專利名稱：一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝置，屬農產品 精深加工、大米營養強化技術裝備領域。
背景技術：
大米在加工工程中存在著重大的營養損失，長期食用精白大米而又沒有相
應的營養品跟上，就會造成B族維生素和礦物質元素等營養物質缺乏，進而引 發腳氣病、神經炎、唇炎、角膜炎、貧血、高血壓、冠心病、動脈硬化、免疫 力低下、發育不良等病癥。
營養大米是指在精制大米中添加了某些人體必需的營養物質，例如維生素、 礦物質和膳食纖維等。目前營養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，此法的特點是設備投資小，混合不充分， 營養素淘洗損失大，很少應用于營養大米的生產；浸洗法是將大米浸漬在營養 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強化，該方法的特點是營 養素以液態浸入大米中，但因為大米內部不能完全被浸漬，所以營養強化能力 有限，而且酸液噴涂生產過程中，容易產生異色；表面涂抹法是將營養強化劑 溶液通過真空吸附入大米，再經過三次涂膜和干燥處理后制得營養大米，因其 釆取真空吸附營養強化劑，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，加入一定的營養物質重新擠壓成型，其制成 的營養大米的穩定性、營養保存性好，但因其外形、蒸煮后的質構特性及感官 品質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立的無錫維力米業有限公司生產的營 養大米一一維力米，是使用擠壓工藝，將維生素和礦物質添加到天然谷物中去 制成的營養大米，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與普通大米有較大差距，且價格昂貴。
發明內容
本發明的目的是提供一種制備營養強化大米的設備，其制備營養大米的粒 形與普通秈米或粳米相同，其質構特性和感官品質與普通大米相近，與普通大 米混合后蒸煮不會影響大米的品質，以滿足人們對營養大米的需求。
本發明的是以熱壓凝膠技術制備營養強化大米為基礎，以米粉機制備米粉 的原理為依托，設計出獨特的成型裝置，主要包括成型模具和切割刀具。
本發明熱壓凝膠法制備營養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，加熱艙內設置螺桿，螺桿轉動時，將熟化的物料往前輸送和擠壓至成型
裝置；
成型裝置設在加熱艙的一側，它由底盤、成型模具和切割刀具構成。
底盤結構如附圖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，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， 安裝在轉軸上，隨著電動機帶動轉軸旋轉而旋轉。成型刀具與底盤的間距可以 根據使用需要任意調整。
本發明裝置的工作過程如下
當制備營養強化大米的物料從進料艙進入加熱艙，在加熱套產生的高溫作 用下，物料在加熱艙內充分熟化，在內置單螺桿的作用下，以一定的速度將艙 內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，物料會根據模具孔的米 粒形狀形成米粒形長條。通過模孔擠出的米粒形長條按一定速度經過切割刀具， 切割刀具在電動機的驅動下，以高速切割米粒形長條，制成粒形為秈米或粳米 的營養強化大米。米粒形長條的出料速度、刀盤間距、切削刀具轉速都直接影 響著產品的大小和粒形，如果出料速度太快、刀盤間距太大、刀具轉速太慢會 造成產品的粒形太大；出料速度太慢、刀盤間距太小、刀具轉速太快會造成產 品粒形太小，這些都直接影響著產品的感官品質，要獲得較好的粒形，出料速 度宜選0. 05-0. lm/s,旋轉刀具的切割速度宜選1000-3000rpm,刀盤間距根據 使用需要任意調整。
本發明與現有技術比較的有益效果是，本發明釆用安裝有多個成型模具的 底盤結構以及相應的切割刀具制備營養強化大米的關鍵裝置，制備的營養強化大米的感官品質、質構特性都優于現有技術制備的營養大米，而且營養保存性 良好。
本發明可用于各種營養大米的加工生產。
附圖1為本發明整體裝置主視圖
附圖2為本發明整體裝置側視圖
附圖3為本發明加熱艙底盤主視圖
附圖4為本發明成形模具切面圖
附圖5為本發明粳米粒形模具截面圖
附圖6為本發明秈米粒形模具截面圖
附圖7為本發明裝置切割刀具視圖
附圖8為本發明裝置加工的橫截面為模孔形狀長條圖
附圖9為本發明裝置生產的燦米形米粒
附圖io為本發明裝置生產的粳米形米粒
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%的復合營養強化劑(維生 素、礦物質鹽等)，加入純凈水，充分攪拌。將調配好的物料投入加熱艙中，加 熱3-5min使其充分熟化，在內置螺桿的作用下以0. lm/s的速度經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，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強化米，附圖9所示為 粳米型營養強化米，附圖IO所示為秈米型營養強化米，產品的感官品質、質構 特性，營養保存性良好。
權利要求
1、一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝置，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，所述成型裝置設在加熱艙的一側，它由底盤、成型模具和切割刀具構成，物料在加熱艙內充分熟化，在內置螺桿的推動作用下經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，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強化米。
2、 根據權利要求1所述的一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝 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、 根據權利要求l所述的一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝 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,安裝在轉軸上，隨著電動機帶動轉軸旋轉而旋轉，旋轉切割由成型模具 擠壓成型的長條。
4、 根據權利要求l所述的一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝 置，其特征是，所述出料速度為0.05-0.1m/s,旋轉刀具的切割速度為 1000-3000rpm。
全文摘要
一種熱壓凝膠法制備營養強化大米成型的關鍵裝置，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，成型裝置設在加熱艙的一側，它由底盤、成型模具和切割刀具構成，物料在加熱艙內充分熟化，在內置螺桿的推動作用下經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，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強化米。本發明適用于各種營養大米的加工生產。
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 優先權日2009年9月18日
發明者偉 劉, 劉成梅, 偉 吳, 俶 李, 梁瑞紅, 涂宗財 申請人:南昌大學