一种食品原料研磨筛分装置及方法与流程

本发明涉及食品原料加工，特别涉及一种食品原料研磨筛分装置及方法。

背景技术：

1、食品原料预处理是食品加工生产的核心前置工序，其中研磨与筛分作业直接决定食品原料的粒径均匀度、细腻度，同时影响后续加工工序的效率与食品成品品质。

2、食品加工行业所采用的原料研磨筛分设备多为分体式结构，破碎、研磨、筛分工序分别对应独立的加工设备，各设备单独布设、独立驱动，原料需在多台设备之间往复转运、分步加工，整体生产线结构繁琐、设备占地面积大，转运过程中易出现原料洒落、污染、残留等问题。

3、一体式食品研磨设备，破碎与研磨工位采用同轴同速运行模式，无法适配食品原料的差异化加工需求。对于坚果、谷物、硬质果蔬等大块硬质食品原料，低速破碎难以实现彻底劈裂击碎，易出现大颗粒原料直接进入研磨工位的情况，导致后续研磨不充分、成品粒径参差不齐；而若采用高速整体运行模式，研磨工位高速摩擦会产生大量热量，食品原料中的维生素、活性酶等热敏性成分易失活，同时极易造成原料焦化、黏连，严重影响食品原料的加工品质，产品合格率难以保障。

4、筛分环节筛选出的未达标粗颗粒原料大多直接废弃或人工回收二次加工，缺乏自动化闭环循环加工结构。人工回收返工耗时费力、人工成本高，且原料回收加工时效性差，废弃粗颗粒原料会造成极大的原料浪费，原料整体利用率低。

5、因此，发明一种食品原料研磨筛分装置及方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种食品原料研磨筛分装置及方法，实现上层破碎机构高速冲击破碎、下层研磨机构低速稳磨，高速运转的上层破碎齿可瞬间将大块硬质原料有效劈裂击碎，低速旋转的下层研磨机构能避免高速研磨过程中摩擦产热过多导致的食品原料热敏性成分失活。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种食品原料研磨筛分装置，包括研磨罐、动力输出机构、上层破碎机构和下层研磨机构；

3、动力输出机构安装在研磨罐的内部，并用于带动上层破碎机构和下层研磨机构旋转；

4、上层破碎机构和下层研磨机构均位于研磨罐的内部，且上层破碎机构位于下层研磨机构的上方；

5、下层研磨机构的底部安装有过滤网；

6、下层研磨机构包括涡旋研磨板、旋转研磨板和排料筒；

7、涡旋研磨板安装在过滤网的顶部，涡旋研磨板滑道整体呈涡旋状且设置有多段，每段涡旋研磨板滑道首端均开设有复位开口；

8、旋转研磨板包括支架二和多个研磨板；

9、支架二安装在动力输出机构上，研磨板滑动安装在支架二的底部；

10、支架二在旋转时带动多个研磨板沿相应段的涡旋研磨板滑道内滑动，并对食品原料进行研磨；

11、研磨板在旋转至与复位开口相对应时，穿过复位开口滑动至涡旋研磨板滑道的首端；

12、排料筒同轴安装在过滤网上，并延伸至研磨罐的外侧。

13、可选的，旋转研磨板还包括导向滑道、滑块和压簧；

14、导向滑道开设在支架二的底部，滑块安装在研磨板的顶部并沿导向滑道滑动；

15、压簧的两端分别与导向滑道的内端壁和滑块连接，且压簧始终处于蓄力状态。

16、可选的，排料筒的外侧开设有入料口，入料口位于过滤网的上方与旋转研磨板相对应；

17、所述排料筒的排料端位于研磨罐的外侧并固定安装有安装法兰一。

18、可选的，上层破碎机构包括旋转盘和切刀；

19、旋转盘安装在动力输出机构的顶部，旋转盘与研磨罐之间形成有落料空间；

20、切刀设置有多个，并呈环形阵列的安装在旋转盘的顶部。

21、可选的，动力输出机构包括驱动装置和输出轴；

22、驱动装置安装在研磨罐的内底壁，输出轴安装在驱动装置的输出端并用于驱动上层破碎机构和下层研磨机构旋转。

23、可选的，输出轴设置有两段，两段输出轴之间安装有加速器，加速器的外侧安装有与研磨罐内壁接触的支架一。

24、可选的，研磨罐包括上罐体和安装在上罐体底部的下罐体；

25、上罐体的顶部安装有落料斗，上罐体的内部设置有两个倾斜设置的导料板；

26、下罐体的内部安装有分割板，分割板位于过滤网和驱动装置之间；

27、分割板倾斜设置，下罐体上开设有与分割板最低处相对应的排料孔。

28、可选的，还包括：

29、原料输送机构，原料输送机构设置在研磨罐的外侧，并与研磨罐和旋转研磨板连接。

30、可选的，原料输送机构包括螺旋输送机；

31、螺旋输送机的入料端固定安装有与安装法兰一连接的安装法兰二；

32、螺旋输送机出料端安装有延伸至研磨罐内部的导料管道；

33、导料管道的出料端位于导料板的下方。

34、一种食品原料研磨筛分方法，包括以下步骤：

35、步骤一：启动驱动装置，并将食品原料通过输送机导入到落料斗的内部，通过落料斗掉落到研磨罐内部；

36、步骤二：食品原料被高速旋转的切刀切割破碎，破碎的食品原料在离心力的作用下被甩到边缘位置，并通过落料空间掉落到下层研磨机构，使食品原料只能够掉落到涡旋研磨板的研磨空间内；

37、步骤三：支架二在旋转时就会带动研磨板旋转，使研磨板在涡旋研磨板的研磨空间内旋转并对食品原料进行研磨；

38、步骤四：研磨合格的食品原料通过过滤网过滤掉落到分割板上，并在分割板斜面的导动下通过排料孔排出；

39、步骤五：不合格的食品原料在研磨板的推动下向内移动，使不符合要求的食品原料通过入料口进入导入到螺旋输送机的内部，在螺旋输送机的带动下导回到上罐体的内部重复步骤二、步骤三、步骤四和步骤五。

40、本发明的技术效果和优点：

41、本发明采用上层破碎+下层精细研磨+底部筛分的三层同轴一体化集成结构，将原本分散在多台独立设备上的工序高度整合，无需在不同设备间来回转运食品原料，在同一密闭腔体内即可完成原料预处理加工，避免多设备衔接过程中的食品原料转运，单台动力输出即可驱动上层破碎机构和下层研磨机构同步运行，简化了设备整体结构。

42、本发明涡旋研磨板与可沿径向滑动的研磨板配合，相对运动形成了连续动态变间隙的涡旋研磨轨迹，研磨轨迹延长研磨间隙会沿着涡旋旋进的方向逐步收窄，食品原料在随研磨板同步旋转的过程中，沿着涡旋轨迹不断被递进式挤压，逐步完成细化处理，同时复位开口的设置能够让完成一段研磨行程的研磨板回弹复位，实现研磨板周而复始的循环往复，无研磨中断节点，充分保证研磨过程的连续性，并在复位时与涡旋研磨板发生碰撞，使涡旋研磨板与过滤网发生振动，避免食品原料粘结在涡旋研磨板上同时方便食品原料从过滤网上掉落。

43、本发明通过加速器的设置可实现上层破碎机构和下层研磨机构的不同转速，实现上层破碎机构高速冲击破碎、下层研磨机构低速稳磨，高速运转的上层破碎齿可瞬间将大块硬质原料有效劈裂击碎，完全保证大块原料得到充分破碎，避免出现大颗粒原料直接进入研磨腔的情况；下层研磨机构始终维持稳定的低转速运行，既能让食品原料在研磨腔内得到充分的挤压揉磨，又能避免高速研磨过程中摩擦产热过多导致的食品原料热敏性成分失活、食品原料焦化黏连。

44、本发明由于涡旋研磨板涡旋的设置能够将筛分环节筛分出的未达标粗颗粒食品原料推入到排料筒的内部，并通过螺旋输送机输送至上层破碎机构进行二次加工，提升原料利用率与成品合格率。