一种燕麦烘干预熟化设备的制作方法

本发明涉及燕麦加工技术领域，尤其涉及一种燕麦烘干预熟化设备。

背景技术：

燕麦与其它谷物相比较，具有全面和较高的营养价值。在蛋白质、脂肪、维生素、矿物元素、纤维素等五大营养指标均居于首位，现在研究表明燕麦中含有大量的膳食纤维，其中水溶性的膳食纤维β-葡萄聚糖占有很大比例，其有着降低血液中胆固醇和血脂含量的作用，有利于减肥，能有效减轻糖尿病症状，更适宜心脏病患者的食疗需要。燕麦籽粒中蛋白质含量丰富，因品种不同可达13％～20％，在谷物中居于首位，燕麦中蛋白质的组成不同于其他谷物蛋白，醇溶蛋白仅占总蛋白的10％～15％。燕麦中的蛋白是谷物中平衡最好的，而且燕麦中的必须氨基酸组成较平衡，各种必须氨基酸含量均高于或接近fao/who颁发的氨基酸标准模式值，尤其是赖氨酸含量高于小麦面粉1倍以上。燕麦中脂肪含量在3％～9％之间，平均值为6.3％，是小麦的4倍，是谷物中含量最高的品种。燕麦籽粒中蛋白质含量在谷物中居于首位，因品种不同可达13％～20％。燕麦蛋白中的必须氨基酸组成较平衡，各种必须氨基酸含量均高于或接近fao/who颁发的氨基酸标准模式值，尤其是人体第一限制氨基酸赖氨酸的含量是小麦蛋白的2倍以上。燕麦蛋白的组成不同于其他谷物蛋白，燕麦蛋白中近60％是球蛋白，球蛋白相对于谷蛋白更易被消化吸收。燕麦蛋白功效比(per)超过2.0，而小麦和玉米还不足1.5；燕麦蛋白生物价(bv)为72～75。将燕麦蛋白添加到其他食品中，能弥补我国传统膳食结构所导致的“赖氨酸缺乏症”缺陷。

淀粉广泛应用于食品、医药、化工、纺织、造纸等行业，燕麦淀粉颗粒为多角形，平均粒径2～5μm，其粒径远远小于其他谷物、薯类淀粉。利用粒径小的优势，燕麦淀粉可用作特殊原料，如生产新闻纸和照相纸所用的粉末、化妆品的底料等；小粒径淀粉利于改性，可生产改性后得到具备特殊生理功能的淀粉，如用燕麦淀粉生产淀粉基脂肪替代品等。

现有技术中在对燕麦提取过程中，首先进行烘干，但现有技术中的烘干技术虽然能够达到除湿的目的，但在烘干过程中，燕麦中的蛋白质、氨基酸、葡萄糖成分，随着烘干过程中水分的流失而改变，燕麦的活性发生变化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种燕麦烘干预熟化设备，以解决现有烘干技术中改变燕麦活性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燕麦烘干预熟化设备，包括烘干炉，其对燕麦进行烘干预熟，还包括将燕麦送入烘干炉内的输送单元；

所述输送单元包括输料管，其与设置在炉体上的输料通道导通，以将燕麦导入烘干炉的腔体内，在所述导气通道上设置有吹入气体的进气通道，以向燕麦吹入气体，在所述进气通道上设置有一气流阀门；

所述烘干炉内通过设置在外圈的搅拌箱对燕麦进行搅拌，在搅拌箱内设置加热箱，以通过旋转振动的方式与燕麦接触并对燕麦进行预加热；

所述搅拌箱包括筒壁，筒壁为镂空结构，筒壁设置若干换向设置的环形支架，用以支撑筒壁，同时，环形支架之间设置有侧网，用以使燕麦振动过程中的灰尘及水分排出；所述搅拌箱两端设置旋转电机，以带动所述搅拌箱旋转，使得搅拌箱倾斜，燕麦振荡；

所述加热箱的侧壁也镂空结构，其为通过若干横向设置的电加热丝围设而成，电加热丝通过电源加热，并且，在所述搅拌箱的带动下使加热箱产生晃动；

在所述电加热炉的上侧壁上还设置有喷水机构，以在燕麦烘干过程中增加适当水分；

还包括控制单元，其分别通过各个传感器对燕麦烘干过程中的气流速度v、喷水机构的出水量q、电加热丝的加热温度t、搅拌箱的倾斜角度k，并且，所述控制单元通过f(t,v,q,k)四个维度矩阵进行燕麦烘干预熟的处理，基于温度参量对各个参量及元件状态进行调整。

进一步地，所述输料单元向所述烘干炉内持续输入燕麦，所述旋转电机启动，按照预设的第一转速v1转动，气流阀门关闭，停止向炉体内加入气体，加热电源设定温度t1对燕麦进行加热，在加热过程中，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，所述搅拌箱的倾斜角度增大至第一预设值k1，此时，燕麦产生翻滚；

所述控制单元控制气流阀门打开，气体按照第一流速v1排入所述输料通道中，后排入的燕麦与炉体内的燕麦预热混合。

进一步地，所述加热电源按照预设的t2温度对燕麦加热，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，所述搅拌箱的倾斜角度增大至第二预设值k2，所述控制单元控制气流阀门打开，气体按照第二流速v2排入所述输料通道中，逐渐排入的燕麦与预先加热的燕麦不断混合，同时，后入的燕麦与预先加热的燕麦混合，使燕麦湿度保持在一定程度。

进一步地，所述加热电源按照预设的t3温度对燕麦加热，调节所述旋转电机的转速至v2，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，所述搅拌箱的倾斜角度增大至第三预设值k3，所述控制单元控制气流阀门打开，气体按照第三流速v3排入输料通道中，逐渐排入的燕麦与预先加热的燕麦不断混合。

进一步地，所述加热电源按照预设的t4温度对燕麦加热，调节旋转电机的转速至v1，随着加热时间增长以及旋转电机的降低，所述搅拌箱的倾斜角度减小至第二预设值k2，控制单元控制气流阀门关闭，停止排入新的燕麦；

所述控制单元控制喷水机构的喷头喷水，并按照预设的流量q向炉体内喷水；

所述控制单元在预设的时间内，停止加热，旋转电机逐渐停止，搅拌箱恢复至水平状态。

进一步地，所述控制单元，设定预设温度阈值：t1<t2<t3<t4；

旋转电机转速v1<v2；

所述搅拌箱的倾斜角度k1<k2<k3；

气体流速v1>v2>v3。

进一步地，所述输送单元包括传送带，以及驱动传送带输送燕麦的带轮，输送带通过所述输料管将燕麦传入烘干炉内的所述输料通道中；

所述烘干炉在靠近输送单元的一侧的侧壁具有一定厚度的加厚端，在加厚端上开设有所述输料通路，输料通路的输出端为烘干炉的腔体部分。

进一步地，所述搅拌箱左右端设置第一横杆，左右两个第一横杆之间设置第一转轴，第一转轴的左右两端分别设置所述旋转电机，所述旋转电机与第一皮带轮连接，第一皮带轮通过第一皮带与第二皮带轮连接，通过皮带驱动的方式带动第一转轴旋转，进而带动第一横杆、以及所述加热箱旋转。

进一步地，所述喷水机构包括若干设置的喷头、储水槽、连接在储水槽上端的输水管，以及与输水管连接的水泵，在输水管上还设置有电磁阀，其实时检测及控制喷水量；

所述输水管以及储水槽设置在上侧壁上，相应的在上侧壁上设置有相应的容置槽。

进一步地，所述电加热丝上还设置有温度传感器，其实时对电加热丝的温度进行检测，温度传感器将电加热丝的实时温度传输至控制单元，并通过控制电源调节电加热丝的温度t；

所述烘干炉的侧壁上还设置有对加热箱的倾斜角度进行检测的角度传感器，实时对加热箱的倾斜角度k进行检测，并传输至所述控制单元中；

所述进气通道上设置有对气体流速进行检测的流速传感器，将检测的气流速度v传输至控制单元，并通过控制单元控制所述气流阀门。

与现有技术相比本发明的技术效果在于，本发明燕麦烘干预熟化设备，通过采用筒式的能够倾斜的搅拌箱以及能够翻转的加热箱，分阶段对燕麦进行除湿烘干，并通过旋转振动的方式与燕麦接触并对燕麦进行预加热，在炉体上还设置有喷水机构，以在燕麦烘干过程中增加适当水分，充分保证燕麦烘干过程中还能加湿，燕麦的活性成分能够保持，尤其，燕麦中的蛋白质、氨基酸、葡萄糖成分不因烘干而损失。

尤其，本发明通过控制单元，其分别通过各个传感器对燕麦烘干过程中的气流速度v、喷水机构的出水量q、电加热丝的加热温度t、搅拌箱的倾斜角度k，并且，所述控制单元通过f(t,v,q,k)四个维度矩阵进行燕麦烘干预熟的处理，基于温度参量对各个参量及元件状态进行调整；燕麦烘干预熟的初期阶段，在较低的温度下加热，同时，燕麦翻滚的频率较低，该过程中，主要能够对燕麦除湿，作为烘干预熟的准备阶段；后入的燕麦与预先加热的燕麦混合，湿度能够保持在一定程度，加热箱产生足够的翻滚，充分与燕麦接触进行加热；在较高的温度下，较高的振动频率，燕麦能够充分加热烘干，并达到预熟的效果，燕麦在该过程中逐渐从潮湿到干燥的程度；通过在较高温度下喷少量的水，燕麦在烘干过程中，不至于造成成分损失，能够保持燕麦的活性。

尤其，旋转电机转速v1<v2，在加热至搅拌过程中，旋转电机的转速逐渐增加，以便，在燕麦量少时，在较低的转速下振动，在燕麦增加时，使振动频率增大，同时，搅拌箱的倾斜角度逐渐增加。搅拌箱的倾斜角度k1<k2<k3，随着加入燕麦的量以及加热温度的提高，通过使搅拌箱充分振动倾斜，使得加热箱及燕麦充分接触，增加烘干的效果。气体流速v1>v2>v3，在刚开始对燕麦预热除湿的过程中，充分的向炉体内排入燕麦，使更多的燕麦达到除湿的效果；随着加热温度的逐渐提升，后入的燕麦与预先加热的燕麦温差以及水分含量差距较大，逐渐降低排入燕麦的流速，避免能量的过分消耗。

本发明的搅拌箱和加热箱均设置为镂空的圆筒状结构，一方面搅拌箱能够倾斜，加热箱能够翻转，充分与燕麦接触，另一方面，不会破坏燕麦的结构，不会对燕麦造成损伤。

附图说明

图1为本发明实施例燕麦烘干预熟化设备的整体结构示意图；

图2为本发明实施例燕麦烘干预熟化设备的外箱结构示意图；

图3为本发明实施例燕麦烘干预熟化设备的内箱结构示意图；

图4为本发明实施例燕麦烘干预熟化设备的喷水机构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本实施例的燕麦烘干预熟化设备包括烘干炉1，其对燕麦00进行烘干预熟，还包括将燕麦00送入烘干炉1内的输送单元，其中，所述输送单元包括传送带52，以及驱动传送带52输送燕麦的带轮51，输送带52通过输料管53将燕麦传入烘干炉1内。本实施例中，烘干炉1内通过设置在外圈的搅拌箱2对燕麦进行搅拌，同时，在搅拌箱2内设置加热箱3，以对燕麦进行预加热。本实施例的烘干炉为水平设置的圆柱体，其内设置有容纳搅拌箱和加热箱的空腔。

继续参阅图1所示，搅拌箱2用以对燕麦进行搅拌，以使输入的燕麦搅拌均匀，并使搅拌过程中的燕麦能够均匀受热，达到预熟的目的；在搅拌箱2内的加热箱3，加热箱3能够在搅拌箱2内旋转。搅拌箱2包括筒壁25，筒壁25为镂空结构，筒壁设置若干换向设置的环形支架22，用以支撑筒壁，同时，环形支架22之间设置有侧网，用以使燕麦振动过程中的灰尘排出，同时，侧网能够防止燕麦排出。在本实施例中，搅拌箱2水平设置，能够使设置在其内的加热箱3水平旋转。

结合图2所示，其为本实施例燕麦烘干预熟化设备的搅拌箱结构示意图，在搅拌箱2左右端设置第一横杆24，左右两个第一横杆之间设置第一转轴23，第一转轴23的左右两端分别设置驱动结构。在本实施例中，第一转轴23的左端设置旋转电机21，旋转电机21与第一皮带轮连接，第一皮带轮通过第一皮带与第二皮带轮连接，通过皮带驱动的方式带动第一转轴21旋转，进而带动第一横杆24、以及加热箱3旋转；相应的，旋转电机21设置在平台(图中未示出)上。本领域技术人员可以理解的是，本实施例采用皮带传动的方式，其一方面通过皮带轮转动搅拌箱，皮带结构占用空间小，尤其在筒内空间中，皮带轮、电机方便安置，方便拆装及更换；另一方面，通过皮带传输机构的设置，在搅拌箱这种重量较轻的情况下，能够充分发挥皮带传动的优势，充分支撑搅拌箱的重量，使搅拌箱产生倾斜及不断的旋转，增加搅拌的效果。

继续参阅图1所示，本实施例的加热箱3的侧壁32也为镂空结构，其包括通过若干横向设置的电电加热丝31围设而成的主体以及若干环形电加热丝31。加热箱3与所述搅拌箱2分离设置，在加热箱3的侧壁环绕设置若干环形的电加热丝31，用以对燕麦进行加热，环形的电加热丝之前预设足够的间距，能够使燕麦通过；本实施例可通过对电加热丝31通过导线进行加热或者通过无线加热方式进行加热，导线或者无线加热设备与电源接通，通过电源向电加热丝供电。同时，横向设置的电电加热丝与环绕设置的电加热丝焊接或者其他方式固定。

具体而言，本实施例通过使搅拌箱2旋转，搅拌箱可产生部分倾斜，通过使搅拌箱2倾斜，燕麦振荡，同时，加热箱3及相应的电加热丝31产生晃动，以便通过均匀加热的方式进行普遍加热。

具体而言，本发明的搅拌箱和加热箱均设置为镂空的圆筒状结构，一方面搅拌箱能够倾斜，加热箱能够翻转，充分与燕麦接触，另一方面，不会破坏燕麦的结构，不会对燕麦造成损伤。

继续参阅图1所示，本实施例的烘干炉1在靠近输送单元的一侧的侧壁具有一定厚度的加厚端11，在加厚端11上开设有与输料管53连通的输料通路，输料通路的输出端为烘干炉1的腔体部分，在本实施例中，腔体部分内设置有所述搅拌箱2和加热箱3内；所述烘干炉1的远离输送单元的一侧设置有可拆卸的端盖，用以在燕麦预加热后，将燕麦排出。

继续参阅图1所示，本实施例的输料通路的上方设置有吹入气体的进气通道54，在两个进气通道54上设置有对气体流速进行检测的流速传感器55、以及对气体流速进行控制的气流阀门，本实施例通过在输料通道上设置进气通道，在燕麦输送过程中，将燕麦吹散并且施加一定的推动力，以使燕麦在进入搅拌箱内时，能够充分打散，增加搅拌效果及加热均匀性。

继续参阅图1所示，本实施例的烘干炉1的上侧壁12上还设置有喷水机构4，结合图4所示，其为本实施例的燕麦烘干预熟化设备的喷水机构示意图，本实施例由于采用封闭的电加热丝进行加热，在加热过程中，通过施加适当的水分，使得燕麦能够保持一定的水分，避免干燥，预熟过程中，增加一定的湿度，燕麦还能够达到水分饱满。喷水机构包括若干设置的喷头41，储水槽42，连接在储水槽42上端的输水管43，以及与输水管43连接的水泵45，在输水管43上还设置有电磁阀44，其实时检测及控制喷水量，避免水分过多或者过少。本实施例中，输水管43以及储水槽42设置在上侧壁12上，相应的在上侧壁上设置有相应的容置槽，输水管43、储水槽42通过连接或者焊接固定。本实施例的储水槽为侧壁密封而围成的结构，储水槽42的下侧设置有若干排列的所述喷头41,在电磁阀44打开时，则能够向搅拌箱2及加热箱3内喷水。

继续参阅图1所示，本实施例的上侧壁12还设置有一排蒸汽通道9，其将炉体内的腔体与外界导通，在对燕麦除湿烘干过程中，通过该蒸汽通道9将水蒸气排出。

参阅图1所示，本实施例的电加热丝31上还设置有温度传感器8，其实时对电加热丝的温度进行检测；所述烘干炉1的侧壁上还设置有对加热箱2的倾斜角度进行检测的角度传感器3，实时对加热箱2的倾斜角度进行检测。本发明实施例通过智能的方式进行控制，还包括控制器，其设置在烘干炉1上，其内设置有控制单元，流速传感器55将检测的气流速度v传输至控制单元，并通过控制单元控制气流阀门；电磁阀44将水量信息传输至控制单元，并通过控制单元控制电磁阀44动作及出水量q；温度传感器8将电加热丝31的实时温度传输至控制单元，并通过控制电源调节电加热丝31的温度t；角度传感器3将搅拌箱的搅拌信息传输至控制单元，控制单元通过控制旋转电机21的转速调节搅拌箱的倾斜角度k，在本实施例中，由于搅拌箱基本处于悬空或者仅底部与加热炉的侧壁接触，降低旋转电机的转速能够降低搅拌箱的倾斜角度。本发明实施例的控制单元，通过f(t,v,q,k)四个维度矩阵进行燕麦烘干预熟的处理。

具体而言，本实施在控制时，首先基于温度参量进行调整，设定预设温度阈值：t1<t2<t3<t4；

输料单元向烘干炉1内持续输入燕麦，旋转电机启动，按照预设的第一转速v1转动，气流阀门关闭，停止向炉体内加入气体，加热电源设定温度t1对燕麦进行加热，在加热过程中，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，搅拌箱的倾斜角度增大至第一预设值k1，此时，燕麦产生翻滚；为了增加电加热丝的加热均匀加热效果，控制单元控制气流阀门打开，气体按照第一流速v1排入输料通道中，后排入的燕麦与炉体内的预热混合，由于搅拌箱倾斜产生的作用力与气流输入产生的燕麦产生对流，增加了燕麦的冲击力，使低温的后进入的燕麦与高温的先进入的燕麦产生混合。该过程中，为燕麦烘干预熟的初期阶段，在较低的温度下加热，同时，燕麦翻滚的频率较低，该过程中，主要能够对燕麦除湿，作为烘干预熟的准备阶段。

加热电源按照预设的t2温度对燕麦加热，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，搅拌箱的倾斜角度增大至第二预设值k2，控制单元控制气流阀门打开，气体按照第二流速v2排入输料通道中，逐渐排入的燕麦与预先加热的燕麦不断混合，同时，后入的燕麦与预先加热的燕麦混合，湿度能够保持在一定程度，加热箱产生足够的翻滚，充分与燕麦接触进行加热。

加热电源按照预设的t3温度对燕麦加热，调节旋转电机的转速至v2，随着加热时间增长以及旋转电机的启动，搅拌箱的倾斜角度增大至第三预设值k3，控制单元控制气流阀门打开，气体按照第三流速v3排入输料通道中，逐渐排入的燕麦与预先加热的燕麦不断混合，由于在较高的温度下，较高的振动频率，燕麦能够充分加热烘干，并达到预熟的效果，燕麦在该过程中逐渐从潮湿到干燥的程度。

加热电源按照预设的t4温度对燕麦加热，调节旋转电机的转速至v1，随着加热时间增长以及旋转电机的降低，搅拌箱的倾斜角度减小至第二预设值k2，控制单元控制气流阀门关闭，停止排入新的燕麦，在较高的温度下，同时，较低的振动频率下，容易使燕麦过于熟化，控制单元控制喷水机构4的喷头喷水，并按照预设的流量q向炉体内喷水，通过在较高温度下喷少量的水，燕麦在烘干过程中，不至于造成成分损失，能够保持燕麦的活性。控制单元在预设的时间内，停止加热，旋转电机逐渐停止，搅拌箱恢复至水平状态。

具体而言，本实施例的旋转电机转速v1<v2，在加热至搅拌过程中，旋转电机的转速逐渐增加，以便，在燕麦量少时，在较低的转速下振动，在燕麦增加时，使振动频率增大，同时，搅拌箱的倾斜角度逐渐增加。

具体而言，本实施例的搅拌箱的倾斜角度k1<k2<k3，随着加入燕麦的量以及加热温度的提高，通过使搅拌箱充分振动倾斜，使得加热箱及燕麦充分接触，增加烘干的效果。

具体而言，本实施例的气体流速v1>v2>v3，在刚开始对燕麦预热除湿的过程中，充分的向炉体内排入燕麦，使更多的燕麦达到除湿的效果；随着加热温度的逐渐提升，后入的燕麦与预先加热的燕麦温差以及水分含量差距较大，逐渐降低排入燕麦的流速，避免能量的过分消耗。

本发明实施例中，根据不同阶段的加热温度，采用不同的加热温度、不同的气体流速、对搅拌箱采用不同的振动频率，达到最佳的节能效果，同时能够达到最佳的除湿烘干效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。