一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，包括預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段，其特征在于，預(yù)加熱階段包括預(yù)加熱完成判斷過程，預(yù)加熱完成判斷過程包括以下過程：每隔時間Δt采集記錄制漿物料與水的混合物的溫度T，第n次采集記錄的對應(yīng)溫度為T（n）；計算連續(xù)k個間隔時間Δt對應(yīng)的溫度差ΔT，第m組連續(xù)k個間隔時間Δt對應(yīng)的溫度差為ΔT（m），其中，ΔT（m）=T（m+k）-T（m）；當(dāng)溫度差ΔT小于閾值ΔTd的次數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段。通過監(jiān)控溫度隨著時間變化的過程，實現(xiàn)在進(jìn)入粉碎熬煮階段前制漿物料與水的混合物保持在該海拔下的沸點或附近的溫度，以達(dá)到促進(jìn)制漿物料營養(yǎng)物質(zhì)釋放及靜音的效果。
【專利說明】
一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，屬于食品加工領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]市場上現(xiàn)有的豆?jié){機(jī)一般都設(shè)計成在平原地區(qū)使用，針對高原地區(qū)有專門的高原豆?jié){機(jī)。兩種豆?jié){機(jī)采用不同的制漿工藝，原因在于平原地區(qū)和高原地區(qū)沸點相差較大?，F(xiàn)有豆?jié){機(jī)的一套制漿程序不能很好地兼容平原地區(qū)和高原地區(qū)。例如，平原地區(qū)使用的豆?jié){機(jī)在高原地區(qū)使用時，由于高原地區(qū)沸點較平原地區(qū)低，這就造成豆?jié){機(jī)內(nèi)設(shè)定的打漿溫度相對偏高，甚至高于高原地區(qū)的沸點溫度，這時就會出現(xiàn)只加熱不粉碎的現(xiàn)象。當(dāng)高原地區(qū)使用的豆?jié){機(jī)在平原地區(qū)使用時，由于平原地區(qū)的沸點高于高原地區(qū)，這就造成豆?jié){機(jī)內(nèi)設(shè)定的打漿溫度相對偏低，容易出現(xiàn)泡沫過多不利于制漿的情形。另外，即使能夠完成制漿過程，現(xiàn)有制漿方法也無法達(dá)到較好的制漿效果，滿足用戶在制漿周期、靜音等方面的要求。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有豆?jié){機(jī)的制漿方法難以適應(yīng)不同海拔的問題，本發(fā)明提供了一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，包括預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段，其特征在于，所述預(yù)加熱階段包括預(yù)加熱完成判斷過程，所述預(yù)加熱完成判斷過程包括以下過程:每隔時間Δ t采集記錄制楽物料與水的混合物的溫度T，第η次采集記錄的對應(yīng)溫度為T(n);計算連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差Δ T，第m組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差為Δ T(m)，其中，Δ T(m)=T(m+k)-T(m);當(dāng)溫度差Δ T小于閾值Δ Td的次數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段。
[0006]進(jìn)一步的，所述粉碎溫度Tf不低于該海拔下對應(yīng)的水的沸點以下10攝氏度。
[0007]進(jìn)一步的，所述閾值A(chǔ)Td=A Τ(1)*α，其中，Δ T(I)為第I組連續(xù)k個間隔時間At對應(yīng)的溫度差，α為修正系數(shù)，O <α< I。
[0008]進(jìn)一步的，所述預(yù)加熱完成判斷過程之前將制漿物料與水的混合物加熱至預(yù)定溫度Tc。
[0009]進(jìn)一步的，溫度差Δ T小于閾值Δ Td則記錄一次，否則減一次，記錄三次則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，連續(xù)i次溫度差△ T小于閾值△ Td，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段，其中，i=2至5。
[0010]進(jìn)一步的，ΔΤ(1)*α不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則ATd取下一組連續(xù)k個間隔時間A t對應(yīng)的溫度差乘以修正系數(shù)α，連續(xù)j次△ T( j)*a不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則△ Td取預(yù)設(shè)值A(chǔ)TcT，其中，所述第一設(shè)定溫差范圍為ATcT 土M，M為不同工作條件下溫度值的偏差。
[0011]進(jìn)一步的，τ(η+1)-τ(η)不在第二設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則TU+lXUHATcT/k，ΔTcT為預(yù)設(shè)值，其中，所述第二設(shè)定溫差范圍為(Δ TcT 土M)/k，M為不同工作條件下溫度值的偏差。
[0012]進(jìn)一步的，10秒 <k*At<60 秒。
[0013]進(jìn)一步的，k=2至15，At=2秒至5秒。
[0014]進(jìn)一步的，所述豆?jié){機(jī)包括防溢裝置，所述預(yù)加熱階段中制漿物料與水的混合物觸碰防溢裝置，則進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，所述預(yù)加熱階段超過預(yù)定時長，則進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，所述預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段之間還包括將制漿物料與水的混合物保持在粉碎溫度Tf以上的高溫保持階段，所述高溫保持階段持續(xù)時間為tf;或者，根據(jù)所述粉碎溫度Tf調(diào)整后續(xù)粉碎熬煮階段中的加熱功率。
[0015]本發(fā)明中，由于在預(yù)加熱階段中制漿物料沒有經(jīng)過粉碎而難以通過碰防判斷沸點或者沸點附近的高溫，采用通過監(jiān)控制漿物料與水的混合物的溫度隨著時間變化的過程，準(zhǔn)確判斷預(yù)加熱階段退出時點，實現(xiàn)在進(jìn)入粉碎熬煮階段前制漿物料與水的混合物保持在該海拔下的沸點或者沸點附近的溫度，以達(dá)到促進(jìn)制漿物料營養(yǎng)物質(zhì)的釋放及靜音的技術(shù)效果。
[0016]
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
圖1是本發(fā)明的制漿方法流程；
圖2是本發(fā)明恒定功率下溫度隨著時間變化的示意圖；
圖3是本發(fā)明各個間隔時間的采樣記錄溫度的示意圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，包括預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段。豆?jié){機(jī)包括制漿容器，制漿容器內(nèi)放置有制漿物料與水的混合物。在粉碎熬煮階段中，對制漿物料進(jìn)行粉碎和熬煮，粉碎過程和熬煮過程交替或者同步進(jìn)行。在進(jìn)入粉碎熬煮階段前，需對制漿物料與水的混合物進(jìn)行預(yù)加熱，一方面，促使制漿物料，尤其是大豆的細(xì)胞壁吸水膨脹，同時纖維及果膠組織在熱作用下變性軟化，失去致密性和支撐功能，實現(xiàn)細(xì)胞壁組織的破裂，變性后細(xì)胞壁中的可溶性纖維如果膠組織從細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)中分離溶解于水，增強(qiáng)了膳食纖維的分散穩(wěn)定，此外細(xì)胞壁形成較大的縫隙，使得細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)素得以溶出，另一方面，使得制漿物料從制漿過程的剛開始階段就處在高溫泡豆的過程，制漿物料會被充分軟化，在后續(xù)粉碎過程中，不僅電機(jī)的負(fù)載會變小，電機(jī)噪聲隨之降低，電機(jī)壽命也得到提升，同時制漿物料沖擊制漿容器側(cè)壁的過程也將得到緩沖，進(jìn)一步降低制漿噪音，改善用戶體驗。
[0020]如圖2所示，在恒定功率加熱的條件下，制漿物料與水的混合物的溫度逐步上升，隨著溫度上升，而與環(huán)境溫度的溫差逐步變大，熱散失效果趨于明顯，溫度T/時間t的斜率逐步變小，在到達(dá)該海拔下對應(yīng)的沸點溫度后將趨于平緩并保持在沸點溫度。
[0021]上述預(yù)加熱階段包括預(yù)加熱完成判斷過程，要求預(yù)加熱階段達(dá)到一定溫度后退出，進(jìn)入下一制漿階段，為了達(dá)到上述技術(shù)效果，需盡可能提高預(yù)加熱階段的退出溫度，那么，該海拔下的沸點溫度將是上述退出溫度的極限，因此退出溫度為該海拔下的沸點或者沸點附近的溫度。
[0022]具體的，預(yù)加熱完成判斷過程包括以下過程:
如圖3所示，每隔時間△ t采集記錄制漿物料與水的混合物的溫度T，第η次采集記錄的對應(yīng)溫度為Τ(η);計算連續(xù)k個間隔時間△ t對應(yīng)的溫度差△ T，第m組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差為Δ T(m)，其中，Δ T(m)=T(m+k)-T(m)；當(dāng)溫度差Δ T小于閾值Δ Td的次數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段，此處粉碎溫度即上述預(yù)加熱階段的退出溫度。基于圖2揭示的特性，越接近沸點溫度，溫度T/時間t的斜率變得越小，取相應(yīng)的閾值△ Td和相應(yīng)的預(yù)設(shè)條件將能準(zhǔn)確控制合適的粉碎溫度Tf。
[0023]為了便于理解，下面以k=9，At=3秒的情況為實施例，Tl為首次采集記錄的溫度，后續(xù)依次為T2、T3、T4……，相應(yīng)的，第I組連續(xù)9個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差為Δ T(I)，Δ T
(1)=T(10)-T(1)，第2組連續(xù)9個間隔時間At對應(yīng)的溫度差為ΔΤ(2)，ΔΤ(2)=Τ(11)-Τ(2)，依次類推?？梢?，相鄰A T之間將有8(即k-1)個間隔時間At的溫升是重合的，值得一提的是，溫度差A(yù) T體現(xiàn)了 27秒(即k* At)時間內(nèi)的溫升，適當(dāng)?shù)难娱L了時長，避免溫度傳感器對較短時長內(nèi)溫升不敏感，提高測量的準(zhǔn)確性，另外，在退出預(yù)加熱階段前，溫度差A(yù) T與閾值A(chǔ) Td的比較過程中，將以3秒(即△ t)為單位時間延長，進(jìn)而避免了單位時間較長造成了制漿周期延長?；谏鲜龇治?，為了解決溫度傳感器對溫升的敏感性的問題，選擇10秒< k* Δt < 60秒，進(jìn)一步的兼顧到制楽周期問題，選擇k=2至15，Δ t=2秒至5秒。
[0024]需要指出的是，通過調(diào)整閾值ΔTd的大小，將直接控制粉碎溫度Tf的高低，可以理解，閾值Δ Td越大，溫度差Δ T小于閾值Δ Td的條件將越寬泛，閾值Δ Td越接近于零，溫度差A(yù) T小于閾值△ Td的條件將越嚴(yán)苛。為了達(dá)到上述促進(jìn)制漿物料營養(yǎng)物質(zhì)的釋放及靜音的技術(shù)效果，粉碎溫度Tf不低于該海拔下對應(yīng)的水的沸點以下10攝氏度。
[0025]對于閾值A(chǔ)Td的選擇，可以選用預(yù)設(shè)的數(shù)值，進(jìn)一步的，考慮到制漿量不同、制漿物料與水的配比不同以及工作環(huán)境中氣壓、氣溫等不同帶來的熱散失速率的不同等一系列因素，即使加熱功率一定，單位時間At的溫升也會不同，較優(yōu)的，取閾值A(chǔ)Td=A Τ(1)*α，其中，Δ T(I)為第I組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差，α為修正系數(shù)，0<α<I。通過閾值ΔTd與本次制漿過程中第I組溫度差△ T(I)的聯(lián)動，進(jìn)而形成了閉環(huán)的控制過程，適應(yīng)于不同工作環(huán)境，尤其是不同的海拔條件，另一方面，通過預(yù)設(shè)修正系數(shù)α，調(diào)整閾值A(chǔ) Td的大小，進(jìn)而控制粉碎溫度Tf與該海拔下對應(yīng)的水的沸點的接近程度，達(dá)到高溫粉碎的要求。在本實施方式中，10秒< k* Δ t < 60秒的選擇也影響了溫度差Δ T( I)，進(jìn)而影響閾值Δ Td，如果k* Δ t >60秒，貝Ij會帶來溫度差△ T(I)過大，造成閾值△ Td過大，進(jìn)而造成溫度差△ T小于閾值Δ Td的條件過于寬泛。
[0026]進(jìn)一步的，考慮到溫度傳感器失效或者瞬時溫度波動帶來的測溫不準(zhǔn)確，設(shè)置自我修正過程是必要的。上述自我修正過程包括:如果△ T( I )*α不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則A Td取Δ Τ(2)*α，即下一組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差乘以修正系數(shù)α，再判斷Δ T
(2)*α是否在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，如果連續(xù)j次△T( j)*a不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則ΔTd取預(yù)設(shè)值Δ Td7。一般情況下，」取3，即連續(xù)3次不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則Δ Td取預(yù)設(shè)值A(chǔ)TcT。其中，上述第一設(shè)定溫差范圍為ATcT 土M，M為不同工作條件下溫度值的偏差。
[0027]不限于閾值A(chǔ)Td的確定過程設(shè)置自我修正過程，還可以在每個T(n)的采集記錄過程中設(shè)置自我修正過程。該自我修正過程包括:Τ(η+1)-Τ(η)不在第二設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則T(n+l)=T(n)+ATd/ /k，Δ TcT為預(yù)設(shè)值，其中，上述第二設(shè)定溫差范圍為(Δ TcT 土M)/k，M為不同工作條件下溫度值的偏差。
[0028]可以理解，上述兩種自我修正過程可以同時設(shè)置，也可以不同時設(shè)置。在同時設(shè)置上述兩種自我修正過程的情況下，兩種自我修正過程中的預(yù)設(shè)參數(shù)A TcT、M應(yīng)當(dāng)是相同的。
[0029]需要補(bǔ)充的是，上述溫度差A(yù)T小于閾值A(chǔ)Td的次數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件中的預(yù)設(shè)條件可以是多樣的，預(yù)設(shè)條件的嚴(yán)苛程度同樣將影響粉碎溫度Tf的高低，也會影響制漿周期。作為上述預(yù)設(shè)條件較優(yōu)的實施方式，包括:溫度差A(yù) T小于閾值△ Td則記錄一次，否則減一次，記錄三次則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，連續(xù)i次溫度差Δ T小于閾值A(chǔ) Td，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段，其中，i=2至5，較優(yōu)的，取i=3。
[0030]預(yù)加熱完成判斷過程之前將制漿物料與水的混合物加熱至預(yù)定溫度Tc，即在加熱到預(yù)定溫度Tc之前，無需記錄溫度，避免過多占用單片機(jī)的運(yùn)算能力。一般情況下，海拔6000米以上為無人區(qū)，海拔6000米對應(yīng)的沸點溫度為80攝氏度，考慮到溫度傳感器測量誤差或者其它特殊原因，預(yù)定溫度Tc可取78-85攝氏度，較優(yōu)的，預(yù)定溫度Tc取80攝氏度。當(dāng)然，采集并記錄溫度的過程也可以貫穿整個預(yù)加熱過程，此情況下，預(yù)加熱完成判斷過程即預(yù)加熱過程。
[0031]值得一提的是，預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段之間還包括將制漿物料與水的混合物保持在粉碎溫度Tf以上的高溫保持階段，高溫保持階段持續(xù)時間為tf。合理的高溫保持階段持續(xù)時間tf，將進(jìn)一步上述促進(jìn)制漿物料營養(yǎng)物質(zhì)的釋放及靜音的技術(shù)效果。
[0032]還有，根據(jù)沸點與海拔的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)粉碎溫度Tf調(diào)整后續(xù)粉碎熬煮階段中的加熱功率，可達(dá)到較優(yōu)的制漿效果。
[0033]另外，考慮到不同制漿物料的影響，如用戶放置在加熱條件下即產(chǎn)生大量泡沫的制漿物料，在預(yù)加熱階段就有溢出的風(fēng)險，豆?jié){機(jī)包括防溢裝置，如果預(yù)加熱階段中制漿物料與水的混合物觸碰防溢裝置，則進(jìn)入粉碎熬煮階段。考慮到其它難以預(yù)想的特殊情況，如果預(yù)加熱階段超過預(yù)定時長，則進(jìn)入粉碎熬煮階段。
[0034]當(dāng)然，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解，以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍，即凡依本發(fā)明所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明權(quán)利要求范圍所涵蓋，這里不再一一舉例。
【主權(quán)項】
1.一種海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，包括預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段，其特征在于，所述預(yù)加熱階段包括預(yù)加熱完成判斷過程，所述預(yù)加熱完成判斷過程包括以下過程: 每隔時間A t采集記錄制漿物料與水的混合物的溫度T，第η次采集記錄的對應(yīng)溫度為T(η)； 計算連續(xù)k個間隔時間△ t對應(yīng)的溫度差△ T，第m組連續(xù)k個間隔時間△ t對應(yīng)的溫度差為 A T(m)，其中，Δ T(m)=T(m+k)-T(m)； 當(dāng)溫度差A(yù) T小于閾值△ Td的次數(shù)滿足預(yù)設(shè)條件，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，所述粉碎溫度Tf不低于該海拔下對應(yīng)的水的沸點以下10攝氏度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，所述閾值A(chǔ)Td=ΔΤ(1)*α，其中，ΔΤ(1)為第I組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差，α為修正系數(shù)，O < α <14.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，所述預(yù)加熱完成判斷過程之前將制漿物料與水的混合物加熱至預(yù)定溫度Tc。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，溫度差ΔT小于閾值A(chǔ)Td則記錄一次，否則減一次，記錄三次則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，連續(xù)i次溫度差A(yù) T小于閾值△ Td，則取該時點的溫度Tf為粉碎溫度并進(jìn)入粉碎熬煮階段，其中，i=2至5。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，△T( I)*α不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則A Td取下一組連續(xù)k個間隔時間Δ t對應(yīng)的溫度差乘以修正系數(shù)α，連續(xù)j次A T( j)*a不在第一設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則△ Td取預(yù)設(shè)值△ TcT，其中，所述第一設(shè)定溫差范圍為A Td7 土M，M為不同工作條件下溫度值的偏差。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，T(n+1)-T(n)不在第二設(shè)定溫差范圍內(nèi)，則Τ(η+1)=Τ(η)+ Δ Td7 /k, A Td7為預(yù)設(shè)值，其中，所述第二設(shè)定溫差范圍為(ATcT 土M)/k，M為不同工作條件下溫度值的偏差。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，10秒^k* Δ t <60秒。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，k=2至15，△t=2秒至5秒。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海拔自適應(yīng)豆?jié){機(jī)的制漿方法，其特征在于，所述豆?jié){機(jī)包括防溢裝置，所述預(yù)加熱階段中制漿物料與水的混合物觸碰防溢裝置，則進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，所述預(yù)加熱階段超過預(yù)定時長，則進(jìn)入粉碎熬煮階段;或者，所述預(yù)加熱階段和粉碎熬煮階段之間還包括將制漿物料與水的混合物保持在粉碎溫度Tf以上的高溫保持階段，所述高溫保持階段持續(xù)時間為tf;或者，根據(jù)所述粉碎溫度Tf調(diào)整后續(xù)粉碎熬煮階段中的加熱功率。
【文檔編號】A47J31/44GK105935246SQ201610103050
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】王旭寧, 余青輝, 張小川, 毛亞蘭, 郭明升
【申請人】九陽股份有限公司