一种滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机

摘要

本实用新型公开了一种滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机，包括机架，设于机架上的滚揉装置、滚揉压强调节装置、驱动装置、超声波辅助装置和制冷装置，以及设于滚揉装置上的温度传感模块和压强传感模块，所述滚揉装置与滚揉压强调节装置连接并设于滚揉压强调节装置的前侧，所述滚揉压强调节装置与驱动装置连接，所述滚揉压强调节装置用于实时调整滚揉装置内的滚揉压强，实现实时无极调节滚揉装置内的肉品物料所受压强，进而实现对肉品物料的无极变压滚揉或恒定正压/负压滚揉。本实用新型能够有效提高肉品滚揉质量，可在较短时间内获得最佳滚揉效果，大大提高了生产效率，并降低装备成本和企业生产成本。

说明书

技术领域

本实用新型涉及食品机械的技术领域，尤其是指一种滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机。

背景技术

肉品的滚揉加工是利用物理冲击原理，让肉品在滚筒内上下翻动、相互摩擦、挤压、碰撞，达到按摩、腌渍的作用，是一种动态的腌制工艺，它通过较强的机械力作用造成肌纤维的破裂和结缔组织的物理损伤，破坏了细胞结构，从而促进了食盐等腌制液的渗透和提高了蛋白质溶解度，降低了蒸煮损失，提高了产品嫩度、多汁性和适口性等，目前已被广泛应用于肉制品的生产加工中。超声波辅助滚揉是强化滚揉效果的有效方法，其利用超声波通过肉品等介质时产生的空化效应、机械效应来对肉品进行嫩化，降低肉品硬度、剪切力，破坏溶酶体和肌原纤维蛋白，空化产生的湍流还可以增加活性区的暴露，能进一步改善肌浆蛋白溶解度、乳化性能和凝胶强度。超声波辅助滚揉是一种高效、绿色的加工技术，但超声波处理和长时间滚揉容易引起物料升温，从而导致微生物繁殖和肉品热变性，因此在应用过程中一方面应控制超声时间和强度，另一方面应在装置中设计相应的冷却部件来进行降温，研究表明，滚揉肉品温度维持在2～4℃范围内较为适宜。负压真空是滚揉机最重要的功能，在滚揉桶内通过抽真空装置抽真空产生一定的负压，排出肉品及其渗出物中的空气，使滚揉后的肉品显著嫩化、降低剪切力、减少微生物数量、改善质构属性、降低脂肪氧化酸败程度、改善产品亮度等，但负压滚揉的真空度也不能过低，过低则会影响肉品的保水性和质构，研究表明，真空度负压在60kPa以上为宜。变压滚揉是近几年提出的一种新型滚揉方式，变压滚揉是指在滚揉过程中将真空滚揉和常压或加压滚揉交替进行，使肉品处于适当压迫和疏张的交替作用中，使肉品呈现出一种周期性呼吸模式，从而使腌制液也经历吸入和挤出的交替运动，从而有利于盐溶性蛋白的溶出和腌制液的渗透，其加压压强一般不超过250kPa。变压滚揉缩短了加工周期、提升了腌制效果、促进了肉品嫩化，其加工生产效率和抑菌效果要明显优于传统单一的负压真空滚揉，然而目前现有的滚揉设备主要是常压和负压滚揉机，少数配备了超声波辅助装置和恒温装置，绝大多数滚揉机未实现变压滚揉这一优良特性，其原因是对变压滚揉设备的研究和创新不足，使该设备的创新设计和生产应用缺乏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机，能够有效提高肉品滚揉质量，可在较短时间内获得最佳滚揉效果，大大提高了生产效率；滚揉后肉品的嫩度有效改善，硬度、剪切力和蒸煮损失显著降低，肉品色泽更加鲜亮、弹性和凝聚性显著增加，并有效提高了腌制吸收率，改善了肉品腌制品质；且不需要传统滚揉加工装备中必须配备的抽真空装置，大大降低装备成本和企业生产成本。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机，包括机架，设于机架上的滚揉装置、滚揉压强调节装置、驱动装置、超声波辅助装置和制冷装置，以及设于滚揉装置上的温度传感模块和压强传感模块，所述滚揉装置与滚揉压强调节装置连接并设于滚揉压强调节装置的前侧，所述滚揉压强调节装置与驱动装置连接，通过驱动装置驱动滚揉压强调节装置进而带动滚揉装置转动，所述滚揉压强调节装置用于实时调整滚揉装置内的滚揉压强，实现实时无极调节滚揉装置内的肉品物料所受压强，进而实现对肉品物料的无极变压滚揉或恒定正压/负压滚揉，所述超声波辅助装置用于采用超声波对滚揉装置内的肉品物料进行辅助滚揉，所述制冷装置用于吸收滚揉装置在滚揉加工过程中产生的热量，以使滚揉装置内的温度维持在设定范围内，所述温度传感模块和压强传感模块分别用于实时监测滚揉装置内的温度变化和压强变化。

进一步，所述滚揉装置包括固定支架、空心连接轴、轴承、外桶、外桶滚动环、外桶滚动轮、滚揉桶、桶盖、通气口、滚揉导板、出液口和进液口；所述固定支架设于机架上，所述空心连接轴通过轴承横设于固定支架上，其后端与滚揉压强调节装置连接，其前端用于与外桶连接；所述外桶的桶口朝前设置，其桶底与空心连接轴连接，其桶身上设有外桶滚动环，所述外桶滚动环支撑在其下方的外桶滚动轮上，所述外桶滚动轮设于机架上；所述外桶的桶内沿周向均布有多个滚揉桶，该多个滚揉桶的桶口朝前设置，通过桶盖将外桶和滚揉桶的桶口密封，由驱动装置驱动滚揉压强调节装置带动空心连接轴转动，进而带动外桶及其内的多个滚揉桶转动；每个滚揉桶的桶底设有用于与滚揉压强调节装置连接的通气口，通过通气口使滚揉桶与滚揉压强调节装置保持相同的压强，且每个滚揉桶的桶内沿周向均布有多个滚揉导板，通过滚揉桶带动滚揉导板对其内的肉品物料进行搅拌和翻动，所述外桶的桶身上设有用于安装制冷装置的出液口和进液口，用于对滚揉桶进行降温。

进一步，所述温度传感模块和压强传感模块分别设于滚揉桶的桶身表面。

进一步，所述滚揉压强调节装置包括气囊转动链轮盘、调节滑台、平移支架、调节电机、弯曲支撑座、气囊转动架、电动调节杠、驱动联轴器、花键轴、气囊、气囊联轴器、气囊通气口和通气管路；所述气囊转动链轮盘设于滚揉装置的后端，与滚揉装置的空心连接轴连接，且该气囊转动链轮盘与驱动装置传动连接；所述调节滑台固定于机架上，并位于气囊转动链轮盘的后方，所述平移支架的底部滑动安装于调节滑台上，由调节电机驱动平移支架沿调节滑台前后移动；所述弯曲支撑座和气囊转动架组成运动副并通过弯曲支撑座铰接在平移支架顶部的前端，且弯曲支撑座远离气囊转动架的端部与平移支架顶部的后端之间铰接有电动调节杠，通过电动调节杠的伸缩驱动弯曲支撑座以调整气囊转动架的旋转轴线的角度；所述气囊转动架与气囊转动链轮盘之间通过驱动联轴器和花键轴传动连接，所述气囊转动架与气囊转动链轮盘之间沿周向均布有多个气囊，所述气囊的数量与滚揉装置的滚揉桶的数量相一致且一一对应，每个气囊的两端分别通过气囊联轴器与气囊转动架和气囊转动链轮盘铰接，由驱动装置驱动气囊转动链轮盘带动气囊转动架及多个气囊转动；每个气囊上分别设有气囊通气口，所述气囊通气口通过通气管路与相对应的滚揉桶的通气口连接，通过调节电机和电动调节杠分别调节平移支架和气囊转动架的前后位置和旋转轴线的角度，以调整气囊内的压强，从而实现对滚揉桶内的肉品物料的无极变压滚揉或恒定正压/负压滚揉。

进一步，所述驱动装置包括驱动电机、联轴器、减速机、驱动链轮和链条，所述驱动电机通过联轴器与减速机连接，所述减速机与驱动链轮连接，所述驱动链轮通过链条与滚揉压强调节装置的气囊转动链轮盘传动连接。

进一步，所述超声波辅助装置包括超声波换能器和多个超声波发射器，所述超声波换能器设于机架上，所述超声波发射器的数量与滚揉装置的滚揉桶的数量相一致且一一对应，每个超声波发射器设于相对应的滚揉桶的桶身上，并位于靠近滚揉装置的外桶中心轴线的位置处。

进一步，所述制冷装置包括制冷装置主体和与制冷装置主体连接的冷却管路，所述制冷装置主体设于机架上，所述冷却管路设于滚揉装置的外桶和滚揉桶之间，所述冷却管路由外桶的进液口进入，并由外桶的出液口穿出，通过冷却管路内循环流动的冷却液带走滚揉桶的多余热量，以使滚揉桶内的温度维持在设定范围内。

进一步，还包括用于整机操控的控制柜，其上安装有触控屏和控制按钮，用于对滚揉加工程序的设定、修改和人机交互操控操作。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型通过将实时变压、恒压、正负压交替滚揉和超声波辅助恒温滚揉融入到一台一体化加工作业设备中，实现了对肉品物料的压强可调、实时变压的超声波辅助恒温滚揉，同时通过压强的交替变化和超声波的辅助作用，使加工过程同时拥有了单独使用正压或负压的优点，强化了滚揉效果，降低了肉品硬度、剪切力，大大缩短了加工周期、提升了腌制效果、促进了肉品嫩化，其加工生产效率、滚揉质量以及抑菌效果要明显优于传统滚揉机，并且在该设备中不需要单独配备抽真空装置，不仅能解决常见抽真空设备不能很好地维持恒定压强的问题，又能减少设备用量，降低了装置成本和应用企业的电力消耗。

2、本实用新型通过创新滚揉桶在外桶中的结构和分布形式，使该滚揉机结构更加紧凑、空间利用率更高、用于滚揉作业的比表面积更大、用于冷却液降温传热的表面积也更大，且不同滚揉桶之间彼此独立、互不影响，能有效防止在滚揉加工中因少部分物料的质变而污染全部桶内物料，并能满足多种不同肉品种类、不同物料重量的滚揉加工同时进行，也可仅使用单独一个或几个滚揉桶来进行小批量的高效率、高质量生产加工，大大提升了该滚揉机的可适用性、食品卫生安全性和制冷装置的功效，节约了设备购置成本、降低了生产成本。

3、本实用新型通过创新传动方式，将气囊转动链轮盘、空心连接轴、驱动联轴器、花键轴和气囊转动架连接为一体，使滚揉桶的旋转和对气囊的“拉压”作用同时、同速进行，通过空心连接轴的导通作用，使气囊通气口与滚揉桶通气口相连通，并使各气囊与各滚揉桶一一对应，组成了不受其他外部环境干扰的独立的滚揉单元，整机表现出了适应性强、安全可靠的优点。

4、本实用新型通过使用超声波辅助滚揉的加工方法来对肉品进行强化处理，进一步缩短了加工时长，促进了肉品嫩化，改善了肌浆蛋白溶解度、乳化性能和凝胶强度。

附图说明

图1为实施例1中滚揉机呈变压滚揉状态的结构示意图。

图2为实施例1中滚揉机呈恒定负压滚揉状态的结构示意图。

图3为实施例1中滚揉机呈恒定正压滚揉状态的结构示意图。

图4为实施例2中滚揉机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明,但本实用新型的使用方式不限于此。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例所述的滚揉压强实时可调的多功能恒温滚揉机，包括带有调平地脚101的机架1，设于机架1上的滚揉装置2、滚揉压强调节装置3、驱动装置4、超声波辅助装置5和制冷装置6，以及设于滚揉装置2上的温度传感模块7和压强传感模块8；所述滚揉装置2与滚揉压强调节装置3连接并设于滚揉压强调节装置3的前侧，将滚揉装置2作为滚揉机前部滚桶区域，滚揉压强调节装置3作为滚揉机后部气囊区域；所述驱动装置4位于滚揉压强调节装置3的下方，并与滚揉压强调节装置3连接，通过驱动装置4驱动滚揉压强调节装置3进而带动滚揉装置2转动，所述滚揉压强调节装置3用于实时调整滚揉装置2内的滚揉压强，实现实时无极调节滚揉装置2内的肉品物料所受压强，进而实现对肉品物料的无极变压滚揉或恒定正压/负压滚揉；所述超声波辅助装置5和制冷装置6分别位于滚揉装置2的下方，所述超声波辅助装置5用于采用超声波对滚揉装置2内的肉品物料进行辅助滚揉，所述制冷装置6用于吸收滚揉装置2在滚揉加工过程中产生的热量，以使滚揉装置2内的温度维持在设定范围内，所述温度传感模块7和压强传感模块8分别用于实时监测滚揉装置2内的温度变化和压强变化。

具体的，所述滚揉装置2包括固定支架201、空心连接轴202、轴承(图中未示出)、外桶204、外桶滚动环205、外桶滚动轮206、滚揉桶207、桶盖208、通气口209、滚揉导板210、进液口211和出液口212；所述固定支架201设于机架1上；所述空心连接轴202通过轴承横设于固定支架201上，空心连接轴202作为滚揉机前部滚桶区域和后部气囊区域的连接部件、承载部件和管路通道，起到了重要作用，空心连接轴202的后端与气囊转动链轮盘301连接，其前端用于与外桶204连接；所述外桶204的桶口朝前设置，其桶底与空心连接轴202连接，其桶身上设有外桶滚动环205，所述外桶滚动环205支撑在其下方的外桶滚动轮206上，所述外桶滚动轮206设于机架1上；所述外桶204的桶内沿周向均布有多个滚揉桶207，多个滚揉桶207的桶口朝前设置，外桶204和滚揉桶207的桶口处设有桶盖208，桶盖208通过桶盖锁和密封件将外桶204和滚揉桶207的桶口密封，从而将外桶204和滚揉桶207组成一个封闭的环境，由驱动装置4驱动气囊转动链轮盘301带动空心连接轴202转动，进而带动外桶204及其内的多个滚揉桶207转动；每个滚揉桶207的桶身表面设有温度传感模块7和压强传感模块8，每个滚揉桶207的桶底设有用于与气囊310连接的通气口209，通过通气口209使滚揉桶207与气囊310保持相同的压强，且每个滚揉桶207的桶内沿周向均布有多个螺旋状的滚揉导板210，通过滚揉桶207带动滚揉导板210对其内的肉品物料进行搅拌和翻动；所述外桶204的桶身上设有用于安装制冷装置6的出液口212和进液口211，用于对滚揉桶207进行降温。

所述滚揉压强调节装置3包括气囊转动链轮盘301、调节滑台302、平移支架303、调节电机304、弯曲支撑座305、气囊转动架306、电动调节杠307、驱动联轴器308、花键轴309、气囊310、气囊联轴器311、气囊通气口312和通气管路313；所述气囊转动链轮盘301设于滚揉装置2的后端，与空心连接轴202连接，且该气囊转动链轮盘301与驱动装置4传动连接；所述调节滑台302固定于机架1上，并位于气囊转动链轮盘301的后方，所述平移支架303的底部滑动安装于调节滑台302上，由调节电机304驱动平移支架303沿调节滑台302前后移动；所述弯曲支撑座305和气囊转动架306组成运动副并通过弯曲支撑座305铰接在平移支架303顶部的前端，且弯曲支撑座305远离气囊转动架306的端部与平移支架303顶部的后端之间铰接有电动调节杠307，通过电动调节杠307的伸缩驱动弯曲支撑座305以调整气囊转动架306的旋转轴线的角度；所述气囊转动架306与气囊转动链轮盘301之间通过驱动联轴器308和花键轴309传动连接，能够使气囊转动架306和气囊转动链轮盘301同速转动，并利于由驱动装置4传递的驱动力进一步传递到气囊转动架306中；所述气囊转动架306与气囊转动链轮盘301之间沿周向均布有多个气囊310，所述气囊310的数量与滚揉桶207的数量相一致且一一对应，每个气囊310的两端分别通过气囊联轴器311与气囊转动架306和气囊转动链轮盘301铰接，由驱动装置4驱动气囊转动链轮盘301带动气囊转动架306及多个气囊310转动，每个气囊310上分别设有气囊通气口312，所述气囊通气口312通过通气管路313与对应的滚揉桶207的通气口209连接，通过调节电机304和电动调节杠307分别调节平移支架303和气囊转动架306的前后位置和旋转轴线的角度，以使气囊310的压强在60～250kPa范围内交替变化或恒定不变，进而使滚揉桶207内的滚揉压强处于60～250kPa范围内交替变化或恒定不变，在滚揉过程中可实时无极调节肉品物料所受压强，实现了对肉品物料正、负压交替的无极变压滚揉，并能实现恒定正压或负压滚揉，这种创新设计不仅能解决常见抽真空设备不能很好地维持恒定压强的问题，又能减少设备用量，避免了使用传统滚揉机所需的抽真空装置，降低了装置成本和应用企业的电力消耗。

所述驱动装置4包括驱动电机401、联轴器402、减速机403、驱动链轮404和链条405，所述驱动电机401通过联轴器402与减速机403连接，所述减速机403与驱动链轮404连接，所述驱动链轮404通过链条405与气囊转动链轮盘301传动连接。

所述超声波辅助装置5包括超声波换能器501和多个超声波发射器502，所述超声波换能器501设于机架1上，所述超声波发射器502的数量与滚揉桶207的数量相一致且一一对应，每个超声波发射器502设于相对应的滚揉桶207的桶身上，并位于靠近外桶204中心轴线的位置处。在加工过程中，可根据实际需要选择是否开启超声波辅助装置5，同时由超声波辅助滚揉产生的热量，由制冷装置6带走，以避免影响肉品的加工质量。

所述制冷装置6包括制冷装置主体601和与制冷装置主体601连接的冷却管路，所述制冷装置主体601设于机架1上，所述冷却管路设于外桶204和滚揉桶207之间，所述冷却管路由外桶204的进液口211进入，并由外桶204的出液口212穿出，通过冷却管路内循环流动的冷却液带走滚揉桶207的多余热量，如超声波辅助滚揉和滚揉加工本身所产生的热量，以使滚揉桶207内的温度维持在2～4℃范围内。

进一步的，在外桶204和滚揉桶207所组成的封闭环境中，分布在封闭环境内部的所有管路管线可以通过安装在桶盖208上的旋转接线器213与外部管线连接。

本实施例的滚揉机的使用方法如下：

在滚揉加工前，首先打开桶盖208，之后将气囊转动架306的旋转面调节到垂直于机架1的上表面，再将平移支架303调节到合适的前后位置，此时所有的气囊310均处于相同状态，各滚揉桶207中的内环境也都相同，此时可向滚揉桶207内投入需要加工的肉品物料，投料结束后使用桶盖锁和密封件将物料封闭在滚揉桶207内，随后根据滚揉环境和加工需要来选择是否运行制冷装置6、超声波换能器501和超声波发射器502，最后再开启驱动电机401进行滚揉加工生产。

在滚揉加工过程中，滚揉桶207内的物料在自身重力、离心力、摩擦力和滚揉导板210的搅拌作用下运动，超声波发射器502发射出的超声波进一步促使物料嫩化，加强了滚揉效果，滚揉桶207内压强的变化也进一步提升、加速了滚揉质量和进程，在此期间产生的热量均由滚揉桶207外的冷却管路带走，保证了加工后肉品的质量。

在滚揉加工后，按照加工前开启滚揉机的逆过程依次进行停止，首先停止驱动电机401的运行，再关闭超声波发射器502和超声波换能器501，同时调节平移支架303和气囊转动架306到工作前的起始状态，将滚揉桶207内的压强恢复到常压状态，待滚揉桶207的内部温度不再出现上升时关闭制冷装置6，最后打开桶盖208取出加工后的物料，此时也可通过再次启动驱动电机401并使其倒转，利用滚揉导板210将加工后的物料推送出滚揉桶207。

在需要变压加工时，首先按照加料方法进行物料的添加，即打开桶盖208，之后将气囊转动架306的旋转面调节到垂直于机架1的上表面，再将平移支架303调节到合适的前后位置，此时可向滚揉桶207内投入需要加工的肉品物料，投料结束后使用桶盖锁和密封件将物料封闭在滚揉桶207内完成加料，随后根据变压滚揉所需的正、负压强范围，通过调节电机304将平移支架303调节到设定的位置，之后通过电动调节杠307驱动弯曲支撑座305将气囊转动架306调节到设定的倾斜角度。同时，根据滚揉加工需求来选择是否运行制冷装置6、超声波换能器501和超声波发射器502，最后开启驱动电机401进行变压滚揉加工。

在需要恒压加工时，进行的操作步骤与变压加工一致，但不需要调节气囊转动架306的倾斜角度，仅使其垂直于机架1的上表面即可。当需要恒定正压加工时，将平移支架303向滚揉机的前部调节并保持位置不变即可实现；当需要恒定负压加工时，将平移支架303向滚揉机的后部调节并保持位置不变即可实现。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：还包括用于整机操控的控制柜9，整机所有的电气线路通过线缆与控制柜9相连，控制柜9上安装有触控屏和控制按钮，用于对滚揉加工程序的设定、修改和人机交互操控操作，通过控制柜9控制制冷装置6以及超声波辅助装置5的开启和运行功率。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。