本實用新型屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，準(zhǔn)確地說，涉及一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程，是人類較早接觸的一種生物化學(xué)反應(yīng)，如今在食品工業(yè)、生物和化學(xué)工業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。

在食品加工時，需要對原料進(jìn)行發(fā)酵操作，再進(jìn)行后續(xù)的加工生產(chǎn)。發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較簡單。一般情況下，發(fā)酵過程中需要特別控制雜菌的產(chǎn)生。最傳統(tǒng)的方式就是自然發(fā)酵，但是這種完全依賴自然環(huán)境往往難以滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的需要。在傳統(tǒng)食品發(fā)酵過程中，沒有攪拌裝置、加熱和冷卻裝置，也沒有溫度的監(jiān)控設(shè)備，更不能實現(xiàn)自動化發(fā)酵。

另外，在食品發(fā)酵技術(shù)中，影響發(fā)酵品質(zhì)的因素主要有密封環(huán)境、溫度、水分以及添加劑的濃度，現(xiàn)有的發(fā)酵設(shè)備無法實現(xiàn)對上述多種因素的綜合連續(xù)動態(tài)控制，尤其在調(diào)整水分和添加劑濃度時常會對密封環(huán)境造成破壞，導(dǎo)致發(fā)酵品質(zhì)不穩(wěn)定，難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，該裝置是利用加熱水來控制罐體內(nèi)發(fā)酵食品的溫度，通過加熱單元對水進(jìn)行智能溫度控制，使發(fā)酵罐內(nèi)溫度保持恒溫，該結(jié)構(gòu)組成易于實現(xiàn)并且成本低，可以高效的進(jìn)行食品發(fā)酵操作，從而控制發(fā)酵質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，其特征在于：包括發(fā)酵罐以及用于控制發(fā)酵罐溫度的控制器，所述的發(fā)酵罐的罐體壁為儲水的雙層結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵罐上表面設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口經(jīng)加熱單元與水箱連通，發(fā)酵罐的下表面設(shè)有出水口，出水口經(jīng)水泵與水箱連通，所述的控制器分別與加熱單元和水泵電連接，在發(fā)酵罐的進(jìn)水口位置設(shè)有用于檢測發(fā)酵罐內(nèi)部溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的接線端與控制器連接。

對上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的發(fā)酵罐水平放置，在發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)有水平放置的攪龍，攪龍的動力輸入端與電機(jī)連接，電機(jī)置于支撐架上，在發(fā)酵罐的上表面設(shè)有進(jìn)料口，發(fā)酵罐的下表面設(shè)有出料口，其中進(jìn)料口和出料口穿過儲水層，并與發(fā)酵罐內(nèi)部連通，在進(jìn)料口和出料口上均設(shè)有密封蓋。

對上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的出料口的下方設(shè)有稱重臺。

對上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的進(jìn)料口為V字形通道，在進(jìn)料口的中部放置過濾篩，所述的過濾篩的上方為進(jìn)料口密封蓋，在進(jìn)料口密封蓋的中部設(shè)有用于滴入發(fā)酵劑的試劑孔。

對上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的攪龍與發(fā)酵罐罐體壁接觸的部位設(shè)有密封副。

對上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的加熱單元為快速加熱的電熱爐，在電熱爐內(nèi)設(shè)有用于輸送水的換熱管。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

(1)本實用新型采用外置式加熱單元對水加熱，充入雙層結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐的罐體壁內(nèi)，并形成循環(huán)水路，根據(jù)發(fā)酵罐內(nèi)溫度，利用控制器對加熱單元和循環(huán)水路中的水泵進(jìn)行控制，實現(xiàn)水的恒溫控制，從而實現(xiàn)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度保持恒定，該裝置實現(xiàn)自動控制發(fā)酵罐內(nèi)溫度，發(fā)酵效果好，操作簡單，使用方便；

(2)本實用新型中的發(fā)酵罐水平放置，利用攪龍實現(xiàn)對內(nèi)部發(fā)酵食品的水平均勻攪拌，相對于豎直攪拌方式來說，容易對攪拌部分進(jìn)行定位；

(3)在發(fā)酵罐的進(jìn)料口和出料口處設(shè)置了過濾篩和密封蓋，保證外部雜質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵罐內(nèi)，影響發(fā)酵質(zhì)量；同時，為了方便加入發(fā)酵劑等液體試劑，在進(jìn)料口密封蓋上開設(shè)試劑孔，在加熱試劑時不需要打開密封蓋，從而保證了發(fā)酵過程的清潔、無污染，在發(fā)酵罐出口處設(shè)置了自動稱料的稱重臺，操作更為便利和準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2是本實用新型中發(fā)酵罐進(jìn)料口處的放大圖；

圖3是本實用新型中控制器的組成示意圖；

圖中：1、水箱，2、加熱單元，3、控制器，4、支撐架，5、電機(jī)，6、發(fā)酵罐，7、攪龍，8、水泵，9、出料口，10、進(jìn)料口，11、過濾篩，12、溫度傳感器，13、稱重臺，14、試劑孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

根據(jù)附圖1可知，本實用新型具體涉及一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，主要用于食品的發(fā)酵加工方面，具體包括發(fā)酵罐6、攪龍7、控制器3、加熱單元2以及水箱1。其中發(fā)酵罐6的結(jié)構(gòu)為改進(jìn)點(diǎn)，其罐體壁為儲水的雙層結(jié)構(gòu)，在罐體壁內(nèi)有流動的恒溫加熱水，為了實現(xiàn)加熱水的循環(huán)，在發(fā)酵罐6上表面設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口經(jīng)加熱單元2與水箱1連通，發(fā)酵罐6的下表面設(shè)有出水口，出水口經(jīng)水泵8與水箱1連通。另外，加熱水的恒溫控制是利用控制器3來實現(xiàn)，其中控制器3分別與加熱單元2和水泵8電連接，在發(fā)酵罐6的進(jìn)水口位置設(shè)有用于檢測發(fā)酵罐6內(nèi)部溫度的溫度傳感器12，溫度傳感器12的接線端與控制器3連接。

上述結(jié)構(gòu)中，在發(fā)酵罐6內(nèi)裝入食品及發(fā)酵劑，利用循環(huán)的加熱水實現(xiàn)對發(fā)酵罐6內(nèi)的溫度保持恒定，其具體原理是：控制器3根據(jù)需要來設(shè)定溫度數(shù)值，當(dāng)溫度傳感器12檢測的發(fā)酵罐6內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，控制器3控制水泵8開動以及加熱單元2通電，發(fā)酵罐6內(nèi)的加熱水循環(huán)，快速的加熱單元2實現(xiàn)對水升溫，當(dāng)發(fā)酵罐6內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值，即可停止水泵8和加熱單元2的運(yùn)行，從而實現(xiàn)智能溫度控制。

在設(shè)定溫度數(shù)值方面，根據(jù)經(jīng)驗需要給定一個溫度數(shù)值范圍，結(jié)合溫度傳感器12的檢測精度來設(shè)定，使發(fā)酵罐6內(nèi)的溫度變化保持在一個很小的范圍內(nèi)，來保證發(fā)酵質(zhì)量。本實用新型中所采用的溫度傳感器12的溫度系數(shù)為0.003851，其中采集精度在A級(F0.15)，采集范圍-90℃-300℃之間。根據(jù)所選用的溫度傳感器12，可以設(shè)定溫度在給定值的±2℃范圍內(nèi)即可。

本實用新型中的控制器3組成如附圖3所示，其具體包括兩個開關(guān)控制單元、一個采集單元、一個比較器以及一個存儲器，其中兩個開關(guān)控制單元分別與加熱單元2和水泵8連接，控制它們的啟動與關(guān)閉，采集單元與溫度傳感器12連接，按一定頻率采集溫度值，存儲器內(nèi)存儲用戶輸入的溫度范圍，比較器根據(jù)采集的溫度值與存儲的溫度值相比較，若小于采集的溫度值小于存儲的溫度值，則啟動開關(guān)控制單元，實現(xiàn)對發(fā)酵罐6溫度的采集。

在食品發(fā)酵裝置中，本實用新型中的發(fā)酵罐6為水平放置，在發(fā)酵罐6內(nèi)部設(shè)有水平放置的攪龍7，攪龍7的動力輸入端與電機(jī)5連接，電機(jī)5置于支撐架4上，與其他豎直放置的發(fā)酵罐相比，容易對攪拌部分進(jìn)行定位及固定，安裝方便。在發(fā)酵罐6的上表面設(shè)有進(jìn)料口10，發(fā)酵罐6的下表面設(shè)有出料口9，其中進(jìn)料口10和出料口9穿過儲水層，并與發(fā)酵罐6內(nèi)部連通，在進(jìn)料口10和出料口9上均設(shè)有密封蓋，攪龍7與發(fā)酵罐6罐體壁接觸的部位設(shè)有密封副。

發(fā)酵罐6中的攪龍7水平轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對發(fā)酵罐6內(nèi)食品與發(fā)酵劑的充分混合，同時在保持溫度恒定的發(fā)酵過程中，利用攪龍7攪動內(nèi)部物質(zhì)，實現(xiàn)發(fā)酵均勻。在整個發(fā)酵裝置中，要求發(fā)酵罐7密封，一方面減少雜質(zhì)進(jìn)入，影響發(fā)酵質(zhì)量，另一方面需要保持溫度恒定，因此在進(jìn)出口處設(shè)有密封蓋，在整個發(fā)酵過程中，密封蓋不用打開。

由于一些食品發(fā)酵需要在發(fā)酵過程中，根據(jù)發(fā)酵時間來加熱發(fā)酵劑，因此把進(jìn)料口10的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，其具體設(shè)計為V字形通道，在進(jìn)料口10的中部放置過濾篩11，過濾篩11小孔狀過濾網(wǎng)，利用過濾篩11來過濾加入發(fā)酵罐6內(nèi)食品中的大顆粒物，過濾篩11可以根據(jù)食品種類不同來更換。在過濾篩11的上方為進(jìn)料口密封蓋，進(jìn)料口密封蓋周圍設(shè)有密封條，在進(jìn)料口密封蓋的中部設(shè)有用于滴入發(fā)酵劑的試劑孔14，試劑孔14為小圓孔，在圓孔內(nèi)設(shè)有過濾海綿，避免外界雜質(zhì)由此進(jìn)入發(fā)酵罐6內(nèi)，同時利用針管等細(xì)長容器，穿過試劑孔來添加適量發(fā)酵劑。

為了檢測發(fā)酵罐6內(nèi)食品發(fā)酵程度，在出料口9的下方設(shè)有稱重臺13，稱重臺13上放置取樣容器，根據(jù)需要的重量來取發(fā)酵食品的樣本，送去檢測發(fā)酵程度。同時，當(dāng)發(fā)酵完成后，可以根據(jù)每次發(fā)酵食品用量，來取的發(fā)酵原料。

本實用新型中的加熱單元2可以為快速加熱的電熱爐，電熱爐開關(guān)由控制器3來控制，在電熱爐內(nèi)設(shè)有用于輸送水的換熱銅管，實現(xiàn)快速換熱。

本實用新型在具體使用時，只需要在水箱1內(nèi)充入適量的水，根據(jù)發(fā)酵食品原料所需的溫度，在控制器上設(shè)定溫度范圍，然后由進(jìn)料口9充入足量發(fā)酵食品，然后放入發(fā)酵劑，啟動電源，即可實現(xiàn)自動控溫的食品發(fā)酵。在發(fā)酵過程中，不需要人為干預(yù)，也可以根據(jù)不同時間段，來設(shè)定不同的發(fā)酵溫度，使本實用新型適用于各種類型食品的恒溫發(fā)酵。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。