一种具有转筒的冷却装置的制作方法

1.本发明涉及食品加工领域，尤其涉及一种具有转筒的利用液体对包装食品进行冷却的装置。


背景技术：

2.温度控制在食品和饮料加工中至关重要。特别是对于预包装食品和冷藏食品，需要在食品和饮料生产的最后阶段之后立即进行快速降温过程。在传统方法中，典型的食品和饮料制造商会选择在水池或浸泡池中使用自来水和冰浴冷却产品。采用这样的方法，在日常运营中会消耗大量的水和能源（例如制冰消耗的电力），这给制造商带来了高昂的能源成本，并对社会环境产生了负面影响。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有滚筒的液体冷却装置，可以增加传热效率，对预包装食品快速降温。
4.为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：一种具有转筒的冷却装置，其主要组件包括冷却槽、入料单元、出料单元、循环冷却单元、控制单元及转筒，所述转筒横向置于冷却槽内，所述的入料单元连接所述转筒的入口，所述的出料单元连接转筒的出口，所述的冷却槽内容置有冷却液。
5.进一步，所述的冷却槽外侧具有保温层。所述的转筒内壁具有使食材于滚筒内持续推进的螺旋挡板。所述的转筒最多3/4部分置于冷却液内。所述的循环冷却单元为制冷机组。所述的制冷机组包括冷水机和冰水泵。所述的控制单元包括plc、hmi、触摸屏和电气柜，用于控制输料单元、循环冷却单元和转筒。所述的冷却槽内还设置有温度传感器。
6.本技术所能达到的有益效果是：本发明的目的是在冷却过程中使用旋转的滚筒，以对各种固体和液体形式的预包装食品提供快速冷却。与传统的冷却槽的静态冷却不同，旋转的滚筒有助于更好地增加食品和饮料产品在冷却过程中的表面接触时间，还增加了产品在冷却液体的循环中的流动性，因此进一步加快了产品的冷却过程。本技术还安装了传送带，并以自动模式将冷却产品转移出系统，减少人工处理的人力和时间。
附图说明
7.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，其中：图1为本发明实施例的冷却装置示意图；图2为根据本发明实施例的转筒装置示意图；图3为本发明和传统技术冷却稳定性对比图；图4为本发明和传统技术冷却时间对比图。
具体实施方式
8.以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
9.如图1-图2所示，本发明一种具有转筒的冷却装置，所述的装置组件包括冷却槽1、入料单元2、出料单元3、循环冷却单元（图中未示出）、控制单元（图中未示出）和转筒4。所述的转筒4横向完全置于冷却槽1内部，所述的入料单元2连接所述转筒4的入口，所述的出料单元3连接转筒4的出口。
10.所述的冷却槽1内盛装有冷却液作为冷却介质，冷却液为冷却剂和水的混合物。食品和饮料产品可以通过与冷却剂的直接接触进行热交换，让储存在产品内部的热量可以被周围的冷却液吸收。热交换过程可以在短时间内显着有效地降低食品和饮料产品的温度，进而达到快速冷却的目的。本发明使用的冷却剂为医药级，选自食品级或医药级1,2-丙二醇(c3h8o2)、甘油(c3h8o3)、乙二醇(c2h6o2)或丁二醇(c4h10o2)。本冷却剂为美国农业部批准的化学品和美国食品药品监督管理局批准的安全食品添加剂，具有低毒或无毒、有效传热、低挥发性、低腐蚀性、无色、无味、不易燃等特点。冷却液的温度恒定控制在-20℃,因此在低温和0
°
c或以下的冷冻条件下，细菌繁殖的机会很小。冷却剂与水混合，其中水的比例为30％～50％。为了保持冷却槽内部的温度，所述的冷却槽外侧可具有保温层。所述的循环冷却单元为冷水机和冰水泵。通过冰水泵循环，冷水机能够使冷却槽的液体介质保持所需的温度，以便产品冷却连续运行。烹饪和包装食品和饮料产品内部的热量可以通过正在进行的热交换过程被吸收。所述的冷却槽内还设置有温度传感器。
11.本发明转筒的内壁具有使食材于滚筒内持续被推进的螺纹旋转式挡板，所述的螺旋式挡板使整个滚筒被均等划分为若干个区间，一定数量的食材存放于每个区域内。请参考图2，当滚筒转动时，螺旋挡板的设计能令食材不断向前移动。这样的设计可以更容易控制食物的冷却处理时间。只要通过改变转筒速度，即可因应不同食材改变不同冷却时间。由于食材在冷却过程中，需完整通过冷却槽，滚筒与食材在冷却槽中的均衡运动亦可提高冷却剂与食材的热交换效率，进而加快冷却时间。特别需要注意的是，冷却槽内的冷却液最多只能达到滚筒3/4的高度，优选为1/2的高度，不能完全浸入冷却槽中，以容许其畅顺的运动。
12.为了实现冷却过程的自动控制，所述控制单元包括plc、hmi、触摸屏和电气柜，用于控制输料单元、循环冷却单元和转筒。
13.本发明的冷却装置，可应用于各类包装加工食品和饮料产品。它提供了一种更稳定、兼容和快速的方式来立即冷却产品，以避免加工后的细菌滋生。静态和罐浸法可用于典型的食品和饮料制造过程。但是，当涉及到不同性质的产品时，如果没有循环流动性，产品的冷却时间就会受到影响和延长，特别是对于质地或内部成分较多的产品。相比之下，旋转式液体冷却可以适用和兼容不同的产品质地和场景。从图3可以看出，传统的方法是将食品和饮料产品放入静动的水浸槽中冷却产品，当该方法应用于不同质地的产品样品时，显示出冷却速度稳定性的波动。另一方面，当将相同的产品样品放入旋转式液体冷却系统时，在冷却速度稳定性方面表现出相对稳定的曲线，即产品温度在每分钟6-8℃的恒定范围内被冷却。
14.在参考图4，本发明的冷却装置与传统静态冷冻工艺相比，除了冷却性能稳定性
外，平均而言，测试结果表明食品和饮料产品冷却所花费的时间，冷却食品相同的预包装食品样本(1)-(7)，本发明的冷却的时间明显短于采用传统静态法的时间。本发明通过冷却剂的使用，冷却速度和效率有望提高约60%或更多。这种技术的商业化机会很高，适用于需要快速冷却过程和高生产能力的预包装食品和冷藏产品的制造商。预计运营费用将减少 50% 左右。通过缩短食品在危险温度区停留的时间来提高食品安全也是采用这种技术的预期结果。
15.本发明的冷却装置的工作过程如下：1、用户先打开主电源。
16.2. 打开控制面板上的开关，启动设备。
17.3. 将冷却剂加入冷却槽至指定液位。
18.4. 在控制面板上打开冷水机和冰水泵控制。
19.5. 将所需的冷却剂温度调整为
ꢀ‑
20
°
c，然后按 enter。
20.6. 等到控制面板上显示的温度降至
ꢀ‑
20
°
c。
21.7. 在控制面板上设置冷却过程的停留时间。
22.8. 将食品或饮料产品放入“入料”入口。
23.9. 按控制面板上的“开始”按钮开始倒计时和启动滚桶。
24.10.产品被冷却剂淹没和包围，由转筒自动推进。
25.11.定时器倒计时后，设备末端的输送单元将自动运行，将冷却产品带到“出料”出口。
26.12. 至此，液体冷却过程完成，操作人员可以将冷却后的产品带到出口处进行进一步处理或储存。
27.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。