谷浆密度在线控制磨浆系统及谷物磨浆方法 |
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| 申请号 | CN201910160957.5 | 申请日 | 2019-03-04 | 公开(公告)号 | CN109675678A | 公开(公告)日 | 2019-04-26 |
| 申请人 | 郑州思念食品有限公司; | 发明人 | 王卫刚; 于波; 郭凯; 王晓波; 孙宝亮; 宋建民; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种谷浆 密度 在线控制磨浆系统及 谷物磨 浆方法，该谷浆密度在线控制磨浆系统包括磨浆机，分别用于向磨浆机中输送谷物和 水 的 喂料 机和给水装置，以及用于测量磨浆机磨出谷浆稠密程度的密度计和/或浓度计，以使得根据测量的参数控制喂料机的喂料速度和/或给水装置的给水速度。本发明通过对谷浆的密度进行在线监控，及时调节加谷物或加水的速度，防止谷浆密度过大造成谷浆糊化；通过糯米浆添加糯米粉和面，糯米浆中保留了米的香气，使得糯米食品口感好；通过减少糯米粉的使用量，使得糯米食品的品质得到保证，且减少了生产糯米粉排放的污水量，而由于米浆的加工成本大大低于糯米粉的加工成本，从而降低糯米食品的加工成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种谷浆密度在线控制磨浆系统，其特征在于，包括磨浆机、分别用于向所述磨浆机中输送谷物和水的喂料机和给水装置，以及用于测量所述磨浆机磨出谷浆稠密程度的密度计或/和浓度计，以使得根据所述密度计或/和浓度计测量的参数控制所述喂料机的喂料速度和/或所述给水装置的给水速度。 |
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| 说明书全文 | 谷浆密度在线控制磨浆系统及谷物磨浆方法技术领域[0001] 本发明涉及谷物加工技术领域，具体涉及一种谷浆密度在线控制磨浆系统及谷物磨浆方法。 背景技术[0002] 汤圆、年糕等深受欢迎的中国传统小吃均是以糯米作为主原料制成，以汤圆为例，传统的制作方式是先将糯米磨成粉，然后将糯米粉和成面团，再由糯米面团制成汤圆。 [0003] 随着食品加工机械化程度的提高，得以大规模将糯米加工成汤圆等速冻食品，但是在规模化加工汤圆等糯米食品的今天，食品工厂目前的加工方式仍然是通过制作或者购买糯米粉，然后将糯米粉和成面团，再通过机加工将面团制成汤圆等，虽然在机械辅助下，磨粉、和面等工艺轻松许多，但这种大规模制作面团的方式仍存在以下不足：第一，糯米中蛋白质等营养成分丢失或破坏严重。糯米粉的加工工艺流程为：糯米→浸泡→砂磨粉碎→过筛→压滤→破碎→烘干→包装→成品，工序多，能耗大，在压滤过程中，使得糯米中大量蛋白质丢失。 [0005] 第三，在将糯米粉进行烘干环节，糯米中的香气丢失，制成的食品亦不存在香气，从而加工出的食品口感变差。 [0006] 第四，成本高且采购的糯米粉品质难以保证。由于糯米粉由糯米加工成，使得糯米粉的价格要高于糯米，且大量采购糯米粉难以验证其质量。 [0007] 其他谷物食品加工也存在着类似的情况。 发明内容[0008] 本发明旨在提供一种谷浆密度在线控制磨浆系统及谷物磨浆方法，解决现有技术中糯米食品口感差、加工成本高、污染能耗高的技术问题。 [0009] 为解决上述技术问题，本发明的第一方面是：设计一种谷浆密度在线控制磨浆系统，包括磨浆机、分别用于向所述磨浆机中输送谷物和水的喂料机和给水装置，以及用于测量所述磨浆机磨出谷浆稠密程度的密度计或/和浓度计，以使得根据所述密度计或/和浓度计测量的参数控制所述喂料机的喂料速度和/或所述给水装置的给水速度。 [0010] 优选的，在所述磨浆机的出料口处设有用于调节流量的谷浆缓冲料斗，所述谷浆缓冲料斗的底部连通有谷浆输送管，所述谷浆输送管上并联或串联有谷浆密度测量管，所述密度计安装在所述谷浆密度测量管上。 [0011] 优选的，所述谷浆缓冲料斗的上部连通有溢流管，所述谷浆输送管和溢流管的末端连通到谷浆容器中。 [0013] 优选的，还包括用于对所述磨浆机磨出的谷浆进行再加工的二次磨浆机。 [0014] 优选的，还包括反馈控制装置，所述喂料机包括输送绞龙，所述反馈控制装置包括主控制器、电机控制器，所述主控制器接收所述密度计测量的密度信号，并根据所述密度信号反馈到所述电机控制器，所述电机控制器控制所述输送绞龙的电机转速以控制喂料速度；所述主控制器为PLC或单片机、所述电机控制器为变频器或伺服驱动器。 [0015] 优选的，其特征在于，所述磨浆机为磨盘式磨浆机、锤片式破碎机或压辊式破碎机。 [0016] 本发明的第二方面是：设计一种谷物磨浆方法，包括以下步骤： （1）根据磨浆机的磨浆速度，分别按照一定比例和速度持续向磨浆机中添加谷物和水； （2）通过密度计或/和浓度计测量所述磨浆机磨出谷浆的浓度或密度； （3）根据所述谷浆的稠密程度，控制向所述磨浆机中添加谷物的速度和/或控制向所述磨浆机中添加水的速度。 [0017] 优选的，所述谷物为糯米、麦仁、玉米、花生、大米、小米、芝麻中的至少一种。 [0018] 优选的，所述谷物为糯米，将所述糯米充分浸泡后磨制成糯米浆，所述糯米浆的密度为1～1.5g/cm³。 [0019] 本发明的有益技术效果在于：1.采用磨浆机对浸泡的谷物进行常温磨浆，通过对谷浆的密度进行在线监控，及时调节加谷物或加水的速度，防止谷浆密度过大造成谷浆糊化，减少或避免营养物质的破坏或流失。 [0020] 2.通过直接用添加谷浆替代水分和部分谷物粉进行和面，谷浆中最大限度的保留了谷物中的原始香味物质，大大改善了糯米食品的口感，而本发明谷浆密度在线控制磨浆系统可大规模加工生产出能保留原香风味物质及营养成分的谷物原浆，进而使得这种口感好的糯米食品可实现工业化生产加工。 [0021] 3.采用谷浆和面可减少谷物粉料的采购，而大规模采购谷物粉会使得谷物粉得不到充分细致的查验，因此，大规模采购的谷物粉的质量得不到保证，而减少采购的谷物粉的使用量，使得谷物食品的品质得到保证。 [0022] 4.以糯米为例，由于糯米浆的加工成本大大低于糯米粉的加工成本，等量的面团的制作成本，采用糯米浆加糯米粉和面的方式大大低于直接采用糯米粉和面的方式，从而降低糯米食品的加工成本。 [0024] 图1为本发明实施例1谷浆密度在线控制磨浆系统的结构示意图；图2为本发明实施例1谷浆密度在线控制磨浆系统的电路框图； 图3为本发明实施例1谷浆密度在线控制磨浆系统的电路原理图； 图4为本发明实施例2谷物磨浆方法的流程图。 [0025] 图中，各标号示意为：磨浆机11、磨浆料斗111、谷浆出口112、喂料机12、谷物料斗121、输送绞龙122、电机1221、减速器1222、给水装置13、净水箱131、水泵132、给水管133、节流阀134、溢流水管135、溢流阀136、谷浆缓冲料斗141、谷浆输送管142、谷浆密度测量管 143、密度计144、谷浆输送泵145、第一阀门146、第二阀门147、溢流管148、谷浆容器15、二次破碎管161、二次磨浆机162、谷浆桶163、主控制器171、电机控制器172、24V直流电源173、 220V交流电源174、支架18。 具体实施方式[0026] 下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。 [0027] 实施例1：一种谷浆密度在线控制磨浆系统，请参阅图1至图3。 [0028] 如图1所示，本发明实施例提供的谷浆密度在线控制磨浆系统包括磨浆机11，磨浆机11为内部具有砂轮的磨盘式磨浆机，该磨浆系统还设置有用于向磨浆机11的磨浆料斗111中分别输送糯米和水的喂料机12和给水装置13，磨浆机11和喂料机12放置在支架18上，其中，喂料机12位于磨浆机11上方。 [0029] 喂料机12包括上部的谷物料斗121和下部的输送绞龙122，谷物料斗121底部的出口连通到输送绞龙122的进料口，输送绞龙122的后方设有电机1221和减速器1222，电机1221的输出轴和减速器1222的输入轴连接，减速器1222的输出轴与输送绞龙122的转轴连接，电机1221转动可带动输送绞龙122的转轴转动，从而使得输送绞龙122的螺旋叶片转动将谷物料斗121中的糯米输送到磨浆料斗111中，在喂糯米过程中，电机1221的转速与输送绞龙122的喂料速度成正比。 [0030] 给水装置13包括净水箱131、水泵132和给水管133，给水管133的前端位于净水箱131底部，水泵132设置在给水管133上，给水管133的末端接通到磨浆料斗111，通过水泵132和给水管133将净水箱131内的水抽出到磨浆料斗111中。 [0031] 在给水管133上安装有节流阀134，并在水泵132和节流阀134之间的管段上连通有溢流水管135，溢流水管135上安装有溢流阀136，通过节流阀134可调节向磨浆料斗111中加水的速度，而若水泵132供水量过大，可通过溢流水管135返流到净水箱131中。 [0032] 向磨浆料斗111中加料的方式如下：先将浸泡好并沥水后的糯米装入谷物料斗121中，且净水箱131中有足够量的干净水，启动给水装置13的水泵132，打开节流阀134，使给水管133按照适当的水流速度向磨浆料斗111中加水；启动电机1221，通过输送绞龙122向磨浆料斗111中加糯米，如此一边加水一边加糯米，通过磨浆机11将糯米和水磨成谷浆。 [0033] 采用磨浆机11磨谷浆过程中，在磨浆机11的磨浆速度允许范围内，如果向磨浆料斗111中加糯米的速度相对于加水的速度过快，则会使得谷浆过于稠密，造成谷浆糊化成为熟谷浆，如果向磨浆料斗111中加糯米的速度相对于加水的速度过慢，则磨浆效率低下，因此需要控制加糯米和加水的速度，使加糯米和加水的速度相协调，以避免谷浆糊化，并提高磨浆效率。 [0034] 为此，本发明实施例通过测量磨浆机11磨出谷浆的稠密程度调节向磨浆机11中加糯米或给水的速度，使磨浆机11中加入的糯米、水处于合适的比例。具体的，在磨浆机11的谷浆出口112设有谷浆缓冲料斗141，谷浆缓冲料斗141固定在支架18上，谷浆缓冲料斗141的顶部为敞口，其底部连通有谷浆输送管142，在谷浆输送管142上并联有谷浆密度测量管143，在谷浆密度测量管143上安装有密度计144，该密度计144为北京世通科技有限公司生产的型号为TQ889U的在线密度计，可实时测量谷浆的密度，且能够输出与谷浆密度相关的信号。 [0035] 在谷浆输送管142与谷浆密度测量管143并联之前的管段上设有谷浆输送泵145和第一阀门146，谷浆输送泵145的泵送能力要与谷浆输送管142的输送能力相适配，谷浆输送泵145是为了保证谷浆在后续管道中有一定的流速，以满足密度计144的测量需求，在谷浆输送管142与谷浆密度测量管143相并联的管段上设有第二阀门147。 [0036] 在对磨浆机11磨出的谷浆稠密程度进行测量时，谷浆输送泵145先不启动，且第一阀门146处于关闭状态，待谷浆缓冲料斗141中蓄积一定量的谷浆后打开第一阀门146并启动谷浆输送泵145，若磨浆机11的磨浆速度跟不上，导致谷浆密度测量管143中谷浆的流速过慢而不能满足密度计144的测量需求，则可通过调节第二阀门147使谷浆输送管142中更多的谷浆分流到谷浆密度测量管143中。 [0037] 在谷浆缓冲料斗141的上部连通有溢流管148，谷浆输送管142和溢流管148的末端连通到谷浆容器15中。当磨浆机11的磨浆速度过快使得谷浆缓冲料斗141中的谷浆不能及时由谷浆输送管142流出时，可通过溢流管148流到谷浆容器15中，防止谷浆缓冲料斗141中的谷浆溢出。 [0038] 一般情况下，采用磨浆机11对糯米和水进行第一次研磨获得的谷浆粒度较粗，粗粒度谷浆不能满足和面要求，因此，将谷浆容器15的底部通过二次破碎管161连通到用于对磨浆机11磨出的谷浆进行再加工的二次磨浆机162，二次磨浆机162再通过管道连通到最终的谷浆桶163，二次磨浆机162为细粒度的高速破碎泵，待谷浆容器15中蓄积一定量的谷浆后，启动二次磨浆机162将谷浆再一次破碎，从而得到细粒度谷浆。 [0039] 进一步的，本发明实施例谷浆密度在线控制磨浆系统还包括反馈控制装置，如图2和图3所示，反馈控制装置包括主控制器171、电机控制器172，其中，主控制器171为S7200PLC、电机控制器172为MM420变频器，密度计144的信号输出线路与主控制器171的I0.0输入引脚电连接，主控制器171的Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3四个输出引脚与电机控制器172的DIN1、DIN2、DIN3、DIN4这四个数字信号输入端对于电连接。 [0040] 密度计144反馈的信号代表测量得到的谷浆的稠密程度，根据密度计144反馈的信号，主控制器171和电机控制器172控制电机1221在15种不同转速中转换调节。在给水管133向磨浆料斗111中加水的速度一定的情况下，若密度计144测得的谷浆过于稠密，主控制器171和电机控制器172控制电机1221转速变慢，使得输送绞龙122降低向磨浆料斗111中加糯米的速度，若密度计144测得的谷浆稠密程度过低，主控制器171和电机控制器172控制电机 1221转速变快，使得输送绞龙122加快向磨浆料斗111中加糯米的速度。 [0041] 反馈控制装置还包括24V直流电源173，24V直流电源173用于连接220V交流电源174，220V交流电源174为市电，24V直流电源173将220V交流电转换为24V直流电，24V直流电源173作为密度计144、主控制器171的电源，并作为电机控制器172的控制电路电源，电机控制器172的主电路输入220V交流电，并输出三相交流电以用于电机1221上电转动。 [0042] 通过实时反馈控制输送绞龙122向磨浆料斗111中加糯米的速度，使得加水的速度和加糯米的速度相协调，在保证磨浆机11磨浆效率的前提下，能够防止谷浆过于稠密而糊化。 [0043] 本实施例谷浆密度在线控制磨浆系统不限于对糯米进行磨浆，对其他谷物也可以进行磨浆，如玉米 花生等。 [0044] 实施例2一种谷物磨浆方法，该磨浆方法可用于磨制米浆，请参阅图4，该方法具体包括以下步骤： 步骤S110：根据磨浆机的磨浆速度，分别按照一定比例和速度持续向磨浆机中添加糯米和水。磨浆机可采用磨盘式磨浆机、锤片式破碎机或压辊式破碎机，通过磨浆机将糯米和水磨成谷浆。 [0045] 步骤S120：通过密度计测量磨浆机磨出谷浆的密度。为了防止添加到磨浆机中糯米和水的比例不协调，造成谷浆过于稠密而糊化，因而通过密度计来实时监测谷浆的稠密程度。 [0046] 步骤S130：根据密度计测量的谷浆密度，控制向磨浆机中添加糯米的速度。根据密度计反馈结果，通过调节添加糯米的速度，调节磨浆机中糯米和水的比例，使得磨出的谷浆为未发生糊化的生糯米浆。 [0047] 进一步的，还可对磨浆机磨出的谷浆进行二次研磨，使最终的谷浆粒度较细，以符合使用要求。 [0048] 该磨浆方法中，将磨制的糯米浆的浓度控制为1～1.5g/cm³，经大量试验，该密度范围内，糯米浆不会糊化，且糯米浆中米香气较浓，而若浓度过高，则糯米浆容易糊化，不适于工业化大规模生产，若浓度较低，则米浆中米香气较弱，糯米浆保留的米香越浓，采用该糯米浆和面制成的汤圆等糯米制品口感越好。 [0049] 上述加工出的糯米浆中添加糯米粉和成面团时，加工出的糯米浆必须是新鲜、没有糊化的生糯米浆，与糯米粉相比，糯米浆中保留了糯米的香气，且减少蛋白质等营养成分的流失，制作糯米浆时也没有污水排放，能耗降低，有利于环境保护。采用糯米浆和糯米粉和成的面团制作汤圆等糯米食品口感好，且减少了糯米粉的采购量，相对于糯米粉来说，糯米浆加工成本更低，在大规模加工糯米食品的情况下，采用部分糯米浆替代糯米粉，能够节省大量成本。 [0050] 上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。 |
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