專利名稱：一種家蠶鮮繭速凍殺蛹方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家蠶鮮繭加工技術(shù)。具體涉及一種家蠶鮮繭速凍殺蛹方法及其 設(shè)備。
背景技術(shù)：
家蠶鮮繭收購后， 一般采用煤灶焙成干繭，進入繭庫中常溫貯存，供煮繭、繅絲及蠶蛹加工利用，這是數(shù)十年來的傳統(tǒng)工藝技術(shù)路線。蠶繭及蠶蛹在105 IIO'C烘焙6 8小時的過程，造成蠶繭絲膠蛋白變性，蠶蛹蛋白亦會變質(zhì)，蛹 油等脂肪酸因氧化而酸敗，產(chǎn)生異昧，影響進一步深加工。鮮繭高溫烘焙而形 成一套干繭煮繭及繅絲的傳統(tǒng)工藝存在以下的不良影響1、 蠶繭在烘焙過程中由于高溫處理造成蠶繭絲膠變性就及蠶蛹蛋白、脂肪 的破壞。引致煮繭、繅絲工藝造成一系列的不良影響；2、 煤灶烘繭周期2天，工作效率低，工人長期在高溫條件下運作，對健康 有不利影響，煤灶排放廢氣會污染環(huán)境；3、 蠶繭在煮繭、繅絲過程絲膠溶失率較大，導(dǎo)致繅折增加；4、 解舒率降低，導(dǎo)致蠶繭出絲率減少，類節(jié)等增加，影響生絲質(zhì)量；5、 煮繭工序復(fù)雜包括真空煮繭及煮熟過程，時間長，耗費蒸汽多等；6、 蠶繭烘焙后蛋白質(zhì)變性、蛹油酸敗，產(chǎn)生異味，導(dǎo)致深加工困難。 為解決上述技術(shù)問題，專利號為03118854.0的中國發(fā)明專利公開了一種桑蠶繭鮮繭一步繅絲的方法，其中涉及對鮮繭進行冷藏保鮮的步驟。該技術(shù)提供 桑蠶繭冷藏保鮮方法需要大型冷藏庫，且要求冷凍溫度長期維持-12~ -6°C，對 設(shè)備條件要求高，能源消耗大，投資建設(shè)大型冷庫的運作成本不易承受，且現(xiàn) 存的繭庫丟棄不用將造成浪費。此外冷庫濕度較大，對蠶繭的質(zhì)量有不良影響。發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便， 加工效率高，對家蠶鮮繭質(zhì)量影響小的家蠶鮮繭速凍殺蛹的方法；該方法可速凍殺死鮮繭內(nèi)的活蛹，使蠶繭及蠶蛹保持天然狀態(tài)。本發(fā)明的目的還在于根據(jù)以上的方法提供一種家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備。 本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)一種家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于包括下面的步驟采用固體干冰 作為冷源吸收家蠶鮮繭熱量，同時以干冰升華所得二氧化碳?xì)怏w作為冷源吹過 家蠶鮮繭，與家蠶鮮繭進行熱交換，使其降溫至特定溫度以下，并維持一定時 間。所述固體干冰作為冷源設(shè)置于家蠶鮮繭的上側(cè)；所述干冰升華所得二氧化 碳?xì)怏w作為冷源從下側(cè)吹過家蠶鮮繭。所述家蠶鮮繭設(shè)置于循環(huán)輸送帶上，連續(xù)輸送的同時與冷源進行熱交換。所述循環(huán)輸送帶的輸送速度設(shè)置為保證家蠶鮮繭與冷源接觸一定時間；所 述時間為15 20分鐘。 所述特定溫度為-35。C。一種實現(xiàn)上述方法的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，包括保溫箱體，設(shè)置于保溫 箱體入口和出口之間的循環(huán)輸送帶，其特征在于在保溫箱體的上部設(shè)置冷源箱體，箱體內(nèi)裝有固體干冰，所述冷源箱體的底部設(shè)置換熱板，所述換熱板位于循環(huán)輸送帶的上側(cè)；循環(huán)輸送帶的下側(cè)設(shè)置有冷風(fēng)管，所述冷風(fēng)管的開口朝 向循環(huán)輸送帶，所述冷風(fēng)管與冷源箱體相連通，在冷風(fēng)管的入口端設(shè)置有鼓風(fēng) 機。為了強化傳熱效果，所述換熱板的下表面可設(shè)置有散熱片。 所述保溫箱體外層包有隔熱塑料層，防止冷源外泄及外熱侵入。 所述循環(huán)輸送帶為循環(huán)傳動鏈條，在傳動鏈條上設(shè)置有放置家蠶鮮繭的鋁為:。所述保溫箱體的入口附近設(shè)置有抽風(fēng)機，所述抽風(fēng)機將保溫箱體內(nèi)的二氧 化碳余氣及水份等排出設(shè)備外。所述保溫箱體的上部設(shè)置有冷源箱體的入料口；干冰(-79'C)從所述入料 口送入冷源箱體中。本發(fā)明的作用原理鮮蠶繭繭層及蛹體是含蛋白質(zhì)的多孔體，導(dǎo)熱系數(shù)差， 直接接觸干冰二氧化碳，能加速熱交換的速度，待蛹體溫度達到-35'C -40°C， 保持2分鐘即可將其殺死，使繭層及蛹體保持自然狀態(tài)。本設(shè)備利用干冰(-79 °C)通過換熱板及散熱片將冷源直接送入繭層，迅速進行熱交換，同時將二氧化碳?xì)怏w通過鼓風(fēng)機送入冷風(fēng)管，從蠶繭的下層吹出，與蠶繭進行熱交換，使蠶繭及蛹體溫度達-35'C -4(TC，保持2分鐘即達到殺蛹的目的使繭層及蛹體保 持自然狀態(tài)，有利于鮮繭貯存及繅絲后鮮蛹的深加工。本設(shè)備及處理方法完全 可以取代傳統(tǒng)的煤灶高溫殺蛹工藝。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及有益效果1、 干冰速凍殺蛹在常溫下進行，使鮮繭繭層及蛹體保持自然狀態(tài)，其品質(zhì) 影響相對較小，為繅絲工藝改進及鮮蛹深加工提供優(yōu)質(zhì)原料，能提高出絲率并 改進生絲品質(zhì)，繅絲后的蠶蛹可作為深加工原料。2、 采用本發(fā)明的速凍殺蛹設(shè)備可明顯地縮短殺蛹生產(chǎn)周期(整個過程只需 15 20分鐘)，顯著提高勞動效率，同時也有利于保障工人健康，不污染環(huán)境。3、 本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、合理，同時利用固、氣兩態(tài)的冷源同時速凍殺蛹， 因而可充分使用冷源，實現(xiàn)能源的最大化利用。4、 本發(fā)明設(shè)備制造成本低，投資少，占地面積小，能耗低，操作簡便、安 全，無高溫高熱，無爆炸及泄漏危險，使用安全可靠。


圖l是本發(fā)明家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1所示家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備的A-A剖視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式 不局限于此。 實施例1圖1和圖2示出了本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，由圖1和圖2可見，本家蠶鮮繭速 凍殺蛹設(shè)備包括保溫箱體，設(shè)置于保溫箱體入口3和出口 12之間的循環(huán)輸送帶 5，在保溫箱體的上部設(shè)置冷源箱體，所述保溫箱體的上部設(shè)置有冷源箱體的入 料口 1,干冰(-79°C)從所述入料口 1送入冷源箱體中；所述冷源箱體的底部 設(shè)置換熱板7，所述換熱板7位于循環(huán)輸送帶5的上側(cè)，換熱板7的下表面設(shè)置 有散熱片8以強化傳熱效果；循環(huán)輸送帶5的下側(cè)設(shè)置有冷風(fēng)管9，所述冷風(fēng)管 9的開口朝向循環(huán)輸送帶5，所述冷風(fēng)管9與冷源箱體通過循環(huán)輸送帶5所在的 保溫箱體內(nèi)部空間相連通，在冷風(fēng)管9的入口端設(shè)置有鼓風(fēng)機2，鼓風(fēng)機2的出口與冷風(fēng)管5的入口相對。所述保溫箱體外層包有隔熱塑料層，防止冷源外泄 及外熱侵入。所述循環(huán)輸送帶5為循環(huán)傳動鏈條，包括輸送桿6，在傳動鏈條上 設(shè)置有放置家蠶鮮繭的鋁盤4。所述保溫箱體的入口附近設(shè)置有抽風(fēng)機10，所 述抽風(fēng)機IO將保溫箱體內(nèi)的二氧化碳余氣及水份等從排氣口 11排出設(shè)備外。 利用上述設(shè)備實現(xiàn)的家蠶鮮繭速凍殺蛹方法具體包括下述步驟1、 干冰輸入機內(nèi)干冰(-79。C)從冷源箱體的入料口送入冷源箱體中，干 冰用量為每千克鮮繭0.16千克。啟動鼓風(fēng)機使干冰升華成的二氧化碳循環(huán)。2、 鮮繭輸入先剔除死籠繭等次繭，將鮮繭鋪于鋁盤上，每盤約2~2.5公 斤，然后將盛有鮮繭的鋁盤從保溫箱體入口放入并置于循環(huán)傳動鏈條上，循環(huán) 傳動鏈條在電機驅(qū)動下向前移動；此時固體干冰冷源通過換熱板及散熱片由上 向下向繭層輸送冷量；同時由鼓風(fēng)機將干冰升華成的二氧化碳?xì)怏w輸入冷風(fēng)管， 由下向上吹過蠶繭，與蠶繭進行熱交換，亦即蠶繭同時與固體干冰及二氧化碳 氣體兩種冷源同時換熱，使其溫度較快地下降至可將蠶蛹?xì)⑺赖臏囟?達-35。C ~ -40°C)，保持一段時間(鮮繭在設(shè)備內(nèi)運行15-20分鐘)后，鮮繭從保溫箱體的 出口送出，然后將己殺蛹的鮮繭裝入貯存器中，抽除空氣，密封，常溫貯存鮮 繭。3、 開啟抽風(fēng)機，將二氧化碳余氣及水汽等從排氣口排出設(shè)備外。4、 設(shè)備連續(xù)循環(huán)運行，重復(fù)以上的工序即可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。 在上述干冰速凍殺蛹過程中，蛹體溫度的變化如表1所示。_表l干冰速凍殺蛹過程蛹體溫度的變化_項目/分鐘 1 5 10 15 20設(shè)備內(nèi)溫度(。C) -79 -65 -65 -60 -60蛹體溫度(。C) 30 10 -10 -35 -40繭層溫度(。C) 30 5 -15 -35 -40由表1可見，整機在-60。C以下運作,經(jīng)15分鐘運行蛹體8繭層均達到-35。C， 保持2分鐘即達到殺蛹目的。本實施方式的參數(shù)計算如下 (1)采用圖1和圖2所示的設(shè)備，鮮繭100公斤，按每鋁盤2.5公斤計，共分裝40盤。每盤速凍時間為20分鐘，各盤間隔約2-3分鐘，總流程102分鐘， 平均每盤耗時2.55分鐘(包括裝徙時間)，完成速凍殺蛹工序.(2)消耗干冰量的計算投入干冰量為50kg，溫度-79。C，運作過程設(shè)備 內(nèi)保持-60°(:的水平。終止時共消耗干冰16.2]^，平均每kg鮮繭消耗干冰0.160 kg。從熱力學(xué)計算，干冰由-79°C，氣化為二氧化碳?xì)怏w，每kg釋放熱量為653 KJ (仟焦耳)?？偰芰刻峁┪鼰崃繛?3778 J，按蠶繭100kg，其中鮮蛹占79kg (含水份51.5kg)，由30。C降至-40°C,溫差70。C，需釋放熱能約80仟焦耳 (KJ) xlOO kg = 8000仟焦耳。平均每kg蠶繭釋放80仟焦耳的熱量，計算干 冰耗離量0.12kg (理論值)，由于設(shè)備隔熱系統(tǒng)的疏漏及排氣過程熱量的逸散， 實際消耗干冰0.16kg蠶繭，按每kg干冰1.8元計，則消耗干冰0.28元，100kg 鮮繭速凍十蛹的干冰成本為28元，較傳統(tǒng)的煤灶烘焙殺蛹方法所需的30元為 低。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實 施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、 替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于包括下面的步驟采用固體干冰作為冷源吸收家蠶鮮繭熱量，同時以干冰升華所得二氧化碳?xì)怏w作為冷源吹過家蠶鮮繭，與家蠶鮮繭進行熱交換，使其降溫至特定溫度以下，并維持一定時間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于所述固體 干冰作為冷源設(shè)置于家蠶鮮繭的上側(cè)；所述干冰升華所得二氧化碳?xì)怏w作為冷 源從下側(cè)吹過家蠶鮮繭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于所述 家蠶鮮繭設(shè)置于循環(huán)輸送帶上，連續(xù)輸送的同時與冷源進行熱交換。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于所述 循環(huán)輸送帶的輸送速度設(shè)置為保證家蠶鮮繭與冷源接觸一定時間；所述時間為 15 20分鐘。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，其特征在于所述特定 溫度為-35。C。
6、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1 5任一項所述方法的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，包 括保溫箱體，設(shè)置于保溫箱體入口和出口之間的循環(huán)輸送帶，其特征在于在保溫箱體的上部設(shè)置冷源箱體，箱體內(nèi)裝有固體干冰，所述冷源箱體的底部設(shè)置換熱板，所述換熱板位于循環(huán)輸送帶的上側(cè)；循環(huán)輸送帶的下側(cè)設(shè)置有冷風(fēng) 管，所述冷風(fēng)管的開口朝向循環(huán)輸送帶，所述冷風(fēng)管與冷源箱體相連通，在冷 風(fēng)管的入口端設(shè)置有鼓風(fēng)機。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，其特征在于所述換熱 板的下表面可設(shè)置有散熱片。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，其特征在于所述保溫箱體外層包有隔熱塑料層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，其特征在于所述循環(huán)輸送帶為循環(huán)傳動鏈條，在傳動鏈條上設(shè)置有放置家蠶鮮繭的鋁盤。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家蠶鮮繭速凍殺蛹設(shè)備，其特征在于所述保 溫箱體的入口附近設(shè)置有抽風(fēng)機；所述保溫箱體的上部設(shè)置有冷源箱體的入料□。
全文摘要
本發(fā)明提供一種家蠶鮮繭速凍殺蛹方法，具體為采用固體干冰作為冷源吸收家蠶鮮繭熱量，同時以干冰升華所得二氧化碳?xì)怏w作為冷源吹過家蠶鮮繭，與其進行熱交換，使其降溫至特定溫度以下，并維持一定時間。同時提供一種實現(xiàn)上述方法的設(shè)備，包括保溫箱體、循環(huán)輸送帶，在保溫箱體的上部設(shè)置冷源箱體，箱體內(nèi)裝有固體干冰，所述冷源箱體的底部設(shè)置換熱板；循環(huán)輸送帶的下側(cè)設(shè)置冷風(fēng)管，冷風(fēng)管的開口朝向循環(huán)輸送帶，冷風(fēng)管與冷源箱體相連通，在冷風(fēng)管的入口端設(shè)置有鼓風(fēng)機。采用本發(fā)明可明顯地縮短殺蛹生產(chǎn)周期，顯著提高勞動效率，而且在低溫下殺蛹，使鮮繭繭層及蛹體保持自然狀態(tài)，其品質(zhì)影響較小，為繅絲工藝及鮮蛹深加工提供優(yōu)質(zhì)原料。
文檔編號D01B7/00GK101328617SQ20081002951
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者倪惠波, 龐華興, 張桂玲, 梁慶國, 袁永揚, 邱國祥, 郭定國, 黃自然 申請人:廣東省蠶業(yè)技術(shù)推廣中心;華南農(nóng)業(yè)大學(xué);廣州市世源氣體有限公司;湛江市赤坎可利實業(yè)有限公司(原湛江市電工設(shè)備廠)