一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备的制作方法

1.本发明涉及一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备，其主要用于能量棒的成型加工，并于能量棒的成型过程中，有效将菌液添加至产品内，并有效保持乳酸菌的存活率。


背景技术：

2.能量棒，顾名思义，就是补充能量的棒状食品，也叫能量运动营养食品。其一般包含有麦芽糖、聚葡萄糖等糖类混合剂；蛋白粉、奶粉等粉类混合剂；大豆蛋白颗粒等基础物料，以及其他相关辅料。加工过程中，糖类混合剂经高温加热后熬制呈糖浆，尔后在混料设备的混合下有效将各类材料均匀混合，然后将物料保持在较高温度下，使物料具有一定的流动性、再将物料装模，装模后的物料经冷却后使物料成型，成型后的物料按规格经食品切割设备切割呈一定大小的块状，能力棒的加工便完成了。
3.现有的能量棒的物料成型主要依靠其自重和流动性使物料充满于模具内，不仅成型效率低、且成型效果相对较差。加之，随着生活水平的不断提升，人们对食品健康的追求越来越明显，为了有效提升食品的健康性，开始有厂家在能量棒的加工过程中进行乳酸菌添加。但是由于物料装模前，物料的温度要求较高，否则物料中糖浆在冷却后会严重影响产品的成型，而高温下的乳酸菌的存活率极低，因此根本无法于物料的混合、成型加工过程直接对乳酸菌进行混合添加。如果在产品进行冷却后再进行乳酸菌添加，无论是处于成型模内、还是处于切片过程中的物料，其添加操作难度均相对较大、且均匀性无法保证；加之，冷却后的物料表面光滑，乳酸菌的附着性不好，因此添加的意义不大。导致乳酸菌难以在能量棒的生产过程中被有效添加、或添加后的乳酸菌的存活率极低，这也是目前市面上不具有添加有乳酸菌的能量棒的最大原因。
4.因此，设计一款既能够有效明显提升产品的成型效果和成型效率，且能够有效于物料的成型过程中直接对乳酸菌进行均匀混合添加、并有效保持乳酸菌的存活率的可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备是本发明的研究目的。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备，该可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
6.本发明的技术方案是：
7.一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备，包括
8.机架，所述机架前侧固定装置有一相应的固定筒体，所述固定筒体的前端部向前固接有锥状成型筒，所述锥状成型筒的前端部向前固接有导料圆筒，所述固定筒体的后端固定焊接有相应的封板，且所述固定筒体的后侧上部设有相应的进料口；
9.推料机构，包含转动安装于所述封板中部的驱动轴，所述驱动轴的轴心位置上设有相应的连通孔，驱动轴的前端部延伸至所述固定筒体的前端部，所述驱动轴的外侧壁上
固接有相应的螺旋送料板，所述驱动轴的后端延伸至所述封板的后侧并传动连接到相应的驱动电机上；
10.冷却机构，包含固定装置于所述驱动轴的前端部的冷却管，所述冷却管的前端部一体化成型向前设有锥状端盖，所述锥状端盖位于所述锥状成型筒的内侧并与所述锥状成型筒呈间隔设置，所述冷却管的后端部固定焊接有一相应的隔离板，所述隔离板固定焊接到所述驱动轴的前端部，隔离板上均匀分布设有多个相应的透液孔，且所述隔离板的中部贯穿焊接有一相应的衔接管，所述衔接管的后端部固定装置有第一密封轴承；所述机架后侧向前固定装置有一相应的进液管，所述进液管套设于所述驱动轴的连通孔内，且所述进液管的前端部密封抵接到所述第一密封轴承的内圈上，所述进液管的后端部固定焊接有相应的挡液板；
11.冷却液循环机构，包含设置于所述驱动轴的后端部下侧的集液池，所述进液管的后侧通过相应的冷却液取液管和冷却液抽液泵连接到所述集液池的下侧；
12.菌液添加机构，所述锥状端盖的中心处一体化成型向内设有一相应的衔接孔，且所述锥状端盖的前端设置有若干个贯穿连通至所述衔接孔的喷液孔；所述挡液板的中心处固定装置有第二密封轴承，所述菌液添加机构包含固定装置于所述第二密封轴承的内圈上的菌液添加管，所述菌液添加管的前端部贯穿延伸至所述衔接管的前侧并固定插接到所述衔接孔内；所述机架的后侧固定装置有一相应的旋转接头，所述菌液添加管的后端部连接到所述旋转接头的进液端，旋转接头的出液端通过相应的菌液取液管和菌液抽液泵连接到相应的菌液容器上。
13.所述封板的中部向后固定焊接有安装套筒，通过一组安装轴承将所述驱动轴转动安装于所述封板中部的安装套筒上。
14.所述驱动轴的后端延伸至所述封板的后侧并固接有一相应的驱动齿圈，所述驱动电机的输出轴端固接有一啮合传动连接到所述驱动齿圈上的传动齿轮。
15.所述进液管的前端部缩口设有相应的抵接部，所述抵接部的外围通过胶粘方式固接有一层相应的密封橡胶层，所述密封橡胶层通过胶粘方式挤压顶紧连接到所述第一密封轴承的内圈上。
16.所述集液池内设有制冷管，所述制冷管连接到外界空调系统。
17.所述菌液添加管的前端部通过胶粘方式固接有相应的密封橡胶圈，所述密封橡胶圈挤压安装于所述锥状端盖的衔接孔内。
18.所述锥状端盖上的喷液孔为横截面呈成内窄外宽的锥形孔。
19.所述导料圆筒的前侧设置有一可用于将物料向外输出的出料传送带。
20.所述固定筒体的进料口向上安装有一相应的下料斗。
21.本发明的优点：
22.1)本发明对产品进行成型加工时，混合后的高温物料沿固定筒体的进料口进入并在推料机构的推动下进入锥状成型筒，在锥状成型筒与冷却机构的锥状端盖的配合作用下进行挤压成型，成型后的物料沿导料圆筒进行输出即可完成能量棒的成型加工，整个成型加工的效率极高，且成型效果好，后续直接通过超声刀按规格对完成成型后的物料进行切断即可。
23.2)于物料的成型过程中，冷却液循环机构的冷却液抽液泵启动将集液池内冷却液
抽排进入进液管，冷却液经衔接管进入冷却管与锥状端盖所形成的空间内，再经隔离板上的透液孔回流至驱动轴的连通孔内；随着驱动轴的转动，冷却液绕驱动轴的连通孔壁向后进行绕流并最终回流至集液池内。随着冷却液的向后绕流，其能够对驱动轴表面的物料形成均匀的冷却效果，且越往后绕流，冷却效果越弱，即从物料进入到被挤压成型输出的过程中，对物料的中心处所形成的冷却效果是递增的，以在保证物料挤出成型的顺畅性的前提下，有效对成型过程中的物料的中心部分进行充分的冷却，使物料的中心部分的温度降低至不会对乳酸菌的存活率造成影响的较低温度；
24.然后菌液抽液泵启动将预先配置好的乳酸菌发酵液抽往锥状端盖的衔接孔内，使乳酸菌发酵液沿锥状端盖的喷液孔进行喷出，使其充分附着在成型后的物料的中心处，此时物料的中心部分的温度已降低至不会对乳酸菌的存活率造成影响的较低温度，因此可有效保持乳酸菌的存活率。
25.3)物料于成型过程中，被逐步进行冷却，且冷却效果呈递增状态，因此，物料中心处的温度会随着物料的挤压成型的推进而逐步下降，因此，中心处的物料的粘性会随着挤压成型的推进而逐步降低，在物料脱离锥状端盖并被导料圆筒再次挤压后，中心处的物料会形成具有诸多孔隙的松碎状态，既能够提升产品的口感，且能够使喷洒出的乳酸菌发酵液能够更加均匀、充分的分布在产品的中心部。
26.4)本发明的冷却机构的隔离板中部贯穿焊接有一相应的衔接管，衔接管的后端部固定装置有第一密封轴承，通过衔接管和第一密封轴承的介入，使进液管能够在保持结构稳定、以及不转动的状态下实现与衔接管、转动轴、以及菌液添加管的转动衔接，从而使本发明的冷却过程、以及菌液添加过程均得以被顺利实施，以有效大幅提升本发明的实用效果。
27.5)本发明的进液管的前端部缩口设有相应的抵接部，抵接部的外围通过胶粘方式固接有一层相应的密封橡胶层，密封橡胶层通过胶粘方式挤压顶紧连接到第一密封轴承的内圈上。通过抵接部和密封橡胶层的增设，既能够有效确保管路衔接的密封性，且能够有效对进入冷却管和锥状端盖内的冷却液进行增压，使循环进入冷却管和锥状端盖内冷却液能够冲刷流动至锥状端盖前侧再进行回流，以提升冷却液的利用率/换热率和保证冷却效果的递增设计能够被顺利实现。
28.6)本发明的锥状端盖上的喷液孔为横截面呈成内窄外宽的锥形孔，从而使流经喷液孔的乳酸菌发酵液能够在细微颗粒状态下被喷洒出，以进一步提升乳酸菌发酵液的喷洒均匀性。
附图说明
29.图1为本发明的结构示意图。
30.图2为本发明的局部放大图。
具体实施方式
31.为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
32.参考图1-2，一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备，包括
33.机架1，所述机架1前侧固定装置有一相应的固定筒体2，所述固定筒体2的前端部向前固接有锥状成型筒3，所述锥状成型筒3的前端部向前固接有导料圆筒4，所述固定筒体2的后端固定焊接有相应的封板5，且所述固定筒体2的后侧上部设有相应的进料口；
34.推料机构，包含转动安装于所述封板5中部的驱动轴601，所述驱动轴601的轴心位置上设有相应的连通孔6011，驱动轴601的前端部延伸至所述固定筒体2的前端部，所述驱动轴601的外侧壁上固接有相应的螺旋送料板602，所述驱动轴602的后端延伸至所述封板5的后侧并传动连接到相应的驱动电机603上；
35.冷却机构，包含固定装置于所述驱动轴601的前端部的冷却管701，所述冷却管701的前端部一体化成型向前设有锥状端盖702，所述锥状端盖702位于所述锥状成型筒3的内侧并与所述锥状成型筒3呈间隔设置，所述冷却管701的后端部固定焊接有一相应的隔离板703，所述隔离板703固定焊接到所述驱动轴601的前端部，隔离板703上均匀分布设有多个相应的透液孔7031，且所述隔离板703的中部贯穿焊接有一相应的衔接管704，所述衔接管704的后端部固定装置有第一密封轴承8；所述机架1后侧向前固定装置有一相应的进液管705，所述进液管705套设于所述驱动轴601的连通孔6011内，且所述进液管705的前端部密封抵接到所述第一密封轴承8的内圈上，所述进液管705的后端部固定焊接有相应的挡液板9；
36.冷却液循环机构，包含设置于所述驱动轴601的后端部下侧的集液池1001，所述进液管705的后侧通过相应的冷却液取液管1002和冷却液抽液泵1003连接到所述集液池1001的下侧；
37.菌液添加机构，所述锥状端盖702的中心处一体化成型向内设有一相应的衔接孔7021，且所述锥状端盖702的前端设置有若干个贯穿连通至所述衔接孔7021的喷液孔7022；所述挡液板9的中心处固定装置有第二密封轴承12，所述菌液添加机构包含固定装置于所述第二密封轴承12的内圈上的菌液添加管1101，所述菌液添加管1101的前端部贯穿延伸至所述衔接管704的前侧并固定插接到所述衔接孔7021内；所述机架1的后侧固定装置有一相应的旋转接头1102，所述菌液添加管1101的后端部连接到所述旋转接头1102的进液端，旋转接头1102的出液端通过相应的菌液取液管1103和菌液抽液泵1104连接到相应的菌液容器1105上。
38.所述封板5的中部向后固定焊接有安装套筒14，通过一组安装轴承15将所述驱动轴601转动安装于所述封板5中部的安装套筒14上。
39.所述驱动轴601的后端延伸至所述封板5的后侧并固接有一相应的驱动齿圈，所述驱动电机603的输出轴端固接有一啮合传动连接到所述驱动齿圈上的传动齿轮16。
40.所述进液管705的前端部缩口设有相应的抵接部7051，所述抵接部7051的外围通过胶粘方式固接有一层相应的密封橡胶层7052，所述密封橡胶层7052通过胶粘方式挤压顶紧连接到所述第一密封轴承8的内圈上，其中胶粘剂采用现有的市面上可购得的常规金属橡胶粘合剂即可。
41.所述集液池1001内设有制冷管，所述制冷管连接到外界空调系统。使用过程中，外界空调系统通过所述制冷管将制冷后的空气输送经过集液池1001，以对集液池1001的冷却液进行降温处理，空调系统以及制冷管均为现有技术，这里不再赘述。
42.所述菌液添加管1101的前端部通过胶粘方式固接有相应的密封橡胶圈17，所述密
封橡胶圈17挤压安装于所述锥状端盖702的衔接孔7021内，其中胶粘剂采用现有的市面上可购得的常规金属橡胶粘合剂即可。
43.所述锥状端盖702上的喷液孔7022为横截面呈成内窄外宽的锥形孔。所述导料圆筒4的前侧设置有一可用于将物料向外输出的出料传送带18。所述固定筒体2的进料口向上安装有一相应的下料斗19。
44.使用过程中，可直接于出料传送带18的上部对超声切割刀具进行升降安装，通过升降设置的超声刀具对成型后的物料进行冷却即可。
45.上述所述的一种可进行乳酸菌添加的能量棒成型设备的成型方法，包含以下具体步骤：
46.1)通过人工、或机械自动上料方式，将混合后的高温物料投放至下料斗19内，物料经下料斗19进入固定筒体2内，并在推料机构的推动下进入锥状成型筒3，在锥状成型筒3与冷却机构的锥状端盖702的配合作用下进行挤压成型；
47.2)成型后的物料沿导料圆筒4再次压缩后进行输出，并在出料传送带18的输送下进入切断工位，通过设置于切断工位上的超声刀具按规格对成型后的物料进行切断；
48.3)于物料的成型过程中，冷却液循环机构的冷却液抽液泵1003启动将集液池1001内冷却液抽排进入进液管705，冷却液经衔接管704进入冷却管701与锥状端盖702所形成的空间内，再经隔离板703上的透液孔7031回流至驱动轴601的连通孔6011内；
49.4)随着驱动轴601的转动，冷却液绕驱动轴601的连通孔壁向后进行绕流并最终回流至集液池1001内，随着冷却液的向后绕流，其能够对驱动轴601表面的物料形成均匀的冷却效果，以在保证物料挤出成型的顺畅性的前提下，有效对成型过程中的物料的中心部分进行充分的冷却，使物料的中心部分的温度降低至20℃以下，因此不会对乳酸菌的存活率造成过度的不良影响；
50.5)菌液抽液泵1104启动将预先配置好的乳酸菌发酵液抽往锥状端盖702的衔接孔7021内，使乳酸菌发酵液沿锥状端盖702的喷液孔7022进行喷出并充分附着在成型后的物料的中心处，此时物料的中心部分的温度已降低至不会对乳酸菌的存活率造成影响的较低温度，因此可有效保持乳酸菌的存活率。
51.成型出料后的物料，虽然其外部的温度仍相对较高，但是其热量大部分会向外扩散，其虽然会对物料中心处的温度造成一定程度上升，但是提升幅度很小，一般不超过6℃，因此，并不会对后续的乳酸菌的存活率造成明显影响。
52.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。