物料的连续处理设备和连续处理方法

技术领域

本发明涉及食品的原料加工机械领域，具体为一种物料的连续处理设备和连续处理方法。

背景技术

在使用蚕豆瓣制备豆瓣酱的过程中，需要首先将蚕豆瓣泡水，使蚕豆瓣吸收水分，提高最终成品的蛋白质消化率。为了量产豆瓣酱，需要大规模地提供吸收了水分的蚕豆瓣。

目前常见的对蚕豆瓣的处理方式是，先将蚕豆瓣浸泡在盛有95℃热水的容器中(业内成为漂烫)，一定时间后，将容器中的水排干，换用常温水浸泡。然而，这种蚕豆瓣的处理方式一方面比较浪费水，且造成蚕豆瓣的营养物质的流失，另一方面无法满足连续生产的要求。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种物料的连续处理设备和连续处理方法，能够满足连续生产的需要，且在减少用水量的同时，满足对蚕豆瓣吸水率以及最终成品的蛋白质消化率的要求。

本发明的第一方面提供了一种物料的连续处理设备，包括进料设备、润水输送机构、喷水装置和蒸汽供给部，润水输送机构一端为进料口，另一端为出料口，进料口与进料设备连通，进料设备以第一规定流量向润水输送机构内输送物料；喷水装置设置于润水输送机构的进料口处，配置为以第二规定流量向润水输送机构内喷出95-99℃的热水；蒸汽供给部与润水输送机构连通，向润水输送机构内供给100℃以上的水蒸汽。

根据以上技术方案，喷水装置可以将液态水均匀地喷洒在物料表面，保证物料表面覆水，但因为热水使用量的降低，以及物料不是浸泡在热水中的，所以进料时温度为室温的物料与额定比例(而非泡水的足量热水)的热水混合后，实际得到的物料温度难以进一步提升。而蒸汽供给部的使用，则一方面可以提供湿润环境，另一方面可以提高润水输送机构的内部温度，促进蚕豆瓣的吸水。此外，润水输送机构可以连续工作，可以满足连续生产的要求，提高生产效率。通过以上方式，可以减少所需使用的水量，同时仍能满足蚕豆瓣处理的吸水率和成品的蛋白质消化率的要求，且可以对蚕豆瓣进行连续处理。

在可选技术方案中，物料的连续处理设备还包括风冷机，与出料口连通，接收来自润水输送机构的物料并将物料吹干降温。根据该可选技术方案，以风冷方式冷却物料，一方面可以提高降温速率，另一方面大风量的风冷可以将物料表面的明水带离物料。特别地，蚕豆瓣的处理需要使蚕豆瓣内部吸水饱满，而蚕豆瓣外部尽量不携带明水，以防后续在与面粉混合的过程中产生结块，提高后续制得曲块的透气率，提升发酵的效果。

在可选技术方案中，风冷机包括具有网眼的传送带以及风机，风机设置在传送带的下方，透过网眼向传送带上的物料鼓风。根据该可选技术方案，透过网眼鼓风的方式可以使得气流变得更加均匀，使得各个不同位置的蚕豆瓣的降温速率以及明水的除去率更加一致。

在可选技术方案中，风冷机还包括翻料设备，设置在传送带上方，并沿传送带的输送方向分布有多个，用于翻扒传送带上的物料的料堆。根据该可选技术方案，翻料设备可以翻扒物料，使得气流可以更加均匀地从物料堆中穿过，避免对不同层的物料的干燥程度不同。

在可选技术方案中，喷水装置包括多个喷水口，多个喷水口沿润水输送机构的输送方向依次排布，且均布置在润水输送机构的靠近进料口的一端的顶部。根据该可选技术方案，多个喷水口的设置方式可以保证所进物料可以均匀覆水，均靠近进料口一侧布置，可以保证物料进入后即覆水，保证在润水输送机构中基本始终处在覆水的湿润环境中。喷水口设置在顶部向下喷水，可以利用重力使水向下方的物料渗透，提高润水效果。

在可选技术方案中，润水输送机构为第一螺旋绞龙输送机，第一螺旋绞龙输送机具有螺旋叶片，螺旋叶片沿径向的外端设置有沿轴向凸出的翻料片。根据该可选技术方案，在螺旋叶片表面设置翻料片，可以在输送物料的过程中不断搅动物料，使得物料之间相互接触，均匀覆水。

在可选技术方案中，进料设备包括计量罐、定量机和第二螺旋绞龙输送机，计量罐用于存储物料；定量机与计量罐连接，以规定流量量取物料；第二螺旋绞龙输送机的进料口和定量机的出料口联接，第二螺旋绞龙输送机的出料口和润水输送机构的进料口直接或间接相连。根据该可选技术方案，该进料设备可以满足匀速、连续进料的要求，且进料流量可调。

在可选技术方案中，还包括第一旋转阀和第二旋转阀，第一旋转阀的进料侧和出料侧分别连通第二螺旋绞龙输送机的出料口和润水输送机构的进料口；第二旋转阀的进料侧和出料侧分别连通润水输送机构的出料口和风冷机的进料口。根据该可选技术方案，第一旋转阀和第二旋转阀可以完成对润水输送机构内部热蒸汽的密封，提高润水输送机构的保温效果。

在可选技术方案中，润水输送机构的外壁还覆盖有保温材。通过覆盖保温材，可以便于维持润水输送机构内部的温度稳定，降低热蒸汽的用量和系统能耗。

本发明的第二方面提供了一种物料的连续处理方法，应用于对制作豆瓣酱的蚕豆瓣进行前处理的连续处理设备，连续处理设备具有润水输送机构，物料的连续处理方法包括以下步骤：

以第一规定流量向润水输送机构内输送物料；

以第二规定流量向润水输送机构的进料口处喷出95-99℃的热水，并向润水输送机构内供给100℃以上的水蒸气。

附图说明

图1为本发明的一些实施方式中提供的物料的连续处理设备的系统构成示意图。

图2是本实施方式提供的物料的连续处理方法的流程图。

附图标记：连续处理设备100；进料设备1；计量罐11；定量机12；第二螺旋绞龙输送机13；润水输送机构2；第一螺旋绞龙输送机21；风冷机3；传送带31；风机32；翻料设备33；平料装置34；喷水装置4；蒸汽供给部5。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施方式提供了一种物料的连续处理设备100，具体是一种用于连续处理蚕豆瓣的设备，其至少一部分的主要功能是定量且连续地向后道工序提供吸水饱满且温度适宜的蚕豆瓣。在后道工序中，连续处理设备100提供的蚕豆瓣将与面粉混合，以用作接种米曲霉的曲块基材。

图1为本发明的一些实施方式中提供的物料的连续处理设备100的系统构成示意图。参考图1，该连续处理设备100主要包括进料设备1、润水输送机构2和风冷机3。

其中，进料设备1用于以规定的流量，即第一规定流量，向润水输送机构2内输送蚕豆瓣。

润水输送机构2是提供蚕豆瓣吸水场所的设备，一方面对蚕豆瓣作润水处理，另一方面连续输送蚕豆瓣，保证蚕豆瓣的供给和处理是连续的。润水输送机构2的进料口和进料设备1连通，从而接收进料设备1以第一规定流量提供的蚕豆瓣。

需要说明的是，本文中所称“润水”是不同于泡水或漂烫的一种处理手段，即蚕豆瓣并非完全浸泡于水中，而只是部分与液态水接触(浸润)且保持在高湿(蒸气压为饱和蒸气压)高热(加热环境)环境中。

具体地，润水输送机构2的进料口处设置有喷水装置4，用于提供浸润蚕豆瓣的液态水，具体为向蚕豆瓣表面喷出或者喷淋液态水。液态水是温度为95-99℃的热水，即非沸腾或微沸腾状态的高温水，与蚕豆瓣混合后可快速抬升蚕豆瓣的温度。

在本发明实施方式中，喷水装置4是以第二规定流量，向润水输送机构2内的蚕豆瓣喷出热水的，结合进料设备1也以第一规定流量匀速进料可知，蚕豆瓣的进料量和热水喷出的量是呈规定比例的，通过这种方式，可以有效控制均匀覆水浸润后蚕豆瓣的温度，避免出现不同批次蚕豆瓣温度高低不均的问题，利用简单的装置和控制方法，实现对温度的准确控制。

较为优选地，喷出的热水的量是蚕豆瓣的进料量的60-70％(重量比)，换言之，第二规定流量是第一规定流量的60-70％(重量流量的比例)。这个比例既可以节省热水，又可以快速提升蚕豆瓣的温度至合理温度以上，兼顾蚕豆瓣的吸水率和节能节水。

考虑到设计初衷的一个方面在于减少热水的用量，随着热水使用量的减少，热水与蚕豆瓣混合后的温度也会降低，而温度降低后，蚕豆瓣的吸水率将下降，影响蚕豆瓣最终所制成品的质量或口感，例如是豆瓣酱的蛋白质消化率。为了解决上述问题，本发明实施方式中，还设置有与润水输送机构2连通的蒸汽供给部5。

在一些实施方式中，蒸汽供给部5可以为蒸汽通入口，设置在润水输送机构2的内部或壳体处，并与外部的蒸汽发生器相连。在另一些实施方式中，蒸汽供给部5还可以包含蒸汽通入口或者蒸汽发生器，蒸汽发生器提供的蒸汽经由蒸汽通入口通入润水输送机构2中。在其他的一些实施方式中，也可以将蒸汽发生器设置在润水输送机构2的内部，本发明实施方式中对其设置位置或者形式不作严格限制。

蒸汽供给部5可以供给100℃以上的热蒸汽(水蒸气)，蒸汽的供给可以是连续的，也可以是间断的，只要能够维持润水输送机构2内的温度稳定在一定温度范围内即可。热蒸汽一方面可以进一步提升润水输送机构2的内部温度，尤其是蚕豆瓣的温度，促进蚕豆瓣的吸水；另一方面，可以提供温湿环境，使得蚕豆瓣更加均匀、完全地覆水。

一般而言，经过润水或者泡水处理，需要使蚕豆瓣的含水量达到35-40％范围。实验发现，利用60％重量比的95℃热水对蚕豆瓣进行润水，可以将含水量提升到31.45％，蛋白质消化率提升至65.1％。而在利用60％重量比的95℃热水对蚕豆瓣进行润水的同时，向润水输送机构2内通入蒸汽保温，则可以使含水量提升至39.28％，而蛋白质消化率提升至91％。通过以上实验可以发现，蒸汽保温对于含水量和蛋白质消化率的提升是非常显著的。

较为优选地，作为蒸汽供给部5的蒸汽通入口设置在润水输送机构2的行程范围的中部，以保证润水输送机构2两端的蒸汽依旧充盈均匀，提高温度分布的均匀性。

通过以上方式，本实施方式提供的蚕豆瓣的连续处理设备100可以减少所需使用的水量，同时仍能满足蚕豆瓣处理的吸水率和成品的蛋白质消化率的要求，对蚕豆瓣进行连续处理以提升生产效率。

继续参考图1，风冷机3与润水输送机构2的出料口连通，接收来自润水输送机构2的蚕豆瓣并将蚕豆瓣吹干降温。

蚕豆瓣的处理需要使蚕豆瓣内部吸水饱满，而蚕豆瓣外部尽量不携带明水，以防后续在与面粉混合的过程中产生结块，提高后续制得曲块的透气率，提升发酵的效果。以风冷方式冷却蚕豆瓣，一方面可以提高降温速率，另一方面大风量的风冷可以将蚕豆瓣表面的明水带离，避免后续与面粉混合时结块。

风冷机3包括传送带31、风机32和翻料设备33，传送带31具有网眼，风机32设置在传送带31的下方，透过网眼向传送带31上的蚕豆瓣鼓风。透过网眼鼓风的方式可以使得气流变得更加均匀，使得各个不同位置的蚕豆瓣的降温速率以及明水的除去率更加一致。翻料设备33设置在传送带31上方，并沿传送带31的输送方向分布有多个，用于翻扒传送带31上的蚕豆瓣的料堆。用翻料设备33翻扒蚕豆瓣，可以使气流更加均匀地从物料料堆中穿过，避免对不同层的蚕豆瓣的干燥程度不同。

较为合理地，蚕豆瓣通过风冷机3的时长控制在2-3分钟，该时长可以兼顾将蚕豆瓣吹干降温，带离蚕豆瓣表面的明水，并且仍能够保证生产效率。

在一些可选实施方式中，还可以在风冷机3的进口设置平料装置，使得蚕豆瓣料堆的厚度基本均匀，避免部分区域过厚或者过薄，而影响散热效果的一致性。

本发明的一些实施方式中，喷水装置4可以包含多个喷水口(未示出)，多个喷水口沿润水输送机构2的输送方向依次排布，且均布置在润水输送机构2的靠近进料口的一端。多个喷水口的设置方式可以保证所进蚕豆瓣可以均匀覆水，均靠近进料口一侧的布置方式则可以保证蚕豆瓣进入润水输送机构2后即刻覆水，使得蚕豆瓣在润水输送机构2中基本始终处在覆水的湿润环境中。具体地，多个喷水口均设置在润水输送结构的腔体内部的顶部，通过将喷水口设置在顶部，向下喷水，可以利用重力使水向下方的蚕豆瓣渗透，逐渐润湿所有蚕豆瓣，提高润水效果。

本实施方式中，润水输送机构2为螺旋绞龙输送机，即第一螺旋绞龙输送机21。第一螺旋绞龙输送机21具有螺旋叶片(未示出)，螺旋叶片沿径向的外端设置有沿轴向凸出的翻料片(未示出)。在螺旋叶片表面设置翻料片，可以在输送蚕豆瓣的过程中不断搅动蚕豆瓣，使得蚕豆瓣之间相互接触，均匀覆水。

通过设定第一螺旋绞龙输送机21的运转速率，可以调节蚕豆瓣通过的时长。较为优选地，蚕豆瓣通过整个第一螺旋绞龙输送机21的时长在8-9分钟，该时长范围可以兼顾吸水率以及生产效率。

为了向第一螺旋绞龙输送机21中匀速进料，进料设备1包括计量罐11、定量机12和第二螺旋绞龙输送机13，计量罐11用于存储蚕豆瓣；定量机12与计量罐11连接，以规定流量量取蚕豆瓣；第二螺旋绞龙输送机13的进料口和定量机12的出料口联接，第二螺旋绞龙输送机13的出料口和润水输送机构2的进料口直接或间接相连。该进料设备1可以满足匀速、连续进料的要求，且进料流量可调。“联接”可以表示直接相连或者间接相连。

第一螺旋绞龙输送机21的两端分别连接有第一旋转阀22和第二旋转阀23，具体地，第一旋转阀22的进料侧和出料侧分别连通第二螺旋绞龙输送机13的出料口和润水输送机构2的进料口；第二旋转阀23的进料侧和出料侧分别连通润水输送机构2的出料口和风冷机3的进料口。第一旋转阀22和第二旋转阀23可以完成对润水输送机构2内部热蒸汽的密封，提高润水输送机构2的保温效果。

此外，第一螺旋绞龙输送机21的外壁还覆盖有保温材(图中未示出)。保温材可以进一步提升第一螺旋绞龙输送机21的保温效果，维持第一螺旋绞龙输送机21内部的温度稳定，降低热蒸汽的用量和系统能耗。

本发明的一些实施方式中，还提供了一种物料的连续处理方法。图2是该连续处理方法的流程图。

参考图2，该连续处理方法包括以下步骤：

S1.以第一规定流量向润水输送机构2内输送物料。

S2.以第二规定流量向润水输送机构2的进料口处喷出95-99℃的热水，并向润水输送机构2内供给100℃以上的水蒸气。

S3.吹干物料表面的明水，同时对物料进行降温。

考虑到本实施方式提供的连续处理方法是连续执行的，因此连续处理设备100在实际运行过程中，是同步执行以上步骤S1、S2、S3的。具体而言，步骤S1由进料设备1执行，步骤S2由喷水装置4和蒸汽供给部5执行，步骤S3由风冷机3执行。

通过以上方式，本实施方式提供的物料的连续处理方法，能够满足连续生产的需要，且在减少用水量的同时，满足对蚕豆瓣吸水率以及最终成品的蛋白质消化率的要求。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。