双螺杆挤压膨化设备及其在改善糯米淀粉特性中的应用

摘要

本发明涉及食品加工技术领域，具体是双螺杆挤压膨化设备及其在改善糯米淀粉特性中的应用，所述双螺杆挤压膨化设备包括底座、固定安装在所述底座上的立板以及设于所述底座上的输送通道，还包括：挤压输送机构，设于所述输送通道内，用于对进入所述输送通道中的淀粉执行挤压推送动作，且所述输送通道的外周设有供水机构；安装架，固定设于所述立板朝向所述输送通道的一侧，且其上设有原料筛分机构，所述原料筛分机构能够对淀粉原料执行筛分动作，在实际的加工中，无需事先进行原料与水的混合处理工作，防止因送料过程所耽误的时间而导致淀粉中含水量出现层化差异的问题，对淀粉的糊化特性可起到有效的改善作用。

说明书

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体是双螺杆挤压膨化设备及其在改善糯米淀粉特性中的应用。

背景技术

淀粉除了是人类粮食的主要成分，同时还是重要的工业原料。在天然淀粉的基础上，为改善淀粉的性能、扩大应用范围，可利用物理、化学或酶法处理，从而不同程度地改变淀粉的特性。

目前，在工业中使用较多的为预糊化淀粉，其具有使用方便、绿色环保、经济效益高等优良特点。作为纯天然的绿色植物粘合剂，在食品、医疗、农业、金属铸造、造纸、石油、建材等行业均有广阔的市场前景，结合不同行业的需求进行制备、应用，对多个行业的发展均有着重大意义。

现如今，在对淀粉进行糊化处理时，通常是先将淀粉与一定量的水混合，随后引入挤压机，通过螺杆的剪切及高温、高压处理，经由挤压机的模孔放出，使淀粉被瞬时膨胀。由于淀粉与水的混合完成后，涉及到向挤压机内的引入过程，在此过程中，混合得到的产物在送料过程需要耽误一定的时间，从而容易导致产物中的水分含量因重力以及其他因素（机械工作时的振动）而产生分层，进而，在送料的不同阶段，进入挤压机中的物料存在差异，导致淀粉的糊化特性受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供双螺杆挤压膨化设备及其在改善糯米淀粉特性中的应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

双螺杆挤压膨化设备，包括底座、固定安装在所述底座上的立板以及设于所述底座上的输送通道，还包括：挤压输送机构，设于所述输送通道内，用于对进入所述输送通道中的淀粉执行挤压推送动作，且所述输送通道的外周设有供水机构，所述供水机构同所述挤压输送机构连接，且能够向所述输送通道内泵入清水；安装架，固定设于所述立板朝向所述输送通道的一侧，且其上设有原料筛分机构，所述原料筛分机构能够对淀粉原料执行筛分动作，并将筛分后的淀粉原料传导至所述输送通道内。

作为本发明进一步的方案：所述挤压输送机构包括转动安装在所述输送通道内部的两根螺杆，且两根所述螺杆与安装于所述底座上的驱动装置连接，所述输送通道的上部设有第一料斗；其中，两个所述螺杆相互啮合，且其中一根所述螺杆与所述供水机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述供水机构包括安装于所述底座上且连接所述螺杆的往复横移组件以及设于所述输送通道外周的多组密封抽放组件，且所述密封抽放组件与所述往复横移组件配合。

作为本发明再进一步的方案：所述底座上固定设有两个导向板，所述往复横移组件包括滑动嵌合在两个所述导向板之间的横移板、固定安装在所述横移板上的框体以及转动安装于所述底座上的圆盘；其中，所述框体上通过多根连杆活动设有多个与所述密封抽放组件配合的滑轮，且所述圆盘与所述横移板之间设有推拉杆，所述推拉杆的两端分别与所述圆盘的偏心处以及所述横移板朝向所述圆盘的一侧铰接；所述输送通道中还密封设置有隔板，所述隔板将所述输送通道分隔为传动腔室以及挤送腔室，所述螺杆与设于所述传动腔室内的锥齿轮组连接，所述锥齿轮组连接所述圆盘的转动轴。

作为本发明再进一步的方案：所述密封抽放组件包括安装于所述输送通道的外壁上且与所述挤送腔室连通的第二单向阀、与所述第二单向阀连接的圆筒以及密封滑动设于所述圆筒中的活塞盘，所述圆筒的外壁上还设有连接水源的第一单向阀；其中，所述活塞盘通过连接板固定连接有横板，所述横板与安装在所述输送通道外壁上的两组弹性伸缩结构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述弹性伸缩结构包括固定于所述输送通道外壁上的固定座、滑动设于所述固定座中的支撑杆以及设于所述固定座内部的柱形弹簧，所述支撑杆远离所述输送通道的一端同所述横板固定；所述柱形弹簧套设于所述支撑杆的外周，所述支撑杆远离所述横板的一端固定有凸台，所述凸台与所述支撑杆的连接处形成有分型面，所述柱形弹簧的两端分别连接所述分型面与所述固定座的内壁；其中，所述横板背离所述圆筒的一侧固定有传动板，且所述传动板开设有通槽，所述通槽与所述滑轮以及所述滑轮的转动轴适配，且所述传动板朝向所述滑轮的一侧设有倾斜面，所述通槽内转动安装有限位件，所述限位件朝向所述滑轮的一侧与所述倾斜面处于同一平面内，所述限位件与所述传动板之间设有扭簧，且所述限位件的端部形成有与所述倾斜面抵接的凸出部。

作为本发明再进一步的方案：所述原料筛分机构包括固定于所述安装架上且倾斜设置的下料溜子以及转动安装在所述下料溜子上且与所述下料溜子相平行的筛筒，且所述下料溜子上还安装有驱动马达，所述驱动马达的输出端同所述筛筒的转动轴连接；其中，所述筛筒的外部设有入料结构，内部设有摆动结构，所述摆动结构在所述驱动马达驱使所述筛筒转动时触发，并对由所述入料结构进入所述筛筒内部的淀粉执行拨动动作。

作为本发明再进一步的方案：所述摆动结构包括转动安装在所述下料溜子上且伸入所述筛筒内部并与所述筛筒密封转动连接的转轴以及固定于所述转轴外壁上的摆动板，所述摆动板远离所述转轴的一侧等距设有多个齿状凸起；其中，所述转轴与所述筛筒二者的中心轴线重合，所述筛筒远离所述驱动马达的一端固定有不完全齿环，所述不完全齿环与转动安装于所述下料溜子上的齿轮配合；所述齿轮的转动轴通过第二传动带与所述转轴连接，所述转轴远离所述驱动马达的一端固定有摆动杆，所述摆动杆与固定于所述下料溜子上的突起块之间设有弹性片。

作为本发明再进一步的方案：所述入料结构包括固定安装在所述下料溜子上且与所述筛筒密封转动连接的圆环以及固定于所述圆环外壁上的第二料斗，所述圆环的内部中空，且所述筛筒的外壁上沿圆周等距设有多个与所述圆环适配的进料通口。

所述双螺杆挤压膨化设备在改善糯米淀粉特性中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，在使用时，工作人员向所述原料筛分机构中加入淀粉原料，原料筛分机构便可对原料进行筛分处理，避免结块的原料进入所述输送通道内而影响原料与清水在所述输送通道内混合的均匀性，所述挤压输送机构工作时，将带动所述供水机构运动，供水机构则从输送通道的各个侧部向输送通道内泵入清水，且在所述挤压输送机构的作用下，使得淀粉与清水二者混合，于是，淀粉在所述输送通道内经过输送、剪切、混合和输送通道的加热，在高温、高压的作用下达到熟化，最后通过模具被挤出至输送通道的外部，达到挤压膨化处理的效果，利用了双螺杆挤出过程的混合作用，使得在实际的加工中，无需事先进行原料与水的混合处理工作，防止因送料过程所耽误的时间而导致淀粉中含水量出现层化差异的问题，对淀粉的糊化特性可起到有效的改善作用。

附图说明

图1为双螺杆挤压膨化设备一种实施例的结构示意图；

图2为双螺杆挤压膨化设备一种实施例另一角度的结构示意图；

图3为双螺杆挤压膨化设备一种实施例的局部剖视图；

图4为双螺杆挤压膨化设备一种实施例又一角度的结构示意图；

图5为图3中A处的结构放大图；

图6为图3中B处的结构放大图；

图7为双螺杆挤压膨化设备一种实施例中往复横移组件的结构爆炸图；

图8为双螺杆挤压膨化设备一种实施例中密封抽放组件的结构爆炸图；

图9为图8中C处的结构放大图；

图10为双螺杆挤压膨化设备一种实施例中原料筛分机构的结构爆炸图。

图中：1、底座；101、导向板；2、立板；3、驱动装置；4、输送通道；401、螺杆；402、隔板；403、第一料斗；404、模具；5、圆筒；501、第一单向阀；502、第二单向阀；6、活塞盘；7、连接板；8、横板；9、固定座；10、支撑杆；1001、凸台；11、柱形弹簧；12、传动板；1201、倾斜面；1202、通槽；13、框体；1301、连杆；14、滑轮；15、横移板；16、圆盘；17、推拉杆；18、锥齿轮组；19、传动轴；20、第一传动带；21、限位件；2101、凸出部；22、安装架；23、下料溜子；2301、突起块；2302、导轮；24、筛筒；2401、进料通口；2402、盖体；25、驱动马达；26、不完全齿环；27、转轴；2701、摆动杆；28、摆动板；29、齿轮；30、第二传动带；31、弹性片；32、圆环；3201、第二料斗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1-图10，本发明实施例中，双螺杆挤压膨化设备，包括底座1、固定安装在所述底座1上的立板2以及设于所述底座1上的输送通道4，还包括：挤压输送机构，设于所述输送通道4内，所述输送通道4的外周设有同所述挤压输送机构连接的供水机构；安装架22，固定设于所述立板2朝向所述输送通道4的一侧，且其上设有原料筛分机构，所述原料筛分机构能够对淀粉原料执行筛分动作，并将筛分后的淀粉原料传导至所述输送通道4内。

其中，需要补充说明的是，在所述底座1上还设有电热组件（图中未示出，采用现有技术），所述电热组件用于对所述输送通道4进行加热，以确保所述输送通道4内的温度达到加工所需的温度；在使用时，工作人员向所述原料筛分机构中加入淀粉原料，原料筛分机构便可对原料进行筛分处理，避免结块的原料进入所述输送通道4内而影响原料与清水在所述输送通道4内混合的均匀性，所述挤压输送机构工作时，将带动所述供水机构运动，供水机构则从输送通道4的各个侧部向输送通道4内泵入清水，且在所述挤压输送机构的作用下，使得淀粉与清水二者混合，于是，淀粉在所述输送通道4内经过输送、剪切、混合和输送通道4的加热，在高温、高压的作用下达到熟化，最后通过模具404（可拆卸安装于所述输送通道4的出料端）被挤出至输送通道4的外部，达到挤压膨化处理的效果；需要指出的是，在实际的生产中，通常是工作人员事先将淀粉原料输入到专门的搅拌装置内，再向搅拌装置内加水，待搅拌装置对淀粉与清水的混合处理完毕后，再将所得的产物输送至输送通道4内，与本发明（在本发明中，淀粉与清水的混合在所述输送通道4内进行）相比较，本发明的优点有二：

其一，利用了双螺杆挤出过程的混合作用，使得在实际的加工中，无需事先进行原料与水的混合处理工作，有效简化了加工流程；

其二，由于事先对淀粉与水进行混合处理，得到的产物需向输送通道4中输送，送料过程需要耽误一定的时间，从而容易导致产物中的水分含量因重力以及其他因素（机械工作时的振动）而产生分层，进而，在送料的不同阶段，进入所述输送通道4中的物料存在差异，本发明则有效规避了这一缺陷，可有效改善淀粉的糊化特性。

此外，在淀粉进入所述输送通道4中之前，所述原料筛分机构可对淀粉原料进行筛分处理，防止结块的原料进入输送通道4中，影响清水与原料的混合效果，进而对最终的糊化效果造成影响，为最终产品的质量提供有效保障。

请再次参阅图3，所述挤压输送机构包括转动安装在所述输送通道4内部的两根螺杆401，且两根所述螺杆401与安装于所述底座1上的驱动装置3连接，所述输送通道4的上部设有第一料斗403。两个所述螺杆401相互啮合，且其中一根所述螺杆401与所述供水机构连接。

在加工时，通过所述原料筛分机构处理后的原料则通过所述第一料斗403进入输送通道4中，由所述驱动装置3驱使两根螺杆401同步转动，同时，其中一根所述螺杆401带动供水机构运动，供水机构向输送通道4内泵水，两根螺杆401的转动对淀粉与清水具有混合作用，因此，本发明则有效利用了双螺杆挤出过程的混合作用，使得在实际的加工中，无需事先进行原料与水的混合处理工作，有效简化了加工流程。

请再次参阅图3、图4、图5、图7、图8以及图9，所述供水机构包括安装于所述底座1上且连接所述螺杆401的往复横移组件以及设于所述输送通道4外周的多组密封抽放组件，且所述密封抽放组件与所述往复横移组件配合。

所述螺杆401在转动时，将会带动所述往复横移组件运动，于是，往复横移组件将会与多组所述密封抽放组件配合，且二者在配合过程中，密封抽放组件首先进行清水的抽取，随后再将抽取的清水泵入所述输送通道4中。

所述底座1上固定设有两个导向板101，所述往复横移组件包括滑动嵌合在两个所述导向板101之间的横移板15、固定安装在所述横移板15上的框体13以及转动安装于所述底座1上的圆盘16。所述框体13上通过多根连杆1301活动设有多个与所述密封抽放组件配合的滑轮14，且所述圆盘16与所述横移板15之间设有推拉杆17，所述推拉杆17的两端分别与所述圆盘16的偏心处以及所述横移板15朝向所述圆盘16的一侧铰接；所述输送通道4中还密封设置有隔板402，所述隔板402将所述输送通道4分隔为传动腔室以及挤送腔室，所述螺杆401与设于所述传动腔室内的锥齿轮组18连接，所述锥齿轮组18连接所述圆盘16的转动轴。

详细地来说，在所述底座1上转动安装有一根传动轴19，所述传动轴19伸入所述传动腔室内，且与所述输送通道4转动连接，还通过第一传动带20连接所述圆盘16的转动轴；其次，所述锥齿轮组18包括固定安装在所述螺杆401上的一号锥齿轮以及固定安装在所述传动轴19位于所述传动腔室内一端的二号锥齿轮，且所述二号锥齿轮与所述一号锥齿轮啮合。

当所述驱动装置3驱使螺杆401转动时，螺杆401便可通过所述锥齿轮组18带动传动轴19转动，传动轴19则通过所述第一传动带20带动圆盘16转动；所述圆盘16在转动的前半周过程中，在两个所述导向板101对所述横移板15的导向作用下，圆盘16则可通过所述推拉杆17推动横移板15在两个导向板101上沿所述底座1的长度方向朝向所述传动轴19滑动，相应地，所述框体13则跟随横移板15一同运动，使得所述滑轮14与所述密封抽放组件配合，促使所述密封抽放组件对清水进行抽取以及将抽取的清水泵至所述挤送腔室内；所述圆盘16在转动的后半周过程中，将通过推拉杆17拉动横移板15在两个导向板101上远离传动轴19滑动，使得所述滑轮14复位；如此循环往复，则实现了在所述螺杆401转动过程中，所述密封抽放组件可自动地向所述挤送腔室内泵水的效果。

所述密封抽放组件包括安装于所述输送通道4的外壁上且与所述挤送腔室连通的第二单向阀502、与所述第二单向阀502连接的圆筒5以及密封滑动设于所述圆筒5中的活塞盘6，所述圆筒5的外壁上还设有连接水源的第一单向阀501。所述活塞盘6通过连接板7固定连接有横板8，所述横板8与安装在所述输送通道4外壁上的两组弹性伸缩结构连接。

所述弹性伸缩结构包括固定于所述输送通道4外壁上的固定座9、滑动设于所述固定座9中的支撑杆10以及设于所述固定座9内部的柱形弹簧11，所述支撑杆10远离所述输送通道4的一端同所述横板8固定；所述柱形弹簧11套设于所述支撑杆10的外周，所述支撑杆10远离所述横板8的一端固定有凸台1001，所述凸台1001与所述支撑杆10的连接处形成有分型面，所述柱形弹簧11的两端分别连接所述分型面与所述固定座9的内壁；其中，所述横板8背离所述圆筒5的一侧固定有传动板12，且所述传动板12开设有通槽1202，所述通槽1202与所述滑轮14以及所述滑轮14的转动轴适配，且所述传动板12朝向所述滑轮14的一侧设有倾斜面1201，所述通槽1202内转动安装有限位件21，所述限位件21朝向所述滑轮14的一侧与所述倾斜面1201处于同一平面内，所述限位件21与所述传动板12之间设有扭簧，且所述限位件21的端部形成有与所述倾斜面1201抵接的凸出部2101。

所述圆盘16在转动的前半周过程中，即横移板15在带动所述滑轮14朝向所述传动板12运动，滑轮14将首先与所述限位件21接触，随着横移板15的继续运动，且由于所述凸出部2101的设置，使得限位件21无法发生转动，进而，滑轮14则沿所述倾斜面1201滚动，并促使传动板12发生让位，相应地，传动板12通过横板8带动支撑杆10朝向固定座9的外部滑动，柱形弹簧11被压缩，此外，所述横板8还通过连接板7带动活塞盘6在圆筒5中远离所述输送通道4滑动，使得第一单向阀501导通，第二单向阀502不导通，于是，清水则通过第一单向阀501被抽取至圆筒5中；待所述滑轮14与所述倾斜面1201脱离后，柱形弹簧11将释放弹性势能，使得支撑杆10迅速回缩至固定座9中，相应地，活塞盘6则在圆筒5中迅速滑动复位，使得第一单向阀501不导通，而第二单向阀502导通，于是，圆筒5中的清水则以较快的流速泵至所述输送通道4内部，确保清水泵至所述输送通道4中后的分散性，有利于提升接下来淀粉原料与清水混合的均匀性；所述圆盘16在转动的后半周过程中，横移板15将带动滑轮14反向运动复位，此过程中，滑轮14将在所述通槽1202中移动，且滑轮14在与所述限位件21接触后，将会促使限位件21转动，所述扭簧发生形变，直至滑轮14从所述通槽1202内抽离后，所述扭簧恢复形变，促使所述限位件21反向转动复位，以便于所述圆盘16在下次转动过程中，滑轮14朝向传动板12运动时，能够顺利地促使所述传动板12让位，使得所述活塞盘6对清水进行抽取。

请再次参阅图3、图6以及图10，所述原料筛分机构包括固定于所述安装架22上且倾斜设置的下料溜子23以及转动安装在所述下料溜子23上且与所述下料溜子23相平行的筛筒24，且所述下料溜子23上还安装有驱动马达25，所述驱动马达25的输出端同所述筛筒24的转动轴连接。所述筛筒24的外部设有入料结构，内部设有摆动结构，所述摆动结构在所述驱动马达25驱使所述筛筒24转动时触发，并对由所述入料结构进入所述筛筒24内部的淀粉执行拨动动作。

需要说明的是，在所述下料溜子23的内壁上设有多个导轮2302，所述导轮2302与所述筛筒24的外壁滚动贴合，从而对所述筛筒24可起到有效的承托作用，确保所述筛筒24在转动过程中的稳定性。

所述摆动结构包括转动安装在所述下料溜子23上且伸入所述筛筒24内部并与所述筛筒24密封转动连接的转轴27以及固定于所述转轴27外壁上的摆动板28，所述摆动板28远离所述转轴27的一侧等距设有多个齿状凸起；其中，所述转轴27与所述筛筒24二者的中心轴线重合，所述筛筒24远离所述驱动马达25的一端固定有不完全齿环26，所述不完全齿环26与转动安装于所述下料溜子23上的齿轮29配合；所述齿轮29的转动轴通过第二传动带30与所述转轴27连接，所述转轴27远离所述驱动马达25的一端固定有摆动杆2701，所述摆动杆2701与固定于所述下料溜子23上的突起块2301之间设有弹性片31。

在使用时，通过所述入料结构将淀粉原料向所述筛筒24内输入，同时，驱动马达25工作，驱使筛筒24转动，进而，筛筒24内未结块的较小原料则通过筛筒24上的滤孔掉落至下料溜子23上，再由下料溜子23通过所述第一料斗403进入所述挤送腔室内；与此同时，不完全齿环26跟随筛筒24一同转动，当不完全齿环26上的有齿部位与所述齿轮29啮合时，便使得齿轮29发生转动，且齿轮29的转动轴通过第二传动带30带动转轴27转动，相应地，摆动板28在筛筒24内朝向一侧偏摆，摆动杆2701也发生偏摆并促使所述弹性片31发生形变，待不完全齿环26上的有齿部位与齿轮29脱离后，所述弹性片31则反弹，使得摆动杆2701通过转轴27带动摆动板28朝向另一侧偏摆，如此循环往复，则实现了在所述筛筒24转动的过程中，所述摆动板28在所述筛筒24内部进行往复摆动的效果，使得摆动板28对筛筒24内的原料具有拨动效果，一方面，可加快筛筒24对淀粉原料的筛分效率，另一方面，原料中松软的结块部分则会被打散，最终，避免了因进入所述挤送区域内的原料存在结块现象而导致水与原料的混合效果受到影响，在实际加工生产中，对淀粉的糊化特性具有显著改善作用。

在加工进行一段时间后，在所述筛筒24的内部可能会积累一部分结块的原料（未能被所述摆动板28打散）对此，在所述筛筒24上还设有可开闭的盖体2402，以便于工作人员将所述盖体2402打开，及时地对筛筒24内部的原料进行清理。

所述入料结构包括固定安装在所述下料溜子23上且与所述筛筒24密封转动连接的圆环32以及固定于所述圆环32外壁上的第二料斗3201，所述圆环32的内部中空，且所述筛筒24的外壁上沿圆周等距设有多个与所述圆环32适配的进料通口2401。

在生产中，筛筒24是处于转动状态的，工作人员可将淀粉原料向所述第二料斗3201中输入，于是，淀粉原料则可通过圆环32以及所述进料通口2401进入筛筒24中，从而，通过所述入料结构的设置，可避免因所述筛筒24的转动而给送料工作带来的不便。

作为本发明的另一种实施例，还提出了所述双螺杆挤压膨化设备在改善糯米淀粉特性中的应用，在实际的加工生产中，利用所述的双螺杆挤压膨化设备，在淀粉进入所述输送通道4中之前，所述原料筛分机构可对淀粉原料进行筛分处理，防止结块的原料进入输送通道4中，影响清水与原料的混合效果，进而对最终的糊化效果造成影响，为最终产品的质量提供有效保障。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。