一种酸奶生产设备
技术领域
本实用新型涉及乳制品生产设备技术领域，尤其涉及一种酸奶生产设备。
背景技术
现在人们消费的酸奶绝大多数是由奶制品厂生产加工出来的。这些酸奶在生产时，需要利用搅拌罐对原奶等原料进行搅拌，并将搅拌后的原料转送至发酵罐中。
目前，在对原料进行转移时，常直接使用物料泵从搅拌罐中抽取原料将其送至发酵罐中。然而采用这种方式存在两个缺点：一、部分原料会残留在物料泵中，导致原料转移不彻底；二、抽取时，发酵罐需和外界连通，易造成原料污染。
基于此，亟需一种酸奶生产设备，用以解决如上提到的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种酸奶生产设备，能够彻底地将原奶等原料从搅拌罐转移到发酵罐中，且能够减少原料在转移过程中所受的污染。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种酸奶生产设备，包括：
搅拌罐，所述搅拌罐上设置有搅拌罐进料口和搅拌罐出料口；
发酵罐，所述发酵罐上设置有发酵罐进料口、发酵罐出气口和发酵罐出料口，所述发酵罐进料口和所述搅拌罐出料口连通；
第一开关阀，设置在所述发酵罐进料口和所述搅拌罐出料口之间；
真空泵，与所述发酵罐出气口连通，用于在所述第一开关阀处于关闭状态下对所述发酵罐抽真空，以在所述搅拌罐和所述发酵罐之间产生原料转移压差。
可选地，所述搅拌罐的顶部设置有第一呼吸阀，所述发酵罐的顶部设置有第二呼吸阀。
可选地，所述搅拌罐进料口包括主料进料口和辅料进料口。
可选地，所述搅拌罐内设置有第一搅拌装置。
可选地，所述发酵罐中设置有液位检测机构。
可选地，所述搅拌罐中设置有搅拌罐夹层壳体，所述搅拌罐夹层壳体和所述搅拌罐的釜体间隔设置形成第一空腔；
所述发酵罐中设置有发酵罐夹层壳体，所述发酵罐夹层壳体和所述发酵罐的釜体间隔设置形成第二空腔；
所述第一空腔和所述第二空腔均被配置为能够容置加热介质或冷却介质。
可选地，所述酸奶生产设备还包括第一供水机构，所述第一供水机构的出水口与所述第一空腔和所述第二空腔连通，用于提供具有第一预设温度的水，以加热所述搅拌罐和所述发酵罐。
可选地，所述酸奶生产设备还包括第二供水机构，所述第二供水机构的出水口与所述第二空腔连通，用于提供具有第二预设温度的水，以冷却所述发酵罐。
可选地，所述搅拌罐夹层壳体和所述搅拌罐的外壳体间隔设置形成搅拌罐保温腔，所述搅拌罐保温腔内设置有保温介质；和/或
所述发酵罐夹层壳体和所述发酵罐的外壳体间隔设置形成发酵罐保温腔，所述发酵罐保温腔内设置有保温介质。
可选地，所述酸奶生产设备还包括第三供水机构，所述第三供水机构的出水口与所述搅拌罐和所述发酵罐连通，用于提供清洁用水，以清洗所述搅拌罐和所述发酵罐。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种酸奶生产设备。通过设置真空泵与发酵罐连通，在关闭第一开关阀时，能够单独对发酵罐抽真空，从而在搅拌罐和发酵罐之间形成稳定的原料转移压差。抽真空结束后，打开第一开关阀，就能够通过该压差使原奶等原料持续地从搅拌罐转移到发酵罐中，直至搅拌罐中的原料全部进入发酵罐中，从而实现原料的彻底转移。同时，由于转移环境相对密闭，所以能够极大地减少原料所受的污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的酸奶生产设备的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的酸奶生产设备中搅拌罐和发酵罐连接的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的酸奶生产设备设置有工作台时的整体结构示意图。
图中：
1、搅拌罐；11、主料进料口；12、搅拌罐出料口；13、第一呼吸阀；14、第一空腔；15、搅拌罐保温腔；16、第一搅拌装置；17、清洁水管；18、第一热水管；2、发酵罐；21、发酵罐进料口；22、发酵罐出气口；23、第二呼吸阀；24、第二空腔；25、发酵罐保温腔；26、第二搅拌装置；27、发酵罐出料口；28、第二热水管；29、冷水管；
3、第一开关阀；4、真空泵；5、第一供水机构；51、温水箱；52、温水泵；6、第二供水机构；61、冷水箱；62、冷水泵；7、第三供水机构；71、第一清洁水箱；72、第二清洁水箱；73、清洁水泵；74、第二开关阀；8、辅料进料管；9、第三开关阀；10、工作台；
101、第一管线；102、第二管线；103、第三管线；104、第四管线；105、排液管线。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本实施例提供了一种酸奶生产设备。如图1所示，该设备包括搅拌罐1、发酵罐2、第一开关阀3和真空泵4。搅拌罐1上设置有搅拌罐进料口和搅拌罐出料口12。发酵罐2上设置有发酵罐进料口21、发酵罐出气口22和发酵罐出料口27，发酵罐进料口21和搅拌罐出料口12连通。第一开关阀3设置在发酵罐进料口21和搅拌罐出料口12之间。真空泵4和发酵罐出气口22连通。
开始时，第一开关阀3关闭，搅拌罐1和发酵罐2不连通。此时，可通过搅拌罐进料口12将原奶和辅料等原料送入搅拌罐1，以对原料进行搅拌。待原料混合均匀后，再通过真空泵4对发酵罐2抽真空，以在搅拌罐1和发酵罐2之间产生原料转移压差。抽真空结束后，打开第一开关阀3，就能够通过该压差使原料持续地从搅拌罐1转移到发酵罐2中，直至搅拌罐1中的原料全部进入发酵罐2中，从而实现原料的彻底转移。且由于转移过程中搅拌罐1和发酵罐2之间无空气进入，环境相对密闭，所以能够极大地减少原料所受的污染。当原奶在发酵罐2中完成发酵成为酸奶后，就可通过发酵罐出料口27将酸奶转出，以供顾客食用。
本实施例中，如图1所示，真空泵4通过第一管线101和第三管线103与发酵罐出气口22连通，形成抽真空管路。
可选地，搅拌罐1和发酵罐2均由筒体和封头组成。本实施例中，筒体为无缝不锈钢管，封头则是由不锈钢板材冲压而成的椭圆形封头。进一步地，搅拌罐1和发酵罐2中的上封头均与筒体螺纹连接，以便于拆卸和清洗。两个罐中用于密封的密封胶垫均由食品级橡胶制成。此外，应注意的是，在搅拌罐1和发酵罐2的安装过程中，需保证两罐的垂直度及平行度满足精度要求。
可选地，为保证该酸奶生产设备的处理量，如图1所示，设置有两个搅拌罐1和四个发酵罐2，每个搅拌罐1均与两个发酵罐2连接。当然，在其它实施例中，搅拌罐1和发酵罐2的数量均可根据实际需要进行调整。进一步地，在发酵罐进料口21和搅拌罐出料口12的一端均设置有一个第一开关阀3，以实现对搅拌罐1或发酵罐2开闭的单独控制。具体地，第一开关阀3为多通开关阀，其能够控制与其连接的每条管路的开闭。本实施例中，其它开关阀的设置与此相同，后续不再赘述。
可选地，如图1所示，在搅拌罐1的顶部设置有第一呼吸阀13，在发酵罐2的顶部设置有第二呼吸阀23。本实施例中，第一呼吸阀13保持常开。在第一呼吸阀13的作用下，能够使搅拌罐1始终与大气连通，从而使搅拌罐1中的压力维持为大气压。而在对发酵罐2抽真空和原料转移过程中，第二呼吸阀23保持关闭，以维持发酵罐2的真空度。在原料转移结束后，可打开第二呼吸阀23，使发酵罐2和大气连通。
可选地，搅拌罐进料口包括主料进料口11和辅料进料口。本实施例中，如图1所示，为减少管路设置，将搅拌罐出料口12作为辅料进料口，使其与辅料进料管8连通，以形成辅料进料管路。发酵菌等辅料可通过该辅料进料管路进入搅拌罐1。原奶则通过主料进料口11进入搅拌罐1。
可选地，如图2所示，搅拌罐1中设置有第一搅拌装置16，以对搅拌罐1中的原奶等原料进行搅拌，使原料混合均匀。具体地，第一搅拌装置16包括依次连接的驱动机构、搅拌轴和搅拌桨。其中，搅拌轴的第一端伸出搅拌罐1的顶部设置。驱动机构设置在搅拌轴的第一端，并与搅拌轴传动连接。搅拌轴的第二端设置在搅拌罐1内部，并在该端设置有搅拌桨。在驱动机构的作用下，可带动搅拌轴和搅拌桨转动，从而对原奶以及辅料等原料进行搅拌。本实施例中，驱动机构为旋转电机，其额定电压为220V，额定功率为370W，转速为30-40转/每分钟。搅拌轴和搅拌桨均选用316不锈钢制作而成，且选用方便清洗的搅拌叶作为搅拌桨。
进一步地，在发酵罐2中设置有第二搅拌装置26，以将发酵罐2中的物料搅拌均匀。第二搅拌装置26的设置与第一搅拌装置16相同，在此不再赘述。
可选地，在发酵罐2中设置有液位检测机构，以对原料转移量进行实时监测。以开始时搅拌罐1中装有50L原料为例，在原料转移开始后，当通过液位检测机构检测到进入发酵罐2的原料量达到50L时，就可关闭第一开关阀3，结束原料转移过程。当然，通过液位检测机构还可能监测到进入发酵罐2的原料量接近50L，但发酵罐2中的液位不再上升的情况。这说明搅拌罐1和发酵罐2之间的原料转移压差已不足以使搅拌罐1中的剩余原料转移至发酵罐2中。此时，需关闭第一开关阀3，再次利用真空泵4对发酵罐2抽真空，以进一步降低发酵罐2的真空度，从而增大原料转移的动力，使剩余原料进入发酵罐2。具体地，液位检测装置可以为液位计或液位传感器。
可选地，搅拌罐1中设置有搅拌罐夹层壳体，搅拌罐夹层壳体和搅拌罐1的釜体间隔设置形成第一空腔14，发酵罐2中设置有发酵罐夹层壳体，发酵罐夹层壳体和发酵罐2的釜体间隔设置形成第二空腔24。第一空腔14和第二空腔24均能够用于容置加热介质或者冷却介质。按此设置，可十分方便地对搅拌罐1或发酵罐2釜体内的物料进行加热或冷却。进一步地，在搅拌罐1和发酵罐2中均设置有温度检测机构，以监测罐中的物料温度。本实施例中，温度检测机构为感温探头。由于其结构和安装均属于现有技术，所以在此不再赘述。
可选地，如图1所示，该酸奶生产设备还包括第一供水机构5，其出水口与第一空腔14和第二空腔24连通，用于提供具有第一预设温度的水，以加热搅拌罐1和发酵罐2。本实施例中，第一供水机构5包括温水箱51和温水泵52，温水箱51提供的水温为36℃。通过温水泵52可方便快速地将温水箱51中的水送至第一空腔14或第二空腔24，以加热搅拌罐1或发酵罐2中的物料。
可选地，如图1所示，该酸奶生产设备还包括第二供水机构6，第二供水机构6的出水口与第二空腔24连通，用于提供具有第二预设温度的水，以冷却发酵罐2。本实施例中，第二供水机构6包括冷水箱61和冷水泵62，冷水箱61提供的水温为0℃。通过冷水泵62可方便快速地将冷水箱61中的水送至第二空腔24，以对发酵罐2中的物料进行冷却。
本实施例中，如图1所示，在搅拌罐1的底部设置有与第一供水机构5连接的第一热水管18。在发酵罐2的底部设置有与第一供水机构5连接的第二热水管28，且设置有与第二供水机构6连接的冷水管29。同时，在第一热水管18、第二热水管28及冷水管29上均设置有开关阀，以导通或断开供水管路。
在酸奶生产过程中，第一供水机构5和第二供水机构6的使用过程如下：连通第一供水机构5和第一空腔14，加热搅拌罐1，使搅拌罐1中的原奶等原料达到预设温度(36℃)；在原料转移到发酵罐2中之后，连通第一供水机构5和第二空腔24，使原奶在发酵罐2中恒温发酵时间9小时，以生成酸奶；9小时后，连通第二供水结构6和第二空腔24，冷却发酵罐2,使酸奶降温至适宜的温度储存。
进一步地，可使搅拌罐夹层壳体和搅拌罐1的外壳体间隔设置形成搅拌罐保温腔15，在搅拌罐保温腔15内设置保温介质，也可使发酵罐夹层壳体和发酵罐2的外壳体间隔设置形成发酵罐保温腔25，在发酵罐保温腔25内设置保温介质。本实施例中，为保证良好的保温效果，并尽量减少设备整体耗能，同时设置有搅拌罐保温腔15和发酵罐保温腔25，且在两个保温腔内均设置有保温发泡层。
具体地，关于搅拌罐1的尺寸，其整体外径为377mm，总高为1160mm，搅拌罐夹层壳体外径为325mm，釜体外径为306mm。外壳体、搅拌罐夹层壳体和釜体的板厚分别为2.5mm、1.5mm、3mm。釜体内表面采用镜面抛光，外壳体表面采用金镜面处理。三个壳体均采用316不锈钢制成。发酵罐2中外壳体、发酵罐夹层壳体和釜体的设置均与搅拌罐1相同，在此不再赘述。
可选地，如图1所示，该酸奶生产设备还包括第三供水机构7，第三供水机构7的出水口与搅拌罐1和发酵罐2连通，用于提供清洁用水，以清洗搅拌罐1和发酵罐2。本实施例中，在搅拌罐1和发酵罐2的清洁用水进口处均设置有喷淋机构，以对两罐进行喷淋清洗，保证良好的清洁效果。具体地，第三供水机构7包括第一清洁水箱71、第二清洁水箱72和与两个清洁水箱连接的清洁水泵73。其中，第一清洁水箱71用于提供水温为65℃的碱水，第二清洁水箱72用于提供水温为85℃的清水。
在管道连接方面，如图1所示，清洁水泵73通过第二管线102和第三管线103与搅拌罐1中的清洁水管17和发酵罐2中的发酵罐出气口12连通，以形成清洁管路。可以看到，本实施例中，抽真空管路和清洁管路共用第三管线103，有效减少了需要布置的管道数量，使酸奶生产设备的整体结构更加紧凑。同时，为实现对抽真空管路和清洁管路的切换，在第一管线101和第二管线102的交汇处设置有第三开关阀9。需注意的是，在使用抽真空管路对发酵罐2抽真空时，需关闭清洁水管17上的开关阀，以避免对搅拌罐1抽真空。
进一步地，在该酸奶生产设备中还设置有第四管线104和排液管线105。其中，第四管线104与第二清洁水箱72连通，用于实现85℃清水的循环。排液管线105则用于将管路中的液体排到外部。
本实施例中，如图1所示，清洁水泵73还与温水箱51连通。在第三供水机构7中还设置有第二开关阀74用于控制清洁水泵73与温水箱51、第一清洁水箱71及第二清洁水箱72的连通和断开，以便于对清洁用水进行切换。
具体地，对搅拌罐1和发酵罐2的清洁过程如下：
1)酸奶生产结束后，先通过排液管线105将搅拌罐1和发酵罐2中的剩余物料排出；
2)利用温水箱51中的36℃温水对搅拌罐1和发酵罐2进行初步清洗；
3)利用第一清洁水箱71中的65℃碱水对搅拌罐1和发酵罐2进行二次清洗，以中和残留；
4)利用第二清洁水箱72中的85℃清水对搅拌罐1和发酵罐2进行最终清洗，保证良好的清洁效果。
可选地，该酸奶生产设备中所有阀门均为电动阀门或气动阀门，以与控制器连接，实现自动化控制。控制器可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制各阀门的开闭。本实施例中，在酸奶生产设备中设置有PLC控制系统作为控制器。通过该PLC控制系统能够实现对原料转移、发酵、储存及清洗等过程的自动化控制，使生产过程更加紧凑，极大地节约酸奶的生产时间，提升酸奶中益生菌的存活率，保证酸奶的良好口感。
该PLC控制系统与显示器连接，显示器具有可视化的操作界面，直观易懂。通过该操作界面，可以看到以三维图画形式显示的酸奶生产设备，也可以看到阀门开闭、泵的运转等设备信息。具体地，操作界面的显示设置如下：
1)开机显示设备名称、网址、地址和电话等信息；
2)罐体颜色为银色，管道颜色为金色，酸奶生产过程中搅拌罐1和发酵罐2中的物料流动与液位浮动同步显示，管道中物料流动时显示水流动态；
3)管道中流动的热水、冷水、碱水和清水颜色分别为红色、蓝色、黄色和浅蓝色，且水的流动可动态显示；
4)热水加热时罐体边缘显示为红色流动，以表示热水流动状态；
5)阀门开启为绿色，阀门关闭为红色；
6)搅拌装置、泵运行时显示为旋转动态，停止时变为静态；
7)清洗设备为喷淋球，酸奶生产完成后，显示要雾化状态，通过清洗设备向罐体内喷射清洁水，对罐体进行全方位清洗；
8)控制系统休眠时，显示预设主页面，并提示阀门、泵、搅拌及管道等的运行状态；
9)设备出现故障时，显示当前故障信息。
除上述设置外，通过该PLC控制系统还可以记录阀门、泵等的工作次数，并对工作报警次数进行预设。且通过该PLC控制系统还可以将设备操作方式切换为手动(即点动)操作或自动(即一键启动)操作。
进一步地，在该PLC控制系统中预留有多个数据接口，可用于与其它设备之间的数据传输。可选地，数据接口可以为USB接口。由于其属于现有技术，所以在此不再赘述。
本实施例中，考虑到PLC控制系统的安全性，还对不同用户的权限进行了一定设置。具体地，在该PLC控制系统中，用户分为管理员和操作员。其中，管理员具有最高权限，可以设置登录者的名称和登录密码。操作员则只能通过操作界面进行简单操作，并监控酸奶生产设备的运行。
可选地，如图3所示，该酸奶生产设备中还设置有工作台10。工作台10为箱体结构，其内部具有极大的安装空间。各供水机构及大部分管路均安装在工作台10的内部，以使设备更加美观。进一步地，在工作台10的顶部还设置有大理石制成的工作台面，美观大气且便于清理。本实施例中，发酵罐出料口27设置在工作台面的上方，以便于用户接取酸奶。工作台10中还设置有低噪音压缩机，其与排热气管道连通，用于将热量从工作台10内部排出。可选地，排热气管道为方管，截面尺寸为100mm×100mm。
就整体尺寸而言，该酸奶生产设备长3.7m、宽0.75m，结构紧凑，占用空间小。就整体制造而言，该酸奶生产设备外表面全部经过精细抛光处理，外形美观，且焊接部位全部经过打磨抛光处理，焊缝满足国家标准，质量可靠。
综上，通过该酸奶生产设备可使原奶等原料彻底地从搅拌罐1中转移到发酵罐2中，且能够极大地减少原料在转移过程中所受的污染。除此之外，通过该酸奶生产设备还能够实现对原料转移、发酵及清洗等过程的自动化控制，生产效率高，可以极大地节约酸奶的生产时间，提升酸奶中益生菌的存活率，保证酸奶的良好口感。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
