[发明专利]粘性半流体食品分配机及控制食品特性的控制系统和方法

说明书

本发明提供了用于粘性半流体冷冻或热食品分配机的控制方法，该分配机包括构造用于搅拌食品的搅拌装置、构造用于带动搅拌装置转动的电机(50)、构造用于对食品进行冷量或热量输入的制冷装置或加热装置、构造用于检测搅拌速度的转速传感器(80)以及构造用于检测食品温度的温度传感器(13)，所述控制方法包括如下步骤：a)利用制冷装置或加热装置对食品进行制冷或加热；b)将由温度传感器(13)测得的食品温度与食品温度的目标预设值进行比较，判定继续制冷或加热，或停止制冷或加热并保持一预定停止时间；c)当来自转速传感器(80)的数据集合显示转速变化趋势符合干预条件时，通过相应调整目标预设值进行干预；d)回到a)步骤进行下一循环。所述用于粘性半流体热饮食品分配机的控制方法能够精确可靠地控制食品的粘性以保持分配食品的特性的一致性并尽可能少地受到环境的影响。

技术领域

本发明涉及一种用于控制粘性半流体食品特性的控制系统和方法以及具有该控制系统的粘性半流体食品分配机。

背景技术

随着经济发展和人们生活水平的不断提高，对酸奶或冰淇淋的消费量越来越大，市场对酸奶机或冰淇淋机等冷冻食品分配机的需求在逐年增加，因此，食品分配机的控制性能的可靠性直接决定了产品的市场生存能力和竞争能力。以冰淇淋分配机为例，膨化率为冰淇淋产品特性的重要指征之一，对冰淇淋的品质和口感具有很大的影响。在冰淇淋产品的零售过程中，需要将冰淇淋分配机冷冻缸内冰淇淋原料的温度控制在恒定的温度，同时需要控制搅拌器以恒定的速度来进行搅拌，以将膨化率保持在恒定的水平并因此保持口感的一致性。在时不时进行分配的过程中，如果搅拌速度不够，原料不能充分拌和，空气混入不均匀，搅拌转速太快，空气不易混入。如果冷冻缸内温度过度升高，冰淇淋原料可能部分融化；而如果冷冻缸内温度过度降低，冰淇淋原料可能会硬化而导致搅拌困难，这些情形都会影响冰淇淋产品膨化效果，直接导致产品的口感和质量的下降。

目前市场上有多种用于控制冰淇淋机的产品特性的控制系统。大部分控制系统主要为温度控制型，即利用温度传感器测得的数据进行监测。其所应用的原理是通过将食品温度控制在一定的温度范围内来保持冰淇淋产品的性能的稳定。但是，该控制算法忽略了以下因素：1)确保温度的一致性并不足够精确至避免产品膨化率的降低；2)温度监测是间接监测，因此，机器的控制响应滞后性大；3)产品性能受环境因素影响较大，如环境温度、分配频率等因素的影响。

此外，中国实用新型CN201163974Y公开了一种转速型控制软冰淇淋机，其中，控制系统包括有中央处理器、与中央处理器分别连接的LED和LCD显示屏、操作面板、转速传感器、驱动电路，所述转速传感器安装在冰淇淋机的减速器的输出轴旁或电动机的输出轴旁。该实用新型所述的控制方法通过传感器检测搅拌电机因负载变化而产生的转速变化，再通过CPU来判定冰淇淋成型的软硬度。实践中，该实用新型所介绍的方法由于测量误差的存在而无法精准辨别冰淇淋成型的软硬度，因此，所述控制方法并不可靠。

中国实用新型CN201365492Y公开了一种在线检测转速型控制软冰淇淋机，其中设有连接至中央处理器的空载转速采样选择开关。该实用新型所利用的控制原理是通过传感器检测冰淇淋搅拌电机因负载变化而产生的转速变化，将在线检测空载转速得到的空载转速值储存在芯片内，作为转速的起点值，再通过CPU来判定冰淇淋成型的软硬度。这种控制方法的缺点是：用于判定冰淇淋成型的软硬度的监测精度并不足以判断冰淇淋膨化率的变化。而且，相比于冰淇淋膨化率的变化，对于转速变化的监测本身具有滞后性，因此，该控制方法结果会导致冰淇淋产品性能的巨幅振荡，例如CPU的过度反应，从而难以保证所分配的产品质量的稳定性。

鉴于以上所述，本发明旨在克服上述问题中的一个或多个。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于粘性半流体食品分配机的控制方法，其使得能够精确可靠地控制食品的粘性，保持分配产品的特性(特别是与粘度有关的特性)保持一致性，而尽可能少地受到环境的影响。