一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備及其應(yīng)用，該泡發(fā)設(shè)備由產(chǎn)品處理系統(tǒng)和設(shè)備輸出控制系統(tǒng)組成，所述產(chǎn)品處理系統(tǒng)包括用于浸泡海產(chǎn)品的處理槽體和用于控制水溫的控溫裝置，所述處理槽體內(nèi)設(shè)有控溫裝置的溫度傳感器、用于感應(yīng)水位的液位傳感器以及在水中發(fā)出超聲波的超聲波換能器，所述設(shè)備輸出控制系統(tǒng)包括驅(qū)動超聲波換能器工作的超聲波驅(qū)動器和控制超聲波驅(qū)動器的控制裝置，所述控制裝置設(shè)有人機(jī)界面、數(shù)據(jù)輸出接口以及數(shù)據(jù)存儲接口，所述控制裝置分別與控溫裝置和液位傳感器電性連接。本發(fā)明集海產(chǎn)品加工過程的泡發(fā)、蒸煮等于一體，具有自動化高、操作簡單、易實(shí)時監(jiān)控、污染低、泡發(fā)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性好、節(jié)能環(huán)保、成本低、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備及其應(yīng)用，屬于海產(chǎn)品全自動泡發(fā)加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波是一種波動形式，同時又是一種能量形式，在傳播過程中與媒介相互作用產(chǎn)生超聲效應(yīng)，超聲波與媒介相互作用可分為機(jī)械作用、空化作用和熱作用，因此方向性好、能量大并且能產(chǎn)生空化作用。由于超聲波的上述特點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，超聲處理廣泛用于化工、醫(yī)學(xué)、石油、材料等領(lǐng)域，研發(fā)出的超聲波設(shè)備也迎合化工、材料等領(lǐng)域的需要，適合食品加工的超聲波設(shè)備較為鮮見。
[0003]例如，中國實(shí)用新型專利CN203470393U公開了一種全自動精密五金超聲波清洗機(jī)，該清洗機(jī)的殼體內(nèi)設(shè)置有清洗池、封閉室，封閉室內(nèi)設(shè)置有超聲波發(fā)生器和超聲波換能器，清洗池內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)滑動連接有電機(jī)，電機(jī)連接有伸縮桿，伸縮桿上套設(shè)有過濾件，過濾件的兩端分別與所述伸縮桿的兩端固定連接。該清洗機(jī)主要應(yīng)用于清洗五金器件，根據(jù)水和油的分層原理，油位于水的上方，直接取出五金器件，會再次沾到油污，先將油排掉再取出五金器件，防止五金器件的二次污染，過濾件覆蓋面積大，清除油污層效果好。
[0004]目前，國內(nèi)海參的泡發(fā)主要方法是:將干海參在純水中浸泡48 h，前6 h每一小時換一次水，之后每12 h換一次水。剖開除去嘴部石灰質(zhì)、剝離縱肌、清洗干凈；將海參用大火煮沸后小火再煮30-50 min,自然冷卻后加入冰水混合物放入冷藏室中再次泡發(fā)，每晝夜換一次冰水，重復(fù)步驟直至海參完全漲發(fā)為止，泡發(fā)時間約為4 d。而泡發(fā)時一般采用大桶作為容器進(jìn)行浸泡，微生物侵染嚴(yán)重，海參營養(yǎng)物質(zhì)損嚴(yán)重，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，耗時耗力，生產(chǎn)連續(xù)性及自動化不強(qiáng)，嚴(yán)重制約了泡發(fā)產(chǎn)量，且還存在重金屬殘留嚴(yán)重的問題。
[0005]因此，需要設(shè)計一種自動化高、泡發(fā)速度快、操作簡便、節(jié)能環(huán)保、易實(shí)時監(jiān)控的海產(chǎn)品泡發(fā)生產(chǎn)設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題，基于海產(chǎn)品泡發(fā)的泡發(fā)原理及海產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，并結(jié)合超聲波技術(shù)的特點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種自動化高、泡發(fā)速度快、操作簡便、節(jié)能環(huán)保、易實(shí)時監(jiān)控的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備及其應(yīng)用，大大提高海產(chǎn)品泡發(fā)的生產(chǎn)效率。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案一是:一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，由產(chǎn)品處理系統(tǒng)和設(shè)備輸出控制系統(tǒng)組成，所述產(chǎn)品處理系統(tǒng)包括用于浸泡海產(chǎn)品的處理槽體和用于控制水溫的控溫裝置，所述處理槽體內(nèi)設(shè)有控溫裝置的溫度傳感器、用于感應(yīng)水位的液位傳感器以及在水中發(fā)出超聲波的超聲波換能器，所述設(shè)備輸出控制系統(tǒng)包括驅(qū)動超聲波換能器工作的超聲波驅(qū)動器和控制超聲波驅(qū)動器的控制裝置，所述控制裝置設(shè)有人機(jī)界面、數(shù)據(jù)輸出接口以及數(shù)據(jù)存儲接口，所述控制裝置分別與控溫裝置和液位傳感器電性連接。
[0008]優(yōu)選地，所述處理槽體由不銹鋼板制作而成，所述處理槽體內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口、出液口以及用于盛放海產(chǎn)品的物料升降籃。
[0009]優(yōu)選地，所述物料升降籃為鋼絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述物料升降籃由處理槽體上的升降旋臂帶動其上下運(yùn)動，所述升降旋臂由控制裝置根據(jù)海產(chǎn)品處理及間歇時間驅(qū)動其工作。
[0010]優(yōu)選地，所述液位傳感器將其感應(yīng)到的水位信號傳輸給控制裝置，所述控制裝置將其處理后的實(shí)時水位值顯示于人機(jī)界面，所述控制裝置根據(jù)設(shè)定水位值對處理槽體內(nèi)的水位進(jìn)行控制。
[0011]優(yōu)選地，所述控溫裝置的溫度傳感器將其感應(yīng)到的水溫信號傳輸給控制裝置，所述控制裝置將其處理后的實(shí)時水溫值顯示于人機(jī)界面，所述控制裝置根據(jù)設(shè)定溫度值對處理槽體內(nèi)的水溫進(jìn)行控制。
[0012]優(yōu)選地，所述超聲波驅(qū)動器和超聲波換能器的主頻率為28 KHz,40 KHz,68 KHz,80KHz中的任一種或多種的組合，工作功率范圍為0-800 W。
[0013]優(yōu)選地，所述超聲波驅(qū)動器和超聲波換能器的掃頻方式為固定頻率模式、單頻掃頻模式、雙頻掃頻模式、三頻掃頻模式、四頻掃頻模式中的任一種或多種的組合，掃頻范圍為 ±0^10000 Hz，掃頻時間為0-60000 S。
[0014]優(yōu)選地，所述人機(jī)界面為電容式觸摸屏。
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案二是:一種超聲波輔助海參泡發(fā)設(shè)備的應(yīng)用，將上述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備用于海參泡發(fā)。
[0016]以海參泡發(fā)為例，與現(xiàn)有技術(shù)中的海參生產(chǎn)泡發(fā)設(shè)備相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
(I)相比傳統(tǒng)的海參生產(chǎn)加工設(shè)備，本發(fā)明的泡發(fā)設(shè)備集海參加工過程的泡發(fā)、蒸煮等于一體，自動化程度高、操作簡單且污染低，工作效率提高10%~90%，泡發(fā)由原來的5、6 d(天)大大縮短至2 h (小時)左右，可用于大批量泡發(fā)海參。
[0017](2)由于設(shè)備結(jié)合超聲波，加快泡發(fā)過程，能夠有效地改善海參的質(zhì)構(gòu)特性，泡發(fā)出來的海參口感細(xì)膩、柔軟多汁、其營養(yǎng)價值和食用價值大幅度提高，更好的保持食品的天然風(fēng)味和營養(yǎng)，同時也使海參中的重金屬物質(zhì)有效地析出。
[0018](3)本發(fā)明具有多個功率段、頻率段和掃頻方式，減少能耗，節(jié)約成本；使用人機(jī)界面，能夠?qū)⑸a(chǎn)的整個過程實(shí)施實(shí)時監(jiān)控，進(jìn)行動態(tài)跟蹤、監(jiān)測、調(diào)整與控制。
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。
[0021 ] 圖中:1-處理槽體，2-溫度傳感器，3-超聲波換能器，4-超聲波驅(qū)動器，5-控制裝置，6-人機(jī)界面，7-換熱器，8-風(fēng)扇，9-壓縮機(jī)，10-循環(huán)泵，11-物料升降籃；A-產(chǎn)品處理系統(tǒng)，B-設(shè)備輸出控制系統(tǒng)，U1-28KHZ電源，U2-40KHZ電源，U3_68KHz電源，U4_80KHz電源。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，由產(chǎn)品處理系統(tǒng)A和設(shè)備輸出控制系統(tǒng)B組成，所述產(chǎn)品處理系統(tǒng)A包括用于浸泡海產(chǎn)品的處理槽體I和用于控制水溫的控溫裝置，所述處理槽體I內(nèi)設(shè)有控溫裝置的溫度傳感器2、用于感應(yīng)水位的液位傳感器(圖中省略)以及在水中發(fā)出超聲波的超聲波換能器3，所述設(shè)備輸出控制系統(tǒng)B包括驅(qū)動超聲波換能器3工作的超聲波驅(qū)動器4和控制超聲波驅(qū)動器4的控制裝置5，所述控制裝置5設(shè)有人機(jī)界面6、數(shù)據(jù)輸出接口以及數(shù)據(jù)存儲接口，所述控制裝置5分別與控溫裝置和液位傳感器電性連接。
[0023]在本實(shí)施例中，所述處理槽體I由SUS304不銹鋼板制作而成，所述處理槽體I內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求做到無死角、無夾縫，杜絕一切細(xì)菌滋生條件，所述處理槽體I內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口、出液口以及用于盛放海產(chǎn)品的物料升降籃11。所述物料升降籃11為鋼絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔大小為5~10 mm，與處理槽體I之間以升降旋臂連接，即物料升降籃11由處理槽體I上的升降旋臂帶動其上下運(yùn)動，所述升降旋臂由控制裝置5根據(jù)海產(chǎn)品處理及間歇時間驅(qū)動其工作，可自動將海產(chǎn)品物料提離液面浙干傳送進(jìn)入下一步工序。
[0024]在本實(shí)施例中，所述液位傳感器將其感應(yīng)到的水位信號傳輸給控制裝置5，所述控制裝置5將其處理后的實(shí)時水位值顯示于人機(jī)界面6，所述控制裝置5根據(jù)設(shè)定水位值對處理槽體I內(nèi)的水位進(jìn)行控制。當(dāng)水位過低時可通過進(jìn)液口自動補(bǔ)水,過高時通過出液口自動排水，同時可使液位低于或高于所設(shè)定的安全操作值時自動關(guān)閉設(shè)備并開啟警報。
[0025]在本實(shí)施例中，所述控溫裝置的溫度傳感器2能夠準(zhǔn)確將其感應(yīng)到的水溫信號傳輸給控制裝置5，所述控制裝置5將其處理后的實(shí)時水溫值顯示于人機(jī)界面6，所述控制裝置5根據(jù)設(shè)定溫度值對處理槽體I內(nèi)的水溫進(jìn)行控制。所述控溫裝置由制冷制熱系統(tǒng)、溫度傳感器2和循環(huán)泵組成，通過計算機(jī)控制裝置5對比設(shè)定值開啟或者關(guān)閉制冷制熱系統(tǒng)(包含換熱器7、風(fēng)扇8、壓縮機(jī)9等)和循環(huán)泵10，可對操作溫度在0-?ΟΟ?間任意調(diào)整設(shè)定。
[0026]在本實(shí)施例中，所述超聲波驅(qū)動器4 (也稱超聲波發(fā)生器)能夠產(chǎn)生的主頻率，就是超聲波換能器3的工作頻率，驅(qū)動超聲波換能器3工作，以將輸入的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(即超聲波)。所述超聲波驅(qū)動器4和超聲波換能器3能夠產(chǎn)生四個主頻率:28 KHz,40 KHz、68 KHz,80 KHz ;工作功率范圍為0-800 W，且可以任意調(diào)整。超聲波頻率與功率可以任意組合搭配，一種主頻率可以搭配不同時間段的10種功率變化輸出，單一功率輸出也可以搭配不同時間段的4種主要頻率輸出，時間段范圍為0-60000 S，優(yōu)選50-50000 S。
[0027]在本實(shí)施例中，所述超聲波驅(qū)動器4和超聲波換能器3可在四種主頻率28 KHz、40 KHz,68 KHz,80 KHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)固定頻率模式、單頻掃頻模式、雙頻掃頻模式、三頻掃頻模式和四頻掃頻模式，掃頻范圍為±0-10000 Ηζ，掃頻時間為0-60000 S。掃頻功率可以與掃頻頻率隨機(jī)結(jié)合，一種主頻率可以搭配不同時間段的10種功率變化輸出，單一功率輸出也可以搭配不同時間段的4種主要頻率輸出，時間段范圍為0-60000 S，優(yōu)選50-50000 S。工作模式由控制裝置5程序化設(shè)定，可根據(jù)產(chǎn)品需求自定義設(shè)定操作模式，也可以選擇隨機(jī)分配模式自動設(shè)定掃頻參數(shù)。
[0028]在本實(shí)施例中，所述超聲波驅(qū)動器4具有過壓、過流、輸出短路等保護(hù)措施，工作電壓為AC 220V ±10%，50Hz。所述人機(jī)界面6為電容式觸摸屏，操作系統(tǒng)為windows 7，設(shè)備控制方式為程序化模式，界面模擬工況畫面和參數(shù)顯示，準(zhǔn)確監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)有可變的授權(quán)范圍內(nèi)的參數(shù)設(shè)定和參數(shù)修改界面，方便工藝試驗及監(jiān)控。
[0029]應(yīng)用例1:本發(fā)明在拉缸鹽海參脫鹽、泡發(fā)中的應(yīng)用，將海參放于物料升降籃11中，通過人機(jī)界面6設(shè)置泡發(fā)水位5 L，溫度4 °C，超聲功率300 W，主頻率28 KHz、40 KHz,掃頻周期為2.5 S，掃頻幅寬5000 Hz，總超聲時間60 min。處理后的海參質(zhì)構(gòu)特性優(yōu)良，體積及質(zhì)量均增加2~3倍，重金屬含量近乎為零，蛋白質(zhì)含量達(dá)15.9%。
[0030]對比例1:將干海參在純水中浸泡48 h，前6 h每一小時換一次水，之后每12 h換一次水。后將海參用大火煮沸后小火再煮30-50 min，自然冷卻后加入冰水混合物放入冷藏室中再次泡發(fā)，每晝夜換一次冰水，重復(fù)步驟直至海參完全漲發(fā)為止，泡發(fā)時間約為4 d。獲得的海參體積及質(zhì)量增加僅1~2倍，蛋白質(zhì)含量僅10.1%。
[0031]應(yīng)用例2:本發(fā)明在干制海參泡發(fā)中的應(yīng)用，將海參放于物料升降籃11中，通過人機(jī)界面6設(shè)置泡發(fā)水位5 L，溫度4 °C，超聲功率400 W，主頻率28 KHz、40 KHz、68 KHz，掃頻周期為2.5 S，掃頻幅寬3000 Hz，總超聲時間60 min。處理后的海參質(zhì)構(gòu)特性優(yōu)良，體積及質(zhì)量均增加2~3倍，重金屬含量近乎為零，蛋白質(zhì)含量達(dá)16.1%。
[0032]對比例2:將干海參在純水中浸泡48 h，前6 h每一小時換一次水，之后每12 h換一次水。后將海參用大火煮沸后小火再煮30-50 min，自然冷卻后加入冰水混合物放入冷藏室中再次泡發(fā)，每晝夜換一次冰水，重復(fù)步驟直至海參完全漲發(fā)為止，泡發(fā)時間約為4 d。獲得的海參體積及質(zhì)量增加僅1~2倍，蛋白質(zhì)含量僅10.1%。
[0033]特別需要說明的是，該超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備不僅僅可應(yīng)用于海參的泡發(fā)，還可以應(yīng)用于魚干類、貝殼肉類(如鮑魚)等海產(chǎn)品的泡發(fā)。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例中未述部分均為現(xiàn)有技術(shù)，且以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本 發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:由產(chǎn)品處理系統(tǒng)和設(shè)備輸出控制系統(tǒng)組成，所述產(chǎn)品處理系統(tǒng)包括用于浸泡海產(chǎn)品的處理槽體和用于控制水溫的控溫裝置，所述處理槽體內(nèi)設(shè)有控溫裝置的溫度傳感器、用于感應(yīng)水位的液位傳感器以及在水中發(fā)出超聲波的超聲波換能器，所述設(shè)備輸出控制系統(tǒng)包括驅(qū)動超聲波換能器工作的超聲波驅(qū)動器和控制超聲波驅(qū)動器的控制裝置，所述控制裝置設(shè)有人機(jī)界面、數(shù)據(jù)輸出接口以及數(shù)據(jù)存儲接口，所述控制裝置分別與控溫裝置和液位傳感器電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述處理槽體由不銹鋼板制作而成，所述處理槽體內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口、出液口以及用于盛放海產(chǎn)品的物料升降rm.ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述物料升降籃為鋼絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述物料升降籃由處理槽體上的升降旋臂帶動其上下運(yùn)動，所述升降旋臂由控制裝置根據(jù)海產(chǎn)品處理及間歇時間驅(qū)動其工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述液位傳感器將其感應(yīng)到的水位信號傳輸給控制裝置，所述控制裝置將其處理后的實(shí)時水位值顯示于人機(jī)界面，所述控制裝 置根據(jù)設(shè)定水位值對處理槽體內(nèi)的水位進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述控溫裝置的溫度傳感器將其感應(yīng)到的水溫信號傳輸給控制裝置，所述控制裝置將其處理后的實(shí)時水溫值顯示于人機(jī)界面，所述控制裝置根據(jù)設(shè)定溫度值對處理槽體內(nèi)的水溫進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述超聲波驅(qū)動器和超聲波換能器的主頻率為28 KHz,40 KHz,68 KHz,80 KHz中的任一種或多種的組合，工作功率范圍為0-800 W。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述超聲波驅(qū)動器和超聲波換能器的掃頻方式為固定頻率模式、單頻掃頻模式、雙頻掃頻模式、三頻掃頻模式、四頻掃頻模式中的任一種或多種的組合，掃頻范圍為±0-10000 Ηζ，掃頻時間為0~60000 S。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備，其特征在于:所述人機(jī)界面為電容式觸摸屏。
9.一種超聲波輔助海參泡發(fā)設(shè)備的應(yīng)用，其特征在于:將權(quán)利要求1至8中任一項的超聲波輔助海產(chǎn)品泡發(fā)設(shè)備用于海參泡發(fā)。
【文檔編號】A23L1/325GK103907961SQ201410163715
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】鄭寶東, 張龍濤, 黃旭輝, 曾紹校, 張怡, 郭娟娟, 郭睿 申請人:福建農(nóng)林大學(xué)