一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器及其应用
阅读说明：本技术 一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器及其应用 (Processor for continuously processing materials by utilizing superheated steam and application thereof ) 是由 徐学明 马永帅 卢闻州 杨哪 吴凤凤 陈益胜 金亚美 徐丹 于 2021-01-27 设计创作，主要内容包括：一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器及其应用,属于食品、农产品热加工技术领域。其包括壳体、进料斗、传动轮、第一进气管道、第二进气管道、夹套排气口、出料口和支架；所述壳体上方设有进料斗,壳体的一端设有传动轮；所述壳体通过支架固定；所述壳体上还设有第一进气管道、第二进气管道、夹套排气口和出料口；所述第一进气管道和第二进气管道位于进料斗的近端,所述出料口位于进料斗的远端；所述夹套排气口靠近出料口。通过预热、通过热蒸汽和进料的过程完成物料处理。本发明能够高效的解决传统蒸汽带来的局限性,适合热敏性,吸水性物料的加热处理,高效节能,处理效果好。(A processor for continuously processing materials by utilizing superheated steam and application thereof belong to the technical field of food and agricultural product thermal processing. The device comprises a shell, a feed hopper, a driving wheel, a first air inlet pipeline, a second air inlet pipeline, a jacket exhaust port, a discharge port and a bracket; a feed hopper is arranged above the shell, and a driving wheel is arranged at one end of the shell; the shell is fixed through a bracket; the shell is also provided with a first air inlet pipeline, a second air inlet pipeline, a jacket exhaust port and a discharge port; the first air inlet pipeline and the second air inlet pipeline are positioned at the near end of the feed hopper, and the discharge hole is positioned at the far end of the feed hopper; the jacket exhaust port is close to the discharge port. Material treatment is accomplished by preheating, by hot steam and by feeding. The invention can efficiently solve the limitation caused by the traditional steam, is suitable for the heating treatment of heat-sensitive and water-absorbent materials, and has the advantages of high efficiency, energy conservation and good treatment effect.)
技术领域
本发明涉及一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器及其应用，属于食品、农产品热加工技术领域。
背景技术
食品热加工是食品加工的一种技术手段，使产品有更加美味和有益的变化。传统热处理在加工时，一般处理时间较长，营养损失较多，热处理效率低。蒸汽虽然可以在比较高的温度对食品进行加工，但需要加压处理，饱和蒸汽在150℃时，需要增压至3.8MPa，增加了成本和设备损耗，同时增加了安全隐患。一方面，对蒸汽进行加压处理，在较高压力作用下，细胞受到压力作用，其细胞破裂，破坏物料组织结构，造成产品品质下降；另一方面，蒸汽含有较多的水分，在处理吸水性原料时，蒸汽和原料混合，蒸汽凝结成水滴，特别是使粉状物料结块严重，需要再次处理。
随着技术的进步，过热蒸汽在食品加工领域的应用已经成为可能。过热蒸汽具有较高的热焓，能迅速将热量传递到被加工的物料上，使其迅速升温。使用过热蒸汽进行食品加工的主要优点是产品质量更好(颜色、收缩和水化特性)、减少氧化损失和提高能源效率。
因此，设计出一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器，能够高效的解决传统蒸汽在物料加工中带来的局限性。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器及其应用，能够高效的解决传统蒸汽带来的局限性，适合热敏性，吸水性物料的处理。
本发明的技术方案，一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器，包括壳体、进料斗、传动轮、第一进气管道、第二进气管道、夹套排气口、出料口和支架；所述壳体上方设有进料斗，壳体的一端设有传动轮；所述壳体通过支架固定；
所述壳体上还设有第一进气管道、第二进气管道、夹套排气口和出料口；所述第一进气管道和第二进气管道位于进料斗的近端，所述出料口位于进料斗的远端；所述夹套排气口靠近出料口。
进一步地，所述壳体上还设有保温层，壳体内还包括夹套、旋转轴、叶片和腔体；
所述壳体内形成的腔体内设有旋转轴，旋转轴上设置叶片；所述旋转轴由传动轮带动；所述壳体外设有一层保温层，保温层内设有夹套；
所述第一进气管道与腔体连通；所述第二进气管道和夹套排气口均与夹套连通。
所述过热蒸汽从第一进气管道进入腔体，随后从腔体末端流出；夹套中的过热蒸汽从第二进气管道进入夹套，从夹套排气口排除。
连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器的应用，步骤如下：
（1）预热：对连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器进行预热，预热温度为100-300℃，预热时间为15-25min；
（2）通过热蒸汽：通过第二进气管道向夹套内部通过热蒸汽；通过第一进气管道向腔体内通过热蒸汽；通过调节过热蒸汽流量控制与物料混合的过热蒸汽的水分含量；
（3）进料：打开进料斗的阀门，添加物料；打开旋转轴，过热蒸汽在旋转轴旋转下，直接与物料接触混合；通过调节旋转轴转速，调节物料的过热蒸汽处理时间，然后经过过热蒸汽加工处理的物料经由出料口排出。
进一步地，步骤（2）中第一进气管道和第二进气管道通过的过热蒸汽温度相同，均为100-300℃，根据处理的物料不同选择具体温度。
进一步地，步骤（2）中过热蒸汽的进气处压力为0.1-4MPa。
进一步地，步骤（2）中过热蒸汽的进气量不小于20kg/h；通过调节进气量控制湿度。
进一步地，步骤（3）中旋转轴转速控制在20-300r/min。
所述加工物料具体为农产品、果蔬产品、谷物、杂粮和主食米面制品领域的颗粒、块状或粉状产品。
本发明的有益效果：本发明能够高效的解决传统蒸汽带来的局限性，适合热敏性，吸水性物料的加热处理，高效节能，处理效果好。本发明还能够明显缩短热处理的时间，降低处理过程中的操作压力，使加工物料可以连续式的进行过热蒸汽处理，降低处理周期和运行成本。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图。
图2是本发明壳体剖面示意图。
图3是应用实施例5蛋糕的中心切片扫描图。
附图标记说明：101、壳体；102、进料斗；103、传动轮；104、第一进气管道；105、第二进气管道；106、夹套排气口；107、出料口；108、支架；201、夹套；202、保温层；203、旋转轴；204、叶片；205、腔体。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将更详细的描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而可以理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。本领域一般技术人员对本发明做的改动，只要未超出本发明的内容，都将等价落在本发明权利要求书所限定的范围内。
实施例1 一种连续式利用过热蒸汽加工物料的处理器
如图1-2所示，包括壳体101、进料斗102、传动轮103、第一进气管道104、第二进气管道105、夹套排气口106、出料口107和支架108；所述壳体101上方设有进料斗102，壳体101的一端设有传动轮103；所述壳体101通过支架108固定；
所述壳体101上还设有第一进气管道104、第二进气管道105、夹套排气口106和出料口107；所述第一进气管道104和第二进气管道105位于进料斗102的近端，所述出料口107位于进料斗102的远端；所述夹套排气口106靠近出料口107。
所述壳体101上设有保温层202、壳体101内还包括夹套201、旋转轴203、叶片204和腔体205；
所述壳体101内形成的腔体205内设有旋转轴203，旋转轴203上设置叶片204；所述旋转轴203由传动轮103带动；所述壳体101外设有一层保温层202，保温层202内设有夹套201；
所述第一进气管道104与腔体205连通；所述第二进气管道105和夹套排气口106均与夹套201连通。
应用实施例1玉米籽粒的过热蒸汽干燥处理研究
采用实施例1所述装置，向第一进气管道104和第二进气管道105通入过热蒸汽。其流速为20kg/h，温度为200℃，调节旋转轴转速为300rpm，进料斗加入物料，出料口收集物料。物料处理时间120s。测量其水分含量。
结果发现：玉米籽粒含水量由16.04%降至13.58%，过热蒸汽处理需120s。
应用实施例2玉米籽粒的过热蒸汽灭菌处理研究
采用实施例1所述装置，向第一进气管道104和第二进气管道105通入过热蒸汽。其流速为20kg/h，温度为200℃，调节旋转轴转速为300rpm，进料斗加入物料，出料口收集物料。物料处理时间30 s。测量细菌、霉菌和芽孢杆菌的含量。
结果发现：细菌、霉菌和芽孢杆菌含量分别杀灭98.6%，99.4%和91.6%。
应用实施例3玉米淀粉的过热蒸汽加工处理研究
采用实施例1所述装置，向第一进气管道104和第二进气管道105通入过热蒸汽。其流速为35kg/h，温度为140℃，调节旋转轴转速为200rpm，进料斗加入物料，出料口收集物料。物料处理时间60 s。测量玉米淀粉粘度性质。
结果发现：玉面淀粉粘度增加1.8倍。
应用实施例4 面粉过热蒸汽处理研究及蛋糕品质变化
采用实施例1所述装置，向第一进气管道104和第二进气管道105通入过热蒸汽。其流速为20kg/h，温度分别设为130℃，150℃和170℃。调节旋转轴转速为300rpm，进料斗加入物料，出料口收集物料。物料处理时间60s和240s。
面粉品质变化如表1所示。
表1 过热蒸汽处理对面粉粉质特性和降落值的影响
注：同一列的不同字母表示参数间存在显著性差异 (p < 0.05);
ND, 粉质曲线峰值低于480 BU。
由上表1可知，过热蒸汽可以降低面粉中面筋的强度，从而改变面粉的功能特性。
应用实施例5
采用应用实施例4过热蒸汽处理的面粉和未处理的面粉同时制作蛋糕。
配方：100% 面粉 (14% 湿基), 130% 新鲜全鸡蛋液, 110% 绵白糖。
制作程序：室温下，将称好的鸡蛋液和白糖放入搅拌缸中，低速搅打1 min，再高速搅打19 min，将面粉倒入搅拌缸中，低速搅拌10 s，将内壁上的蛋糊刮至缸底，再低速搅拌30 s。将面糊倒入模具中至150 ± 0.5 g。放入烤箱烘烤25 min (上火180℃, 下火 160℃)。烘烤完成后，冷却至室温，测量。
蛋糕品质变化如表2所示。
表2 面粉原料经过热蒸汽处理对蛋糕质构特性和比容的影响
注：同一列的不同字母表示参数间存在显著性差异 (p < 0.05)。
由表2可知，面粉过热蒸汽处理可以改善蛋糕的品质特性，降低蛋糕硬度，提高蛋糕体积。