一种焦糖制作设备论文和设计-陈海宁

全文摘要

一种焦糖制作设备，包括反应釜和控制主机，所述反应釜的上部侧壁设有入料仓和辅料添加口，反应釜的一侧设有甩动轴、另一侧设有进气管，反应釜上还设有出料阀门，控制主机内设有蒸汽发生模块和气体压缩模块，进气管分别与蒸汽发生模块和气体压缩模块连接，反应釜通过甩动轴和气管安装在支架上。本实用新型制作成本较低，可控性较高，能够用于生产品质更高的焦糖制品。

主设计要求

1.一种焦糖制作设备，包括反应釜和控制主机，其特征在于，所述反应釜的上部侧壁设有入料仓和辅料添加口，反应釜的一侧设有甩动轴、另一侧设有进气管，反应釜上还设有出料阀门，控制主机内设有蒸汽发生模块和气体压缩模块，进气管分别与蒸汽发生模块和气体压缩模块连接，反应釜通过甩动轴和气管安装在支架上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述支架包括底板和装在该底板上的左侧板、右侧板，左侧板安装有甩动电机，该甩动电机的活塞轴装接有主齿轮，主齿轮与主转动齿轮啮合连接，主转动齿轮通过转轴转动安装在左侧板，反应釜上的甩动轴与主转动齿轮固定连接，右侧板上转动安装有辅助小齿轮，该小齿轮与辅助转动齿轮啮合连接，气管从辅助转动齿轮中穿过并固定安装在该辅助转动齿轮上，甩动电机与控制主机通讯连接。

3.根据权利要求2所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述支架的底板固定有转轴，该转轴转动安装在基架上，基架上还装设有倾倒气缸，该倾倒气缸的活塞轴与支架的底板通过销轴铰接安装，倾倒气缸与控制主机通讯连接。

4.根据权利要求3所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述转轴安装在支架底板的中间，倾倒气缸的活塞轴对应连接在支架底板的一侧。

5.根据权利要求4所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述进气管上设有进气阀门，该进气管内分隔形成有蒸汽进管和空气\/氧气进管，蒸汽进管与蒸汽发生模块连接，空气\/氧气进管与气体压缩模块连接。

6.根据权利要求5所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述甩动电机通过电机板安装在支架的左侧板。

7.根据权利要求6所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述控制主机内具有主控模块、人机界面和远程通信接口，人机界面、远程通信接口分别与主控模块通讯连接，主控模块还通讯连接有数据存储模块、蒸汽发生控制模块，蒸汽发生控制模块与蒸汽发生模块通讯连接。

8.根据权利要求7所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述反应釜上设有温度传感器、色值传感器、PH值传感器和压力传感器，控制主机内设有分别与主控模块通讯连接的温度检测模块、色值检测模块、PH值检测模块和压力检测模块，温度检测模块与温度传感器通讯连接，色值检测模块与色值传感器通讯连接，PH值检测模块与PH值传感器通讯连接，压力检测模块与压力传感器通讯连接。

9.根据权利要求8所述的焦糖制作设备，其特征在于，所述控制主机内还设有与主控模块通讯连接的阀门控制模块，入料仓上设有入料阀门，辅料添加口设有辅料添加阀门，该入料阀门、辅料添加阀门、出料阀门、进气阀门分别与阀门控制模块通讯连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于食品添加材料加工设备技术领域，具体地说是一种焦糖制作设备。

背景技术

焦糖亦称焦糖色，俗称酱色，焦糖是一种在食品中应用范围十分广泛的天然着色剂、是食品添加剂中的重要一员。焦糖，在食品色素市场上占有重要的地位，是目前食品工业使用的食品添加剂中最受欢迎的一种。它广泛用于调味品、食品、饮料、药品等行业中。

焦糖是以优质的蔗糖、葡萄糖或其他淀粉糖为主要原料，采用特殊的配方及工艺技术加工制成的天然色素。该色素具有水溶性好、着色力强、性质稳定、安全无毒等特点，是目前食用色素中用量最大、使用范围最广的一种。焦糖能增加食品的感官性质、提高食品的商品价值，因此，焦糖色素在工业中的应用将越来越广泛。

60年代，由于焦糖环化物四-甲基咪唑的问题，曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。后经科学家们的多年努力研究，证明它是无害的，联合国粮食与农业组织（FAO），联合国世界卫生组织（WHO），国际食品添加剂联合专家委员会（JECFA），均已确认焦糖是安全的，但对其四-甲基咪唑作了限量的规定。由此，世界各国的焦糖工业加速了发展。

目前国内外生产普通焦糖的方式有两种。一种是常压法，即在常压下将原料加热至 160℃以上进行焦化，进一步处理得到焦糖色；一种是低压法，即将原料加入带有搅拌的反应器中，加热到一定温度后，控制反应器内保持略高于常压的压力，保温一定时间，制得产品。两种方法的反应温度均要达到 160℃以上，热能需求量大，生产过程中容易脱水过度而出现树脂化现象，严重影响产品质量。

据文献介绍、英、法、德各国年产量均在1.1万吨以上，美国年产量在10万吨以上，而我国的年产量却未见有统计数字，笔者估计约有12~15万吨。我国的焦糖工业是非常落后，绝大部分产量是由作坊式的手工方法生产的，能够用比较科学的方法生产的厂家寥寥无几，而且仅能生产单一的在酱油中应用的耐盐焦糖，品质较差，卫生指标也很差。焦糖色素是人类使用历史最悠久的食用色素之一，也是目前人们使用的食品添加剂中用量最大、最受欢迎的一种。色率高，着色能力强，体现发酵酱油特有的红褐色，红润、亮丽。粘度适中，溶解性好，耐盐度高，品质稳定。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种焦糖制作设备，制作成本较低，可控性较高，能够用于生产品质更高的焦糖制品。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种焦糖制作设备，包括反应釜和控制主机，所述反应釜的上部侧壁设有入料仓和辅料添加口，反应釜的一侧设有甩动轴、另一侧设有进气管，反应釜上还设有出料阀门，控制主机内设有蒸汽发生模块和气体压缩模块，进气管分别与蒸汽发生模块和气体压缩模块连接，反应釜通过甩动轴和气管安装在支架上。

所述支架包括底板和装在该底板上的左侧板、右侧板，左侧板安装有甩动电机，该甩动电机的活塞轴装接有主齿轮，主齿轮与主转动齿轮啮合连接，主转动齿轮通过转轴转动安装在左侧板，反应釜上的甩动轴与主转动齿轮固定连接，右侧板上转动安装有辅助小齿轮，该小齿轮与辅助转动齿轮啮合连接，气管从辅助转动齿轮中穿过并固定安装在该辅助转动齿轮上，甩动电机与控制主机通讯连接。

所述支架的底板固定有转轴，该转轴转动安装在基架上，基架上还装设有倾倒气缸，该倾倒气缸的活塞轴与支架的底板通过销轴铰接安装，倾倒气缸与控制主机通讯连接。

所述转轴安装在支架底板的中间，倾倒气缸的活塞轴对应连接在支架底板的一侧。

所述进气管上设有进气阀门，该进气管内分隔形成有蒸汽进管和空气\/氧气进管，蒸汽进管与蒸汽发生模块连接，空气\/氧气进管与气体压缩模块连接。

所述甩动电机通过电机板安装在支架的左侧板。

所述控制主机内具有主控模块、人机界面和远程通信接口，人机界面、远程通信接口分别与主控模块通讯连接，主控模块还通讯连接有数据存储模块、蒸汽发生控制模块，蒸汽发生控制模块与蒸汽发生模块通讯连接。

所述反应釜上设有温度传感器、色值传感器、PH值传感器和压力传感器，控制主机内设有分别与主控模块通讯连接的温度检测模块、色值检测模块、PH值检测模块和压力检测模块，温度检测模块与温度传感器通讯连接，色值检测模块与色值传感器通讯连接，PH值检测模块与PH值传感器通讯连接，压力检测模块与压力传感器通讯连接。

所述控制主机内还设有与主控模块通讯连接的阀门控制模块，入料仓上设有入料阀门，辅料添加口设有辅料添加阀门，该入料阀门、辅料添加阀门、出料阀门、进气阀门分别与阀门控制模块通讯连接。

本实用新型制作成本较低，可控性较高，能够精确的控制生产过程中的各个工艺参数，能够用于生产品质更高的焦糖制品。

附图说明

附图1为本实用新型立体结构示意图；

附图2为本实用新型反应釜转动示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如附图1所示，本实用新型揭示了一种焦糖制作设备，包括反应釜21和控制主机20，所述反应釜21的上部侧壁设有入料仓11和辅料添加口12，反应釜21的一侧设有甩动轴、另一侧设有进气管17，反应釜21上还设有出料阀门5，控制主机20内设有蒸汽发生模块18和气体压缩模块19，进气管17分别与蒸汽发生模块18和气体压缩模块19连接，反应釜21通过甩动轴和进气管17安装在支架4上。所述进气管17上设有进气阀门16，该进气管17内分隔形成有蒸汽进管和空气\/氧气进管，蒸汽进管与蒸汽发生模块连接，空气\/氧气进管与气体压缩模块连接，从蒸汽进管输入过热蒸汽，对反应釜内的原材料进行直接加热。从空气\/氧气管中输入空气或氧气，在降解完成后，加入适量的氧气或空气参与化学反应，进行醛醇缩合，得到所需要的口味。

作为更优方案，所述支架4包括底板和装在该底板上的左侧板、右侧板，左侧板通过电机板安装有甩动电机7，该甩动电机7的活塞轴装接有主齿轮8，主齿轮8与主转动齿轮6啮合连接，主转动齿轮6通过转轴转动安装在左侧板，反应釜21上的甩动轴与主转动齿轮6固定连接，右侧板上转动安装有小齿轮22，该小齿轮22与辅助转动齿轮15啮合连接，进气管17从辅助转动齿轮15中穿过并固定安装在该辅助转动齿轮15上，甩动电机7与控制主机20通讯连接，甩动轴是装在主转动齿轮6的非中心区域的侧壁上，从而能够确保反应釜的转动为非固定点轴心。支架4的底板固定有转轴23，该转轴23转动安装在基架2上，基架2上还装设有倾倒气缸1，该倾倒气缸1的活塞轴与支架4的底板通过销轴铰接安装，倾倒气缸1与控制主机20通讯连接。通过甩动电机7带动主齿轮转动8，主齿轮8带动主转动齿轮6转动，从而通过甩动轴带动着反应釜21旋转，辅助转动齿轮15跟随转动，进气管17也跟随着辅助转动齿轮15而转动，整个转动是一个圆周转动模式，不是一个固定的轴心点，而且反应釜在垂直方向上保持不变，可以使反应釜内的原材料搅拌更加均匀，如附图2所示。甩动过程，物料在反应釜底部被掀起，在反应釜顶部落下。这样物料与反应釜中间的过热蒸汽或氧气形成对流。过热蒸汽更充分加热到原料上，氧气更充分参与反应过程。

转轴23安装在支架4底板的中间，倾倒气缸1的活塞轴对应连接在支架底板的一侧，保证利用倾斜气缸带动支架倾斜时效果更佳。

另外，所述控制主机20内具有主控模块、人机界面和远程通信接口，人机界面、远程通信接口分别与主控模块通讯连接，主控模块还通讯连接有数据存储模块、蒸汽发生控制模块，蒸汽发生控制模块与蒸汽发生模块通讯连接。

主控模块是检测控制主机的核心及数据传输枢纽。本实施例中，主控模块的主控芯片可以为PLC、单片机、数字信号处理系统芯片DSP、嵌入式系统芯片等，具体主控芯片型号可根据实际需要选取，例如本实施例中可选择现有应用较为成熟的PLC控制器，西门子品牌西门子 S7-1200 PLC控制器。所述通信接口模块用于连接到互联网或通过物联网与其他设备连接，实现数据互联或进行数据传输。作为优选，所述通信接口模块中的通信接口包括固定网络接口、无线网络接口或物联网接口。

人机交互模块，其可包括显示屏、指示灯、键盘、按钮、语音播放设备等输入输出设备，通过该人机交互模块，可实现让操作人员与智能控制模块的互动。本实施例中的人机交互模块，其为现有技术存在的功能模块或现有技术可实现的功能模块，在此对其工作原理或具体结构不再详述。

数据存储模块中存储的数据内容包括有糖浆输送数据模型（该数据模型可由现有技术中的数据建立）、待制作的原料品种、状态、重量、进入反应釜的初始温度、辅料品质、状态、品质要求参数、相关的制作工艺等信息，这些数据信息均可有本领域的技术人员根据实际需要去测试所得或根据现有技术中的资料获取所得。

此外，为了更好的检测控制，加工出品质更高的产品，所述反应釜21上设有温度传感器14、色值传感器、PH值传感器3和压力传感器13，控制主机内设有分别与主控模块通讯连接的温度检测模块、色值检测模块、PH值检测模块和压力检测模块，温度检测模块与温度传感器通讯连接，色值检测模块与色值传感器通讯连接，PH值检测模块与PH值传感器通讯连接，压力检测模块与压力传感器通讯连接。控制主机20内还设有与主控模块通讯连接的阀门控制模块，入料仓上设有入料阀门，辅料添加口设有辅料添加阀门，该入料阀门、辅料添加阀门、出料阀门、进气阀门分别与阀门控制模块通讯连接。温度传感器、色值传感器、PH值传感器和压力传感器分别于的实时地检测反应釜内的温度、色值、PH值和压力，并且将检测到的各项参数反馈给对应的检测模块，再利用相应的控制模块进行控制，实现对各项参数的实时调整，保证整个加工过程中的环境都是保持在所要求的范围内。而利用各个阀门的开度控制，可以实现对进料、进气的量的控制。

本实用新型中，通过设置甩动和倾倒两种操作方式，对反应釜实现甩动和倾斜，而非传统的定点轴心的转动形式。

将原材料从主料仓加入，辅料则在适时的阶段从辅料添加口添加进去。在相应的工序阶段，适时的运用甩动电机带动反应釜甩动，按照圆周转动模式而非定点轴心模式转动，在甩动的过程中保持垂直方向的不变，甩动过程，物料在反应釜底部被掀起，在反应釜顶部落下。这样物料与反应釜中间的过热蒸汽或氧气形成对流。过热蒸汽更充分加热到原料上，氧气更充分参与反应过程。而且在甩运过程中，反应釜内的物质转动的作用力方向动态变化，作用力不存在累计问题。可以转动模式也可以反复摆动模式工作，根据不同材料工艺要求进行设定，物料搅拌更均匀，不容易出现物料附着在反应釜内壁的状况。

在不同阶段，还可进行倾倒操作，使反应釜一端高一端低，从而使内部的原料混合更加均匀。

利用各个传感器实时检测相应的温度、压力、色值、PH值等参数，便于及时调整相应的参数，保证产品品质。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种焦糖制作设备论文和设计

一种焦糖制作设备论文和设计-陈海宁

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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