全自動鮮濕面恒溫恒濕醒發箱的設計

夏 宇 鄭玉娟 周文化，2 鄧學良，2

XIA Yu 1 ZHENG Yu－juan 1 ZHOU Wen－hua 1，2 DENG Xue－liang 1，2

（1.稻谷及副產品深加工國家工程實驗室，湖南 長沙 410004；2.中南林業科技大學食品科學與工程學院，湖南 長沙 410004）

（1.National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Processing，Changsha，Hunan 410004，China；2.School of Food Science and Engineering，Central South University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan 410004，China）

生鮮濕面是人們普遍喜愛的又經濟的大眾化食品。目前市售生鮮濕面大多由家庭作坊生產，衛生狀況無法保證，貨架期非常短，極大影響生鮮濕面市場拓展［1］。由于生鮮濕面的水分含量較高，在制作和貯藏過程中極易受到微生物的污染從而引發腐敗變質，對面條的品質、營養價值和儲存期造成嚴重影響［2］。目前，一些生產鮮濕面的廠家直接把生產干掛面的設備稍加改造就用于生產鮮濕面，但是由于設備不能很好滿足鮮濕面的特點，所以產品品質難以保障。

醒發是和面過程的延續，面團醒發能使面團中的水分變得更均勻，有利于面筋進一步的形成和穩定。影響面團醒發的因素有醒發時間、醒發溫度、醒發濕度以及醒發環境衛生狀況，合理的醒發條件對面條的品質起著至關重要的作用。目前，應用于食品行業的恒溫恒濕醒發箱有不少已經投入生產，但是適用于鮮濕面生產的卻寥寥無幾。大部分鮮濕面廠家通常使用的醒發設備主要由一個封閉式的玻璃柜組成，面帶在其中緩慢前進，通常醒發時間在20～30 min，醒發溫度為25～35℃，濕度為80%～85%。但是由于面帶在醒發箱內時間較長，且含水量和溫度都較高，所以在該環節極易出現微生物的大量增殖從而影響產品品質，因此需要對其進行減菌化改造［3－5］。此外，目前這種玻璃柜式的簡單醒發箱對溫度和濕度不能進行有效的實時監控和調節，使醒發熟化環境容易受外界環境因素（溫度、濕度等）影響。

針對上述情況，本研究擬結合鮮濕面醒發過程的影響因素，研制一款專門適用于鮮濕面醒發的恒溫恒濕醒發箱，并輔以減菌化改造，對于全面提高鮮濕面醒發工藝的水平，保障鮮濕面產品品質，推動鮮濕面生產的工業化進程有著十分重要的意義［6－8］。

1 技術方案

本恒溫恒濕醒發箱所要采用的技術方案是：

（1）充分考慮面帶醒發熟化過程的影響因素，特別是影響形成較好面筋的溫度、濕度和醒發熟化的時間，通過自動化設備加以控制和調節很好地協調這些因素，能使環境保持最佳狀況并維持恒定；

（2）醒發箱內安裝滅菌紫外燈，能有效殺滅面帶表面及箱內設備存在的微生物，實現減菌化；

（3）面帶進出口的推拉窗設計可以很方便地調節窗口大小，在滿足面帶進出的基本要求上使箱內盡可能少的與外界接觸，減少污染機會；

（4）鼓風機進風處的空氣過濾網能有效除去空氣中的污染源；

（5）熱風及濕氣導孔的設計使熱風和濕氣能夠更加均勻的作用于整個醒發箱內，并在箱內形成正壓，避免外界未處理的空氣進入箱內造成污染，最后多余的熱風及濕氣經排風孔和排水閥排出箱外。

使用該醒發箱可改善面帶的熟化效果并有效延長鮮濕面條的貨架期［9］。

2 樣機的主要結構和功能

2.1 整體結構

該恒溫恒濕醒發箱主要包括箱體、傳動裝置、滅菌設備、加熱裝置、加濕裝置、控制中心等6部分。箱體的正面結構示意圖見圖1。

圖1 箱體的正面結構示意圖Figure 1 Schematic diagram of positive box body

由圖1可見，箱體1的上部是由各種儀表和控制中心組成的。箱體左側上部設有第一推拉窗2，箱體的右側下部設有第二推拉窗3。箱體的底部設有排風孔4和排水閥5，排水閥與排風孔相連通。

箱體內壁的熱風及濕氣導孔板6為箱內的面帶提供熱風及濕氣。面帶的傳動裝置安裝在箱體內部，包括電動機、與電動機相連的傳動齒輪組及一系列相互配合的傳動齒輪7和傳動鏈條8。醒發箱的滅菌設備為一系列紫外燈9，分別安裝在箱體內部兩側。箱體內部頂端還安裝有溫度傳感器10和濕度傳感器11，兩者均與控制中心相連接［10－12］。

2.2 工作系統結構

醒發箱的工作系統位于箱體后側，主要包括受控制中心控制的傳動系統、加熱系統和加濕系統等。工作系統的結構示意圖見圖2（即側面結構示意圖）。

圖2 箱體的工作系統結構簡圖Figure 2 Structure diagram of operating system

由圖2可知，箱體的加熱裝置包括鼓風機1、空氣過濾網2、風罩、電熱絲12、熱風及濕氣導孔板9和溫度傳感器。其中空氣過濾網安裝在箱體的后部，并與鼓風機的進風口相連。鼓風機的出風口通過管路與風罩相連。電熱絲安裝在風罩的中心位置并正對管路的出口。熱風及濕氣導孔板位于風罩的前方并與箱體連接。導孔板上設有一系列的熱風及濕氣導孔。

傳動設備3包括電動機及與之相配合的一系列傳送齒輪7和鏈桿8。傳動齒輪包括前主動齒輪、前從動齒輪、后主動齒輪、后從動齒輪。其中前主動齒輪、后主動齒輪、傳動齒輪組中的齒輪共中心軸，前從動齒輪與后從動齒輪共中心軸。傳動鏈條包括前傳動鏈條、后傳動鏈條。其中，前傳動鏈條安裝在前主動齒輪、前從動齒輪之間，后傳動鏈條安裝在后主動齒輪、后從動齒輪之間。前傳動鏈條與后傳動鏈條之間設有傳送桿，形成類似于“目”型的鏈條。

加濕裝置包括濕氣發生器14、水箱13、濕氣霧化噴頭11和濕度傳感器等。其中，濕氣發生器安裝在箱體的后部，水箱與濕氣發生器相連，濕氣發生器與濕氣霧化噴頭相連。濕氣霧化噴頭安裝在加熱裝置的前方。濕度傳感器安裝在箱體內的頂部，并與控制中心相連［13］。

控制中心位于箱體的上部，包括電源開關及其指示燈、紫外燈開關、加熱指示燈、加濕指示燈、傳送齒輪調速儀表盤、溫度監測及調節儀表盤、濕度監測及調節儀表盤、鼓風機功率調節儀表盤（見圖1）、水箱水位過低報警器10（見圖2）。

2.3 工作原理

在幾乎全封閉的醒發箱內，面帶由第一推拉窗2進入箱體1，在傳送桿8的帶動下，從上到下層層移動，最后由第二推拉窗3離開箱體1，完成醒發。面帶在箱內緩慢移動的過程中，通過控制中心對傳送速度、溫度、濕度和鼓風機功率進行設定和調節，產生的熱風和濕氣經過熱風及濕氣導孔均勻作用于面帶，使箱內保持恒溫恒濕環境［14］。與此同時，紫外燈的照射能殺滅面帶表面的微生物并保證箱內的無菌化（或減菌化），多余的熱風或濕氣經排水閥和排風孔排出箱外。

3 工作過程及主要技術參數

該設備選用的鼓風機為低壓鼓風機，風機全壓H ≤1 000 Pa，功率為2～5 k W。工作前打開紫外燈（功率為10～35 W均可），對箱內進行照射滅菌20～30 min，與此同時，以較小的功率（功率2 k W）打開鼓風機，面帶進入時，要暫時關掉紫外燈，以防對操作人員的傷害。

經過復合壓延后的面帶由第一推拉窗進入箱體，并使之與傳送桿配合好，通過控制中心設定好傳送速率、溫度、濕度和鼓風機功率，此時，傳送桿開始緩慢傳動，加熱裝置和加濕裝置開始提供熱風及濕氣，通過熱風及濕氣導孔均勻送入箱內；面帶在傳送桿的帶動下在醒發箱內緩慢前進，從上往下一層層傳送（進入下一層傳送帶可能需要人工輔助），最后經第2推拉窗離開箱體，完成醒發熟化過程。

通過控制中心的協調配合，通常控制醒發時間在20～30 min，醒發溫度為25～35℃，濕度為80%～85%。傳送過程中需要開啟紫外燈以保障醒發環境無菌。正常連續生產時基本不需要人員操作。操作人員可以通過觀察窗對箱內情況進行觀察，一旦需要人為介入輔助調整面帶的時候，要注意先暫時關閉紫外燈［15］。

4 結論

通過對多家生產企業進行的調查和驗證，與僅對溫度進行簡單監控的傳統的玻璃柜式醒發箱相比，本設備兼顧了恒溫恒濕的醒發要求，使面帶能夠得到更好的醒發、熟化，與此同時，還實現了醒發過程的減菌化［16］。若不考慮其他生產工藝的差異，經過該醒發箱生產的鮮濕面，筋力強、口感好，貨架期可以有效延長3～5 d。但是，由于影響鮮濕面的微生物種類繁多，單純依靠本設備安裝的紫外滅菌設備尚難以很好地實現無菌化。因此，關于醒發箱的減菌化設計和改造有待于進一步深入研究。

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