专利名称：一种腌酱菜盐坯自动脱盐装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种食品的制作方法与装置，尤其涉及一种小包装腌酱菜的盐坯自动
脱盐的方法和装置。
背景技术：
小包装腌酱菜生产中，传统上采用高含盐量的盐坯保存原料，一般盐坯的含盐量 高达13% 20%，不能直接供食用。生产时需再用清水浸渍的方法脱除多余的盐分，以使 成品咸淡适中，具有良好的风味。此外，成品的含盐量也是影响杀菌条件和保质期的重要因 素。随着近年来腌酱菜的低盐化发展趋势，盐坯漂淡已成为制约腌酱菜生产质量和产品安 全性的关键因素之一。 目前在小包装腌酱菜的生产过程中，盐坯脱盐多依靠经验员工凭借操作经验进行 脱盐，员工的经验掌握，或采用控制一定的料水比例，经长时间的平衡达到一定的盐坯含盐 量的办法完成此道工序，对整个工艺没有量化的概念，难以准确控制含盐量，由于经验、操 作流程等方面的误差，成品的含盐量波动可达30%以上，影响成品质量的一致性，同时，由 于漂淡时间过长造成微生物的污染，均严重影响成品的质量。 —种解决的技术是通过建立脱盐过程的模型预测盐坯的脱盐速度，实现控制脱盐 终点的目的。但实际上脱盐过程受不同的盐坯体积形状、料水比、温度、搅拌强度等多种因 素的影响，模型复杂，实际生产中应用难度较高。 随着消费者需求和产业的技术进步，腌酱菜急切需要改进传统生产工艺，实现现 代工业意义上的标准化生产，实现产品的稳定质量和提高产品的安全性。而盐坯的机械化、 自动化脱盐是酱腌菜生产技术现代化的关键环节。
发明内容
本发明提供了一种自动化程度和精确程度都高的腌酱菜盐坯自动脱盐装置。
—种腌酱菜盐坯自动脱盐装置，包括盐坯漂淡液容器、含盐度电导率传感器、进 气管、排水管、进气管电磁阀、排水管电磁阀及控制柜；进气管和排水管安装在盐坯漂淡液 容器的底部，含盐度电导率传感器附着在盐坯漂淡液容器的内壁，离进气管的出口距离至 少为5cm，排水管电磁阀和进气管电磁阀分别安装在排水管和进气管上，电磁阀由控制柜控制。 所述的控制柜由控制柜主板、液晶屏、控制排水继电器和控制进气继电器组成，所 述的控制排水继电器与排水管电磁阀连接，所述的控制进气继电器与进气管电磁阀连接。
所述的控制柜主板包括可编程逻辑器件或单片机。 所述的单片机采用STC12C5A60S2型号。AD转换装置采用AD7705高精度AD转换 器，并使用TFT高清彩色液晶屏和键盘作为人机接口设备；装置使用的电源包括市电、蓄电 池和电源逆变器、太阳能电池。 本发明还提供一种自动化程度和精确程度都高的腌酱菜盐坯自动脱盐方法，包括
3如下步骤 1)向待脱盐腌酱菜中加入水形成混合物，水的加入量是待脱盐腌酱菜重量的
1-10倍；向混合物中通入气体进行搅拌； 2)将控制系统初始化后，设定含盐量校正值； 3)采集含盐量电导率原始值，并进行放大、滤波、A/D转换得到含盐量电导率数 值； 4)利用步骤3)所得到的含盐量电导率数值，根据预先建立的含盐量-电导率曲线 模型，计算漂淡液含盐量(混合物中的液体为漂淡液)；再利用盐坯含盐量与漂淡液含盐量 的关系曲线，计算出盐坯含盐量； 5)将计算出的盐坯含盐量与预先设定的含盐量校正值进行对比，如果达到含盐 量校正值，则系统进行排水，脱盐过程结束；如果没有达到校正值，则从步骤3)开始重复执 行。 所述的含盐量-电导率曲线模型中，所说的漂淡液含盐量与电导率的关系为y = 0. 5437x-l. 0104，其中，x为电导率的数值、y为漂淡液含盐量。 所述的盐坯含盐量与漂淡液含盐量的关系曲线为L二a(M-yN)，其中L为盐坯含 盐量，a为校正系数，由于水分渗入盐坯后稀释等因素，实际盐坯含盐量应该偏低，可在实际 试用过程中通过调整系数a来校正，一般设为0. 70 0. 99，M为盐坯初始含盐量，y为漂淡 液含盐量，N为加入的水与盐坯的重量比。 本发明提供的腌酱菜盐坯自动脱盐装置和方法可避免盐坯种类规格、温度、搅拌 条件等复杂因素的影响，只需预先获得原始盐坯的含盐量以及漂淡所用的料水比例，即可 实现脱盐终点的高精度控制，不仅能计算准确，控制得当，而且能大幅度提高腌酱菜盐坯脱 盐工作效率，节省劳动力。 (1)功能强大，可实现对腌酱菜盐坯脱盐过程中的盐份含量实现快速、无损检测， 并自动控制脱盐装置完成脱盐操作。 (2)使用方便、本装置在设定控制参数后完全由机器控制实现各种操作，直到脱盐 达到国家标准的要求才提示用户脱盐完毕。 (3)大大提高了工作效率，有效降低了人工操作中的细菌介入，提高了食品的安全 性。
(4)真正意义上实现腌酱菜生产的标准化。
图1为本发明装置的整体结构示意图。 图2为本发明装置的电路工作原理图。 图3为本发明装置的控制系统的工作流程示意图。 图4为本发明装置的控制柜主板的核心CPU结构图。
具体实施方式
实施例1 如附图1所示，进气管3安装在盐坯漂淡液容器1的底部一侧，排水管4安装在盐坯漂淡液容器1底部的另一侧，进气管电磁阀6和排水管电磁阀5分别安装在进气管3和排 水管4上，控制柜7由液晶屏8和控制柜主板11、继电器9、继电器10组成，液晶屏8和控 制柜主板11相连实现控制友好显示功能，控制排水继电器9、控制进气继电器10分别与控 制柜主板11相连，实现主板对继电器的控制。控制排水继电器9、控制进气继电器10分别 与排水管电磁阀5、进气管电磁阀6相连，控制两个电磁阀的开关。所说的盐坯漂淡液容器 1采用宽为120cm、长为200cm，高为85cm的开顶不锈钢容器，进气管采用口径为6cm的通气 管，排水管电磁阀5和进气管电磁阀6采用中小型压力电磁阀。控制柜采用STC12C5A60S2 单片机为核心，AD转换装置采用AD7705高精度AD转换器，以TL431高精度恒流源作为AD 基准电压，并以TL431构成恒压差分电路来降低传感器的非线性度；使用TFT高清彩色液晶 屏和键盘作为人机接口设备；电源为市电；所述的继电器可采用JQX-16F/T91型号。
将待脱盐腌酱菜放入盐坯漂淡液容器1中，盐坯初始含盐量为31. 7%，再加水形 成混合物，水的加入量是待脱盐腌酱菜重量的4倍；向混合物中通入气体进行搅拌。
通过测定含盐量电导率和漂淡液含盐量之间的关系，建立含盐量-电导率曲线模 型，所说的漂淡液含盐量与电导率的关系为y = 0. 5437x-l. 0104，其中y为漂淡液含盐量， x为含盐度电导率的数值。此时盐坯含盐量与漂淡液含盐量的关系分别为L = a(M-yN)， 其中L为盐坯含盐量(％ ) ， a为校正系数，M为盐坯初始含盐量，y为漂淡液含盐量。
如附图2、附图3所示，系统初始化后，就按照实际需要设定校正值，将盐坯含盐量 设定值为10.0%，校正系数设定为0. 75。含盐度电导率传感器2检测到的含盐量电导率原 始值经信号调理电路放大滤波后再由A/D转换电路转换成含盐量电导率数值，含盐量电导 率数值在STC12C5A60S2中进行处理，首先根据上述的含盐量_电导率曲线模型进行运算得 到漂淡液含盐量，再根据盐坯含盐量与漂淡液含盐量的关系曲线计算出盐坯含盐量。如果 盐坯含盐量达到标准，则由STC12C5A60S2控制开启与排水管4相连的排水管电磁阀5(常 闭)，开始排水；同时关闭与进气管相连的进气管电磁阀6(常开)，停止进气；如果盐坯含 盐量没有达到标准，则从含盐量电导率检测开始，重复进行上述步骤。 附图4为STC12C5A60S2芯片的结构示意图，STC12C5A60S2芯片作为主控CPU，采 用P2 口作为数据口，其它IO 口用以控制外部电路和FLASH存储器的读写。CPU的双串口的 第一个串口用来与PC机通讯和GPS信号接收，第二个串口用来和AD转换芯片进行数据读 写和控制，通过MAX232将串口 TTL电平转换为逻辑电平，实现与PC机的通信。
当排水管开始排水时，所测得的漂淡含盐量为6. 5%，盐坯含盐量为9. 8%。
实施例2 运用实施例1相同的装置与方法，盐坯初始含盐量为29. 7%，加水倍数为3，盐坯 含盐量设定值为12. 0 % ，校正系数设定为0. 87，当排水管开始排水时，所测得的漂淡含盐 量为8.9%，盐坯含盐量为12. 03%。
实施例3 运用实施例1相同的装置与方法，盐坯初始含盐量为25. 8%，加水倍数为3，盐坯 含盐量设定值为9. 0%，校正系数设定为0. 64，当排水管开始排水时，所测得的漂淡含盐量 为6.4%，盐坯含盐量为9.0%。
实施例4 运用实施例1相同的装置与方法，盐坯初始含盐量为32. 1%，加水倍数为5，盐坯含盐量设定值为15.0%，校正系数设定为0. 77，当排水管开始排水时，所测得的漂淡含盐 量为8. 97%，盐坯含盐量为15.2%。
权利要求
一种腌酱菜盐坯自动脱盐装置，其特征在于由盐坯漂淡液容器(1)、含盐度电导率传感器(2)、进气管(3)、排水管(4)、进气管电磁阀(6)、排水管电磁阀(5)及控制柜(7)组成，所述的进气管(3)和排水管(4)安装在盐坯漂淡液容器(1)的底部，含盐度电导率传感器(2)附着在盐坯漂淡液容器(1)的内壁上，离进气管(3)的管口距离至少为5cm，排水管电磁阀(5)和进气管电磁阀(6)分别安装在排水管(4)和进气管(3)上，由控制柜(7)控制。
2. 如权利要求l所示的腌酱菜盐坯自动脱盐装置，其特征在于所述的控制柜(7)由控制柜主板(11)、液晶屏(8)、控制排水继电器(9)和控制进气继电器(10)组成，所述的控制排水继电器(9)与排水管电磁阀(5)连接，所述的控制进气继电器(10)与进气管电磁阀(6)连接。
3. 如权利要求2所示的腌酱菜盐坯自动脱盐装置，其特征在于所述的控制柜主板(11)选用可编程逻辑器件或单片机。
4. 一种腌酱菜盐坯自动脱盐方法，其特征在于包括如下步骤1) 向待脱盐腌酱菜盐坯中加入水形成混合物，水的加入量是待脱盐腌酱菜盐坯重量的1-10倍；向混合物中通入气体进行搅拌；2) 将控制系统初始化后，设定含盐量校正值；3) 采集含盐量电导率原始值，并进行放大、滤波、A/D转换得到含盐量电导率数值；4) 利用步骤3)所得到的含盐量电导率数值，根据预先建立的含盐量-电导率曲线模型，计算漂淡液含盐量；再利用盐坯含盐量与漂淡液含盐量的关系曲线，计算出盐坯含盐5) 将计算出的盐坯含盐量与预先设定的含盐量校正值进行对比，如果达到含盐量校正值，则系统进行排水，脱盐过程结束；如果没有达到校正值，则从步骤3)开始重复执行。
5. 如权利要求4所示的腌酱菜盐坯自动脱盐方法，其特征在于所述的含盐量-电导率曲线模型中，所说的漂淡液含盐量与电导率的关系为<formula>formula see original document page 2</formula>，其中，x为电导率的数值、y为漂淡液含盐量。
6. 如权利要求4所示的腌酱菜盐坯自动脱盐方法，其特征在于所述的盐坯含盐量与漂淡液含盐量的关系曲线为<formula>formula see original document page 2</formula>其中L为盐坯含盐量，a为校正系数，M为盐坯初始含盐量，y为漂淡液含盐量，N为加入的水与盐坯的重量比。
全文摘要
本发明公开了一种腌酱菜盐坯自动脱盐装置，包括盐坯漂淡液容器、含盐度电导率传感器、进气管、排水管、进气管电磁阀、排水管电磁阀及控制柜；进气管和排水管安装在盐坯漂淡液容器的底部，由电磁阀控制其开闭，电磁阀由控制柜控制；含盐度电导率传感器附着在盐坯漂淡液容器的内壁，离进气管的端口距离至少为5cm；本发明还公开了一种腌酱菜盐坯自动脱盐方法，根据需要设置控制参数，根据电导率与盐份含量关系计算出盐份含量并与设定值比较来决定脱盐过程是否结束，实现腌酱菜盐坯脱盐的智能化作业。本发明提供的装置与传统的腌酱菜盐坯脱盐方法相比，不仅能计算准确，控制得当，而且能大量降低腌酱菜盐坯脱盐工作效率，节省劳动力。
文档编号G05B19/05GK101700109SQ200910155169
公开日2010年5月5日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者何勇, 应铁进, 李晓丽, 杨燕, 聂鹏程 申请人:浙江大学