一种柠檬酸的制备系统及其方法

技术领域

本发明涉及柠檬酸制备技术领域，具体涉及一种柠檬酸的制备系统及其方法。

背景技术

柠檬酸(枸橼酸)是一种重要的有机酸。无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。

基于上述，本发明人发现存在以下问题：现在的柠檬酸在制取的过程中，其柠檬酸清液的提取量较低，导致其制备成本较高，影响用户使用。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种柠檬酸的制备系统及其方法，以期达到具有更加实用价值性的目的。

发明内容

本发明实施例提供了一种柠檬酸的制备系统及其方法，以解决背景技术中提到的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种柠檬酸的制备系统，包括底板，所述底板的顶端一侧安装有过滤机构，所述过滤机构的顶端设有破碎机构，所述底板的顶端另一侧安装有一对立架，一对所述立架的一侧顶端安装有送料机构，所述送料机构的底端设有发酵机构，所述过滤机构包括过滤箱，所述过滤箱的内部底端一侧安装有收集箱，所述收集箱的一侧安装有导流块，所述过滤箱的内部在靠近导流块的一侧开设有出渣口，所述出渣口在远离导流块的一侧安装有导流架，所述过滤箱的顶端安装有固定架，所述固定架的内侧安装有过滤网，所述过滤箱的内部在远离导流块的一侧安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的输出端安装有第一挤压板，所述过滤箱在远离第一电动伸缩杆的一侧安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端贯穿过滤箱的内侧，所述第二电动伸缩杆的输出端安装有第二挤压板，所述第一挤压板的底端和第二挤压板的底端分别与过滤网的顶端相接触，所述破碎机构包括破碎罐，所述破碎罐的外侧安装有支撑架，所述支撑架的底端和过滤箱的顶端固定连接，所述过滤箱的底端安装有第一电动阀门，所述第一电动阀门的底端和过滤箱的顶端中部固定连接，所述破碎罐的内部顶端转动连接有转轴，所述转轴的底端安装有破碎刀片，所述破碎罐的顶端安装有第一电机，所述第一电机的输出端和转轴的顶端连接，所述破碎罐的顶端一侧安装有放料管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述送料机构包括储液箱，所述储液箱的顶端安装有泵机，所述泵机的输出端安装有出液管，所述出液管的一端和储液箱的顶端连接，所述泵机的输入端安装有进液管，所述进液管的一端和收集箱的一侧底端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述储液箱的底端一侧为倾斜样式。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发酵机构包括发酵罐，所述发酵罐的内侧顶端转动连接有搅拌轴，所述发酵罐的顶端中部安装有第二电机，所述第二电机的输出端和搅拌轴的顶端连接，所述发酵罐的外侧底端套装有加热套。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发酵罐的第一侧和第三侧均安装有滑套，一对所述立架的相邻侧均安装有滑轨，所述滑套的内侧和滑轨的外侧滑动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底板的顶端安装有保持架，所述保持架的一侧连接有固定板，所述固定板的底端安装有第三电机，所述第三电机的输出端贯穿固定板的顶端，所述第三电机的输出端套装有凸轮，所述凸轮的顶端一侧转动连接有连接杆，所述连接杆的一端转动连接有连接座，所述连接座的一侧和发酵罐的第二侧固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述发酵罐的顶端连接有软管，所述软管的顶端和储液箱的底端连接，所述发酵罐的底端安装有第二电动阀门，所述第二电动阀门的一端连接有出料管，所述发酵罐的第四侧安装有第三电动阀门，所述第三电动阀门的一端连接有加料斗。

作为本发明的一种优选技术方案，其中一个所述立架的一侧安装有控制面板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底板的底端四角均安装有支撑座，所述支撑座的底端设有防滑纹理。

另一方面，本发明提供一种柠檬酸的制备方法，包括以下步骤：

S1，原料制备：将含有柠檬酸的水果放置在清水中进行浸泡和清洗，将清洗后的水果进行去皮去核处理，得到果肉，将果肉放置在杀菌器中进行杀菌消毒；

S2，原料破碎：通过控制面板控制第一电机运行，使转轴运行，把S1中杀菌后的果肉送入放料管内，使高速旋转的破碎刀片对果肉进行破碎，通过控制面板控制第一电动阀门打开，使破碎后的果肉进入过滤箱内；

S3，压榨过滤：S2中破碎后的果肉进入过滤箱后会落在过滤网上，此时果肉中的柠檬酸清液会通过过滤网进入收集箱内，通过控制面板控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆运行，使第一挤压板和第二挤压板进行移动，对过滤网上的果肉进行挤压，使果肉中含有的柠檬酸清液通过过滤网进入收集箱内，通过控制面板控制第二电动伸缩杆进行收缩，再通过控制面板控制第一电动伸缩杆进行伸长，使第一挤压板推动果肉渣移动，使其通过导流块从出渣口处排出；

S4，混合发酵：通过控制面板控制泵机运行，使收集箱内的柠檬酸清液进入发酵罐内，在加料斗处加入碳酸钙和/或氢氧化钙，通过控制面板控制第三电动阀门打开，使碳酸钙和/或氢氧化钙进入发酵罐内，通过控制面板控制第二电机运行，使搅拌轴进行旋转搅拌，通过控制面板控制加热套运行，对发酵罐进行加热，通过控制面板控制第三电机运行，使发酵罐进行往复晃动，提高混合均匀性，通过柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，其中将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应的条件包括反应终点的pH值为2.5～3.5，反应温度为75～85℃；

S5，固液分离：通过控制面板控制第二电动阀门打开，将得到的浆液通过出料管排出，再进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙和第一液相，将固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸，将第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙酸解得到柠檬酸，最后将第二液相进行废水处理。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：通过破碎罐的顶端一侧安装有放料管，实现果肉进料，方便果肉进入破碎罐内，通过第一电机的输出端和转轴的顶端连接，实现果肉破碎功能，提高柠檬酸清液的提取量，通过第一电动伸缩杆、第一挤压板、第二电动伸缩杆和第二挤压板的设置，实现果肉挤压过滤，再次提高柠檬酸清液的提取量，通过固定架的内侧安装有过滤网，实现果肉和柠檬酸清液分离，通过出渣口在远离导流块的一侧安装有导流架，实现果肉渣排出，通过泵机、出液管和进液管的设置，实现收集箱的柠檬酸清液进入储液箱内，通过第二电机的输出端和搅拌轴的顶端连接，实现搅拌轴电动旋转，从而实现发酵罐内的物料混合，通过滑套的内侧和滑轨的外侧滑动连接，提高发酵罐的晃动稳定性，通过第三电机，凸轮、连接杆和连接座的配合，实现凸轮旋转即可带动发酵罐晃动，提高混合均匀性，通过发酵罐的顶端连接有软管，实现储液箱内的清液进入发酵罐内，同时方便发酵罐晃动，通过发酵罐的底端安装有第二电动阀门，实现出料管开关，通过发酵罐的第四侧安装有第三电动阀门，实现加料斗开关，通过其中一个立架的一侧安装有控制面板，实现设备可控，增加产品使用便捷性，通过底板的底端四角均安装有支撑座，提高底板的放置稳定性，本方法能有效提高柠檬酸清液的提取量，降低柠檬酸的制备成本，具有较高的实用价值。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的立体示意图1；

图2为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的立体示意图2;

图3为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的过滤箱剖面图；

图4为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的破碎罐剖面图；

图5为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的发酵罐剖面图；

图6为本发明实施例公开的一种柠檬酸的制备系统的方法框图。

附图标记：100、底板；101、支撑座；102、过滤机构；10201、过滤箱；10202、第二电动伸缩杆；10203、收集箱；10204、固定架；10205、过滤网；10206、第一电动伸缩杆；10207、第一挤压板；10208、第二挤压板；10209、导流块；10210、出渣口；10211、导流架；103、破碎机构；10301、破碎罐；10302、支撑架；10303、放料管；10304、第一电机；10305、转轴；10306、破碎刀片；10307、第一电动阀门；104、立架；105、送料机构；10501、储液箱；10502、泵机；10503、出液管；10504、进液管；106、发酵机构；10601、发酵罐；10602、搅拌轴；10603、第二电机；10604、第二电动阀门；10605、出料管；10606、第三电动阀门；10607、软管；10608、加料斗；10609、滑套；10610、滑轨；10611、保持架；10612、第三电机；10613、凸轮；10614、连接杆；10615、连接座；10616、加热套；107、控制面板。

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。

实施例一

参照附图1-5所示，一种柠檬酸的制备系统，包括底板100，底板100的顶端一侧安装有过滤机构102，过滤机构102的顶端设有破碎机构103，底板100的顶端另一侧安装有一对立架104，一对立架104的一侧顶端安装有送料机构105，送料机构105的底端设有发酵机构106，过滤机构102包括过滤箱10201，过滤箱10201的内部底端一侧安装有收集箱10203，收集箱10203的一侧安装有导流块10209，过滤箱10201的内部在靠近导流块10209的一侧开设有出渣口10210，出渣口10210在远离导流块10209的一侧安装有导流架10211，过滤箱10201的顶端安装有固定架10204，固定架10204的内侧安装有过滤网10205，过滤箱10201的内部在远离导流块10209的一侧安装有第一电动伸缩杆10206，第一电动伸缩杆10206的输出端安装有第一挤压板10207，过滤箱10201在远离第一电动伸缩杆10206的一侧安装有第二电动伸缩杆10202，第二电动伸缩杆10202的输出端贯穿过滤箱10201的内侧，第二电动伸缩杆10202的输出端安装有第二挤压板10208，第一挤压板10207的底端和第二挤压板10208的底端分别与过滤网10205的顶端相接触，破碎机构103包括破碎罐10301，破碎罐10301的外侧安装有支撑架10302，支撑架10302的底端和过滤箱10201的顶端固定连接，过滤箱10201的底端安装有第一电动阀门10307，第一电动阀门10307的底端和过滤箱10201的顶端中部固定连接，破碎罐10301的内部顶端转动连接有转轴10305，转轴10305的底端安装有破碎刀片10306，破碎罐10301的顶端安装有第一电机10304，第一电机10304的输出端和转轴10305的顶端连接，破碎罐10301的顶端一侧安装有放料管10303，通过破碎罐10301的顶端一侧安装有放料管10303，实现果肉进料，方便果肉进入破碎罐10301内，通过第一电机10304的输出端和转轴10305的顶端连接，实现果肉破碎功能，提高柠檬酸清液的提取量，通过第一电动伸缩杆10206、第一挤压板10207、第二电动伸缩杆10202和第二挤压板10208的设置，实现果肉挤压过滤，再次提高柠檬酸清液的提取量，通过固定架10204的内侧安装有过滤网10205，实现果肉和柠檬酸清液分离，通过出渣口10210在远离导流块10209的一侧安装有导流架10211，实现果肉渣排出。

作用本发明的一种实施例，进一步的，送料机构105包括储液箱10501，储液箱10501的顶端安装有泵机10502，泵机10502的输出端安装有出液管10503，出液管10503的一端和储液箱10501的顶端连接，泵机10502的输入端安装有进液管10504，进液管10504的一端和收集箱10203的一侧底端连接，通过泵机10502、出液管10503和进液管10504的设置，实现收集箱10203的柠檬酸清液进入储液箱10501内。

作用本发明的一种实施例，进一步的，储液箱10501的底端一侧为倾斜样式。

作用本发明的一种实施例，进一步的，发酵机构106包括发酵罐10601，发酵罐10601的内侧顶端转动连接有搅拌轴10602，发酵罐10601的顶端中部安装有第二电机10603，第二电机10603的输出端和搅拌轴10602的顶端连接，发酵罐10601的外侧底端套装有加热套10616，通过第二电机10603的输出端和搅拌轴10602的顶端连接，实现搅拌轴10602电动旋转，从而实现发酵罐10601内的物料混合。

作用本发明的一种实施例，进一步的，发酵罐10601的第一侧和第三侧均安装有滑套10609，一对立架104的相邻侧均安装有滑轨10610，滑套10609的内侧和滑轨10610的外侧滑动连接，通过滑套10609的内侧和滑轨10610的外侧滑动连接，提高发酵罐10601的晃动稳定性。

作用本发明的一种实施例，进一步的，底板100的顶端安装有保持架10611，保持架10611的一侧连接有固定板，固定板的底端安装有第三电机10612，第三电机10612的输出端贯穿固定板的顶端，第三电机10612的输出端套装有凸轮10613，凸轮10613的顶端一侧转动连接有连接杆10614，连接杆10614的一端转动连接有连接座10615，连接座10615的一侧和发酵罐10601的第二侧固定连接，通过第三电机10612，凸轮10613、连接杆10614和连接座10615的配合，实现凸轮10613旋转即可带动发酵罐10601晃动，提高混合均匀性。

作用本发明的一种实施例，进一步的，发酵罐10601的顶端连接有软管10607，软管10607的顶端和储液箱10501的底端连接，发酵罐10601的底端安装有第二电动阀门10604，第二电动阀门10604的一端连接有出料管10605，发酵罐10601的第四侧安装有第三电动阀门10606，第三电动阀门10606的一端连接有加料斗10608，通过发酵罐10601的顶端连接有软管10607，实现储液箱10501内的清液进入发酵罐10601内，同时方便发酵罐10601晃动，通过发酵罐10601的底端安装有第二电动阀门10604，实现出料管10605开关，通过发酵罐10601的第四侧安装有第三电动阀门10606，实现加料斗10608开关。

作用本发明的一种实施例，进一步的，其中一个立架104的一侧安装有控制面板107，通过其中一个立架104的一侧安装有控制面板107，实现设备可控，增加产品使用便捷性。

作用本发明的一种实施例，进一步的，底板100的底端四角均安装有支撑座101，支撑座101的底端设有防滑纹理，通过底板100的底端四角均安装有支撑座101，提高底板100的放置稳定性。

实施例二

参照附图6所示，本发明实施例另提供的一种柠檬酸的制备方法，包括以下步骤：

S1，原料制备：将含有柠檬酸的水果放置在清水中进行浸泡和清洗，将清洗后的水果进行去皮去核处理，得到果肉，将果肉放置在杀菌器中进行杀菌消毒；

S2，原料破碎：通过控制面板107控制第一电机10304运行，使转轴10305运行，把S1中杀菌后的果肉送入放料管10303内，使高速旋转的破碎刀片10306对果肉进行破碎，通过控制面板107控制第一电动阀门10307打开，使破碎后的果肉进入过滤箱10201内；

S3，压榨过滤：S2中破碎后的果肉进入过滤箱10201后会落在过滤网10205上，此时果肉中的柠檬酸清液会通过过滤网10205进入收集箱10203内，通过控制面板107控制第一电动伸缩杆10206和第二电动伸缩杆10202运行，使第一挤压板10207和第二挤压板10208进行移动，对过滤网10205上的果肉进行挤压，使果肉中含有的柠檬酸清液通过过滤网10205进入收集箱10203内，通过控制面板107控制第二电动伸缩杆10202进行收缩，再通过控制面板107控制第一电动伸缩杆10206进行伸长，使第一挤压板10207推动果肉渣移动，使其通过导流块10209从出渣口10210处排出；

S4，混合发酵：通过控制面板107控制泵机10502运行，使收集箱10203内的柠檬酸清液进入发酵罐10601内，在加料斗10608处加入碳酸钙和/或氢氧化钙，通过控制面板107控制第三电动阀门10606打开，使碳酸钙和/或氢氧化钙进入发酵罐10601内，通过控制面板107控制第二电机10603运行，使搅拌轴10602进行旋转搅拌，通过控制面板107控制加热套10616运行，对发酵罐10601进行加热，通过控制面板107控制第三电机10612运行，使发酵罐10601进行往复晃动，提高混合均匀性，通过柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使发酵清液中的柠檬酸转化为柠檬酸氢钙，其中将柠檬酸发酵清液与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应的条件包括反应终点的pH值为2.5～3.5，反应温度为75～85℃；

S5，固液分离：通过控制面板107控制第二电动阀门10604打开，将得到的浆液通过出料管10605排出，再进行固液分离，得到固相柠檬酸氢钙和第一液相，将固相柠檬酸氢钙酸解得到柠檬酸，将第一液相与碳酸钙和/或氢氧化钙接触反应，接触反应的条件使得第一液相中溶解的柠檬酸氢钙转化为柠檬酸钙，将得到的浆液进行固液分离，得到固相柠檬酸钙和第二液相，并将柠檬酸钙酸解得到柠檬酸，最后将第二液相进行废水处理。

需要说明的是第一电机10304、第一电动伸缩杆10206、第二电动伸缩杆10202、泵机10502、第二电机10603和第三电机10612的具体型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。