專利名稱：一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝置，屬農(nóng)產(chǎn)品 精深加工、大米營養(yǎng)強化技術(shù)裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大米在加工工程中存在著重大的營養(yǎng)損失，長期食用精白大米而又沒有相
應的營養(yǎng)品跟上，就會造成B族維生素和礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，進而引 發(fā)腳氣病、神經(jīng)炎、唇炎、角膜炎、貧血、高血壓、冠心病、動脈硬化、免疫 力低下、發(fā)育不良等病癥。
營養(yǎng)大米是指在精制大米中添加了某些人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，例如維生素、 礦物質(zhì)和膳食纖維等。目前營養(yǎng)大米的制備方法主要有粉體強化法、浸吸法、 表面涂抹法和擠壓法。其中，粉體強化法是單純以復合營養(yǎng)素的粉劑與大米進 行干混，以期達到集中強化的目的，此法的特點是設(shè)備投資小，混合不充分， 營養(yǎng)素淘洗損失大，很少應用于營養(yǎng)大米的生產(chǎn)；浸洗法是將大米浸漬在營養(yǎng) 素配制成的溶液中充分浸吸，待初步干燥后噴涂保護層，再經(jīng)過干燥處理后二 次浸吸和表面噴涂保護酸液，最終干燥后即完成營養(yǎng)強化，該方法的特點是營 養(yǎng)素以液態(tài)浸入大米中，但因為大米內(nèi)部不能完全被浸漬，所以營養(yǎng)強化能力 有限，而且酸液噴涂生產(chǎn)過程中，容易產(chǎn)生異色；表面涂抹法是將營養(yǎng)強化劑 溶液通過真空吸附入大米，再經(jīng)過三次涂膜和干燥處理后制得營養(yǎng)大米，因其 釆取真空吸附營養(yǎng)強化劑，相對地其強化效果較明顯，但噴涂保護劑的成本消 耗較大；擠壓法是將碎米粉碎后，加入一定的營養(yǎng)物質(zhì)重新擠壓成型，其制成 的營養(yǎng)大米的穩(wěn)定性、營養(yǎng)保存性好，但因其外形、蒸煮后的質(zhì)構(gòu)特性及感官 品質(zhì)與普通大米有較大差距而受到很大的限制。由布勒集團和帝斯曼公司共同投資創(chuàng)立的無錫維力米業(yè)有限公司生產(chǎn)的營 養(yǎng)大米一一維力米，是使用擠壓工藝，將維生素和礦物質(zhì)添加到天然谷物中去 制成的營養(yǎng)大米，但維力米(尤其是強化秈米)的外形不夠圓潤，具有較多的
棱角；其蒸煮特性和感官品質(zhì)與普通大米有較大差距，且價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備營養(yǎng)強化大米的設(shè)備，其制備營養(yǎng)大米的粒 形與普通秈米或粳米相同，其質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)與普通大米相近，與普通大 米混合后蒸煮不會影響大米的品質(zhì)，以滿足人們對營養(yǎng)大米的需求。
本發(fā)明的是以熱壓凝膠技術(shù)制備營養(yǎng)強化大米為基礎(chǔ)，以米粉機制備米粉 的原理為依托，設(shè)計出獨特的成型裝置，主要包括成型模具和切割刀具。
本發(fā)明熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的裝置如附圖1、附圖2所示，由 進料艙(4)、加熱套(1)、加熱艙(2)、成型裝置(3)、動力裝置(6)和支架 (5)所組成。
進料艙在加熱艙的上方，根據(jù)需要將物料投入加熱艙； 加熱艙是物料加熱熟化的場所，加熱套按一定的順序均勻分布在加熱艙外 壁上，加熱艙內(nèi)設(shè)置螺桿，螺桿轉(zhuǎn)動時，將熟化的物料往前輸送和擠壓至成型
裝置；
成型裝置設(shè)在加熱艙的一側(cè)，它由底盤、成型模具和切割刀具構(gòu)成。
底盤結(jié)構(gòu)如附圖3所示，底盤安裝在加熱艙出料端，底盤面上均勻安裝多 個成型模具，加熱艙熟化的物料在螺桿的推動下，向底盤擠壓，物料從底盤上 的成型模具孔中出來。
成型模具如附圖4所示，成型模具材料選取5CrMnMo合金鋼材 制成，這 種材料能夠承受10—100Mpa的壓力和400-500。C的高溫。成型模具外徑為30-40Mi、內(nèi)徑20-30 mm、高為30_50 mm，中央位置均勾分布著2-6個米粒型孔洞， 孔洞的形狀和尺寸以粳米或秈米粒形為標準，8-12個成型模具均勻安裝在底盤 上。
切割刀具靠近成型底盤端面，以高速圍繞底盤端面旋轉(zhuǎn)，切割刀具如附圖7 所示，選用W碰o5Cr4V卩工具鋼為材料制成，它能夠在高溫潮濕的環(huán)境中保持鋒 利性，且不易生銹不變形。切割刀具長40-60 nimmm、寬30-50咖mm,厚6-10咖， 安裝在轉(zhuǎn)軸上，隨著電動機帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。成型刀具與底盤的間距可以 根據(jù)使用需要任意調(diào)整。
本發(fā)明裝置的工作過程如下
當制備營養(yǎng)強化大米的物料從進料艙進入加熱艙，在加熱套產(chǎn)生的高溫作 用下，物料在加熱艙內(nèi)充分熟化，在內(nèi)置單螺桿的作用下，以一定的速度將艙 內(nèi)熟化的物料向前推至端部的成型裝置上的底盤，進入底盤上的成型模具，當 物料通過成型模具時，受到模具的阻隔、剪切等作用，物料會根據(jù)模具孔的米 粒形狀形成米粒形長條。通過?？讛D出的米粒形長條按一定速度經(jīng)過切割刀具， 切割刀具在電動機的驅(qū)動下，以高速切割米粒形長條，制成粒形為秈米或粳米 的營養(yǎng)強化大米。米粒形長條的出料速度、刀盤間距、切削刀具轉(zhuǎn)速都直接影 響著產(chǎn)品的大小和粒形，如果出料速度太快、刀盤間距太大、刀具轉(zhuǎn)速太慢會 造成產(chǎn)品的粒形太大；出料速度太慢、刀盤間距太小、刀具轉(zhuǎn)速太快會造成產(chǎn) 品粒形太小，這些都直接影響著產(chǎn)品的感官品質(zhì)，要獲得較好的粒形，出料速 度宜選0. 05-0. lm/s,旋轉(zhuǎn)刀具的切割速度宜選1000-3000rpm,刀盤間距根據(jù) 使用需要任意調(diào)整。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本發(fā)明釆用安裝有多個成型模具的 底盤結(jié)構(gòu)以及相應的切割刀具制備營養(yǎng)強化大米的關(guān)鍵裝置，制備的營養(yǎng)強化大米的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)制備的營養(yǎng)大米，而且營養(yǎng)保存性 良好。
本發(fā)明可用于各種營養(yǎng)大米的加工生產(chǎn)。


附圖1為本發(fā)明整體裝置主視圖
附圖2為本發(fā)明整體裝置側(cè)視圖
附圖3為本發(fā)明加熱艙底盤主視圖
附圖4為本發(fā)明成形模具切面圖
附圖5為本發(fā)明粳米粒形模具截面圖
附圖6為本發(fā)明秈米粒形模具截面圖
附圖7為本發(fā)明裝置切割刀具視圖
附圖8為本發(fā)明裝置加工的橫截面為?？仔螤铋L條圖
附圖9為本發(fā)明裝置生產(chǎn)的燦米形米粒
附圖io為本發(fā)明裝置生產(chǎn)的粳米形米粒
具體實施例方式
本實施例中的成型裝置的底盤園周上開設(shè)了 io個安裝成型模具的安裝孔， 安裝了10個成型模具，每個模具開三粒米型孔，附圖5為粳米型成型模具圖， 附圖6為秈米型成型模具圖。成型模具選用5CrMnMo材料制成，成型模具外徑 30 mm,內(nèi)徑20 mm，高30咖；切割刀具如附圖7所示，選用W6Mo5Cr4V2材料制 成，切割刀具長50mm、寬40mm、厚6 mm。
稱取IO Kg碎米，粉碎，過14D目篩，加入1-2%的復合營養(yǎng)強化劑(維生 素、礦物質(zhì)鹽等)，加入純凈水，充分攪拌。將調(diào)配好的物料投入加熱艙中，加 熱3-5min使其充分熟化，在內(nèi)置螺桿的作用下以0. lm/s的速度經(jīng)過成型模具制成橫截面為大米形狀的長條，如附圖8所示。切割刀具在電機的帶動下飛速
旋轉(zhuǎn)，按照一定的出料速度O. lm/s切割速度2500rpm相配合，制備長7mm、寬 2mm和長5mm、寬3mm的類似秈米、粳米兩種粒形的營養(yǎng)強化米，附圖9所示為 粳米型營養(yǎng)強化米，附圖IO所示為秈米型營養(yǎng)強化米，產(chǎn)品的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu) 特性，營養(yǎng)保存性良好。
權(quán)利要求
1、一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝置，由進料艙、加熱套、加熱艙、成型裝置、動力裝置和支架所組成，其特征是，所述成型裝置設(shè)在加熱艙的一側(cè)，它由底盤、成型模具和切割刀具構(gòu)成，物料在加熱艙內(nèi)充分熟化，在內(nèi)置螺桿的推動作用下經(jīng)過成型模具制成橫截面為大米形狀的長條，切割刀具在電機的帶動下飛速旋轉(zhuǎn)，按照一定的出料速度和切割速度，制備出類似米粒形的營養(yǎng)強化米。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝 置，其特征是，所述成型模具用5CrMnMo材料制成，其外徑為3-4cm、內(nèi)徑2-3cm、 高為3-5cm,中央位置均勻分布著2-6個孔洞，孔洞的形狀和尺寸以粳米或秈米 粒形為標準，8-12個成型模具均勻安裝在底盤上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝 置，其特征是，所述切割刀具用W6Mo5Cr4V2材料制成，切割刀具長4-6cm、寬 3-5cm,安裝在轉(zhuǎn)軸上，隨著電動機帶動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)切割由成型模具 擠壓成型的長條。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝 置，其特征是，所述出料速度為0.05-0.1m/s,旋轉(zhuǎn)刀具的切割速度為 1000-3000rpm。
全文摘要
一種熱壓凝膠法制備營養(yǎng)強化大米成型的關(guān)鍵裝置，由進料艙(4)、加熱套(1)、加熱艙(2)、成型裝置(3)、動力裝置和支架(5)所組成，成型裝置設(shè)在加熱艙的一側(cè)，它由底盤、成型模具和切割刀具構(gòu)成，物料在加熱艙內(nèi)充分熟化，在內(nèi)置螺桿的推動作用下經(jīng)過成型模具制成橫截面為大米形狀的長條，切割刀具在電機的帶動下飛速旋轉(zhuǎn)，按照一定的出料速度和切割速度，制備出類似米粒形的營養(yǎng)強化米。本發(fā)明適用于各種營養(yǎng)大米的加工生產(chǎn)。
文檔編號A23L1/10GK101658257SQ20091018606
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者偉 劉, 劉成梅, 偉 吳, 俶 李, 梁瑞紅, 涂宗財 申請人:南昌大學