專利名稱：皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于食品加工裝備技術領域，更具體涉及一種皮蛋、咸蛋多場耦合高 效自動化腌制罐。能夠實現(xiàn)皮蛋、咸蛋整箱高效自動化腌制。
背景技術：
皮蛋、咸蛋是我國傳統(tǒng)蛋制品。因其風味獨特而受到人們的喜愛。我國每年都有 大批皮蛋、咸蛋制品遠銷港澳、東南亞、歐美各國，在國際上享有很高的聲譽。但是，皮蛋、咸 蛋加工的手工生產(chǎn)和低效率制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國傳統(tǒng)的皮蛋、咸蛋腌制方法一般有鹽或堿泥涂布法、腌制液浸泡法等，但是腌 制成熟時間一般需要25到30天(夏天)或50天左右(冬天)，腌制過程中需要人工多次裝 缸、出缸，既花費大量勞動，又增加了破損。因此，如何縮短皮蛋、咸蛋的腌制時間，在線監(jiān)測 腌制液濃度、溫度，簡化加工工序成為實現(xiàn)皮蛋、咸蛋腌制工業(yè)化生產(chǎn)的關鍵技術問題。國內(nèi)學者已對皮蛋、咸蛋生產(chǎn)工藝及其影響因素進行了研究，取得了一些結論。陳 石頭認為溫度每升高l°c，滲透壓就增加0.3% 0.35%，從而促進了傳質。鄭玉錆、劉樹 滔等通過跟蹤檢測咸蛋腌制過程中蛋清氯化鈉濃度的變化，觀察到蛋清粘度對氯化鈉進入 蛋清的顯著作用，利用超聲波降低蛋清粘度的特性，把超聲波技術應用于咸蛋的腌制，明顯 促進氯化鈉的滲透與擴散，縮短了腌制時間。咚林功和李根祥的專利“快速壓力腌蛋方法及 裝置，，將禽蛋放入鋼制壓力容器內(nèi)，加入飽和食鹽水充滿容器，然后通過手壓泵對容器內(nèi)鹽 溶液加壓。高振江、陳石頭、林海公布了一種腌制咸蛋的方法與設備，發(fā)明公開了一種腌制 咸蛋的方法與設備，蛋品腌制是在一個可進行高壓、低壓(常壓)變換的壓力容器內(nèi)采用脈 動壓力進行?，F(xiàn)有的皮蛋、咸蛋腌制方法和裝備，都只采用單一的技術措施提高腌制效率，不能 實現(xiàn)腌制過程的全程自動控制。本發(fā)明采用加壓、加熱、超聲波振動、溶液循環(huán)等物理措施， 提供一種具有壓力場、溫度場、濃度場、滲流場相互耦合的高效腌制環(huán)境，并在線監(jiān)測腌制 液的溫度和濃度，由計算機程序統(tǒng)一管理各種技術措施，從而實現(xiàn)腌制過程全程自動控制， 并能實現(xiàn)皮蛋、咸蛋整箱腌制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制罐，該罐結構 簡單，使用方便，能夠將禽蛋整箱置于罐內(nèi)，對腌制溶液施加多種組合物理措施，按程序自 動控制腌制過程，設定腌制工藝參數(shù)，在線監(jiān)測腌制液的溫度和濃度，實現(xiàn)皮蛋、咸蛋生產(chǎn) 的高效和自動化。為實現(xiàn)本實用新型，采用如下技術方案一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置，包括罐體、罐蓋，其中罐體為臥式箱體狀，罐體兩端通過螺栓與第一罐蓋、第二罐蓋連接，組成一個密閉 的空間，第二罐蓋上裝有大門，大門與第二罐蓋之間設有密封門扣，用于大門關閉后的密
3封，罐體內(nèi)底部設置開有網(wǎng)孔的隔板，罐體頂部設有安全溢流口，安全溢流口通過管道與壓 力表和安全閥連通。罐體底部通過管道與自循環(huán)電磁閥連接，自循環(huán)電磁閥通過三通管分別與水泵的 進水口、補液電磁閥連接，補液電磁閥的另一端通過管道伸入配液池中，排液電磁閥通過三 通管分別與補液電磁閥、自循環(huán)電磁閥連接，排液電磁閥的另一端通過管道伸入到廢液池 中，水泵的出水口通過管道與罐體的頂部相連通，用于將配液池中的液體泵入罐體內(nèi)，自循 環(huán)電磁閥、補液電磁閥、排液電磁閥均通過溶液循環(huán)系統(tǒng)控制線與單片機控制器連接，水泵 由電機驅動，電機的啟動開關通過單片機控制器控制。罐體頂部通過氣管與加壓電磁閥、卸壓電磁閥連接，卸壓電磁閥通過氣管與排氣 消音器連接，加壓電磁閥通過氣管與空壓機連接，壓力變送器通過氣管與罐體相連通，加壓 電磁閥、卸壓電磁閥、壓力變送器分別通過線纜與單片機控制器連接。罐體底部與隔板之間的夾層內(nèi)安裝有加熱管、溫度傳感器、超聲波振動器、溶液濃 度傳感器，罐體頂部安裝有液位傳感器，溫度傳感器、溶液濃度傳感器、液位傳感器均通過 線纜與單片機控制器連接，加熱管、超聲波振動器的通斷開關通過單片機控制器控制。本實用新型的目的還在于提供了一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置的 控制方法，其步驟為A、啟動系統(tǒng)將經(jīng)過挑選、清洗的禽蛋裝入帶孔的蛋箱中，蓋上箱蓋，堆放在用不 銹鋼制造的拖車上，打開腌制罐大門，將拖車連同其上的蛋箱一起推入腌制罐內(nèi)，在罐內(nèi)擺 放整齊，關好大門，旋緊密封門扣，合上總電源，打開空壓機和壓縮空氣總閥，啟動單片機控 制器上電復位。B、控制參數(shù)設定通過鍵盤和液晶顯示器設置下列參數(shù)壓力為0-200 KPa，加壓時間為0_60分鐘，卸壓時間為0_60分鐘，腌制總時間為 0-360小時，溫度為15-40°C，溫度差值為1V，溶液濃度為2%_40%，濃度差值為1%，液位高度 指液位傳感器距離液面的距離為1-lOcm。C、運行控制系統(tǒng)首先開始執(zhí)行液位、溶液濃度檢測和控制中斷服務程序，采集液 位值，此時液位低于設定值，于是打開補液電磁閥，關閉自循環(huán)電磁閥，關閉放液電磁閥，啟 動電機和水泵，從配液池中將事先配置好的腌制溶液泵入腌制罐內(nèi)，直到液位達到設定值， 檢測溶液濃度值，此時腌制還剛開始，溶液溶液濃度質量分數(shù)為設定值，于是打開自循環(huán)電 磁閥，關閉補液電磁閥，關閉放液電磁閥，啟動水泵和超聲波振動器，溶液在罐體內(nèi)上下循 環(huán)，接著執(zhí)行溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序，從壓力變送器讀取壓力值，此時壓力低 于設定值，于是打開加壓電磁閥，關閉卸壓電磁閥，壓縮空氣通過氣管向腌制罐內(nèi)充氣，使 罐內(nèi)壓力升高，接著檢測溫度，若溫度低于設定值，啟動加熱管加熱，若溫度達到設定值，斷 開加熱管，返回到壓力檢測，直到壓力達到設定值，關閉加壓電磁閥，比較判斷加壓時間， 如果未到加壓時間，返回到壓力檢測，如果加壓時間已到，打開卸壓電磁閥排氣，比較判斷 卸壓時間，如果未到卸壓時間，繼續(xù)打開卸壓電磁閥排氣，如果卸壓時間已到，終止執(zhí)行溫 度、壓力檢測和控制中斷服務程序，比較判斷腌制總時間，如果腌制總時間未到，轉到執(zhí)行 液位、溶液濃度檢測和控制中斷服務程序，隨著腌制過程中溶液離子滲透到蛋內(nèi)，溶液的濃 度質量分數(shù)下降，當檢測到溶液濃度低于設定值時，打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥， 打開放液電磁閥，停止水泵工作和超聲波振動器，排放一些溶液到廢液池，再次檢測液面高度，此時液面高度小于設定值，打開補液電磁閥，關閉自循環(huán)電磁閥，關閉放液電磁閥，啟動 水泵從配液池中泵入事先配置好的腌制溶液補充到腌制罐內(nèi)，直到溶液濃度達到設定值， 液面高度達到設定值，再次打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥，關閉放液電磁閥，啟動水 泵和超聲波振動器，并轉到執(zhí)行溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序。如此循環(huán)，直到腌制 總時間已到，皮蛋、咸蛋已經(jīng)腌制成熟。D、結束控制腌制總時間已到，打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥，打開放液電 磁閥，停止水泵和超聲波振動器工作，手動關閉壓縮空氣總閥，報警提醒操作人員腌制工作 完成，手動斷開總電源；待溶液全部排除，打開腌制罐大門，將小車連同其上的蛋箱一起從 腌制罐內(nèi)拉出。本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點1.本實用新型設計的罐體結構適合將禽蛋整箱放入罐內(nèi)腌制，整箱取出，減少了 反復裝缸和出缸的勞動消耗和造成的禽蛋破損。2.本實用新型的溶液循環(huán)系統(tǒng)，既能保證整個腌制罐內(nèi)溶液濃度、溫度均勻，使腌 制出的皮蛋、咸蛋的質量達到均勻一致，同時能夠自動灌液、補液、排液，實現(xiàn)了腌制過程的
自動化管理。3.本實用新型同時使用高壓脈動壓力、超聲波振動、加熱和溫度控制、溶液循環(huán)4 中物理措施，極大提高了皮蛋、咸蛋的腌制效率。4.本實用新型集成溶液濃度檢測和控制、恒溫控制系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)，通過微 機I/O接口，建立微機實時檢測與控制，可與皮蛋、咸蛋加工質量控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫，工藝質 量分析管理軟件集成，實現(xiàn)腌制過程中溶液成分的在線監(jiān)測和調整。根據(jù)不同風味皮蛋、咸 蛋品種的需要，自動調整控制參數(shù)。

圖1是本實用新型的臥式皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制罐端面示意圖圖2是本實用新型的臥式皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制罐立面示意圖圖3是本實用新型的立式皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制罐示意圖圖4是本實用新型的系統(tǒng)方框圖圖5是本實用新型的主程序流程圖圖6是本實用新型的液位、溶液濃度檢測和控制中斷服務程序流程圖圖7是本實用新型的溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序流程圖其中1-計算機、2-數(shù)據(jù)傳輸線、3-單片機控制器、4-加壓電磁閥、5-壓力變送器、6-卸 壓電磁閥、7-排氣消音器、8_壓力表、9-安全閥、IOa-第一罐蓋、IOb-第二罐蓋、 IOc-第三罐蓋、11-罐蓋連接法蘭、12-出水管、13-罐體、13a-立式罐體、14-禽蛋、15-蛋 箱、16-隔板、17-電機、18-水泵、19-補液電磁閥、20-配液池、21-自循環(huán)電磁閥、22-排液 電磁閥 、23_廢液池、24-溶液循環(huán)裝置控制線、25-超聲波振動器、26-加熱管、27-基 礎支架、28-溫度傳感器、29-溶液濃度傳感器、30-溶液、31-空壓機、32_壓縮空氣 總閥、33-液位傳感器、34-拖車 、35_門軸、36-密封門扣、37-門、38-安全溢流口、 39-氣管、40-拖車滑道、41-鍵盤、42-液晶顯示器。
具體實施方式
實施例1 一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置罐體13為臥式箱體狀，罐體13兩端通過螺栓與罐蓋10a、罐蓋IOb連接，組成一個 密閉的空間，罐蓋IOb上裝有大門37，罐蓋IOb與大門37之間設有密封門扣36，用于大門 37關閉后的密封，罐體13內(nèi)底部設置開有網(wǎng)孔的隔板16，罐體頂部設有安全溢流口 38，安 全溢流口 38通過管道與壓力表8和安全閥9連通。罐體13底部通過管道與自循環(huán)電磁閥21連接，自循環(huán)電磁閥21通過三通管分別 與水泵18的進水口、補液電磁閥19連接，補液電磁閥19的另一端通過管道伸入配液池20 中，排液電磁閥22通過三通管分別與補液電磁閥19、自循環(huán)電磁閥21連接，排液電磁閥22 的另一端通過管道伸入到廢液池23中，水泵18的出水口通過管道與罐體13的頂部相連 通，用于將配液池20中的液體泵入罐體13內(nèi)，自循環(huán)電磁閥21、補液電磁閥19、排液電磁 閥22均通過溶液循環(huán)系統(tǒng)控制線24與單片機控制器3連接，水泵18由電機17驅動，電機 17的啟動開關通過單片機控制器3控制。罐體13頂部通過氣管與加壓電磁閥4、卸壓電磁閥6連接，卸壓電磁閥6通過氣管 與排氣消音器7連接，加壓電磁閥6通過氣管與空壓機31連接，壓力變送器5通過氣管與 罐體13相連通，加壓電磁閥4、卸壓電磁閥6、壓力變送器5分別通過線纜與單片機控制器 3連接。罐體13底部與隔板16之間的夾層內(nèi)安裝有加熱管26、溫度傳感器28、超聲波振 動器25、溶液濃度傳感器29，罐體13頂部安裝有液位傳感器33，溫度傳感器28、溶液濃度 傳感器29、液位傳感器33均通過線纜與單片機控制器3連接，加熱管26、超聲波振動器25 的通斷開關通過單片機控制器3控制。實施例2 在實施例1的基礎上提出了一種立式皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置， 適合于小型皮蛋、咸蛋加工企業(yè)或實驗室研究之用。在實施例1的基礎上做了如下改變立式罐體13a為立式桶體狀，立式罐體13a上端通過螺栓與罐蓋IOc連接，罐蓋 IOc蓋上后與立式罐體13a —起形成一個密閉的空間，罐蓋IOc上通過管道與壓力表8和安 全閥9相連通；水泵18的出水口通過管道與立式罐體13a的上部相連通；立式罐體13a上部通過氣管與加壓電磁閥4、卸壓電磁閥6連接；立式罐體13a上部安裝有液位傳感器33 ；實施例3 一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置的控制方法，其步驟為A、啟動系統(tǒng)將經(jīng)過挑選、清洗的禽蛋14裝入帶孔的蛋箱15中，蓋上箱蓋，堆放在 用不銹鋼制造的拖車34上，打開腌制罐大門37，將拖車34連同其上的蛋箱15—起推入腌 制罐內(nèi)，在罐內(nèi)擺放整齊，關好大門37，旋緊密封門扣36，合上總電源，打開空壓機31和壓 縮空氣總閥32，啟動單片機控制器3上電復位。[0049]B、控制參數(shù)設定通過鍵盤41和液晶顯示器42設置下列參數(shù)壓力為0-200 KPa，加壓時間為0_60分鐘，卸壓時間為0_60分鐘，腌制總時間為 0-360小時，溫度為15-40°C，溫度差值為1°C，溶液濃度為2%-40%，濃度差值為1%，液位高度 指液位傳感器33距離液面的距離為1-lOcm。C、運行控制運行控制系統(tǒng)首先開始執(zhí)行液位、溶液濃度檢測和控制中斷服務 程序，采集液位值，此時液位低于設定值，于是打開補液電磁閥，關閉自循環(huán)電磁閥，關閉放 液電磁閥，啟動電機和水泵，從配液池中將事先配置好的腌制溶液泵入腌制罐內(nèi)，直到液位 達到設定值，檢測溶液濃度值，此時腌制還剛開始，溶液溶液濃度質量分數(shù)為設定值，于是 打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥，關閉放液電磁閥，啟動水泵和超聲波振動器，溶液在 罐體內(nèi)上下循環(huán)，接著執(zhí)行溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序，從壓力變送器讀取壓力 值，此時壓力低于設定值，于是打開加壓電磁閥，關閉卸壓電磁閥，壓縮空氣通過氣管向腌 制罐內(nèi)充氣，使罐內(nèi)壓力升高，接著檢測溫度，若溫度低于設定值，啟動加熱管加熱，若溫度 達到設定值，斷開加熱管，返回到壓力檢測，直到壓力達到設定值，關閉加壓電磁閥，比較判 斷加壓時間，如果未到加壓時間，返回到壓力檢測，如果加壓時間已到，打開卸壓電磁閥排 氣，比較判斷卸壓時間，如果未到卸壓時間，繼續(xù)打開卸壓電磁閥排氣，如果卸壓時間已到， 終止執(zhí)行溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序，比較判斷腌制總時間，如果腌制總時間未 到，轉到執(zhí)行液位、溶液濃度檢測和控制中斷服務程序，隨著腌制過程中溶液離子滲透到蛋 內(nèi)，溶液的濃度質量分數(shù)下降，當檢測到溶液濃度低于設定值時，打開自循環(huán)電磁閥，關閉 補液電磁閥，打開放液電磁閥，停止水泵工作和超聲波振動器，排放一些溶液到廢液池，再 次檢測液面高度，此時液面高度小于設定值，打開補液電磁閥，關閉自循環(huán)電磁閥，關閉放 液電磁閥，啟動水泵從配液池中泵入事先配置好的腌制溶液補充到腌制罐內(nèi)，直到溶液濃 度達到設定值，液面高度達到設定值，再次打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥，關閉放液 電磁閥，啟動水泵和超聲波振動器，并轉到執(zhí)行溫度、壓力檢測和控制中斷服務程序。如此 循環(huán)，直到腌制總時間已到，皮蛋、咸蛋已經(jīng)腌制成熟。D、結束控制腌制總時間已到，打開自循環(huán)電磁閥，關閉補液電磁閥，打開放液電 磁閥，停止水泵和超聲波振動器工作，手動關閉壓縮空氣總閥，報警提醒操作人員腌制工作 完成，手動斷開總電源；待溶液全部排除，打開腌制罐大門，將小車連同其上的蛋箱一起從 腌制罐內(nèi)拉出。優(yōu)選的參數(shù)設置為加壓壓力設定為相對壓力120 KPa或140 KPa或160 KPa、加 壓時間設定為5分鐘或10分鐘或15分鐘或20分鐘、卸壓時間設定為10分鐘或15分鐘或 20分鐘或25分鐘、腌制總時間設定為48小時或120小時或240小時或360小時、溫度設定 為20°C或25°C或30°C、腌制溶液濃度設定為2%或5%或8%或15%或20%或25%或35%、液 位高度指液位傳感器距離液面的距離為2cm或4cm或6cm或8cm。裝置使用無油空壓機，最大相對壓力為SOOKPa。使用不銹鋼防腐化工水泵，揚程 為5米，流量為12立方米/小時，腌制罐頂部安裝有安全溢流口，當控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， 氣體可以從安全溢流口經(jīng)過安全閥排出，安全閥的壓力設定為200 KPa，與安全閥連通的壓 力表可以隨時顯示罐內(nèi)壓力。
權利要求1.一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置，包括罐體、罐蓋，其特征在于罐體(13 )為臥式箱體狀，罐體(13 )兩端通過螺栓與罐蓋(10a)、罐蓋(IOb )連接，組成 一個密閉的空間，罐蓋(IOb )上裝有門(37 )，罐蓋(IOb )上設有密封門扣(36 )，罐體(13 )內(nèi) 底部設置開有網(wǎng)孔的隔板(16)，罐體頂部設有安全溢流口(38)，安全溢流口(38)通過管道 與壓力表(8)和安全閥(9)連通；罐體(13)底部通過管道與自循環(huán)電磁閥(21)連接，自循環(huán)電磁閥(21)通過三通管分 別與水泵(18)的進水口、補液電磁閥(19)連接，補液電磁閥(19)的另一端通過管道伸入配 液池(20)中，排液電磁閥(22)通過三通管分別與補液電磁閥(19)、自循環(huán)電磁閥(21)連 接，排液電磁閥(22)的另一端通過管道伸入到廢液池(23)中，水泵(18)的出水口通過管道 與罐體(13)的頂部相連通，用于將配液池(20)中的液體泵入罐體(13)內(nèi)，自循環(huán)電磁閥 (21)、補液電磁閥(19)、排液電磁閥(22)均通過溶液循環(huán)系統(tǒng)控制線(24)與單片機控制器 (3)連接，電機(17)的啟動開關通過單片機控制器(3)控制；罐體(13)頂部通過氣管與加壓電磁閥(4)、卸壓電磁閥(6)連接，卸壓電磁閥(6)通過 氣管與排氣消音器(7)連接，加壓電磁閥(6)通過氣管與空壓機(31)連接，壓力變送器(5) 通過氣管與罐體(13)相連通，加壓電磁閥(4)、卸壓電磁閥(6)、壓力變送器(5)分別通過線 纜與單片機控制器(3)連接；罐體(13)底部與隔板(16)之間的夾層內(nèi)安裝有加熱管(26)、溫度傳感器(28)、超聲 波振動器(25)、溶液濃度傳感器(29)，罐體(13)頂部安裝有液位傳感器(33)，溫度傳感器 (28),溶液濃度傳感器(29)、液位傳感器(33)均通過線纜與單片機控制器(3)連接。
2.如權利要求1所述的一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置，其特征在于 所述的罐體(13)為立式桶體狀的立式罐體(13a),立式罐體(13a)上端通過螺栓與罐蓋(IOc)連接，罐蓋(IOc)蓋上后與立式罐體(13a)—起形成一個密閉的空間，罐蓋(IOc)上 通過管道與壓力表(8)和安全閥(9)相連通，水泵(18)的出水口通過管道與立式罐體(13a) 的上部相連通，立式罐體(13a)上部通過氣管與加壓電磁閥(4)、卸壓電磁閥(6)連接，立 式罐體(13a)上部安裝有液位傳感器(33)。
專利摘要本實用新型公開了一種皮蛋、咸蛋多場耦合高效自動化腌制裝置，包括罐體、罐蓋，罐體為臥式箱體狀，罐體頂部設有安全溢流口，底部通過管道與自循環(huán)電磁閥連接，各閥門均與單片機控制器連接，罐體頂部通過氣管與加壓電磁閥、卸壓電磁閥連接，加壓電磁閥通過氣管與空壓機連接，罐體底部與隔板之間的夾層內(nèi)安裝有加熱管、溫度傳感器、超聲波振動器、溶液濃度傳感器，罐體頂部安裝有液位傳感器，各傳感器均與單片機控制器連接，該罐結構簡單，使用方便，能夠將禽蛋整箱置于罐內(nèi)，對腌制溶液施加多種組合物理措施，按程序自動控制腌制過程，設定腌制工藝參數(shù)，在線監(jiān)測腌制液的溫度和濃度，實現(xiàn)皮蛋、咸蛋生產(chǎn)的高效和自動化，提高了腌制效率。
文檔編號A23L1/32GK201869740SQ2010206133
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者江應紅, 王樹才, 王石泉, 祝志慧, 馬美湖 申請人:華中農(nóng)業(yè)大學