專利名稱：一種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及食品加工設備領域，特別是一種果蔬氣流膨化設備，尤其是一種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其料筐可轉動并能實現快速均勻加熱及冷卻。
背景技術：
果蔬膨化食品作為典型的脫水果蔬產品，以色澤自然、口感酥脆、膨化均勻及食用方便的優點深受消費者喜愛。目前市場上較為理想的加工工藝為低溫高壓氣流膨化技術。氣流膨化是一個物理過程，它將含有部分水分的果蔬原料，在相對低的溫度和高壓條件下，利用外界環境的瞬間壓差使物料組織結構發生變化而脫水膨化，并在真空條件下干燥的過程。應用該技術生產的產品，在排除油炸膨化的不利影響的同時保留了原果蔬絕大部分風味、色澤和營養，而且不含任何添加劑，易于人體的吸收。現有的氣流膨化設備普遍以蒸汽作為物料膨化的加熱源，冷卻定型過程采用冷卻水作為冷源，熱量主要依靠熱傳導的方式進行，致使物料加熱、冷卻速度緩慢，工藝時間增長，果蔬膨化率低，能源消耗大；設備多為固定式料盤結構，通過蛇形盤管對物料進行間壁加熱，生產過程物料始終處于靜止狀態，由于原料經過預干燥處理，且為片狀堆積，與多孔介質類似，熱量傳遞穿透能力弱，導致產品加熱不均勻、產量低且有硬芯、易焦化。

發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，該設備采用旋轉料筐，可使物料在生產過程中緩慢翻轉，并采用復合加熱及冷卻方式，實現物料均勻、快速加熱及冷卻，有效避免褐變和結殼現象，滿足膨化工藝的要求，從而縮短生產周期、改善產品質量、提高能量利用率、降低成本。本發明的目的是通過以下技術方案來解決的:這種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，包括膨化罐和真空罐，膨化罐的一端通過蝶閥與真空罐密封連接；在膨化罐的罐壁上設有帶夾套介質入口及出口的夾套；所述膨化罐罐體內部設有柱狀剛性料框支架，輻狀分布的支撐桿將料框支架分割成相等的幾個扇形空格，在每個扇形空格中放入一個由金屬網構成且能夠從左側拉出的剛性扇形料筐，料筐的左端設置有能夠打開的料筐蓋；所述料框支架由設置在膨化罐罐體內底部的托輪支撐；在料框支架的右端設置有能夠驅動料框支架轉動的齒輪驅動機構；在料框支架內部沿圓周方向均布有遠紅外管；在膨化罐內于料筐的下部設置有噴管。上述膨化罐罐體下部設置有托輪蓋，托輪與托輪蓋固定連接，托輪蓋與罐體密封連接，托輪能夠通過拆除托輪蓋從膨化罐中取出。上述噴管沿軸線方向均布噴嘴，噴管與膨化罐密封固定連接，噴管外接有液態氣體儲罐和空氣壓縮機，液態氣體儲罐和空氣壓縮機通過管道及閥門與膨化罐密封連接。上述夾套內有支撐板。上述膨化罐帶有左、右兩個端蓋與罐體密封連接，右端蓋通過接管與蝶閥密封連接。進一步，在膨化罐上部分別設置有夾套介質出口、壓力表口、溫度表口、濕度表口、遠紅外管接線端口。在膨化罐上設置有視鏡。上述齒輪驅動機構采用電機通過聯軸器及傳動軸帶動主動齒輪轉動，所述主動齒輪與設置在料框支架右端的被動齒輪嚙合；電機及聯軸器設置在膨化罐外部，傳動軸與罐體連接處有真空動密封件。本發明具有以下有益效果:本發明的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備采用旋轉料筐，能夠有效解決傳統氣流膨化設備能量消耗大、物料受熱不均勻、生產周期長等問題，實現對物料均勻、快速加熱及冷卻，滿足膨化工藝的要求，提高生產效率及能量利用率、改善產品質量、降低生產成本。


圖1是旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備工作原理示意圖；圖2是圖1所示的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備結構示意圖；圖3是圖2所示設備的左視半剖結構圖。圖中:1.左端蓋；2.吊柱；3、12.法蘭；4、13.密封墊圈；5.夾套介質出口 ；6.壓力表口 ；7.溫度表口 ；8.夾套；9.視鏡；10.濕度表口 ；11.遠紅外管接線端口 ；14.右端蓋；15.蝶閥；16.真空罐；17.真空泵；18.真空閥;19、25.支座;20、26.墊板；21.電機；22.聯軸器；23.真空動密封件；24.夾套介質入口 ；27.托輪蓋；28、30.閥門；29.液態氣體儲罐；31.空氣壓縮機；32.料筐；33.料框支架；34.套管；35.主動齒輪；36.托輪；37.噴管；38.支撐板；39.遠紅外加熱管。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:參見圖1-3，本發明的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備包括膨化罐O和真空罐16。膨化罐O帶有左端蓋1、右端蓋14，它們均與罐體密封連接，左端蓋I采用吊柱2輔助支撐，吊柱2連接在罐體上；右端蓋14通過接管與蝶閥15密封連接，膨化罐通過蝶閥15與真空罐16密封連接。膨化罐O設有帶夾套介質入口 24及夾套介質出口 5的夾套8，夾套8內有支撐板38。膨化罐上方設置有壓力表口 6、溫度表口 7、濕度表口 10、遠紅外接線端口 11及視鏡9，各接管口外均有套管34，下方設置有支座25，支座25通過墊板26與罐體連接。膨化罐O的罐體內部設有柱狀剛性料框支架33，輻狀分布的支撐桿將其分割成相等的幾個扇形空格，在每個扇形空格中放入一個由金屬網構成的剛性扇形料筐32，料筐32的左端設置可以打開的料筐蓋，扇形料框可由左側拉出。在料框支架33的右端設置有能夠驅動料框支架33轉動的齒輪驅動機構，所述齒輪驅動機構采用電機21通過聯軸器22及傳動軸帶動主動齒輪35轉動，主動齒輪35與設置在料框支架33右端的被動齒輪嚙合，在驅動系統作用下可實現低速旋轉。電機21及聯軸器22設置在膨化罐O外部，傳動軸與罐體連接處有真空動密封件23 (圖中未畫出)。本發明的料框支架33由設置在膨化罐底部的托輪36支撐，托輪36與托輪蓋27固定連接，托輪蓋27與罐體密封連接，托輪36能夠通過拆除托輪蓋27從膨化罐O中取出。
料框支架33內部沿圓周方向均布遠紅外管39，遠紅外管39安裝在紅外管支架(圖中未畫出)上，支架與料筐32同軸線布置固定在右端蓋14上；底部料筐32下部設置有噴管37，噴管37沿軸線方向均布噴嘴，噴管37與膨化罐密封固定連接，噴管37外接有液態氣體儲罐29和空氣壓縮機31，液態氣體儲罐29和空氣壓縮機31通過管道及閥門30與膨化罐密封連接。本發明的工作過程如下:首先打開左端蓋1，分別將裝有物料的扇形料筐32固定在料框支架33上。關閉左端蓋I和與右端接管相連的蝶閥15，啟動空氣壓縮器31對膨化罐內加壓，打開遠紅外加熱裝置39，使預處理后的果蔬原料在膨化罐中經過0.1 0.4Mpa壓力下的遠紅外加熱，在電機21及傳動齒輪35的帶動下，料框支架33在托輪36上低速旋轉，物料在其中緩慢翻轉而被均勻加熱；同時夾套8內部通入熱蒸汽，對膨化罐的罐體加熱，以防止原料受熱所產生的水汽遇到罐體壁而冷凝。當膨化罐內溫度和壓力達到工藝要求時，并迅速打開與真空罐16(已預先抽真空)相連的大流量蝶閥15，使得膨化罐內壓力突然下降，壓力不高于0.015MPa(絕對壓力)，處于高壓受熱狀態的物料在瞬間泄壓后，在內外壓差作用下水分迅速汽化，實現物料膨化。然后在真空條件下遠紅外輻射加熱干燥至含水量低于5%，夾套8內停止通入熱蒸汽，關閉遠紅外加熱管。向夾套8內通入冷卻水，通過真空泵17維持真空罐16內真空度不變，打開液態氣體儲罐29的閥門28，料筐32下部的噴管37通過噴嘴噴灑出液態氣體，液態氣體迅速氣化，在與旋轉中的物料接觸時進行強烈的熱交換而吸收大量的熱量，可實現產品的快速冷卻定型。真空泵17將冷卻氣體及時排走，保持膨化罐內的處于負壓狀態，防止物料回縮，當產品達到工藝要求時，關閉所有閥門及裝置，然后破除真空，打開左端蓋1，取出料筐32，得到成品。
權利要求
1.一種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，包括膨化罐(O)和真空罐(16)，膨化罐(O)的一端通過蝶閥(15)與真空罐(16)密封連接；在膨化罐(O)的罐壁上設有帶夾套介質入口(24)及夾套介質出口(5)的夾套(8);所述膨化罐(O)罐體內部設有柱狀剛性料框支架(33),福狀分布的支撐桿將料框支架(33)分割成相等的幾個扇形空格,在每個扇形空格中放入一個由金屬網構成且能夠從左側拉出的剛性扇形料筐(32)，料筐(32)的左端設置有能夠打開的料筐蓋；所述料框支架(33 )由設置在膨化罐(O )罐體內底部的托輪(36 )支撐；在料框支架(33)的右端設置有能夠驅動料框支架(33)轉動的齒輪驅動機構；在料框支架(33)內部沿圓周方向均布有遠紅外管(39);在膨化罐(O)內于料筐(32)的下部設置有噴管(37)。
2.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，所述膨化罐(O)罐體下部設置有托輪蓋(27 )，托輪(36 )與托輪蓋(27 )固定連接，托輪蓋(27 )與罐體密封連接，托輪(36)能夠通過拆除托輪蓋(27)從膨化罐(O)中取出。
3.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，所述噴管(37)沿軸線方向均布噴嘴，噴管(37)與膨化罐(O)密封固定連接，噴管(37)外接有液態氣體儲罐(29)和空氣壓縮機(31)，液態氣體儲罐(29)和空氣壓縮機(31)通過管道及閥門與膨化罐密封連接。
4.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，所述夾套(8)內有支撐板(38)。
5.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，所述膨化罐(O)帶有左、右兩個端蓋與罐體密封連接，右端蓋(14)通過接管與蝶閥(15)密封連接。
6.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，在膨化罐(O)上部分別設置有夾套介質出口(5)、壓力表口(6)、溫度表口(7)、濕度表口(10)、遠紅外管接線端口(11)。
7.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，在膨化罐(O)上設置有視鏡(9)。
8.根據權利要求1所述的旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，其特征在于，所述齒輪驅動機構采用電機(21)通過聯軸器(22 )及傳動軸帶動主動齒輪(35 )轉動，所述主動齒輪(35 )與設置在料框支架(33)右端的被動齒輪嚙合；電機(21)及聯軸器(22)設置在膨化罐(O)外部，傳動軸與罐體連接處有真空動密封件(23)。
全文摘要
本發明涉及一種旋轉料筐式果蔬氣流膨化設備，通過傳動裝置、料筐、遠紅外加熱裝置和液態氣體冷卻裝置使果蔬均勻、快速膨化，保留了原果蔬絕大部分風味、色澤和營養。工作原理為在空氣壓縮機及遠紅外加熱管的作用下，膨化罐內的物料迅速升壓、升溫，同時料筐緩慢旋轉，物料在其中翻轉而均勻受熱；當溫度、壓力達到工藝要求時，迅速打開與真空貯罐相連接的閥門，使物料在內外壓差作用下水分汽化而膨化干燥。再在真空下維持加熱一段時間干燥至要求含水量，然后經過噴灑液態冷卻介質使果蔬物料降溫、定型，最后開罐包裝得到成品。其優點是實現了物料均勻受熱，快速加熱及冷卻從而縮短工藝時間，提高能量利用率、改善產品質量，節約能源。
文檔編號A23L1/212GK103141780SQ20131006839
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者陳海峰, 胡玉瑩, 鐘轉轉, 喬博磊, 張亞洲, 杜世舉, 吳興福, 劉對平 申請人:陜西科技大學