一种木耳菌包生产设备及生产工艺的制作方法

本发明涉及木耳生产技术领域，尤其是涉及一种木耳菌包生产设备及生产工艺。

背景技术：

木耳又叫云耳、桑耳，是我国重要的食用菌，有广泛的自然分布和人工栽培。木耳质地柔软，口感细嫩，味道鲜美，风味特殊，而且富含蛋白质、脂肪、糖类及多种维生素和矿物质，有很高的营养价值，现代营养学家盛赞其为“素中之荤”。木耳的营养价值可与动物性食物相媲美，含有及其丰富的铁、维生素k等营养元素，并且是一种药补类食材，具有抗凝血作用、抗血小板聚集作用等功效。

过去很长一段时间，木耳的生产主要依靠人工培植，从培植所需的菌包、对菌包进行注菌、注菌后的照料养殖等等步骤，均依靠人工进行手把手完成，劳动量巨大，费时费力，针对这一情况，一些自动化生产机器应运而生，如现在已有全自动的装包机、自动接种机、菌包灭菌器等等产品得到普及应用。但是在实际使用中，由于存在产量浮动较大、产线物料转运不够快速及时等问题，在使用现有设备的过程中面临着突出的能耗浪费、物料转运时的污染等问题；此外还包括以下具体的问题：如我们在使用搅拌设备时长期存在底部物料沉积导致搅拌不均匀的问题；使用脉动真空灭菌器时不管产量大小均需开启整台设备，而一旦开机便是满负荷运行，使得蒸汽消耗、真空泵能耗无法下降，不利于节能减排，也不符合精益生产的要求。因此我们针对以上多个问题提出针对性的改进，以进一步完善生产线，改进生产设备，适应大批量和小产量下的生产需求，有效的减少能耗与排放的同时，加快了生产效率，提高了生产质量。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种木耳菌包生产设备，本发明采用的技术方案是：一种木耳菌包生产设备，包括培养原料搅拌机、自动装包机、菌包冷却室、接种机和培养室，所述培养原料搅拌机包括主搅拌机构和辅搅拌机构，所述主搅拌机构设置在辅搅拌机构上方，主搅拌机构包括主轴和间距设置在主轴上的搅拌叶片，主轴位于搅拌叶片间隔处连接有凸轮，凸轮下方连接有可进行上下搅拌的辅搅拌机构；所述培养原料搅拌机后接旋料输送机将混合搅拌均匀的原料输送到自动装包机进行装料、套袋、插帮、窝口等操作，并将菌包装到运送框内，随后由快速搬运车搬运到脉动真空灭菌器内，所述快速搬运车包括车体框架，车体框架内设置有多层可阶段式调整安装高度的置物层以满足不同高度的运送框的输送，每层置物层均设置有推料装置将深处的运送框进行推出辅助下料，车体框架底部设置有重型万向轮并配合推手进行推移送料；所述脉动真空灭菌器通过中间隔板将灭菌室进行分区，每一分区灭菌室均可独立控制蒸汽通断与真空状态；经过灭菌的物料又通过快速搬运车运送到菌包冷却室进行冷却，菌包冷却室后接接种机，接种后由快速搬运车运送至培养室进行培养。

进一步的，所述辅助搅拌机构包括限位滚轮，限位滚轮与凸轮滚动连接，限位滚轮设置在连接轴的顶端，连接轴位于限位滚轮下方设置有挡板，挡板下方设置有支撑杆，所述连接轴活动穿插设置在支撑杆内，支撑杆两端连接在搅拌箱体的内壁上，连接轴的底端连接有升降搅拌件。

进一步的，所述升降搅拌件为上部开口的框式结构，连接轴连接在升降搅拌件的底板上，且其底板上开设有多个通孔；所述限位滚轮的滚轮边缘为向内凹槽式结构，该凹槽宽度可容纳凸轮，使得凸轮在转动的过程中与限位滚轮时刻保持接触。

进一步的，所述车体框架由底框和立柱构成，车体框架前部外接插销式安装的密封门，所述立柱外侧开设有限位安装槽供置物层进行安装，所述置物层包括两侧设置的边框，两侧边框中间连接有滚轴以放置运送框；所述限位安装槽内设置有阶梯槽，阶梯槽内设置有边框的安装柱以将边框进行卡位安装，每一级阶梯槽均设置有限位挡块以对安装柱进行卡位。

进一步的，所述推料装置设置在快速搬运车的框架侧壁的滑动窗口处，推料装置包括连接块，连接块分两侧设置在框架侧壁上，连接块中间连接有滑杆，滑杆上设置有滑块，滑块与框架侧壁后侧的连接块中间设置有限位弹簧，滑块上连接有连接杆，连接杆另一端连接有推板。

进一步的，所述连接杆为l形结构，其较长的一段伸入车体框架内部并在尾端连接有推板，且其较长的一段的长度为滑杆长度的四分之一；所述推板的高度小于上下两块限位安装槽的最短间距。

进一步的，所述脉动真空灭菌器每一个分区的顶部均设置有顶部隔板，顶部隔板上开设有第一蒸汽出口，顶部隔板上方设置有锥形顶板，锥形顶板为倒锥形，且其顶点向下以使蒸汽冷凝水珠汇集滑下；所述脉动真空灭菌器的每一个分区均设置有空气出口，空气出口通过抽真空管与真空泵相连通且连通处均设置有真空阀门；所述脉动真空灭菌器每一个分区的底部均设置有底部隔板，底部隔板上开设有第二蒸汽出口，底部隔板下方布置有蒸汽散发管，各条蒸汽散发管均连通于蒸汽主管道且连通处均设置有蒸汽阀门，蒸汽主管道与外部锅炉相连通。

进一步的，所述中间隔板内布置有下水管，下水管顶部开口且开口对准锥形顶板下端的顶点；下水管下端分别与小型蒸汽发生器相连通，小型蒸汽发生器布置在脉动真空灭菌器每一个分区的底部隔板下方，且各个小型蒸汽发生器的蒸汽出口均与底部隔板上的第二蒸汽出口相连通。

另外，本发明还公布了一种木耳菌包生产工艺，包括以下步骤：

a、原料搅拌：准备好各种原料投入培养原料搅拌机内进行搅拌，视产量在一级培养原料搅拌机后接多级培养原料搅拌机以使原料得到充分的搅拌，搅拌均匀的原料通过旋料输送机输送到自动装包机，其中旋料输送机采用行业常用的双螺旋输送机；

b、装包：采用目前普遍使用的全自动装包机，完成套袋、装料、窝口、插棒等工序，且能将菌包装入运送框内，通过快速搬运车将运送框转运到脉动真空灭菌器；

c、灭菌：视产量开启脉动真空灭菌器的灭菌室并通过真空阀门和蒸汽阀门实现各区的控制，灭完菌的物料再通过快速搬运车转运至菌包冷却室；

d、冷却：每批物料进入菌包冷却室之前，均需对菌包冷却室进行净化，以防止杂菌进入菌包内；

e、接种：完成冷却的物料再通过快速搬运车转运至接种机，接种机每次使用前均需进行清洗消毒；

f、培养：完成接种后将物料码放到托盘上并转运至培养室进行培养即可。

进一步的，所述步骤d中菌包冷却室的净化先采用外循环将灭完菌的物料产生的热气排出冷却室，待菌包冷却室内的温度降到30℃以下时，启动制冷机组，进行内循环并最终完成冷却。

本发明的有益效果：

本发明针对现有设备较为粗放的能耗管理，生产转运过程不够快速及时，以及长期存在的一些问题点进行了多项有益的改进，具体包括：

1、针对原料搅拌机长期存在底部物料沉积，搅拌不够均匀的问题，通过改进搅拌机内部结构，设计主搅拌机构与辅搅拌机构相配合，主搅拌机构主要进行搅拌，同时带动辅搅拌机构进行上下升降搅动底部物料，使得全部物料得到充分的搅拌，大大提高了搅拌的质量；同时辅搅拌机构无需额外的电机驱动，避免了能耗的增加。

2、针对生产转运过程中运送的不够快速及时，下料操作缓慢，特别是当运送框较多累积到搬运车深处时还需较麻烦的伸入内部进行搬运下料，通过在搬运车上设置推料机构，当运送框堆积到深处时将推料机构的推板进行推移到底，此时限位弹簧被压缩，给予推板一定的反弹的推力，于是当进行出料时，外部的运送框一层一层被取出的同时，推板也会将内部的运送框推移到门口处，极大的方便了连续的出料操作。

3、由于运送框有各种不同高度的规格，以适应不同产量生产的需要，过去也同时需要配套具有不同层高置物层的运送搬运车，先提出针对性的改进，通过设置有阶梯槽的限位安装槽，将置物层进行安装，实现各层置物层的高度调节，操作十分方便易懂，使用起来简单直观，且能够进一步减少搬运车的制造成本。

4、针对过去脉动真空灭菌器不适合小量产量时的生产要求，为了进一步减少能耗，通过中间隔板将脉动真空灭菌器进行分隔形成分区，且每一分区均布置可独立开启通断的抽真空管道和蒸汽散发管，通过真空阀门和蒸汽阀门进行控制开关，实现脉动真空灭菌器根据产量的大小分区运行；同时锥形顶板配合下水管将蒸汽冷凝形成的大量水珠汇集并进入小型蒸汽发生器内进行加热形成新蒸汽，补充进入各个分区的灭菌室内，实现了蒸汽的循环利用，有助于设备的节能减排。

5、针对冷却的工艺过程中容易发生的二次污染的问题，本发明提出先对冷却室进行净化，且净化先开启外循环后开启内循环的操作步骤，能够有效的保证净化的效果，保障物料存放时不被杂菌进行二次污染，进一步提高了生产的质量。

附图说明

图1为本发明生产设备布置产线的示意图。

图2为本发明培养原料搅拌机的外形示意图。

图3为本发明培养原料搅拌机内部结构的示意图。

图4为本发明辅搅拌机构的放大示意图。

图5为本发明培养原料搅拌机的剖视示意图。

图6为本发明培养原料搅拌机内部结构的俯视示意图。

图7为本发明快速搬运车的整体结构示意图。

图8为本发明快速搬运车推料板的布置示意图。

图9为本发明快速搬运车推料装置的示意图。

图10为本发明快速搬运车限位安装槽的结构示意图。

图11为本发明脉动真空灭菌器的内部结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、培养原料搅拌机；2、旋料输送机；3、自动装包机；4、快速搬运车；5、脉动真空灭菌器；6、菌包冷却室；7、接种机；8、培养室；101、搅拌箱体；102、电机；103、进料口；104、出料口；105、搅拌箱体侧壁；106、电加热板；107、支撑杆；108、搅拌叶片；109、主轴；110、轴承；111、凸轮；112、限位滚轮；113、挡板；114、升降弹簧；115、升降搅拌件；116、连接轴；401、重型万向轮；402、限位安装槽；403、边框；404、推手；405、框架侧壁；406、外框架；407、限位弹簧；408、滑块；409、滑杆；410、滑动窗口；411、连接块；412、滚轴；413、立柱；414、底框；415、推板；416、连接杆；417、安装柱；418、限位挡块；419、阶梯槽；501、空气出口；502、第一抽真空管；503、真空泵；504、第二抽真空管；505、锥形顶板；506、下水管；507、中间隔板；508、第一蒸汽出口；509、顶部隔板；510、置物架；511、密封双开门；512、门把手；513、第二蒸汽出口；514、底部隔板；515、蒸汽主管道；516、第二蒸汽散发管；517、小型蒸汽发生器；518、蒸汽阀门；519、第一蒸汽散发管；520、真空阀门。

具体实施方式

以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。

一种木耳菌包生产设备，包括培养原料搅拌机1、自动装包机3、菌包冷却室6、接种机7和培养室8，所述培养原料搅拌机1包括主搅拌机构和辅搅拌机构，所述主搅拌机构设置在辅搅拌机构上方，主搅拌机构包括主轴109和间距设置在主轴109上的搅拌叶片108，主轴109位于搅拌叶片108间隔处连接有凸轮111，凸轮111下方连接有可进行上下搅拌的辅搅拌机构；所述培养原料搅拌机1后接旋料输送机2将混合搅拌均匀的原料输送到自动装包机3进行装料、套袋、插帮、窝口等操作，并将菌包装到运送框内，随后由快速搬运车4搬运到脉动真空灭菌器5内，所述快速搬运车4包括车体框架，车体框架内设置有多层可阶段式调整安装高度的置物层以满足不同高度的运送框的输送，每层置物层均设置有推料装置将深处的运送框进行推出辅助下料，车体框架底部设置有重型万向轮401并配合推手404进行推移送料；所述脉动真空灭菌器5通过中间隔板507将灭菌室进行分区，每一分区灭菌室均可独立控制蒸汽通断与真空状态；经过灭菌的物料又通过快速搬运车4运送到菌包冷却室6进行冷却，菌包冷却室6后接接种机7，接种后由快速搬运车4运送至培养室8进行培养。

优选的，请参照图3和图4所示，所述辅助搅拌机构包括限位滚轮112，限位滚轮112与凸轮111滚动连接，限位滚轮112设置在连接轴116的顶端，连接轴116位于限位滚轮112下方设置有挡板113，挡板113下方设置有支撑杆107，所述连接轴116活动穿插设置在支撑杆107内，支撑杆107两端连接在搅拌箱体101的内壁上，连接轴116的底端连接有升降搅拌件115。

优选的，请参照图4所示，所述升降搅拌件115为上部开口的框式结构，连接轴116连接在升降搅拌件115的底板上，且其底板上开设有多个通孔；所述限位滚轮112的滚轮边缘为向内凹槽式结构，该凹槽宽度可容纳凸轮111，使得凸轮111在转动的过程中与限位滚轮112时刻保持接触。

优选的，请参照图7和图8所示，所述车体框架由底框414和立柱413构成，车体框架前部外接插销式安装的密封门，所述立柱413外侧开设有限位安装槽402供置物层进行安装，所述置物层包括两侧设置的边框403，两侧边框403中间连接有滚轴412以放置运送框；所述限位安装槽402内设置有阶梯槽419，阶梯槽419内设置有边框403的安装柱417以将边框403进行卡位安装，每一级阶梯槽419均设置有限位挡块418以对安装柱417进行卡位。

优选的，请参照图7所示，所述推料装置设置在快速搬运车4的框架侧壁405的滑动窗口410处，推料装置包括连接块411，连接块411分两侧设置在框架侧壁405上，连接块411中间连接有滑杆409，滑杆409上设置有滑块408，滑块408与框架侧壁405后侧的连接块411中间设置有限位弹簧407，滑块408上连接有连接杆416，连接杆416另一端连接有推板415。

优选的，请参照图9示，所述连接杆416为l形结构，其较长的一段伸入车体框架内部并在尾端连接有推板415，且其较长的一段的长度为滑杆409长度的四分之一；所述推板415的高度小于上下两块限位安装槽402的最短间距。

优选的，请参照图11示，所述脉动真空灭菌器5每一个分区的顶部均设置有顶部隔板509，顶部隔板509上开设有第一蒸汽出口508，顶部隔板509上方设置有锥形顶板505，锥形顶板505为倒锥形，且其顶点向下以使蒸汽冷凝水珠汇集滑下；所述脉动真空灭菌器5的每一个分区均设置有空气出口501，空气出口501通过抽真空管与真空泵503相连通且连通处均设置有真空阀门520；所述脉动真空灭菌器5每一个分区的底部均设置有底部隔板514，底部隔板514上开设有第二蒸汽出口513，底部隔板514下方布置有蒸汽散发管，各条蒸汽散发管均连通于蒸汽主管道515且连通处均设置有蒸汽阀门518，蒸汽主管道515与外部锅炉相连通。

优选的，请参照图11示，所述中间隔板507内布置有下水管506，下水管506顶部开口且开口对准锥形顶板505下端的顶点；下水管506下端分别与小型蒸汽发生器517相连通，小型蒸汽发生器517布置在脉动真空灭菌器5每一个分区的底部隔板514下方，且各个小型蒸汽发生器517的蒸汽出口均与底部隔板514上的第二蒸汽出口513相连通。

另外，本发明还公布了一种木耳菌包生产工艺，包括以下步骤：

a、原料搅拌：准备好各种原料投入培养原料搅拌机1内进行搅拌，视产量在一级培养原料搅拌机1后接多级培养原料搅拌机1以使原料得到充分的搅拌，搅拌均匀的原料通过旋料输送机2输送到自动装包机3，其中旋料输送机2采用行业常用的双螺旋输送机；

b、装包：采用目前普遍使用的全自动装包机，完成套袋、装料、窝口、插棒等工序，且能将菌包装入运送框内，通过快速搬运车4将运送框转运到脉动真空灭菌器5；

c、灭菌：视产量开启脉动真空灭菌器5的灭菌室并通过真空阀门520和蒸汽阀门518实现各区的控制，灭完菌的物料再通过快速搬运车4转运至菌包冷却室6；

d、冷却：每批物料进入菌包冷却室6之前，均需对菌包冷却室6进行净化，以防止杂菌进入菌包内；

e、接种：完成冷却的物料再通过快速搬运车4转运至接种机7，接种机7每次使用前均需进行清洗消毒；

f、培养：完成接种后将物料码放到托盘上并转运至培养室8进行培养即可。

优选的，所述步骤d中菌包冷却室6的净化先采用外循环将灭完菌的物料产生的热气排出冷却室，待菌包冷却室6内的温度降到30℃以下时，启动制冷机组，进行内循环并最终完成冷却。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。