本實(shí)用新型屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)酵指人們借助微生物在有氧或無(wú)氧條件下的生命活動(dòng)來(lái)制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級(jí)代謝產(chǎn)物的過(guò)程，是人類較早接觸的一種生物化學(xué)反應(yīng)，如今在食品工業(yè)、生物和化學(xué)工業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。

在食品加工時(shí)，需要對(duì)原料進(jìn)行發(fā)酵操作，再進(jìn)行后續(xù)的加工生產(chǎn)。發(fā)酵過(guò)程一般來(lái)說(shuō)都是在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)安全，要求條件也比較簡(jiǎn)單。一般情況下，發(fā)酵過(guò)程中需要特別控制雜菌的產(chǎn)生。最傳統(tǒng)的方式就是自然發(fā)酵，但是這種完全依賴自然環(huán)境往往難以滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的需要。在傳統(tǒng)食品發(fā)酵過(guò)程中，沒(méi)有攪拌裝置、加熱和冷卻裝置，也沒(méi)有溫度的監(jiān)控設(shè)備，更不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)酵。

另外，在食品發(fā)酵技術(shù)中，影響發(fā)酵品質(zhì)的因素主要有密封環(huán)境、溫度、水分以及添加劑的濃度，現(xiàn)有的發(fā)酵設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)上述多種因素的綜合連續(xù)動(dòng)態(tài)控制，尤其在調(diào)整水分和添加劑濃度時(shí)常會(huì)對(duì)密封環(huán)境造成破壞，導(dǎo)致發(fā)酵品質(zhì)不穩(wěn)定，難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，該裝置是利用加熱水來(lái)控制罐體內(nèi)發(fā)酵食品的溫度，通過(guò)加熱單元對(duì)水進(jìn)行智能溫度控制，使發(fā)酵罐內(nèi)溫度保持恒溫，該結(jié)構(gòu)組成易于實(shí)現(xiàn)并且成本低，可以高效的進(jìn)行食品發(fā)酵操作，從而控制發(fā)酵質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，其特征在于：包括發(fā)酵罐以及用于控制發(fā)酵罐溫度的控制器，所述的發(fā)酵罐的罐體壁為儲(chǔ)水的雙層結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵罐上表面設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口經(jīng)加熱單元與水箱連通，發(fā)酵罐的下表面設(shè)有出水口，出水口經(jīng)水泵與水箱連通，所述的控制器分別與加熱單元和水泵電連接，在發(fā)酵罐的進(jìn)水口位置設(shè)有用于檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)部溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的接線端與控制器連接。

對(duì)上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的發(fā)酵罐水平放置，在發(fā)酵罐內(nèi)部設(shè)有水平放置的攪龍，攪龍的動(dòng)力輸入端與電機(jī)連接，電機(jī)置于支撐架上，在發(fā)酵罐的上表面設(shè)有進(jìn)料口，發(fā)酵罐的下表面設(shè)有出料口，其中進(jìn)料口和出料口穿過(guò)儲(chǔ)水層，并與發(fā)酵罐內(nèi)部連通，在進(jìn)料口和出料口上均設(shè)有密封蓋。

對(duì)上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的出料口的下方設(shè)有稱重臺(tái)。

對(duì)上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的進(jìn)料口為V字形通道，在進(jìn)料口的中部放置過(guò)濾篩，所述的過(guò)濾篩的上方為進(jìn)料口密封蓋，在進(jìn)料口密封蓋的中部設(shè)有用于滴入發(fā)酵劑的試劑孔。

對(duì)上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的攪龍與發(fā)酵罐罐體壁接觸的部位設(shè)有密封副。

對(duì)上述方案作進(jìn)一步補(bǔ)充，所述的加熱單元為快速加熱的電熱爐，在電熱爐內(nèi)設(shè)有用于輸送水的換熱管。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

(1)本實(shí)用新型采用外置式加熱單元對(duì)水加熱，充入雙層結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐的罐體壁內(nèi)，并形成循環(huán)水路，根據(jù)發(fā)酵罐內(nèi)溫度，利用控制器對(duì)加熱單元和循環(huán)水路中的水泵進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)水的恒溫控制，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度保持恒定，該裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制發(fā)酵罐內(nèi)溫度，發(fā)酵效果好，操作簡(jiǎn)單，使用方便；

(2)本實(shí)用新型中的發(fā)酵罐水平放置，利用攪龍實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部發(fā)酵食品的水平均勻攪拌，相對(duì)于豎直攪拌方式來(lái)說(shuō)，容易對(duì)攪拌部分進(jìn)行定位；

(3)在發(fā)酵罐的進(jìn)料口和出料口處設(shè)置了過(guò)濾篩和密封蓋，保證外部雜質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵罐內(nèi)，影響發(fā)酵質(zhì)量；同時(shí)，為了方便加入發(fā)酵劑等液體試劑，在進(jìn)料口密封蓋上開(kāi)設(shè)試劑孔，在加熱試劑時(shí)不需要打開(kāi)密封蓋，從而保證了發(fā)酵過(guò)程的清潔、無(wú)污染，在發(fā)酵罐出口處設(shè)置了自動(dòng)稱料的稱重臺(tái)，操作更為便利和準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中發(fā)酵罐進(jìn)料口處的放大圖；

圖3是本實(shí)用新型中控制器的組成示意圖；

圖中：1、水箱，2、加熱單元，3、控制器，4、支撐架，5、電機(jī)，6、發(fā)酵罐，7、攪龍，8、水泵，9、出料口，10、進(jìn)料口，11、過(guò)濾篩，12、溫度傳感器，13、稱重臺(tái)，14、試劑孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

根據(jù)附圖1可知，本實(shí)用新型具體涉及一種智能溫控的食品發(fā)酵裝置，主要用于食品的發(fā)酵加工方面，具體包括發(fā)酵罐6、攪龍7、控制器3、加熱單元2以及水箱1。其中發(fā)酵罐6的結(jié)構(gòu)為改進(jìn)點(diǎn)，其罐體壁為儲(chǔ)水的雙層結(jié)構(gòu)，在罐體壁內(nèi)有流動(dòng)的恒溫加熱水，為了實(shí)現(xiàn)加熱水的循環(huán)，在發(fā)酵罐6上表面設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口經(jīng)加熱單元2與水箱1連通，發(fā)酵罐6的下表面設(shè)有出水口，出水口經(jīng)水泵8與水箱1連通。另外，加熱水的恒溫控制是利用控制器3來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中控制器3分別與加熱單元2和水泵8電連接，在發(fā)酵罐6的進(jìn)水口位置設(shè)有用于檢測(cè)發(fā)酵罐6內(nèi)部溫度的溫度傳感器12，溫度傳感器12的接線端與控制器3連接。

上述結(jié)構(gòu)中，在發(fā)酵罐6內(nèi)裝入食品及發(fā)酵劑，利用循環(huán)的加熱水實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵罐6內(nèi)的溫度保持恒定，其具體原理是：控制器3根據(jù)需要來(lái)設(shè)定溫度數(shù)值，當(dāng)溫度傳感器12檢測(cè)的發(fā)酵罐6內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，控制器3控制水泵8開(kāi)動(dòng)以及加熱單元2通電，發(fā)酵罐6內(nèi)的加熱水循環(huán)，快速的加熱單元2實(shí)現(xiàn)對(duì)水升溫，當(dāng)發(fā)酵罐6內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值，即可停止水泵8和加熱單元2的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)智能溫度控制。

在設(shè)定溫度數(shù)值方面，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)需要給定一個(gè)溫度數(shù)值范圍，結(jié)合溫度傳感器12的檢測(cè)精度來(lái)設(shè)定，使發(fā)酵罐6內(nèi)的溫度變化保持在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，來(lái)保證發(fā)酵質(zhì)量。本實(shí)用新型中所采用的溫度傳感器12的溫度系數(shù)為0.003851，其中采集精度在A級(jí)(F0.15)，采集范圍-90℃-300℃之間。根據(jù)所選用的溫度傳感器12，可以設(shè)定溫度在給定值的±2℃范圍內(nèi)即可。

本實(shí)用新型中的控制器3組成如附圖3所示，其具體包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制單元、一個(gè)采集單元、一個(gè)比較器以及一個(gè)存儲(chǔ)器，其中兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制單元分別與加熱單元2和水泵8連接，控制它們的啟動(dòng)與關(guān)閉，采集單元與溫度傳感器12連接，按一定頻率采集溫度值，存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)用戶輸入的溫度范圍，比較器根據(jù)采集的溫度值與存儲(chǔ)的溫度值相比較，若小于采集的溫度值小于存儲(chǔ)的溫度值，則啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵罐6溫度的采集。

在食品發(fā)酵裝置中，本實(shí)用新型中的發(fā)酵罐6為水平放置，在發(fā)酵罐6內(nèi)部設(shè)有水平放置的攪龍7，攪龍7的動(dòng)力輸入端與電機(jī)5連接，電機(jī)5置于支撐架4上，與其他豎直放置的發(fā)酵罐相比，容易對(duì)攪拌部分進(jìn)行定位及固定，安裝方便。在發(fā)酵罐6的上表面設(shè)有進(jìn)料口10，發(fā)酵罐6的下表面設(shè)有出料口9，其中進(jìn)料口10和出料口9穿過(guò)儲(chǔ)水層，并與發(fā)酵罐6內(nèi)部連通，在進(jìn)料口10和出料口9上均設(shè)有密封蓋，攪龍7與發(fā)酵罐6罐體壁接觸的部位設(shè)有密封副。

發(fā)酵罐6中的攪龍7水平轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵罐6內(nèi)食品與發(fā)酵劑的充分混合，同時(shí)在保持溫度恒定的發(fā)酵過(guò)程中，利用攪龍7攪動(dòng)內(nèi)部物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵均勻。在整個(gè)發(fā)酵裝置中，要求發(fā)酵罐7密封，一方面減少雜質(zhì)進(jìn)入，影響發(fā)酵質(zhì)量，另一方面需要保持溫度恒定，因此在進(jìn)出口處設(shè)有密封蓋，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，密封蓋不用打開(kāi)。

由于一些食品發(fā)酵需要在發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)發(fā)酵時(shí)間來(lái)加熱發(fā)酵劑，因此把進(jìn)料口10的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，其具體設(shè)計(jì)為V字形通道，在進(jìn)料口10的中部放置過(guò)濾篩11，過(guò)濾篩11小孔狀過(guò)濾網(wǎng)，利用過(guò)濾篩11來(lái)過(guò)濾加入發(fā)酵罐6內(nèi)食品中的大顆粒物，過(guò)濾篩11可以根據(jù)食品種類不同來(lái)更換。在過(guò)濾篩11的上方為進(jìn)料口密封蓋，進(jìn)料口密封蓋周圍設(shè)有密封條，在進(jìn)料口密封蓋的中部設(shè)有用于滴入發(fā)酵劑的試劑孔14，試劑孔14為小圓孔，在圓孔內(nèi)設(shè)有過(guò)濾海綿，避免外界雜質(zhì)由此進(jìn)入發(fā)酵罐6內(nèi)，同時(shí)利用針管等細(xì)長(zhǎng)容器，穿過(guò)試劑孔來(lái)添加適量發(fā)酵劑。

為了檢測(cè)發(fā)酵罐6內(nèi)食品發(fā)酵程度，在出料口9的下方設(shè)有稱重臺(tái)13，稱重臺(tái)13上放置取樣容器，根據(jù)需要的重量來(lái)取發(fā)酵食品的樣本，送去檢測(cè)發(fā)酵程度。同時(shí)，當(dāng)發(fā)酵完成后，可以根據(jù)每次發(fā)酵食品用量，來(lái)取的發(fā)酵原料。

本實(shí)用新型中的加熱單元2可以為快速加熱的電熱爐，電熱爐開(kāi)關(guān)由控制器3來(lái)控制，在電熱爐內(nèi)設(shè)有用于輸送水的換熱銅管，實(shí)現(xiàn)快速換熱。

本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，只需要在水箱1內(nèi)充入適量的水，根據(jù)發(fā)酵食品原料所需的溫度，在控制器上設(shè)定溫度范圍，然后由進(jìn)料口9充入足量發(fā)酵食品，然后放入發(fā)酵劑，啟動(dòng)電源，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫的食品發(fā)酵。在發(fā)酵過(guò)程中，不需要人為干預(yù)，也可以根據(jù)不同時(shí)間段，來(lái)設(shè)定不同的發(fā)酵溫度，使本實(shí)用新型適用于各種類型食品的恒溫發(fā)酵。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。