一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是食品加工生產(chǎn)過(guò)程中的連續(xù)滅菌裝置，尤其涉及的是一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食品中的粉粒體原料和產(chǎn)品較為豐富，涉及面較廣，如小麥粉、嬰幼兒米粉、淀粉、蛋白粉、蕎麥粉等都是粉粒體，目前粉粒體滅菌受到各種因素的影響，特別是設(shè)備和控制系統(tǒng)的影響，推廣較為困難，應(yīng)用較少。因?yàn)榉哿ｓw表面積較大，粉粒體之間空暇大，加工過(guò)程較為復(fù)雜等等原因，粉粒體中微生物細(xì)菌污染較為常見(jiàn)。一方面是內(nèi)在蟲(chóng)害，如米象、擬谷盜、玉米象、印度谷螟等害蟲(chóng)及蟲(chóng)卵而受到污染，成為粉粒體品質(zhì)劣化的原因；另外一個(gè)方面因?yàn)榄h(huán)境中的大腸桿菌、細(xì)菌、霉菌等微生物而受到污染，特別是在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和加工過(guò)程中高溫、高濕等環(huán)境下，微生物急劇增殖，從而導(dǎo)致粉粒體的品質(zhì)劣變，縮短儲(chǔ)藏期和保質(zhì)期，減小了銷(xiāo)售半徑，使得粉粒體食品受到很大損失。
[0003]目前常用的滅菌處理方法有紫外線(xiàn)殺菌法、微波滅菌法、臭氧滅菌法、藥劑滅菌法。紫外線(xiàn)殺菌法對(duì)粉粒體的透過(guò)性有限，因此殺菌能力較弱。微波滅菌法容易使食品中的蛋白質(zhì)變性，具有在一定程度上破壞食品營(yíng)養(yǎng)的缺點(diǎn)。臭氧滅菌法僅對(duì)為少數(shù)幾種細(xì)菌的效果明顯。藥劑滅菌法耗時(shí)長(zhǎng)，且殘留于食品中的藥劑有致癌的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置及控制方法，以提供一種殺菌能力強(qiáng)、效率高、且營(yíng)養(yǎng)破壞程度小的適用于粉粒體的自動(dòng)化連續(xù)滅菌裝置及其控制方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置，包括過(guò)熱蒸汽發(fā)生單元(I)、進(jìn)料單元(2)、滅菌單元(3)、固氣分離單元(4)、冷卻干燥單元(5)和控制單元，其中:
[0007]所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生單元(I)包括耐高溫風(fēng)機(jī)(11)、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)及其流量控制閥門(mén)組；
[0008]所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的輸出端通過(guò)耐高溫風(fēng)機(jī)(11)與進(jìn)料單元(2)的進(jìn)風(fēng)口連接，所述進(jìn)料單元(2)的出料口連接至滅菌單元(3)的進(jìn)料口，所述滅菌單元(3)的出料口連接至固氣分離單元(4)的進(jìn)料口，所述固氣分離單元(4)的出料口連接至冷卻干燥單元(5)的進(jìn)料口，滅菌后的粉粒體通過(guò)冷卻干燥單元(5)的出料口收集排出。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述進(jìn)料單元(2)包括進(jìn)料斗(21)、加料器(22)和緩存料斗
(23)，所述緩存料斗(23)中的粉粒體通過(guò)加料器(22)輸送至進(jìn)料斗(21)中，所述滅菌單元(3)包括滅菌管道(31)，所述固氣分離單元(4)包括兩級(jí)以上的依次連接的旋風(fēng)分離器(41)，以及與每級(jí)旋風(fēng)分離器(41)的進(jìn)風(fēng)口依次連接的熱風(fēng)過(guò)濾器(42)和加熱風(fēng)機(jī)(43)，所述加熱風(fēng)機(jī)(43)和熱風(fēng)過(guò)濾器(42)為旋風(fēng)分離器(41)提供潔凈熱風(fēng)，所述冷卻干燥單元(5)包括冷卻干燥機(jī)(51)，其中:
[0010]所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的輸出端通過(guò)耐高溫風(fēng)機(jī)(11)與進(jìn)料斗(21)的進(jìn)風(fēng)口連接，所述進(jìn)料斗(21)的出料口連接至滅菌管道(31)的進(jìn)料口，所述滅菌管道(31)的出料口連接至第一級(jí)旋風(fēng)分離器(41)的進(jìn)料口，所述最后一級(jí)旋風(fēng)分離器(41)的出料口連接至冷卻干燥機(jī)(51)的進(jìn)料口，滅菌后的粉粒體經(jīng)冷卻干燥機(jī)(51)的出料口收集排出。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置還包括尾氣回收循環(huán)利用單元￠)，所述尾氣回收循環(huán)利用單元(6)包括回收管道(61)、回收風(fēng)過(guò)濾器(62)和過(guò)熱器(63)，所述回收風(fēng)過(guò)濾器(62)設(shè)于回收管道(61)上，所述回收管道(61)的進(jìn)風(fēng)口與第一級(jí)旋風(fēng)分離器(41)的出風(fēng)口連接，其出風(fēng)口通過(guò)過(guò)熱器￠3)連接至過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的進(jìn)風(fēng)口，所述過(guò)熱器￠3)用于對(duì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生器中的氣體進(jìn)行溫度補(bǔ)償，使回收循環(huán)的尾氣連續(xù)參與滅菌工藝過(guò)程。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述控制單元包括單片機(jī)核心控制模塊，及與其連接的PLC模塊、傳感器模塊和人機(jī)界面模塊，其中:
[0013]所述傳感器模塊包括料位傳感器、溫度壓力傳感器組、溫度濕度傳感器組，所述料位傳感器設(shè)于緩存料斗(23)上，所述溫度壓力傳感器組有若干個(gè)，分設(shè)于過(guò)熱蒸汽發(fā)生器
(12)內(nèi)、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的輸出端、回收管道(61)的輸出端和滅菌管道(31)內(nèi)；所述溫度濕度傳感器組設(shè)于冷卻干燥機(jī)(51)內(nèi)；
[0014]所述PLC模塊具有若干控制信號(hào)輸出端，分別連接至加料器(22)、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的流量控制閥門(mén)組、過(guò)熱器(63)、加熱風(fēng)機(jī)(43)、冷卻干燥機(jī)(51)的控制模塊，所述PLC模塊的控制信號(hào)輸入端連接至單片機(jī)核心控制模塊的控制信號(hào)輸出端。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述單片機(jī)核心控制模塊為由STC89C52芯片及其外圍振蕩電路組成的最小系統(tǒng)。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述PLC模塊的型號(hào)為西門(mén)子S7 - 200。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加料器(22)為螺旋加料器(22)。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述設(shè)于滅菌管道(31)上的溫度壓力傳感器有若干個(gè)，均勻分布于滅菌管道(31)的通長(zhǎng)。
[0019]一種上述粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置的控制方法，包括以下步驟:
[0020](I)滅菌前，根據(jù)待滅菌的粉粒體物料的具體物性參數(shù)，操作者通過(guò)人機(jī)界面模塊設(shè)定滅菌的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；
[0021](2)將待滅菌的粉粒體物料加入緩存料斗(23)中，啟動(dòng)過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置，其中，料位傳感器負(fù)責(zé)采集緩存料斗(23)的物料輸送量信息，溫度壓力傳感器組負(fù)責(zé)采集過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)內(nèi)、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的輸出端、回收管道￠1)的輸出端以及滅菌管道(31)內(nèi)的溫度和壓力信息，溫度濕度傳感器組負(fù)責(zé)采集冷卻干燥機(jī)(51)內(nèi)的溫度和濕度信息；
[0022](3)單片機(jī)核心控制模塊負(fù)責(zé)收集傳感器采集的信息，并將采集的信息反饋至人機(jī)界面模塊，同時(shí)單片機(jī)核心控制模塊將采集的信息與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，獲得控制參數(shù)，然后，單片機(jī)核心控制單元輸出控制參數(shù)給PLC模塊，PLC模塊根據(jù)控制參數(shù)，實(shí)時(shí)控制加料器(22)的加料速度、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的蒸汽流量、過(guò)熱器￠3)功率、加熱風(fēng)機(jī)(43)的轉(zhuǎn)速、冷卻干燥機(jī)(51)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，使傳感器采集的信息始終于標(biāo)準(zhǔn)控制參數(shù)一致。
[0023]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供了一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置及控制方法，該蒸汽連續(xù)滅菌裝置將過(guò)熱蒸汽與粉粒體混合，將微生物殺滅，可用于食品加工生產(chǎn)過(guò)程中的粉粒體原料的連續(xù)滅菌，其滅菌效率高，滅菌效果顯著；同時(shí)，根據(jù)滅菌目的和滅菌對(duì)象，該過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置的控制單元能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)滅菌過(guò)程中各參數(shù)的變化，通過(guò)調(diào)整各工作單元的工作狀態(tài)對(duì)變化的情況做出快速反應(yīng)，以最大限度地減少粉粒體劣化、淀粉改性、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化等不利影響，保證粉粒體的品質(zhì)和滅菌效果的目的；該蒸汽連續(xù)滅菌裝置的不僅可以用作粉粒體的滅菌處理，還可用于滅酶滅活處理，以及害蟲(chóng)及其卵的殺蟲(chóng)殺卵處理，其自動(dòng)化和智能化程度高，符合各種粉粒體加工企業(yè)，尤其是食品加工企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置的控制單元的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例提供了一種粉粒體過(guò)熱蒸汽連續(xù)滅菌裝置，具有如圖1和2所示的結(jié)構(gòu)，包括過(guò)熱蒸汽發(fā)生單元(I)、進(jìn)料單元(2)、滅菌單元(3)、固氣分離單元(4)、冷卻干燥單元(5)、尾氣回收循環(huán)利用單元(6)和控制單元。
[0029]所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生單元(I)包括耐高溫風(fēng)機(jī)(11)、過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)及其流量控制閥門(mén)組。
[0030]所述進(jìn)料單元⑵包括進(jìn)料斗(21)、螺旋加料器(22)和緩存料斗(23)，所述緩存料斗(23)中的粉粒體通過(guò)螺旋加料器(22)輸送至進(jìn)料斗(21)中，所述滅菌單元(3)包括滅菌管道(31)，所述固氣分離單元(4)包括兩級(jí)旋風(fēng)分離器(41)，分別為第一旋風(fēng)分離器(411)和第二旋風(fēng)分離器(412)，以及與第一旋風(fēng)分離器(411)的進(jìn)風(fēng)口依次連接的第一熱風(fēng)過(guò)濾器(421)、第一加熱風(fēng)機(jī)(431)，和與第二旋風(fēng)分離器(412)的進(jìn)風(fēng)口依次連接的第二熱風(fēng)過(guò)濾器(422)、第二加熱風(fēng)機(jī)(432)，所述第一、二加熱風(fēng)機(jī)(431，432)和第一、二熱風(fēng)過(guò)濾器(421，422)為第一、二旋風(fēng)分離器(411，412)提供潔凈熱風(fēng)，所述冷卻干燥單元
(5)包括冷卻干燥機(jī)(51)。
[0031]所述過(guò)熱蒸汽發(fā)生器(12)的輸出端通過(guò)耐高溫風(fēng)機(jī)(11)與進(jìn)料斗(21)的進(jìn)風(fēng)口連接，所述進(jìn)料斗(21)的出料口連接至滅菌管道(31)的進(jìn)料口，所述滅菌管道(31)的出料口連接至第一旋風(fēng)分離器(411)的進(jìn)料口，所述第二旋風(fēng)分離器(412)的出料口連接至冷卻干燥機(jī)(51)的進(jìn)料口，滅菌