[實用新型]一種液體懸浮類食品物料加熱裝置

有效

• 申請號: 201220230435.1
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN202750656U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 華欲飛;孔祥珍;王博;張彩猛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A23L1/00
• 分類號: A23L1/00;A23J3/16;A23J3/22;F28C3/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種液體懸浮類食品物料加熱裝置，屬于食品加工領域。具體涉及一種能夠精確控制加熱溫度與保留時間的蒸汽直接接觸式換熱設備的熱處理裝置。

背景技術

例如大豆蛋白或淀粉是食品工業中的重要原材料，廣泛應用于不同食品的加工中。在實際生產中大豆蛋白與淀粉的熱處理多為濕熱處理，即為一種液體懸浮類食品物料。該類食品物料的熱處理在實現高溫（120?~?160℃）、短時（5?~?60s）處理條件時，由于物料粘度高，料液本身分散均勻性差，在換熱過程中食品物料的受熱穩定性相對較差，物料受熱溫度波動幅度較大，物料受熱不均勻。而且對于高溫短時的熱處理條件，在已知管板式加熱裝置中這類食品物料的升溫速度相對較慢，使得例如食品物料在達到熱處理溫度前即發生一定程度的變性，影響熱改性條件的精確性；且在間壁式換熱設備中，由于換熱集中于壁面易使食品物料受熱不均勻而引起食品物料掛壁結垢。

鑒于此，本實用新型利用蒸汽與食品物料直接接觸混合的換熱方式，提高換熱效率，實現食品物料的瞬間升溫。通過合理設置自動控制操作單元實現了裝置運行過程中受熱物料溫度穩定，并在保留管路上設置背壓閥提供高壓環境加速蒸汽冷凝，使物料在進入停留管前蒸汽完全冷凝完成換熱過程。進而解決了高溫（120?~?160?℃）短時（3?~?60s）熱處理條件具體實現過程中，升溫速度、受熱物料溫度波動、停留時間不精確對食品物料功能性質穩定帶來的不利影響。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種液體懸浮類食品物料加熱裝置，利用蒸汽和食品物料快速均勻混合，蒸汽迅速冷凝放熱的換熱方式提高換熱速率，實現對食品物料的瞬間升溫并在對應加熱溫度下短時保留。使得食品物料獲得更穩定的功能性質。

本實用新型的技術方案：一種液體懸浮類食品物料加熱裝置，包括物料部、蒸汽部、加熱部、停留部和閃蒸部組成；

所述物料部包括物料罐(111)、螺桿泵(112)、熱電阻（113）、質量流量計(114)、三通閥(115)；用于提供恒速食品物料的物料罐(111)、物料罐(111)的放料口與螺桿泵(112)由管道連接，距離螺桿泵(112)的出口1米處的物料管設置熱電阻(113)，再經質量流量計(114)，連接三通閥(115)；三通閥(115)的第2個接口接通物料罐(111)，用于食品物料的回流，三通閥(115)的第3個接口接通加熱器(131)；物料在帶有攪拌裝置的物料罐(111)中維持食品物料的均勻性，均勻物料經螺桿泵(112)加壓開始輸送，流經質量流量計(114)監測質量流量；物料質量流量不符合設定值時，流量監測控制回路(161)控制三通閥(115)將不符合質量流量設定值的物料轉回物料罐，同時通過轉速控制回路(162)作用螺桿泵轉速調節裝置，調節螺桿泵轉速使物料質量流量滿足設定值；質量流量符合設定值時三通閥(115)不轉換流向，物料進入蒸汽混合加熱器(131)；

所述蒸汽部包括蒸汽發生器(121)、汽水分離器(122)、Y型過濾器(123)、蒸汽調節閥(124)，它們依次連接；蒸汽調節閥(124)的另一接口與加熱器(131)連接；加熱器所用潔凈蒸汽，由蒸汽發生器(121)提供；經汽水分離器(122)分離蒸汽中所攜帶的水滴，干燥蒸汽，被分離的冷凝水經疏水閥排入下水道(181)；干燥后蒸汽通過Y型過濾器(123)經蒸汽調節閥(124)調節注入加熱器(131)的流量；

在物料進入加熱器前，物料溫度和質量流量數值經過前饋控制回路(163)進行設定公式的邏輯計算，將執行信號傳遞給調節閥預先調節蒸汽調節閥(124)開度；

所述加熱部即為加熱器(131)(參見圖2)，其內部結構包括圓柱調節軸桿(211)、圓錐調節端頭(212)、圓錐噴嘴(213)、蒸汽加速錐形套筒(214)；圓柱調節軸桿(211)末端連接圓錐調節端頭(212)，圓錐調節端頭(212)置于圓錐噴嘴(213)內，圓錐噴嘴(213)又置于錐形套筒(214)內，通過移動圓柱調節軸桿(211)改變圓錐調節端頭(212)與圓錐噴嘴(213)間的間隙距離，物料(1)在螺桿泵提供的壓力下被剪切霧化成小液滴；同時圓錐噴嘴(213)與錐形套筒(214)間逐漸縮小的間隙能夠不斷提高蒸汽(2)注入的速度，在錐形套筒(214)末端經背壓閥(144)背壓的高環境壓力狹小艙室內蒸汽(2)與物料(1)劇烈湍動混合冷凝，從而使蒸汽和霧化物料均勻混合，在瞬間完成換熱達到目的溫度；