專利名稱：一種腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種食品的制作方法與裝置，尤其涉及一種小包裝腌醬菜的鹽坯 自動(dòng)脫鹽的方法和裝置。
背景技術(shù)：
小包裝腌醬菜生產(chǎn)中，傳統(tǒng)上采用高含鹽量的鹽坯保存原料，一般鹽坯的含鹽量 高達(dá)13% 20%，不能直接供食用。生產(chǎn)時(shí)需再用清水浸漬的方法脫除多余的鹽分，以使 成品咸淡適中，具有良好的風(fēng)味。此外，成品的含鹽量也是影響殺菌條件和保質(zhì)期的重要因 素。隨著近年來腌醬菜的低鹽化發(fā)展趨勢(shì)，鹽坯漂淡已成為制約腌醬菜生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)品安 全性的關(guān)鍵因素之一。目前在小包裝腌醬菜的生產(chǎn)過程中，鹽坯脫鹽多依靠經(jīng)驗(yàn)員工憑借操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行 脫鹽，員工的經(jīng)驗(yàn)掌握，或采用控制一定的料水比例，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的平衡達(dá)到一定的鹽坯含鹽 量的辦法完成此道工序，對(duì)整個(gè)工藝沒有量化的概念，難以準(zhǔn)確控制含鹽量，由于經(jīng)驗(yàn)、操 作流程等方面的誤差，成品的含鹽量波動(dòng)可達(dá)30%以上，影響成品質(zhì)量的一致性，同時(shí)，由 于漂淡時(shí)間過長(zhǎng)造成微生物的污染，均嚴(yán)重影響成品的質(zhì)量。一種解決的技術(shù)是通過建立脫鹽過程的模型預(yù)測(cè)鹽坯的脫鹽速度，實(shí)現(xiàn)控制脫鹽 終點(diǎn)的目的。但實(shí)際上脫鹽過程受不同的鹽坯體積形狀、料水比、溫度、攪拌強(qiáng)度等多種因 素的影響，模型復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用難度較高。隨著消費(fèi)者需求和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，腌醬菜急切需要改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)現(xiàn) 代工業(yè)意義上的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定質(zhì)量和提高產(chǎn)品的安全性。而鹽坯的機(jī)械化、 自動(dòng)化脫鹽是醬腌菜生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)化程度和精確程度都高的腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置。一種腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置，包括鹽坯漂淡液容器、含鹽度電導(dǎo)率傳感器、進(jìn) 氣管、排水管、進(jìn)氣管電磁閥、排水管電磁閥及控制柜；進(jìn)氣管和排水管安裝在鹽坯漂淡液 容器的底部，含鹽度電導(dǎo)率傳感器附著在鹽坯漂淡液容器的內(nèi)壁，離進(jìn)氣管的出口距離至 少為5cm，排水管電磁閥和進(jìn)氣管電磁閥分別安裝在排水管和進(jìn)氣管上，電磁閥由控制柜控 制。所述的控制柜由控制柜主板、液晶屏、控制排水繼電器和控制進(jìn)氣繼電器組成，所 述的控制排水繼電器與排水管電磁閥連接，所述的控制進(jìn)氣繼電器與進(jìn)氣管電磁閥連接。所述的控制柜主板包括可編程邏輯器件或單片機(jī)。所述的單片機(jī)采用STC12C5A60S2型號(hào)。AD轉(zhuǎn)換裝置采用AD7705高精度AD轉(zhuǎn)換 器，并使用TFT高清彩色液晶屏和鍵盤作為人機(jī)接口設(shè)備；裝置使用的電源包括市電、蓄電 池和電源逆變器、太陽能電池。本實(shí)用新型還提供一種自動(dòng)化程度和精確程度都高的腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽方法，包括如下步驟1)向待脫鹽腌醬菜中加入水形成混合物，水的加入量是待脫鹽腌醬菜重量的 1-10倍；向混合物中通入氣體進(jìn)行攪拌；2)將控制系統(tǒng)初始化后，設(shè)定含鹽量校正值；3)采集含鹽量電導(dǎo)率原始值，并進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換得到含鹽量電導(dǎo)率數(shù) 值；4)利用步驟3)所得到的含鹽量電導(dǎo)率數(shù)值，根據(jù)預(yù)先建立的含鹽量-電導(dǎo)率曲線 模型，計(jì)算漂淡液含鹽量(混合物中的液體為漂淡液)；再利用鹽坯含鹽量與漂淡液含鹽量 的關(guān)系曲線，計(jì)算出鹽坯含鹽量；5)將計(jì)算出的鹽坯含鹽量與預(yù)先設(shè)定的含鹽量校正值進(jìn)行對(duì)比，如果達(dá)到含鹽 量校正值，則系統(tǒng)進(jìn)行排水，脫鹽過程結(jié)束；如果沒有達(dá)到校正值，則從步驟3)開始重復(fù)執(zhí) 行。所述的含鹽量-電導(dǎo)率曲線模型中，所說的漂淡液含鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系為y = 0. 5437x-l. 0104，其中，x為電導(dǎo)率的數(shù)值、y為漂淡液含鹽量。所述的鹽坯含鹽量與漂淡液含鹽量的關(guān)系曲線為L(zhǎng) = a(M-yN)，其中L為鹽坯含 鹽量，a為校正系數(shù)，由于水分滲入鹽坯后稀釋等因素，實(shí)際鹽坯含鹽量應(yīng)該偏低，可在實(shí)際 試用過程中通過調(diào)整系數(shù)a來校正，一般設(shè)為0. 70 0. 99,M為鹽坯初始含鹽量，y為漂淡 液含鹽量，N為加入的水與鹽坯的重量比。本實(shí)用新型提供的腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置和方法可避免鹽坯種類規(guī)格、溫度、 攪拌條件等復(fù)雜因素的影響，只需預(yù)先獲得原始鹽坯的含鹽量以及漂淡所用的料水比例， 即可實(shí)現(xiàn)脫鹽終點(diǎn)的高精度控制，不僅能計(jì)算準(zhǔn)確，控制得當(dāng)，而且能大幅度提高腌醬菜鹽 坯脫鹽工作效率，節(jié)省勞動(dòng)力。(1)功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)對(duì)腌醬菜鹽坯脫鹽過程中的鹽份含量實(shí)現(xiàn)快速、無損檢測(cè)， 并自動(dòng)控制脫鹽裝置完成脫鹽操作。(2)使用方便、本裝置在設(shè)定控制參數(shù)后完全由機(jī)器控制實(shí)現(xiàn)各種操作，直到脫鹽 達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求才提示用戶脫鹽完畢。(3)大大提高了工作效率，有效降低了人工操作中的細(xì)菌介入，提高了食品的安全 性。(4)真正意義上實(shí)現(xiàn)腌醬菜生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。
圖1為本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型裝置的電路工作原理圖。圖3為本實(shí)用新型裝置的控制系統(tǒng)的工作流程示意圖。圖4為本實(shí)用新型裝置的控制柜主板的核心CPU結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如附圖1所示，進(jìn)氣管3安裝在鹽坯漂淡液容器1的底部一側(cè)，排水管4安裝在鹽
4坯漂淡液容器1底部的另一側(cè)，進(jìn)氣管電磁閥6和排水管電磁閥5分別安裝在進(jìn)氣管3和排 水管4上，控制柜7由液晶屏8和控制柜主板11、繼電器9、繼電器10組成，液晶屏8和控 制柜主板11相連實(shí)現(xiàn)控制友好顯示功能，控制排水繼電器9、控制進(jìn)氣繼電器10分別與控 制柜主板11相連，實(shí)現(xiàn)主板對(duì)繼電器的控制?？刂婆潘^電器9、控制進(jìn)氣繼電器10分別 與排水管電磁閥5、進(jìn)氣管電磁閥6相連，控制兩個(gè)電磁閥的開關(guān)。所說的鹽坯漂淡液容器 1采用寬為120cm、長(zhǎng)為200cm，高為85cm的開頂不銹鋼容器，進(jìn)氣管采用口徑為6cm的通氣 管，排水管電磁閥5和進(jìn)氣管電磁閥6采用中小型壓力電磁閥。控制柜采用STC12C5A60S2 單片機(jī)為核心，AD轉(zhuǎn)換裝置采用AD7705高精度AD轉(zhuǎn)換器，以TL431高精度恒流源作為AD 基準(zhǔn)電壓，并以TL431構(gòu)成恒壓差分電路來降低傳感器的非線性度；使用TFT高清彩色液晶 屏和鍵盤作為人機(jī)接口設(shè)備；電源為市電；所述的繼電器可采用JQX-16F/T91型號(hào)。將待脫鹽腌醬菜放入鹽坯漂淡液容器1中，鹽坯初始含鹽量為31. 7%，再加水形 成混合物，水的加入量是待脫鹽腌醬菜重量的4倍；向混合物中通入氣體進(jìn)行攪拌。通過測(cè)定含鹽量電導(dǎo)率和漂淡液含鹽量之間的關(guān)系，建立含鹽量-電導(dǎo)率曲線模 型，所說的漂淡液含鹽量與電導(dǎo)率的關(guān)系為y = 0. 5437x-l. 0104，其中y為漂淡液含鹽量， x為含鹽度電導(dǎo)率的數(shù)值。此時(shí)鹽坯含鹽量與漂淡液含鹽量的關(guān)系分別為L(zhǎng) = a(M-yN)， 其中L為鹽坯含鹽量(％ )，a為校正系數(shù)，M為鹽坯初始含鹽量，y為漂淡液含鹽量。如附圖2、附圖3所示，系統(tǒng)初始化后，就按照實(shí)際需要設(shè)定校正值，將鹽坯含鹽量 設(shè)定值為10.0%，校正系數(shù)設(shè)定為0. 75。含鹽度電導(dǎo)率傳感器2檢測(cè)到的含鹽量電導(dǎo)率原 始值經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路放大濾波后再由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成含鹽量電導(dǎo)率數(shù)值，含鹽量電導(dǎo) 率數(shù)值在STC12C5A60S2中進(jìn)行處理，首先根據(jù)上述的含鹽量-電導(dǎo)率曲線模型進(jìn)行運(yùn)算得 到漂淡液含鹽量，再根據(jù)鹽坯含鹽量與漂淡液含鹽量的關(guān)系曲線計(jì)算出鹽坯含鹽量。如果 鹽坯含鹽量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則由STC12C5A60S2控制開啟與排水管4相連的排水管電磁閥5(常 閉)，開始排水；同時(shí)關(guān)閉與進(jìn)氣管相連的進(jìn)氣管電磁閥6 (常開)，停止進(jìn)氣；如果鹽坯含 鹽量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則從含鹽量電導(dǎo)率檢測(cè)開始，重復(fù)進(jìn)行上述步驟。附圖4為STC12C5A60S2芯片的結(jié)構(gòu)示意圖，STC12C5A60S2芯片作為主控CPU，采 用P2 口作為數(shù)據(jù)口，其它10 口用以控制外部電路和FLASH存儲(chǔ)器的讀寫。CPU的雙串口的 第一個(gè)串口用來與PC機(jī)通訊和GPS信號(hào)接收，第二個(gè)串口用來和AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)讀 寫和控制，通過MAX232將串口 TTL電平轉(zhuǎn)換為邏輯電平，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信。當(dāng)排水管開始排水時(shí)，所測(cè)得的漂淡含鹽量為6. 5%，鹽坯含鹽量為9. 8%。實(shí)施例2運(yùn)用實(shí)施例1相同的裝置與方法，鹽坯初始含鹽量為29. 7%，加水倍數(shù)為3，鹽坯 含鹽量設(shè)定值為12. 0 %，校正系數(shù)設(shè)定為0. 87，當(dāng)排水管開始排水時(shí)，所測(cè)得的漂淡含鹽 量為8.9%，鹽坯含鹽量為12. 03%。實(shí)施例3運(yùn)用實(shí)施例1相同的裝置與方法，鹽坯初始含鹽量為25. 8%，加水倍數(shù)為3，鹽坯 含鹽量設(shè)定值為9. 0%，校正系數(shù)設(shè)定為0. 64，當(dāng)排水管開始排水時(shí)，所測(cè)得的漂淡含鹽量 為6.4%，鹽坯含鹽量為9.0%。實(shí)施例4運(yùn)用實(shí)施例1相同的裝置與方法，鹽坯初始含鹽量為32. 1 %，加水倍數(shù)為5，鹽坯含鹽量設(shè)定值為15.0%，校正系數(shù)設(shè)定為0. 77，當(dāng)排水管開始排水時(shí)，所測(cè)得的漂淡含鹽 量為8. 97%，鹽坯含鹽量為15.2%。
權(quán)利要求一種腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置，其特征在于由鹽坯漂淡液容器(1)、含鹽度電導(dǎo)率傳感器(2)、進(jìn)氣管(3)、排水管(4)、進(jìn)氣管電磁閥(6)、排水管電磁閥(5)及控制柜(7)組成，所述的進(jìn)氣管(3)和排水管(4)安裝在鹽坯漂淡液容器(1)的底部，含鹽度電導(dǎo)率傳感器(2)附著在鹽坯漂淡液容器(1)的內(nèi)壁上，離進(jìn)氣管(3)的管口距離至少為5cm，排水管電磁閥(5)和進(jìn)氣管電磁閥(6)分別安裝在排水管(4)和進(jìn)氣管(3)上，由控制柜(7)控制。
2.如權(quán)利要求1所示的腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置，其特征在于所述的控制柜(7)由 控制柜主板(11)、液晶屏(8)、控制排水繼電器(9)和控制進(jìn)氣繼電器(10)組成，所述的控 制排水繼電器(9)與排水管電磁閥(5)連接，所述的控制進(jìn)氣繼電器(10)與進(jìn)氣管電磁閥 (6)連接。
3.如權(quán)利要求2所示的腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置，其特征在于所述的控制柜主板 (11)選用可編程邏輯器件或單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽裝置，包括鹽坯漂淡液容器、含鹽度電導(dǎo)率傳感器、進(jìn)氣管、排水管、進(jìn)氣管電磁閥、排水管電磁閥及控制柜；進(jìn)氣管和排水管安裝在鹽坯漂淡液容器的底部，由電磁閥控制其開閉，電磁閥由控制柜控制；含鹽度電導(dǎo)率傳感器附著在鹽坯漂淡液容器的內(nèi)壁，離進(jìn)氣管的端口距離至少為5cm；本實(shí)用新型還公開了一種腌醬菜鹽坯自動(dòng)脫鹽方法，根據(jù)需要設(shè)置控制參數(shù)，根據(jù)電導(dǎo)率與鹽份含量關(guān)系計(jì)算出鹽份含量并與設(shè)定值比較來決定脫鹽過程是否結(jié)束，實(shí)現(xiàn)腌醬菜鹽坯脫鹽的智能化作業(yè)。本實(shí)用新型提供的裝置與傳統(tǒng)的腌醬菜鹽坯脫鹽方法相比，不僅能計(jì)算準(zhǔn)確，控制得當(dāng)，而且能大量降低腌醬菜鹽坯脫鹽工作效率，節(jié)省勞動(dòng)力。
文檔編號(hào)A23L1/218GK201577495SQ2009202018
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者何勇, 吳迪, 應(yīng)鐵進(jìn), 聶鵬程, 虞佳佳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)