一种控温坚果、籽类精细研磨系统技术方案

本发明专利技术涉及一种能够在低温下进行坚果和籽类研磨的系统。该系统包括：粗磨机，超细研磨机，缓存罐，冷却系统，其中粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与冷却系统连接实现冷却。本发明专利技术可以有效地保持物料的风味，同时防止物料的酸价和过氧化值升高。同时物料中的种皮部分也被研磨至超细的程度，一方面大大改善了口感的细腻程度，也使得后续进行饮料等其它应用时，无需去除较粗的残渣成分，实现100％的全部利用。

A fine grinding system for nuts and seeds with temperature control

【技术实现步骤摘要】
一种控温坚果、籽类精细研磨系统
本专利技术属于粉碎研磨加工
，尤其是食品物料超细粉碎研磨加工技术。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平的提高以及健康意识的加强，坚果、籽类等纯天然的植物制品逐渐成为全球性的健康热点食品，受到人们的热烈欢迎与追捧。坚果、籽类是植物的精华部分，营养丰富，蛋白质含量高，富含矿物质还含有维生素(维生素B、E等)、微量元素(磷、钙、锌、铁)、膳食纤维等，特别的是坚果含有丰富的油脂，而且以单、多不饱和脂肪酸，包括亚麻酸、亚油酸等人体的必需脂肪酸为主，对人体生长发育、增强体质、预防疾病有极好的功效。虽然含有坚果、籽类、谷物的饮料市场快速发展壮大，但其生产加工装备及工艺仍相对传统，极大地限制了新产品的开发与市场的进一步发展。传统上坚果和籽类原料的粉碎研磨主要通过胶体磨进行。限于胶体磨的粉碎原理，其生产出的浆料粒度较粗。特别是对于带有种皮的原料，由于种皮中纤维含量大，韧性强，传统的研磨方式更加难以将其细化，使得坚果浆料在后续的食品加工中，需要分离出较大尺寸的残渣已保证口感。这样一方面会增大加工过程的难度，另外坚果种皮中富含的营养成分也无法得到有效的利用，造成巨大的浪费。受制于胶体磨的研磨原理，坚果和籽类原料在研磨过程中会带来很大的温升，通常在连续化生产过程中，坚果和籽类的浆料温度会达到100℃以上。过高的研磨温度，会使得浆料的香气成分流失，同时会加速坚果和籽类中不饱和脂肪酸的氧化，使得浆料的酸价和过氧化值升高，容易在后续加工和储存过程中产生哈败气味，大幅缩短浆料及产品的保质期。r>
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术具体的技术方案如下：一种控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于包括如下装置：粗磨机1，超细研磨机2，缓存罐3，冷却系统4，所述粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与所述冷却系统连接实现冷却，坚果和/或籽类原料首先经过所述粗磨机研磨成粗浆，然后输送到所述缓存罐中，所述缓存罐与所述超细研磨机组成研磨单元，所述粗浆在所述研磨单元中研磨至目标细度，其中：1)所述粗磨机的研磨组件由转子5和定齿6组成，所述转子的转速为300-800rpm；2)所述超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，所述搅拌轴和研磨介质位于所述研磨腔体内，所述搅拌轴带动所述研磨介质运动，所述研磨介质的线速度为8-15m/s。进一步地，所述粗磨机带有主动式进料系统7，所述主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器8，所述螺杆式进料器的螺杆与所述粗磨机的转子位于同一轴心线上。进一步地，所述粗磨机研磨的粗浆粒径D90为300-1000微米。进一步地，所述粗磨机的出料温度在65℃以下。进一步地，所述超细研磨机的搅拌轴和所述研磨介质采用陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：氧化锆、氧化铝。进一步地，所述研磨介质为球形，直径为1-3mm。进一步地，所述研磨腔体的内壁采用陶瓷材料，所述陶瓷材料包括：碳化硅。进一步地，所述超细研磨机研磨的目标细度D90为10-200微米。进一步地，所述超细研磨机的物料温度在65℃以下。进一步地，所述坚果和/或籽类原料包括：黑芝麻、芝麻、花生、核桃、巴旦木、杏仁、腰果、夏威夷果、榛子、松子。进一步地，所述冷却系统包括：冷水机组、自来水。首先，本专利技术采用转速为300-800rpm的粗磨机系统，相比于传统胶体磨的转速大幅度降低，能够有效减少粗磨过程中产生的热量。同时，粗磨机系统的研磨腔体、进出料管道均配置有夹套式冷却结构，能够进一步降低出料温度。由于转子的转速大幅度低于传统粗磨系统，依靠物料的自由进料难以实现连续化生产出料，因此，本专利技术所涉及的粗磨机系统还配置有主动式进料系统。主动式进料系统优选是螺杆式进料器，螺杆的主轴与转子的主轴相同。主动式进料系统通过进料端的强制进料，推动物料从出料口实现快速出料，大幅度降低物料在粗磨机内的停留时间。通过上述设计，可以实现对于黑芝麻、核桃、花生等坚果和籽类物料的粗磨，出料温度在65℃以下，相比于传统工艺中的100℃以上得到了大幅的降低，可以有效地保持物料的风味，同时防止物料的酸价和过氧化值升高。经过粗磨后的坚果和籽类浆料输送至缓存罐中，缓存罐也带有夹套式冷却，可以进一步降低物料的温度。物料进入到缓存罐后，进一步输送至超细研磨机中，并在缓存罐与超细研磨机组成的研磨单元内循环进行研磨。超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，搅拌轴和研磨介质位于研磨腔体内。研磨腔体内高速旋转的搅拌轴带动超硬惰性研磨介质剧烈运动，物料和介质在筒壁形成双环形滚动的湍流，产生作用于物料强烈的剪切、挤压和摩擦力，使物料充分粉碎，粉碎后的微小颗粒流体通过介质分离装置与研磨介质分离后流出，回到缓存罐中进行循环。通过超细研磨机，可以将坚果和籽类物料超细研磨至200微米以下，甚至可以达到50微米以下。由于超细研磨的能量密度很高，会使得物料温度大幅度上升达到80℃以上。本专利技术的超细研磨机具备夹套式冷却结构，研磨腔体的外壁优选采用硬度高、导热性好的碳化硅陶瓷材料制成，通过腔体外壁的冷却，将研磨物料的温度控制在65℃以下。同时，为了避免将金属材料中的重金属元素研磨进物料中，搅拌轴和研磨介质都采用陶瓷材料，优选采用氧化锆陶瓷。经过循环超细研磨后的物料，其中的种皮部分也被研磨至超细的程度，一方面大大改善了口感的细腻程度，同时也使得后续进行饮料等其它应用时，无需去除较粗的残渣成分，实现100％的全部利用。附图说明图1是实施例1中所采用的研磨系统示意图。其中，1是粗磨机，2是超细研磨机，3是缓存罐，4是冷却系统。图2是实施例1中所采用的粗磨机结构图。其中，5是粗磨机转子，6是粗磨机定子，7是主动式进料系统，8是螺杆式进料器，9是进料料斗，10是出料口。具体实施方式实施例1一种控温黑芝麻浆料研磨系统，如图1所示，包括：粗磨机1，超细研磨机2，缓存罐3，冷却系统4。粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与冷却系统连接实现冷却。熟黑芝麻原料首先经过粗磨机研磨成粗浆，粗磨机的结构如图2所示，研磨组件由转子和定齿组成，转子的转速为500-600rpm，并带有主动式进料系统，主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器，其螺杆与粗磨机的转子位于同一轴心线上。经过粗磨的黑芝麻酱的粒径如表1所示，粒径d90为591微米。粗浆输送到缓存罐中，然后在由缓存罐与超细研磨机组成研磨单元中循环研磨60分钟至d90为183微米。超细研磨机包括碳化硅材质内壁的研磨腔体、氧化锆材质的搅拌轴，研磨介质为直径2mm的氧化锆陶瓷小球，搅拌轴和研磨介质位于研磨腔体内，搅拌轴带动研磨介质运动，研磨介质的线速度为12m/s。黑芝麻酱的粒径检测采用激光粒径仪，型号：MS3000，厂家：英国马尔文仪器有限公司，其中Dx(90)、Dx(100)代表累计粒度分布数达到90％或100％时所对应的粒径，物理意义是粒径小于该值的颗粒占90％或100％，D[4,3]表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于包括如下装置：粗磨机(1)，超细研磨机(2)，缓存罐(3)，冷却系统(4)，所述粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与所述冷却系统连接实现冷却，坚果和/或籽类原料首先经过所述粗磨机研磨成粗浆，然后输送到所述缓存罐中，所述缓存罐与所述超细研磨机组成研磨单元，所述粗浆在所述研磨单元中研磨至目标细度，其中：/n1)所述粗磨机的研磨组件由转子(5)和定齿(6)组成，所述转子的转速为300-800rpm；/n2)所述超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，所述搅拌轴和研磨介质位于所述研磨腔体内，所述搅拌轴带动所述研磨介质运动，所述研磨介质的线速度为8-15m/s。/n

【技术特征摘要】
1.一种控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于包括如下装置：粗磨机(1)，超细研磨机(2)，缓存罐(3)，冷却系统(4)，所述粗磨机、超细研磨机和缓存罐均具备夹套式冷却结构，并与所述冷却系统连接实现冷却，坚果和/或籽类原料首先经过所述粗磨机研磨成粗浆，然后输送到所述缓存罐中，所述缓存罐与所述超细研磨机组成研磨单元，所述粗浆在所述研磨单元中研磨至目标细度，其中：
1)所述粗磨机的研磨组件由转子(5)和定齿(6)组成，所述转子的转速为300-800rpm；
2)所述超细研磨机包括研磨腔体、搅拌轴和研磨介质，所述搅拌轴和研磨介质位于所述研磨腔体内，所述搅拌轴带动所述研磨介质运动，所述研磨介质的线速度为8-15m/s。


2.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于所述粗磨机带有主动式进料系统(7)，所述主动式进料系统包括可调速的螺杆式进料器(8)，所述螺杆式进料器的螺杆与所述粗磨机的转子位于同一轴心线上。


3.根据权利要求1所述的控温坚果、籽类浆料研磨系统，其特征在于所述粗磨机研磨的粗浆粒径D90为500-1000微米。


4.根据权利要求1所述的控温坚果、...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉周，陈颖，李梦黎，罗平文，周至富，刘佳，
申请(专利权)人：北京协同创新食品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11