本发明属于食品加工领域,尤其涉及一种流质食品加工设备。
背景技术:
在胶体状流质食品或其他工业产品中,在均质匀料过程中添加定量的细小气泡,在特定情况下会体现出独特的价值和作用,下面举例说明:
背景1,较高温度熔化状态的糖液呈胶体或膏体流动状,糖液在匀料或者在匀入添加剂过程中,若在其糖液中均匀注入细小气泡,在糖液常温凝结状态下气泡会保留在其糖块内部,特别是透明状的糖块,其内部的均匀气泡会显得晶莹剔透,使糖块外观新颖好看,同时由于气泡的加入,降低了单位体积的质量,还具有节省材料、降低运输成本的效果,同时还具有提升口感的效果,将含有气泡的硬质糖果加入泡茶水或奶茶中时,由于整体密度较低,糖块会迅速呈漂浮状态,不容易粘连在杯底。
本技术需要解决的问题是,需要保证在流动的胶体浆液中,在始终充分混匀的状态下均匀注入定量的细小气泡,并且需要保证很好的一致性。
技术实现要素:
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种气泡注入一致性好的一种流质食品加工设备。
技术方案:为实现上述目的,本发明的一种流质食品加工设备,包括设备底座、顶台、侧墙、搅拌容器、进料斗和导料管;
水平姿态的所述顶台通过侧墙支撑设置于所述底座上方;所述搅拌容器的外壁通过两横向支撑柱支撑固定连接于所述侧墙上;所述进料斗固定设置于所述顶台,所述进料斗出料端通过所述导料管与所述搅拌容器的进料端连接。
进一步的,所述搅拌容器的搅拌腔中还同轴心可旋转设置有搅拌充气转子,所述搅拌充气转子内部设置有气囊容腔,所述气囊容腔中设置有弹性储气囊;所述设备底座上还包括抽气装置,所述抽气装置可抽取所述气囊容腔中的空气。
进一步的,所述搅拌充气转子的顶部同轴心设置有负压公接头,所述负压公接头呈尖端朝上的锥柱结构,搅拌充气转子的抽气通道从所述负压公接头顶端穿出;
所述负压公接头上方还同轴心设置有负压母接头,所述负压母接头为粗端朝下的锥形扩口结构,且负压母接头与所述负压公接头相互配套;
所述顶台下侧固定设置有第一液压座,所述第一液压座下端安装有第一升降液压推杆,所述负压母接头固定安装于所述第一升降液压推杆下端;第一升降液压推杆可驱动所述负压母接头向下位移至与所述负压公接头紧密对接导通;
所述负压母接头的上端导通第一升降液压推杆中的第一导气通道,所述第一升降液压推杆侧壁垂直固定设置有导气接头,所述导气接头与所述第一导气通道导通;
所述抽气装置包括抽气柱筒、抽气柱塞、导气软管;所述抽气柱筒为上端开口的柱筒结构,所述抽气柱筒安装于所述设备底座上,所述抽气柱塞活动设置于所述抽气柱筒的抽气腔中,抽气柱塞向上位移使抽气腔形成负压;所述抽气腔下端设置有环台,所述环台所围合的底腔导通连接导气软管的一端,所述导气软管的另一端导通连接所述导气接头导通连接;
还包括第二升降液压推杆和第二液压缸座;所述第二液压缸座安装于所述顶台底部,所述第二升降液压推杆安装于所述第二液压缸座上,所述第二升降液压推杆驱动连接所述抽气柱塞,所述第二升降液压推杆可驱动连接所述抽气柱塞上下位移。
进一步的,所述抽气柱塞上竖向贯穿设置有单向阀孔,所述单向阀孔中设置有单向阀,所述单向阀的导通方向为竖直向上。
进一步的,还包括转轴和电机;所述转轴的上端可转动穿设入所述搅拌容器的搅拌腔中,且所述转轴上端与所述搅拌充气转子同轴心固定连接;所述转轴下端连接驱动电机,所述驱动电机驱动所述转轴并带动所述搅拌充气转子沿沿轴线旋转,所述搅拌容器的底部还连接有出料管。
进一步的,所述搅拌充气转子包括气囊容纳柱和旋转盘;所述气囊容纳柱为与所述搅拌腔同轴心的刚性空心柱体结构;所述气囊容纳柱的底部同轴心固定连接所述转轴的上端,所述气囊容纳柱的上端固定连接所述旋转盘;所述旋转盘为外径大于所述气囊容纳柱外径的盘形回转体结构;且所述旋转盘外缘与所述搅拌容器内壁之间具有进料间隙.;所述气囊容纳柱的外壁沿轴线方向等距设置有三组搅拌叶片,每组搅拌叶片包括若干沿气囊容纳柱轴线呈圆周阵列的叶片,每片叶片均为竖向姿态的矩形片结构,且每片叶片上呈矩形阵列设置若干镂空孔;
所述旋转盘底部竖向固定设置有若干硬质搅拌悬挂柱,各搅拌悬挂柱底端于所述搅拌腔腔底间距设置,若干搅拌悬挂柱由若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱组成;若干内圈搅拌悬挂柱沿所述气囊容纳柱轴线呈圆周阵列分布,且每两相邻叶片之间的中部具有一根内圈搅拌悬挂柱;所述外圈搅拌悬挂柱沿所述气囊容纳柱轴线呈圆周阵列分布,且各所述外圈搅拌悬挂柱分布于所述旋转盘底部轮廓边缘;
所述气囊容纳柱内部设置有柱形气囊容腔,所述气囊容腔中设置有弹性储气囊,所述气囊容腔顶部设置有气囊进气嘴,所述气囊进气嘴的下端与所述弹性储气囊的气嘴导通连接;所述旋转盘中还设置有第一导气腔,所述气囊进气嘴上端导通所述第一导气腔;
每根所述内圈搅拌悬挂柱的内部沿轴线设置有第一导气通道,各所述第一导气通道上端共同导通所述第一导气腔,各所述第一导气通道下端从所对应的内圈搅拌悬挂柱的底端穿出;
每根所述外圈搅拌悬挂柱的内部沿轴线设置有第二导气通道,各所述第二导气通道上端共同导通所述第一导气腔,各所述第二导气通道下端从所对应的外圈搅拌悬挂柱的底端穿出;
所述旋转盘内部还设置有第二导气腔,所述第二导气腔位于所述第一导气腔正上方;还包括连通管,所述连通管竖向穿过所述第一导气腔,且所述连通管两端分别导通气囊容腔和第二导气腔,所述第二导气腔顶端同轴心导通连接有所述抽气通道;
所述旋转盘顶面为锥壁结构;所述锥壁上侧为进料腔;所述转轴穿过搅拌容器的容器底.的穿过孔.处设置有密封圈;
三组搅拌叶片中靠近容器底.一组的搅拌叶片上的叶片所在高度低于所述内圈搅拌悬挂柱和外圈搅拌悬挂柱的底端所在高度。
进一步的,一种流质食品加工设备的充气与搅拌方法:初始状态时搅拌腔为空腔无食品状态,首先关闭出料管上的阀门使出料管为堵塞状态,然后将部分流质食品下料至进料腔中,进而下料腔中的流质液体通过进料间隙.下漏至旋转盘下方的搅拌腔中,直至搅拌腔中的液面上升至淹没三组搅拌叶片中靠近容器底.一组的搅拌叶片上的叶片,且搅拌腔中的液面离外圈搅拌悬挂柱的底端所在高度还差五至十厘米时停止下料,此时选择性向进料腔中加入添加剂或配料剂等物质,然后启动驱动电机使整个搅拌充气转子开始旋转,进而三组搅拌叶片中靠近容器底.一组的搅拌叶片对其搅拌腔中的流质食品进行预搅拌,使添加剂或配料剂与流质食品充分融合,然后控制驱动电机停止转动;然后驱动负压母接头向下位移至与所述负压公接头对接导通,此时启动负压装置,使负压吸气管连续抽走第二导气腔中的空气,进而通过连通管连续抽走气囊容腔中的空气,使气囊容腔形成负压,此时由于内圈搅拌悬挂柱和外圈搅拌悬挂柱的底端还没有浸入液体中,此时第一导气腔通过第一导气通道和第二导气通道与外界空气还处于导通状态,因此弹性储气囊中的气体还始终处于环境大气压状态,由于气囊容腔形成负压,在压力差作用下,此时弹性储气囊开始逐渐膨胀,直至弹性储气囊膨胀至充满气囊容腔,此时由于气囊容腔的空间限制,弹性储气囊停止膨胀,此时向搅拌腔中继续连续下料流质食品,直至搅拌腔中的液面到达并浸没整个气囊容纳柱,此时驱动负压母接头向上位移直至与负压公接头相脱离,然后迅速启动驱动电机使整个搅拌充气转子开始旋转,由于负压母接头与负压公接头已经相互脱离,此时气囊容腔由负压状态迅速恢复环境大气压,而弹性储气囊由于已经为膨胀状态,此时弹性储气囊在其自身弹性收缩作用使弹性储气囊内腔形成高于环境大气压的正压,因而弹性储气囊内腔中的气体经过第一导气腔压入到第一导气通道和第二导气通道中,然后连续从若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱的底端以细小的气泡形式连续冒出,与此同时三组搅拌叶片配合若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱对整个搅拌腔中的流质食品进行搅拌,若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱配合带镂空孔的叶片在降低搅拌阻力的同时还进一步提高了搅动强度和均匀程度,由于是偏粘稠状的流质食品,因此从若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱的底端连续冒出的细小气泡不会迅速上浮,而是在若干内圈搅拌悬挂柱和若干外圈搅拌悬挂柱配合带镂空孔的叶片的搅拌下均匀分布于整个流质食品中,当弹性储气囊收缩至一定程度后弹性储气囊的收缩力开始疲软,直至不在挤出气体,此时整个搅拌腔中的注气量也刚好达到预设值;此时驱动电机继续搅拌一端时间后停止转动,实现一个搅拌及充气周期。
有益效果:本发明的结构简单,保证在流动的胶体浆液中,在始终充分混匀的状态下均匀注入定量的细小气泡;采用弹性储气囊结构,每次在负压作用下弹性储气囊每次膨胀的程度始终保持一致,进而使这次弹性储气囊放出的气量都是一致的,提高每个工作周期的一致性。
附图说明
附图1为本发明整体第一示意图;
附图2为本发明整体第二示意图;
附图3为本发明整体第三示意图;
附图4为本发明整体第四示意图;
附图5为抽气装置内部结构示意图;
附图6为附图5负压母接头处的局部示意图;
附图7为搅拌容器的整体正剖示意图;
附图8为附图7的标号11处局部示意图;
附图9为搅拌容器立体剖视图;
附图10为搅拌充气转子仰视图;
附图11搅拌充气转子整体立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至11所示的一种流质食品加工设备,包括设备底座55、顶台51、侧墙56、搅拌容器4、进料斗50和导料管57;
水平姿态的所述顶台51通过侧墙56支撑设置于所述底座上方;所述搅拌容器4的外壁通过两横向支撑柱69支撑固定连接于所述侧墙56上;所述进料斗50固定设置于所述顶台51,所述进料斗50出料端通过所述导料管57与所述搅拌容器4的进料端连接。
所述搅拌容器4的搅拌腔10中还同轴心可旋转设置有搅拌充气转子,所述搅拌充气转子内部设置有气囊容腔6,所述气囊容腔6中设置有弹性储气囊27;所述设备底座55上还包括抽气装置,所述抽气装置可抽取所述气囊容腔6中的空气。
所述搅拌充气转子的顶部同轴心设置有负压公接头16,所述负压公接头16呈尖端朝上的锥柱结构,搅拌充气转子的抽气通道12从所述负压公接头16顶端穿出;
所述负压公接头16上方还同轴心设置有负压母接头17,所述负压母接头17为粗端朝下的锥形扩口结构,且负压母接头17与所述负压公接头16相互配套;
所述顶台51下侧固定设置有第一液压座58,所述第一液压座58下端安装有第一升降液压推杆60,所述负压母接头17固定安装于所述第一升降液压推杆60下端;第一升降液压推杆60可驱动所述负压母接头17向下位移至与所述负压公接头16紧密对接导通;
所述负压母接头17的上端导通第一升降液压推杆60中的第一导气通道62,所述第一升降液压推杆60侧壁垂直固定设置有导气接头61,所述导气接头61与所述第一导气通道62导通;
所述抽气装置包括抽气柱筒54、抽气柱塞63、导气软管59;所述抽气柱筒54为上端开口的柱筒结构,所述抽气柱筒54安装于所述设备底座55上,所述抽气柱塞63活动设置于所述抽气柱筒54的抽气腔64中,抽气柱塞63向上位移使抽气腔64形成负压,进而形成抽气的效果;所述抽气腔64下端设置有环台65,所述环台65所围合的底腔66导通连接导气软管59的一端,所述导气软管59的另一端导通连接所述导气接头61导通连接;
还包括第二升降液压推杆53和第二液压缸座52;所述第二液压缸座52安装于所述顶台51底部,所述第二升降液压推杆53安装于所述第二液压缸座52上,所述第二升降液压推杆53驱动连接所述抽气柱塞63,所述第二升降液压推杆53可驱动连接所述抽气柱塞63上下位移,向上位移抽气柱塞63实现负压抽气的效果,所述抽气柱塞63上竖向贯穿设置有单向阀孔67,所述单向阀孔67中设置有单向阀68,所述单向阀67的导通方向为竖直向上,该单向阀结构防止该装置,在抽气柱塞63向下运动时出现压缩气体,进而产生增压的情况。
还包括转轴7和电机70;所述转轴7的上端可转动穿设入所述搅拌容器4的搅拌腔10中,且所述转轴7上端与所述搅拌充气转子同轴心固定连接;所述转轴7下端连接驱动电机,所述驱动电机驱动所述转轴7并带动所述搅拌充气转子沿沿轴线旋转,所述搅拌容器4的底部还连接有出料管5。
所述搅拌充气转子包括气囊容纳柱9和旋转盘21;所述气囊容纳柱9为与所述搅拌腔10同轴心的刚性空心柱体结构;所述气囊容纳柱9的底部同轴心固定连接所述转轴7的上端,所述气囊容纳柱9的上端固定连接所述旋转盘21;所述旋转盘21为外径大于所述气囊容纳柱9外径的盘形回转体结构;且所述旋转盘21外缘与所述搅拌容器4内壁之间具有进料间隙21.5;所述气囊容纳柱9的外壁沿轴线方向等距设置有三组搅拌叶片,每组搅拌叶片包括若干沿气囊容纳柱9轴线呈圆周阵列的叶片8,每片叶片8均为竖向姿态的矩形片结构,且每片叶片8上呈矩形阵列设置若干镂空孔28;镂空孔28在起到一定的降低阻力的作用的同时还使液体透过镂空孔28发生胶体剪切现象,提高其混合的细腻程度。
所述旋转盘21底部竖向固定设置有若干硬质搅拌悬挂柱,各搅拌悬挂柱底端于所述搅拌腔10腔底间距设置,若干搅拌悬挂柱由若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3组成;若干内圈搅拌悬挂柱22沿所述气囊容纳柱9轴线呈圆周阵列分布,且每两相邻叶片8之间的中部具有一根内圈搅拌悬挂柱22;所述外圈搅拌悬挂柱3沿所述气囊容纳柱9轴线呈圆周阵列分布,且各所述外圈搅拌悬挂柱3分布于所述旋转盘21底部轮廓边缘;
所述气囊容纳柱9内部设置有柱形气囊容腔6,所述气囊容腔6中设置有弹性储气囊27,所述气囊容腔6顶部设置有气囊进气嘴26,所述气囊进气嘴26的下端与所述弹性储气囊27的气嘴导通连接;所述旋转盘21中还设置有第一导气腔20,所述气囊进气嘴26上端导通所述第一导气腔20;
每根所述内圈搅拌悬挂柱22的内部沿轴线设置有第一导气通道24,各所述第一导气通道24上端共同导通所述第一导气腔20,各所述第一导气通道24下端从所对应的内圈搅拌悬挂柱22的底端穿出;
每根所述外圈搅拌悬挂柱3的内部沿轴线设置有第二导气通道25,各所述第二导气通道25上端共同导通所述第一导气腔20,各所述第二导气通道25下端从所对应的外圈搅拌悬挂柱3的底端穿出;
所述旋转盘21内部还设置有第二导气腔23,所述第二导气腔23位于所述第一导气腔20正上方;还包括连通管19,所述连通管19竖向穿过所述第一导气腔20,且所述连通管19两端分别导通气囊容腔6和第二导气腔23,所述第二导气腔23顶端同轴心导通连接有所述抽气通道12;
所述旋转盘21顶面为锥壁15结构;所述锥壁15上侧为进料腔14;所述转轴7穿过搅拌容器4的容器底4.1的穿过孔4.2处设置有密封圈;
三组搅拌叶片中靠近容器底4.1一组的搅拌叶片上的叶片8所在高度低于所述内圈搅拌悬挂柱22和外圈搅拌悬挂柱3的底端所在高度。
本方案的方法、过程、原理以及技术进步整理如下:
初始状态时搅拌腔10为空腔无食品状态,首先关闭出料管5上的阀门使出料管为堵塞状态,然后将部分流质食品下料至进料腔14中,进而下料腔14中的流质液体通过进料间隙21.5下漏至旋转盘21下方的搅拌腔10中,直至搅拌腔10中的液面上升至淹没三组搅拌叶片中靠近容器底4.1一组的搅拌叶片上的叶片8,且搅拌腔10中的液面离外圈搅拌悬挂柱3的底端所在高度还差五至十厘米时停止下料,此时选择性向进料腔14中加入添加剂或配料剂等物质,然后启动驱动电机使整个搅拌充气转子开始旋转,进而三组搅拌叶片中靠近容器底4.1一组的搅拌叶片对其搅拌腔10中的流质食品进行预搅拌,使添加剂或配料剂与流质食品充分融合,然后控制驱动电机停止转动;然后驱动负压母接头17向下位移至与所述负压公接头16对接导通,此时启动负压装置,使负压吸气管18连续抽走第二导气腔23中的空气,进而通过连通管19连续抽走气囊容腔6中的空气,使气囊容腔6形成负压,此时由于内圈搅拌悬挂柱22和外圈搅拌悬挂柱3的底端还没有浸入液体中,此时第一导气腔20通过第一导气通道24和第二导气通道25与外界空气还处于导通状态,因此弹性储气囊27中的气体还始终处于环境大气压状态,由于气囊容腔6形成负压,在压力差作用下,此时弹性储气囊27开始逐渐膨胀,直至弹性储气囊27膨胀至充满气囊容腔6,此时由于气囊容腔6的空间限制,弹性储气囊27停止膨胀,此时向搅拌腔10中继续连续下料流质食品,直至搅拌腔10中的液面到达并浸没整个气囊容纳柱9,此时驱动负压母接头17向上位移直至与负压公接头16相脱离,然后迅速启动驱动电机使整个搅拌充气转子开始旋转,由于负压母接头17与负压公接头16已经相互脱离,此时气囊容腔6由负压状态迅速恢复环境大气压,而弹性储气囊27由于已经为膨胀状态,此时弹性储气囊27在其自身弹性收缩作用使弹性储气囊27内腔形成高于环境大气压的正压,因而弹性储气囊27内腔中的气体经过第一导气腔20压入到第一导气通道24和第二导气通道25中,然后连续从若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3的底端以细小的气泡形式连续冒出,与此同时三组搅拌叶片配合若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3对整个搅拌腔10中的流质食品进行搅拌,若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3配合带镂空孔28的叶片8在降低搅拌阻力的同时还进一步提高了搅动强度和均匀程度,由于是偏粘稠状的流质食品,因此从若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3的底端连续冒出的细小气泡不会迅速上浮,而是在若干内圈搅拌悬挂柱22和若干外圈搅拌悬挂柱3配合带镂空孔28的叶片8的搅拌下均匀分布于整个流质食品中,当弹性储气囊27收缩至一定程度后弹性储气囊27的收缩力开始疲软,直至不在挤出气体,此时整个搅拌腔10中的注气量也刚好达到预设值;此时驱动电机继续搅拌一端时间后停止转动,实现一个搅拌及充气周期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。