一種用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置的制作方法

本發明涉及船載水產加工設備，尤其涉及一種用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置。

背景技術：

南極磷蝦(euphausiasuperbadana)是一種生活在南極海域的小型甲殼類動物，生物資源量約為1.25～7.5億噸，目前尚未得到充分的開發利用。南極磷蝦目前主要被在船上直接加工成南極磷蝦粉或冷凍南極磷蝦。

南極磷蝦粉具有較高的蛋白質、脂肪含量，氨基酸組成合理；以南極磷蝦粉為原料開發的產品研究也取得了積極的進展。但目前南極磷蝦粉的質量普遍較差，研究發現，影響南極磷蝦粉營養和品質特性的因素主要包括：捕獲的時間、地點和條件，原料的質量及新鮮度、加工技術和裝備、貯運技術和條件等。但目前關于南極磷蝦蝦粉加工與貯藏技術的報道較少。

南極磷蝦粉是以南極磷蝦為原料，經蒸煮、脫水、干燥、粉碎等工序得到的一種產品，目前主要應用于飼料，磷蝦油提取等；由于南極磷蝦體內含有大量酶，可以導致南極磷蝦自溶。因此，南極磷蝦必須在捕獲后盡快在船上進行加工處理。高品質的南極磷蝦粉應采用捕獲后1～2h內的完整南極磷蝦在船上加工。

現有的南極磷蝦加工技術主要是借鑒了魚粉的加工技術發展而來。但是魚粉和蝦粉在在原料特性和產品特性方面有著較大的差別。如魚粉原料魚的蛋白質組成與磷蝦有較大差異；魚粉加工過程中脂肪要求盡量低，而蝦粉加工過程中要求盡量多的保留脂肪；魚粉加工過程中不存在色素問題，蝦粉加工過程中存在易降解的蝦青素等色素。總體來說，蝦粉加工過程中需要解決的技術問題遠多于魚粉。

目前，南極磷蝦蝦粉的船載加工主要是以南極磷蝦為原料，陸基加工主要是以了冷凍南極磷蝦為原料，通過傳送帶輸送到蒸煮鍋中，蒸煮鍋為蒸汽夾層加熱，一般將鍋內溫度控制在90℃左右，完成蒸煮。但目前多數船載的設備采用的蒸煮設備為螺旋蒸煮機，南極磷蝦進入蒸煮鍋后經歷的蒸煮時間約為15～30min，時間較長，雖然鍋內溫度控制在90℃，但是，磷蝦從進入蒸煮鍋開始升溫到溫度達到90℃出鍋的過程中，會有大量的水溶性蛋白溶出到煮液中。而大量的水溶性蛋白在鍋內繼續升溫，開始凝結，會聚集到蒸煮鍋的內壁，形成一層蛋白粘附層，而夾層蒸汽壓力一般在0.5mpa左右，此時蛋白粘附層會發生“糊鍋”導致蒸煮器換熱效率降低，同時，導致蒸煮液中出現蛋白焦糊味，影響磷蝦粉的品質；換熱效率低后導致蒸煮鍋內蒸煮液的溫度降低，進而導致磷蝦在蒸煮過程中不能完成高溫蒸煮，最終進入脫水設備的磷蝦的蛋白變性不完全，其持水力仍然較好，給離心或壓榨帶來困難，給干燥工藝階段造成了巨大的壓力，同時降低了蝦粉的品質。此類現象在目前已有的磷蝦粉生產線上是普遍存在的。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題是，現有技術中，蒸煮設備效率較低，同時易出現內壁粘附蛋白層，進而影響換熱器換熱效率。

為解決上述問題，我們提出了一種用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，該蒸煮裝置設置有自清潔功能的蒸汽加熱主軸和外加熱套筒，采用密封管道式泵送物料，實現快速高效蒸煮；設置有溫度控制系統、主軸變頻功能、蒸汽比例閥控制，可以對蒸煮溫度進行精確控制；該裝置的使用可以提高南極磷蝦蒸煮的效率，減少南極磷蝦蒸煮時間，同時提高南極磷蝦中肌漿蛋白的回收，提高南極磷蝦蝦粉的產率和品質。

為實現上述需求,本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，包括進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統和控制系統；

進料系統包括采肉機、調質機、緩沖槽和進料泵；

預熱系統包括蒸汽套筒、預熱主軸、主軸電機、刮刀和溫度傳感器；

凝結系統包括蒸汽套筒、蒸汽直噴主軸、刮刀電機、螺旋刮刀和溫度傳感器；

出料系統包括出料緩沖槽、管道粉碎機和輸送泵；

預熱系統和凝結系統均設置有物料入口和物料出口，預熱系統的物料出口與凝結系統的物料入口通過管道相連接；

進料系統通過管道與預熱系統的物料入口相連接，預熱系統通過物料出口與凝結系統的物料入口相連接，凝結系統通過物料出口和管道與出料系統的出料緩沖槽相連接；進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統均通過線路與控制系統相連接；

采肉機為滾筒式擠壓采肉機，調質機為攪拌混料機，進料泵為轉子泵；采肉機的絞龍出口與調質機的進料槽相連，調質機的出料口與緩沖槽相連，緩沖槽的另一端連接進料泵，進料泵的出料口與預熱系統的物料入口相連接；

蒸汽套筒包括蒸汽夾層上端的蒸汽進口、蒸汽夾層下端的冷凝水出口、蒸汽套筒內部為蒸汽夾層、蒸汽進口處連接的蒸汽比例閥；蒸汽套筒兩端設置有端蓋，端蓋兩端設置有軸承，軸承套接有動密封圈，預熱主軸內部設置有蒸汽夾層，預熱主軸設置于蒸汽套筒內兩端與軸承連接，主軸電機通過減速機和鏈條與預熱主軸相連接。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，采肉機的采肉筒上的采肉孔直徑≤3mm。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，調質機設置有料斗和攪拌槳，料斗底部為錐形，最下方設置有管道接口，管道接口通過管道依次與緩沖槽、進料泵相連接。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，預熱系統的預熱主軸包括中空夾層和刮刀安裝位，刮刀安裝位設置有若干組，在預熱主軸上交替設置，每組刮刀安裝位包括兩根固定柱和兩根支撐柱，固定柱上設置有凹槽，支撐柱頂端為球型；刮刀一側為刀口側，另一側為安裝側，安裝側與凹槽活動連接，刮刀上還設置有兩個支撐孔，分別與兩個支撐柱活動連接。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，凝結系統的蒸汽直噴主軸包括蒸汽噴口，蒸汽噴口內嵌于蒸汽直噴主軸上，與預熱主軸中心線呈角度傾斜設置，螺旋刮刀內側緊貼蒸汽直噴主軸設置，外側緊貼蒸汽套筒內壁；螺旋刮刀可在蒸汽直噴主軸和蒸汽套筒內壁之間高速旋轉；刮刀電機通過減速機和鏈條與蒸汽直噴主軸相連接。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，出料系統的管道粉碎機包括進料口、疊片式切碎刀組、出料口和電機；疊片式切碎刀組包括多片形狀相同的切刀片，疊片式切碎刀組設置于管道粉碎機內，轉軸與電機相連。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，控制系統包括可編程控制器plc、變頻器、無紙記錄儀，可編程控制器與進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統相連接。

更進一步地，用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，冷凝水出口連接有浮球疏水閥。

本發明提供的用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，在實際生產過程中，南極磷蝦經過采肉機的滾筒擠壓，蝦肉和蝦殼分離，蝦肉經過調質機攪拌混勻后進入到緩沖槽內，然后經進料泵泵送至預熱系統，蝦物料在預熱主軸的攪動蝦開始升溫，溫度可以從4℃升溫至45-55℃，該過程中刮刀對蒸汽套筒內壁進行高速清潔；在預熱系統末端的管道處設置有溫度傳感器，可以實時反饋物料預熱的溫度。

完成預熱之后的磷蝦物料通過密閉的管道進入到凝結系統中，凝結系統中的蒸汽直噴主軸為固定軸，螺旋刮刀一側緊貼固定軸，另一側緊貼套筒內壁進行高速旋轉；同時推進物料前進。在該過程中磷蝦物料的溫度從45-55℃上升到85-95℃；磷蝦體內含有大量的肌漿蛋白發生凝結，凝結后的肌漿蛋白會在蒸汽套筒上接觸到高溫筒壁發生粘連，形成“糊層”，同時蒸汽直噴主軸外壁上也會形成“糊層”，傳統的蒸煮器難以實現清理，會導致其換熱效率大大降低。而帶有旋轉刮刀的則在設備運行過程中進行實時清理，保持換熱面的清潔，同時保持高的換熱效率。

出料系統中設置有管道粉碎機，由于從蒸汽主軸上刮下的凝結物料的尺寸不均一，直接進入管道中輸送容易造成阻塞，尤其是進入到脫水裝置，如臥式螺旋離心機時，入口容易被物料阻塞。管道粉碎機采用了疊刀片設計，對于軟彈的磷蝦煮料具有良好的破碎效果，經過管道粉碎機粉碎后的物料顆粒度均勻，在管道中運輸順暢，可連續穩定地進入臥式螺旋離心機。臥式螺旋離心機在物料穩定連續輸入時可以達到最佳的分離效果，也可以大大減低干燥工序的工藝壓力。

本發明的有益效果在于：該蒸煮裝置設置有自清潔功能的蒸汽加熱主軸和外加熱套筒，采用密封管道式泵送物料，實現快速高效蒸煮；設置有溫度控制系統、主軸變頻功能、蒸汽比例閥控制，可以對蒸煮溫度進行精確控制；該裝置的使用可以提高南極磷蝦蒸煮的效率，減少南極磷蝦蒸煮時間，同時提高南極磷蝦中肌漿蛋白的回收，提高南極磷蝦蝦粉的產率和品質。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實施例整體系統連接結構示意圖；

圖2是本實施例整體設備連接結構示意圖；

圖3是本實施例預熱系統的結構示意圖；

圖4是本實施例凝結系統的結構示意圖；

圖5是本實施例預熱系統的刮刀與主軸連接結構示意圖；

圖6是本實施例預熱主軸刮刀安裝結構示意圖；

圖7是本實施例螺旋刮刀和蒸汽直噴主軸的結構示意圖；

圖8是本實施例預熱系統端蓋與預熱主軸配合結構示意圖；

圖9是本實施例凝結系統端蓋與蒸汽直噴主軸配合結構示意圖；

圖10是本實施例進料系統連接及結構示意圖；

圖11是本實施例的管道粉碎機的結構示意圖。

圖中，采肉機11、調質機12、緩沖槽13、進料泵14、蒸汽套筒21、預熱主軸22、主軸電機23、刮刀24、溫度傳感器25、蒸汽直噴主軸32、刮刀電機33、螺旋刮刀34、出料緩沖槽41、管道粉碎機42、輸送泵43、料斗121、攪拌槳122、管道接口123、物料入口201、物料出口202、浮球疏水閥203、蒸汽進口211、冷凝水出口212、蒸汽夾層213、蒸汽比例閥214、端蓋215、軸承216、動密封圈217、減速機223、中空夾層224、刮刀安裝位225、固定柱226、支撐柱227、凹槽228、刀口側241、安裝側242、支撐孔243、蒸汽噴口321、進料口421、疊片式切碎刀組422、出料口423、電機424、切刀片425。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1:

一種用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，包括進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統和控制系統；

進料系統包括采肉機11、調質機12、緩沖槽13和進料泵14；

預熱系統包括蒸汽套筒21、預熱主軸22、主軸電機23、刮刀24和溫度傳感器25；

凝結系統包括蒸汽套筒21、蒸汽直噴主軸32、刮刀電機33、螺旋刮刀34和溫度傳感器25；

出料系統包括出料緩沖槽41、管道粉碎機42和輸送泵43；

預熱系統和凝結系統均設置有物料入口201和物料出口202，預熱系統的物料出口202與凝結系統的物料入口201通過管道相連接；

進料系統通過管道與預熱系統的物料入口201相連接，預熱系統通過物料出口202與凝結系統的物料入口201相連接，凝結系統通過物料出口202和管道與出料系統的出料緩沖槽41相連接；進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統均通過線路與控制系統相連接；

采肉機11為滾筒式擠壓采肉機，調質機12為攪拌混料機，進料泵14為轉子泵；采肉機11的絞龍出口與調質機12的進料槽相連，調質機12的出料口與緩沖槽13相連，緩沖槽13的另一端連接進料泵14，進料泵的出料口與預熱系統的物料入口201相連接；

蒸汽套筒21包括蒸汽夾層213上端的蒸汽進口211、蒸汽夾層213下端的冷凝水出口212、蒸汽套筒21內部為蒸汽夾層213、蒸汽進口211處連接的蒸汽比例閥214；蒸汽套筒21兩端設置有端蓋215，端蓋215兩端設置有軸承216，軸承216套接有動密封圈217，預熱主軸22內部設置有蒸汽夾層213，預熱主軸22設置于蒸汽套筒21內兩端與軸承216連接，主軸電機23通過減速機223和鏈條與預熱主軸22相連接。

采肉機11的采肉筒上的采肉孔直徑為3mm。

調質機12設置有料斗121和攪拌槳122，料斗121底部為錐形，最下方設置有管道接口123，管道接口通過管道依次與緩沖槽13、進料泵14相連接。

預熱系統的預熱主軸22包括中空夾層224和刮刀安裝位225，刮刀安裝位225設置有若干組，在預熱主軸22上交替設置，每組刮刀安裝位225包括兩根固定柱226和兩根支撐柱227，固定柱226上設置有凹槽228，支撐柱227頂端為球型；刮刀24一側為刀口側241，另一側為安裝側242，安裝側242與凹槽228活動連接，刮刀24上還設置有兩個支撐孔243，分別與兩個支撐柱227活動連接。

凝結系統的蒸汽直噴主軸32包括蒸汽噴口321，蒸汽噴口321內嵌于蒸汽直噴主軸32上，與預熱主軸22中心線呈45°傾斜設置角度，螺旋刮刀34內側緊貼蒸汽直噴主軸32設置，例如但不限于一體成型，外側緊貼蒸汽套筒21內壁；螺旋刮刀34可在蒸汽直噴主軸32和蒸汽套筒21內壁之間高速旋轉；刮刀電機33通過減速機223和鏈條與蒸汽直噴主軸32相連接。

出料系統的管道粉碎機42包括進料口421、疊片式切碎刀組422、出料口423和電機424；疊片式切碎刀組422包括多片形狀相同的切刀片425。疊片式切碎刀組422設置于管道粉碎機42內，轉軸與電機424相連。

控制系統包括可編程控制器plc、變頻器、無紙記錄儀，可編程控制器與進料系統、預熱系統、凝結系統、出料系統相連接。

冷凝水出口212連接有浮球疏水閥203。

本實施例提供的用于南極磷蝦快速蒸煮的裝置，在實際生產過程中，南極磷蝦經過采肉機的滾筒擠壓，蝦肉和蝦殼分離，蝦肉經過調質機攪拌混勻后進入到緩沖槽內，然后經進料泵泵送至預熱系統，蝦物料在預熱主軸的攪動蝦開始升溫，溫度可以從4℃升溫至45-55℃，該過程中刮刀對蒸汽套筒內壁進行高速清潔；在預熱系統末端的管道處設置有溫度傳感器，可以實時反饋物料預熱的溫度。

完成預熱之后的磷蝦物料通過密閉的管道進入到凝結系統中，凝結系統中的蒸汽直噴主軸為固定軸，螺旋刮刀一側緊貼固定軸，另一側緊貼套筒內壁進行高速旋轉；同時推進物料前進。在該過程中磷蝦物料的溫度從45-55℃上升到85-95℃；磷蝦體內含有大量的肌漿蛋白發生凝結，凝結后的肌漿蛋白會在蒸汽套筒上接觸到高溫筒壁發生粘連，形成“糊層”，同時蒸汽直噴主軸外壁上也會形成“糊層”，傳統的蒸煮器難以實現清理，會導致其換熱效率大大降低。而帶有旋轉刮刀的則在設備運行過程中進行實時清理，保持換熱面的清潔，同時保持高的換熱效率。

出料系統中設置有管道粉碎機，由于從蒸汽主軸上刮下的凝結物料的尺寸不均一，直接進入管道中輸送容易造成阻塞，尤其是進入到脫水裝置，如臥式螺旋離心機時，入口容易被物料阻塞。管道粉碎機采用了疊刀片設計，對于軟彈的磷蝦煮料具有良好的破碎效果，經過管道粉碎機粉碎后的物料顆粒度均勻，在管道中運輸順暢，可連續穩定地進入臥式螺旋離心機。臥式螺旋離心機在物料穩定連續輸入時可以達到最佳的分離效果，也可以大大減低干燥工序的工藝壓力。

本實施例的有益效果在于：該蒸煮裝置設置有自清潔功能的蒸汽加熱主軸和外加熱套筒，采用密封管道式泵送物料，實現快速高效蒸煮；設置有溫度控制系統、主軸變頻功能、蒸汽比例閥控制，可以對蒸煮溫度進行精確控制；該裝置的使用可以提高南極磷蝦蒸煮的效率，減少南極磷蝦蒸煮時間，同時提高南極磷蝦中肌漿蛋白的回收，提高南極磷蝦蝦粉的產率和品質。