
膨化过程:根据被加工食品的种类和数量设定膨化加热时间、膨化加热温度、膨化时间和膨化压力(即真空度)。选择膨化操作后，食品在设定的膨化温度和膨化加热时间条件下被加热，热空气首先将食品表面的水份气化带走，食品表面硬化，防止原汁流失，继而将食品加热到所需的条件。然后打开排气阀，关闭放空阀和热空气阀，热泵将釜体内的气体排出，达到设定的膨化时间和膨化压力(真空度)，由于釜体内压力降低，食品内部水份被气化造成食品膨胀，从而达到膨化效果。膨化加热时间保证被加热物料达到膨化温度，膨化时间和膨化压力保证达到膨化温度的物料达到不同的膨化效果。膨化参数设置范围:膨化加热时间:0— 999分钟，膨化加热温度:0— 400度，膨化时间:0 — 99分钟，膨化压力(真空度):-800—OKPa0干蒸过程:根据被干蒸食品的种类和数量设定干蒸温度和时间，干蒸参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，干蒸温度:0 —150度。干蒸时，首先人工打开放空阀3，然后在控制面板17上选择干蒸操作按钮，电控器18根据设定的参数开启热空气阀延时O — 30秒启动热泵和换热器，热空气经换热器12被送入釜体6内，对食品进行加热并带走带走食品表面和内部的水份。由于水份蒸发和空气受热膨胀，多余的气体由放空阀3和安全阀2及时排出，釜内压力趋于常压，根据设定的参数，釜体6内食品经过一定时间循环加热，食品被熟化，水份也达到制作要求，根据时间和温度设定，电控器18控制热泵10和换热器12停止工作，延时O — 90秒，压力传感器15测的釜内6压力恢复到常压，干蒸指示灯闪烁，蜂鸣器鸣声提示干蒸工作完成。人工检查放空阀3无气体排出，即可打开釜盖5，取出干蒸食品。焙烘过程:根据被焙烘食品的种类和数量设定焙烘温度和时间，焙烘参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，焙烘温度:0— 400度。焙烘时，首先人工打开放空阀3，然后在控制面板17上选择焙烘操作按钮，电控器18根据设定的参数开启热空气阀延时O — 30秒启动热泵10和换热器12，热空气经换热器12被送入釜体6内，对食品进行加热并带走带走食品表面和内部的水份。由于水份蒸发和空气受热膨胀，多余的气体由放空阀3和安全阀2及时排出，釜体6内压力趋于常压，根据设定的参数，釜体6内食品经过一定时间加热，食品被高温空气焙烘到预定效果，达到制作要求后，根据参数设定，电控器18停止热泵10和换热器12工作，延时O—90秒，压力传感器15测的釜内压力恢复到常压，干蒸指示灯闪烁，蜂鸣器鸣声提示干蒸工作完成。人工检查放空阀3无气体排出，即可打开釜盖5，取出焙烘食品。烘干过程:根据被干燥食品的种类和数量设定干燥温度和时间，干燥参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，干燥温度:0 — 80度。干燥时，首先人工打开放空阀3，然后在控制面板17上选择干燥操作按钮，电控器18根据设定的参数开启热空气阀，延时O—30秒启动热泵10和换热器12，热空气经换热器12被送入釜体6内，对食品进行加热并带走带走食品表面和内部的水份。由于水份蒸发和空气受热膨胀，多余的气体由放空阀3和安全阀2及时排出，釜体6内压力趋于常压，根据设定的参数，釜体6内食品经过低温加热，食品被流动空气干燥到预定效果，达到制作要求后，热泵10和换热器12停止工作，延时O—90秒，压力传感器15测的釜体6内压力恢复到常压，干蒸指示灯闪烁，蜂鸣器鸣声提示干燥工作完成。人工检查放空阀3无气体排出，即可打开釜盖5，取出干燥食品。
权利要求
1.一种多功能食品加工一体机，其特征在于:所述食品加工一体机包括釜盖(5)、釜体(6)、釜体支架(9)、热空气循环系统和电控系统，所述釜体(6)底部设有换热器(12)，所述热空气循环系统包括热泵(10)和连接管，所述热泵(10)通过连接管连接釜体(6)，所述电控系统分别与所述换热器(12)和所述热泵(10)连接，电控系统通过控制换热器(12)和热泵(10)的工作实现控制釜体(6)内的温度和气压。
2.根据权利要求1所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述釜体(6)上设有感应釜体(6)内部压力和温度的压力传感器(15)和温度传感器(16)，所述压力传感器(15)和温度传感器(16)分别与电控系统连接。
3.根据权利要求2所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述电控系统包括控制面板(17)、电控器(18)、温度控制器(19)、压力变送器(20)，所述电控器(18)、温度控制器(19)、压力变送器(20)分别连接热泵(10)、温度传感器(16)和压力传感器(15)，电控器(18)根据感应信号控制通过热泵(10)和换热器(12)的电流强度。
4.根据权利要求1或2或3所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述连接管包括排气管(8)、进气管(11)和回气管(21)，进气管(11)连接在热泵(10)和釜体(6)底部之间，进气管(11)上设有进气阀(13)，回气管(21)—端连接釜体(6)上部，另一端接入热泵(10)，排气管(8)连接热泵(10)，其上设有排气阀(7)。
5.根据权利要求4所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述釜体(6)与回气管(21)的连接处设有回气槽(22)。
6.根据权利要求4所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述釜盖(5)上设有温度计(I)、安全阀(2)、放空阀(3)、压力表(4)。
7.根据权利要求4所述的多功能食品加工一体机，其特征在于:所述釜体(6)的底部、换热器(12)上方设有假底孔板(14)，假底孔板(14)上设有筛孔。
8.一种利用权利要求1-7所述的多功能食品加工一体机的使用方法，其特征在于:采用温度、压力可调控的流动气体加热方式对食品进行加工，通过对热传导气体温度和压力准确控制，实现食品的膨化、干蒸、焙烘及烘干工艺。
9.根据权利要求8所述的多功能食品加工一体机的使用方法，其特征在于:具体的采用以下操作步骤: 1)人工打开放空阀(3)，然后通过控制面板(17)启动预热按钮，预热温度设定范围O—100 度。
2)人工检查放空阀(3)无气体排出，且压力表显示压力为OKPa，即可打开釜盖(5)，将待加工食品放入釜体(6)内，盖上釜盖(5)，根据食品的不同加工要求分别选择:膨化、干蒸、焙烘或烘干操作按钮。
3)根据食品不同的加工要求，其参数设置和操作步骤分别如下: 膨化过程:根据被加工食品的种类和数量设定膨化加热时间、膨化加热温度、膨化时间和膨化压力，膨化加热时间:0— 999分钟，膨化加热温度:0— 400度，膨化时间:0 — 99分钟，膨化压力:-800— OKPa，然后打开排气阀(7)，关闭放空阀(3)和热空气阀，通过热泵(10)将釜体(6)内的气体排出，打开釜盖(5)，取出膨化食品即可。
干蒸过程:根据被干蒸食品的种类和数量设定干蒸温度和时间，干蒸参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，干蒸温度:0 —150度，延时O — 30秒启动热泵(10)和换热器(12)，釜内压力趋于常压，延时O — 90秒，人工检查放空阀(3)无气体排出，即可打开釜盖(5)，取出干蒸食品。
焙烘过程:根据被焙烘食品的种类和数量设定焙烘温度和时间，焙烘参数设置范围:加热时间:0— 999分钟，焙烘温度:0— 400度，延时O — 30秒启动热泵和换热器，釜内压力趋于常压，达到制作要求后，热泵(10)和换热器(12)停止工作，延时O — 90秒，釜体(6)内压力恢复到常压，人工检查放空阀(3)无气体排出，即可打开釜盖(5)，取出焙烘食品。
烘干过程:根据被干燥食品的种类和数量设定干燥温度和时间，干燥参数设置范围:加热时间:0—999分钟，干燥温度:0—80度，延时O — 30秒启动热泵和换热器，釜内压力趋于常压，达到制作要求后，热泵(10)和换热器(12)停止工作，延时O — 90秒，人工检查放空阀(3)无气体排出，即可 打开釜盖(5)，取出干燥食品。
全文摘要
本发明公开了一种多功能食品加工一体机及其使用方法，属于食品加工设备领域。食品加工一体机包括釜盖、釜体、釜体支架、热空气循环系统和电控系统，所述釜体底部设有换热器，所述热空气循环系统包括热泵和连接管，所述热泵通过连接管连接釜体，所述电控系统分别与所述换热器和所述热泵连接，电控系统通过控制换热器和热泵实现自动化控制釜体内的温度和气压。通过本发明提供的多功能食品加工一体机及其使用方法，能够在一机上实现食品的膨化、干蒸、焙烘、烘干加工工艺。
文档编号A47J44/00GK103110370SQ20131004142
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者闫振和, 李宗瑞, 李世平, 李宗勇, 尹德祥, 赵国连, 韩磊善, 范圣刚, 卢龙 申请人:连云港丰元生物工程有限公司