專利名稱:摩擦殺菌設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種摩擦殺菌設(shè)備,具體地說是一種適用于對一定粘度的食品物料進(jìn)行殺菌的設(shè)備,屬于食品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著生活水平的提高,人們對食品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味的要求越來越高。熱敏性食品物料對熱過程很敏感,受熱后易發(fā)生化學(xué)變化或物理變化而影響產(chǎn)品質(zhì)量。熱敏性物質(zhì)的變化與溫度和時間有關(guān),若溫度比較低時變化很緩慢,溫度很高,但受熱時間短,物料的物理化學(xué)變化來不及進(jìn)行,則變化很小。對熱敏性食品物料進(jìn)行超高溫殺菌時,時間要盡可能的縮短,這樣既可能保證物料滅菌效果,又保證食品的風(fēng)味與營養(yǎng)價值。
本發(fā)明作出以前,在已有技術(shù)中,高溫瞬時殺菌設(shè)備主要有管式或套管式以及板式換熱器,它們存在一定的缺陷一是傳熱效率不高,高溫停留時間依然較長,通常仍需2-5秒鐘。一方面是由于間接傳熱,熱源—金屬殼(管)壁—垢層—物料,一旦結(jié)垢,傳熱系數(shù)大大降低;另一方面,物料層較厚,對于非牛頓流體物料處于層流狀態(tài),不利于傳熱。二是結(jié)垢后清洗較難。對于蕃茄醬、花生醬、蘋果醬等各種果醬,蜂蜜等這類富含維生素及蛋白質(zhì)等熱敏性物質(zhì)的食品物料,高溫殺菌停留時間較長,會破壞食品物料原有的營養(yǎng)價值和風(fēng)味。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處,從而提供一種利用物料摩擦發(fā)熱原理,將食品物料通過蒸汽接觸加熱器預(yù)熱,再進(jìn)入摩擦盤內(nèi),使食品物料迅速升溫,進(jìn)行殺菌后甩出,殺菌時間極短;由于物料與摩擦盤之間以及物料之間的劇烈摩擦,直接加熱且不會結(jié)垢,克服了其他類型熱交換器間接加熱時間長、易結(jié)垢、難清洗的缺點,既能保證物料滅菌效果,又能保證食品風(fēng)味與營養(yǎng)價值的摩擦殺菌設(shè)備。
本發(fā)明的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明主要采用管路2一端連接進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵1,另一端與蒸汽接觸預(yù)熱器4連接,進(jìn)料管路6一端連接蒸汽接觸預(yù)熱器4,另一端與摩擦殺菌裝置7連接,抽真空管路8一端連接摩擦殺菌裝置7,另一端與水力循環(huán)真空泵9連接,出料管路5一端連接摩擦殺菌裝置7,另一端與出料轉(zhuǎn)子泵3連接。
本發(fā)明蒸汽接觸預(yù)熱器4主要采用外套筒10和中間套筒13左端連接,環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15設(shè)置在芯桿套筒16內(nèi),并和芯桿套筒16左端連接,環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15相對芯桿套筒16可轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生軸向位移,芯桿套筒16和中間套筒13左端連接,鎖緊環(huán)14和中間套筒13連接,鎖緊環(huán)14壓緊芯桿套筒16左端,出料端環(huán)21與外套筒10連接。
本發(fā)明物料蒸汽接觸預(yù)熱器4外套筒10上設(shè)置有進(jìn)料管口11、進(jìn)蒸汽管口20,出料端環(huán)21上設(shè)置有出料口22。
本發(fā)明摩擦殺菌裝置采用容器上蓋39安裝在帶冷卻夾套容33上部,帶冷卻夾套容器33下部安裝在容器下蓋30上,容器下蓋30安裝在容器支座27上方,容器支座27安裝在底座24上方,軸承座57安裝在容器下蓋30中心,主軸52通過球軸承56和向心球軸承61支承在軸承座57上,摩擦動盤48安裝在主軸52上端,摩擦靜盤44通過摩擦盤間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)46固定在容器上蓋39上,摩擦靜盤44上方安裝物料反射板40,電機(jī)59安裝在電機(jī)座62上,電機(jī)座62安裝在底座24上,電機(jī)59的軸與主軸52通過帶傳動機(jī)構(gòu)63傳動,皮帶張緊機(jī)構(gòu)65調(diào)節(jié)傳動帶的松緊,下蓋30與軸承座57外表面構(gòu)成中心冷卻夾套72,冷卻水由中間冷卻夾套進(jìn)水口67進(jìn)入中心冷卻夾套72,由中間冷卻夾套出水口71流出;容器上蓋39頂部裝有溫度傳感器51。
本發(fā)明摩擦靜盤44與摩擦動盤48構(gòu)成倒π形間隙,間隙為0.1-0.3mm。
本發(fā)明帶冷卻夾套容器33上分別裝有下液位計32、上液位計34、手孔35及溫度計58。
本發(fā)明容器上蓋39頂部裝有帶燈視鏡49、真空壓力表42、設(shè)有抽真空口43。
本發(fā)明容器下蓋30下端安裝出料口26。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,合理;由于利用物料摩擦發(fā)熱原理,將食品物料通過蒸汽接觸加熱器預(yù)熱,再進(jìn)入摩擦盤內(nèi),使食品物料迅速升溫,進(jìn)行殺菌后甩出,殺菌時間極短,只需0.1~0.25秒;由于物料與摩擦盤之間以及物料之間的劇烈摩擦,直接加熱且不會結(jié)垢,克服了其他類型熱交換器間接加熱時間長、易結(jié)垢,難清洗的缺點,對于蕃茄醬、花生醬、蘋果醬等各種果醬,蜂蜜等這類富含維生素及蛋白質(zhì)等熱敏性物質(zhì)的食品物料,既能保證物料滅菌效果,又能保證食品風(fēng)味與營養(yǎng)價值;用途廣,不但可用于熱敏性物質(zhì)的食品物料及醫(yī)藥行業(yè)膏類的殺菌,也可作為化工行業(yè)熱敏性物料的熱交換器。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明蒸汽接觸預(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明摩擦殺菌裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實施例作進(jìn)一步描述本發(fā)明主要由進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵1、管路2、出料轉(zhuǎn)子泵3、蒸汽接觸預(yù)熱器4、出料管路5、進(jìn)料管路6、摩擦殺菌裝置7、管路8、水力循環(huán)真空泵9等組成。
本發(fā)明主要采用管路2一端連接進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵1,另一端與蒸汽接觸預(yù)熱器4連接,進(jìn)料管路6一端連接蒸汽接觸預(yù)熱器4,另一端與摩擦殺菌裝置7連接,抽真空管路8一端連接摩擦殺菌裝置7,另一端與水力循環(huán)真空泵9連接,出料管路5一端連接摩擦殺菌裝置7,另一端與出料轉(zhuǎn)子泵3連接。物料由進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵1經(jīng)管路2泵送到蒸汽接觸加熱器4內(nèi)與蒸汽(由管口a進(jìn)入)直接接觸加熱至75-85℃,經(jīng)管路6進(jìn)入摩擦殺菌裝置7內(nèi)進(jìn)行超高溫130-140℃瞬時殺菌0.1-0.25秒,殺菌設(shè)備帶有冷卻夾套,使高溫物料由130-140℃快速冷卻至70-80℃,同時經(jīng)管路8由水力循環(huán)真空泵9抽真空,使摩擦殺菌設(shè)備內(nèi)物料中的水份閃蒸被抽出并帶走一部分熱量,加速物料的冷卻。殺菌后的物料經(jīng)出料管路5由出料轉(zhuǎn)子泵3泵送到后道工序。
本發(fā)明蒸汽接觸預(yù)熱器4由外套筒10、進(jìn)料管口11、O形圈12、中間套筒13、鎖緊環(huán)14、環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15、鎖緊芯桿套筒16、O形圈17、O形圈18、O形圈19、進(jìn)蒸汽管口20、出料端環(huán)21、出料口22、O形圈23等組成。
本發(fā)明物料蒸汽接觸預(yù)熱器4的外套筒10上設(shè)置有進(jìn)料管口11、進(jìn)蒸汽管口20,出料端環(huán)21上設(shè)置有出料口22。物料由進(jìn)料管口11進(jìn)入外套筒10和中間套筒13構(gòu)成的環(huán)隙(左端),再由中間套筒13上周向設(shè)有多個進(jìn)料孔進(jìn)入中間套筒13與芯桿套筒16構(gòu)成的環(huán)隙向右端快速流動,進(jìn)入中間套筒13、芯桿套筒16、環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15以及出料端環(huán)21構(gòu)成的窄隙,同時蒸汽由進(jìn)蒸汽管口20進(jìn)入外套筒10和中間套筒13構(gòu)成的環(huán)隙(右端)進(jìn)入中間套筒13、芯桿套筒16、環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15以及出料端環(huán)21構(gòu)成的窄隙。在窄隙內(nèi),物料與蒸汽直接接觸加熱至75-85℃,后由出料口22流出。其中,外套筒10和中間套筒13左端由O形圈12密封,外套筒10和中間套筒13中間由O形圈18密封,中間套筒13和芯桿套筒16由O形圈17密封,環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15和芯桿套筒16由O形圈19密封,外套筒10和出料端環(huán)21由螺紋連接采用O形圈23密封。外套筒10和中間套筒13左端由螺紋連接,環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15和芯桿套筒16左端由螺紋連接,芯桿套筒16和中間套筒13左端由螺紋連接,鎖緊環(huán)14和中間套筒13由螺紋連接,鎖緊環(huán)14壓緊芯桿套筒16左端面達(dá)到鎖緊芯桿套筒16目的。環(huán)隙調(diào)節(jié)芯桿15相對芯桿套筒16可軸向移動,達(dá)到調(diào)節(jié)蒸汽接觸預(yù)熱器右端內(nèi)部出料環(huán)隙目的。
本發(fā)明摩擦殺菌裝置7由底座24、螺釘25、出料口26、支座27、螺栓28、螺母29、容器下蓋30、O形密封圈31、下液位計32、帶冷卻夾套容器33、上液位計34、手孔35、O形密封圈36、螺栓37、螺母38、容器上蓋39、物料反射板40、螺釘41、真空壓力表42、抽真空口43、摩擦靜盤44、進(jìn)料口45、摩擦盤間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)46、螺釘47、摩擦動盤48、帶燈視鏡49、螺釘50、溫度傳感器51、主軸52、機(jī)械密封53、O形密封圈54、冷卻出水口55、接觸球軸承56、軸承座57、溫度計58、電機(jī)59、冷卻進(jìn)水口60、向心球軸承61、電機(jī)座62、帶傳動機(jī)構(gòu)63、螺釘64、皮帶張緊機(jī)構(gòu)65、螺釘66、中間冷卻夾套進(jìn)水口67、機(jī)械密封冷卻進(jìn)水口68、機(jī)械密封冷卻出水口69、O形密封圈70、中間冷卻夾套出水口71、中心冷卻夾套72等組成。
本發(fā)明摩擦殺菌裝置7中容器上蓋39安裝在帶冷卻夾套容器33上部,并用螺栓37和螺母38緊固,用O形密封圈36進(jìn)行密封。帶冷卻夾套容器33下部安裝在容器下蓋30上,并用O形密封圈31進(jìn)行密封,容器下蓋30安裝在.容器支座27上方,三者用螺栓28和螺母29緊固。容器支座27安裝在底座24上方,用螺釘25緊固。軸承座57安裝在容器下蓋30中心,下端用螺釘66進(jìn)行緊固,并且二者上部用O形密封圈54下部用O形密封圈70進(jìn)行密封。主軸52通過角接觸球軸承56和向心球軸承61支承在軸承座57上。主軸52上裝有機(jī)械密封53,摩擦動盤48安裝在主軸52上端并用螺釘47和螺釘50進(jìn)行緊固。摩擦靜盤44通過摩擦盤間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)46固定在容器上蓋39上。摩擦靜盤44上方安裝有物料反射板40,并用螺釘41進(jìn)行緊固。電機(jī)59安裝在電機(jī)座62上,電機(jī)座62安裝在底座24上并用螺釘64進(jìn)行緊固。電機(jī)59的軸與設(shè)備主軸52通過帶傳動機(jī)構(gòu)63進(jìn)行傳動。皮帶張緊機(jī)構(gòu)65可調(diào)節(jié)傳動帶的松緊程度。
本發(fā)明被殺菌的食品物料由容器上蓋39頂部的進(jìn)料口45進(jìn)入摩擦靜盤44與摩擦動盤48構(gòu)成的倒π形間隙,間隙為0.1-0.3mm。摩擦動盤48與摩擦靜盤44之間的間隙可通過摩擦盤間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47進(jìn)行調(diào)整,摩擦動盤48高速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速4000-8000轉(zhuǎn)/分,物料在兩摩擦盤之間的間隙內(nèi)受到劇烈摩擦,摩擦功轉(zhuǎn)化為物料的動能與內(nèi)能,根據(jù)能量守衡定律,內(nèi)能的增加使物料的溫度在0.1-0.25秒內(nèi)由75-85℃迅速升溫至130-140℃,對物料進(jìn)行殺菌并在離心力作用下甩到物料反射板40上后反射到帶冷卻夾套容器33的內(nèi)壁進(jìn)行快速冷卻,冷卻水由帶冷卻夾套容器33上設(shè)置的冷卻進(jìn)水口60進(jìn)入帶冷卻夾套容器33的夾套內(nèi),由帶冷卻夾套容器33上設(shè)置的冷卻出水口55流出。同時容器下蓋30與軸承座57外表面構(gòu)成的中心冷卻夾套72能對物料進(jìn)行輔助冷卻,并對軸承座57進(jìn)行冷卻,從而達(dá)到對高速軸承的冷卻目的。冷卻水由中間冷卻夾套進(jìn)水口67進(jìn)入中心冷卻夾套72,由中間冷卻夾套出水口71流出。高速雙端面機(jī)械密封53能對設(shè)備進(jìn)行動密封,保證殺菌后的物料不與外界接觸。機(jī)械密封53的潤滑和冷卻介質(zhì)為不循環(huán)的自來水,機(jī)械密封冷卻進(jìn)水由機(jī)械密封冷卻進(jìn)水口68進(jìn)入,由機(jī)械密封冷卻出水口69流出。
本發(fā)明帶冷卻夾套容器33上裝有下液位計32以及上液位計34能對液位進(jìn)行報警;帶冷卻夾套容器33上裝有手孔35便于用塞尺檢測摩擦動盤48與摩擦靜盤44之間的間隙大小,同時方便對帶冷卻夾套容器33內(nèi)部進(jìn)行沖洗。帶冷卻夾套容器33上裝有溫度計58顯示物料冷卻的溫度。
本發(fā)明容器上蓋39頂部裝有溫度傳感器51,可監(jiān)測物料甩出摩擦盤時的溫度。容器上蓋39頂部裝有帶燈視鏡49,便于觀察帶冷卻夾套容器33內(nèi)部情況。容器上蓋39頂部設(shè)計有抽真空口43,便于接水力循環(huán)真空泵抽真空。容器上蓋39頂部安裝有真空壓力表42,顯示帶冷卻夾套容器33內(nèi)部真空度。容器下蓋30下端安裝有出料口26,殺菌后冷卻至75-85℃的物料由此流出。
權(quán)利要求
1.一種摩擦殺菌設(shè)備,其特征是采用管路(2)一端連接進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵(1),另一端與蒸汽接觸預(yù)熱器(4)連接,進(jìn)料管路(6)一端連接蒸汽接觸預(yù)熱器(4),另一端與摩擦殺菌裝置(7)連接,抽真空管路(8)一端連接摩擦殺菌裝置(7),另一端與水力循環(huán)真空泵(9)連接,出料管路(5)一端連接摩擦殺菌裝置(7),另一端與出料轉(zhuǎn)子泵(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的蒸汽接觸預(yù)熱器(4)采用外套筒(10)和中間套筒(13)左端連接,調(diào)節(jié)芯桿(15)設(shè)置在芯桿套筒(16)內(nèi),并和芯桿套筒(16)左端連接,調(diào)節(jié)芯桿(15)相對芯桿套筒(16)轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生軸向位移,芯桿套筒(16)和中間套筒(13)左端連接,鎖緊環(huán)(14)和中間套筒(13)連接,鎖緊環(huán)(14)壓緊芯桿套筒(16)左端,出料端環(huán)(21)與外套筒(10)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的外套筒(10)上設(shè)置有進(jìn)料管口(11)、進(jìn)蒸汽管口(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的中間套筒(13)周向設(shè)有進(jìn)料孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的出料端環(huán)(21)上設(shè)置有出料口(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的摩擦殺菌裝置采用容器上蓋(39)安裝在帶冷卻夾套容器(33)上部,帶冷卻夾套容器(33)下部安裝在容器下蓋(30)上,容器下蓋(30)安裝在容器支座(27)上方,容器支座(27)安裝在底座(24)上方,軸承座(57)安裝在容器下蓋(30)中心,主軸(52)通過球軸承(56)和向心球軸承(61)支承在軸承座(57)上,摩擦動盤(48)安裝在主軸(52)上端,摩擦靜盤(44)通過摩擦盤間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(46)固定在容器上蓋(39)上,摩擦靜盤(44)上方安裝物料反射板(40),電機(jī)(59)安裝在電機(jī)座(62)上,電機(jī)座(62)安裝在底座(24)上,電機(jī)(59)的軸與主軸(52)通過帶傳動機(jī)構(gòu)(63)傳動,皮帶張緊機(jī)構(gòu)(65)調(diào)節(jié)傳動帶的松緊,容器上蓋(39)頂部裝有溫度傳感器(51)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的摩擦靜盤(44)與摩擦動盤(48)構(gòu)成倒π形間隙,間隙為0.1-0.3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的帶冷卻夾套容器(33)上分別裝有下液位計(32)、上液位計(34)、手孔(35)、溫度計(58)及設(shè)有冷卻進(jìn)水口(60)、冷卻出水口(55)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的容器上蓋(39)頂部設(shè)有帶燈視鏡(49)、真空壓力表(42)、抽真空口(43)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦殺菌設(shè)備,其特征在于所述的容器下蓋(30)與軸承座(57)構(gòu)成中心冷卻夾套(72),并在容器下蓋(30)下端設(shè)有出料口(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摩擦殺菌設(shè)備,具體地說是一種適用于對一定粘度的食品物料,進(jìn)行殺菌的設(shè)備,屬于食品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。其主要采用進(jìn)料轉(zhuǎn)子泵通過管路與蒸汽接觸預(yù)熱器連接,蒸汽接觸預(yù)熱器通過進(jìn)料管路與摩擦殺菌裝置連接,摩擦殺菌裝置通過抽真空管路與水力循環(huán)真空泵連接,摩擦殺菌裝置通過出料管路與出料轉(zhuǎn)子泵連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,合理;能將食品物料通過預(yù)熱,再進(jìn)入摩擦盤內(nèi),物料與摩擦盤之間以及物料之間的劇烈摩擦,使食品物料迅速升溫,進(jìn)行殺菌后在離心力作用下甩出;該設(shè)備利用摩擦生熱對物料直接加熱且不會結(jié)垢,對富含維生素及蛋白質(zhì)等熱敏性物質(zhì)的食品物料,既能保證物料滅菌效果,又能保證食品風(fēng)味與營養(yǎng)價值。
文檔編號A23L3/00GK1875789SQ20061008814
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者楊詩斌 申請人:江南大學(xué)