[0001] 本实用新型涉及自动化设备与食品加工技术领域，尤其涉及到一种以电解作用合成凝胶的装置。

[0002] 凝胶作为食品的常见形态之一，赋予食品特殊组织结构和口感。多糖的特殊凝胶性能对改善食品的质构特性起到重要作用，已成为重要的食品原料。

[0003] 多糖凝胶的制作的现有技术多采用溶胶-凝胶法，以植物多糖为基本原料，原料经水解或解凝形成溶胶，改变溶胶液酸碱度及温度等参数可形成凝胶体。

[0004] 魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM），是从植物魔芋块茎中提取制备而得，具有优良的胶凝性能，广泛应用于食品、医药等领域。以魔芋葡甘聚糖(KGM)和淀粉等几种植物多糖为原料,通过溶胶-凝胶及冷冻干燥法制备魔芋葡甘聚糖基干凝胶。制备的干凝胶表面光滑平整，没有皱缩、裂纹和塌陷。干凝胶内部呈三维空间网状结构。N2吸附表明干凝胶比表面积为51.84m2/g,平均孔径为50nm。此干凝胶样品在RH50%～80%的环境中吸湿量约6%～16%,仍能保持原有的形态不变，且在169℃以内具有良好的热稳定性，具有广泛的应用及极大的需求。

[0005] 而现有此类凝胶的制备方法多为人工或半人工完成，生产成本较高且产品品质不易管控，因此现采用自动控制与食品制备技术，设计制造一套魔芋葡甘聚糖自动凝胶装置十分必要。实用新型内容

[0006] 本实用新型旨在提供一种凝胶合成装置，以解决现有凝胶合成工艺人工成本高及品质不稳定的问题，具体方案如下：

[0007] 一种凝胶合成装置,包括控制系统、反应釜、固态原料送料系统、液态原料送料系统、搅拌装置以及电解装置； 所述反应釜内设置有至少一个温度传感器，以测量该反应釜内物质的温度；所述固态原料送料系统包括定量测量装置，固态原料送料系统将固态原料输送至该定量测量装置并测量，后投入至反应釜内；所述液态原料送料系统通过输料管与所述反应釜相连接，所述输料管上依次设置有流量传感器以及电磁阀；所述搅拌装置包括有搅拌部，当所述搅拌部置于反应釜内时，用于搅动并混合反应釜内的固态原料以及液态原料；所述电解装置包括至少一对电解棒，当所述电解棒置于所述反应釜内时，用于电解反应釜内混合物；所述控制系统与温度传感器、定量测量装置、流量传感器数据端电连接；所述控制系统还与固态原料送料系统控制端、电磁阀、搅拌装置以及电解装置控制端电连接。

[0008] 本实用新型的凝胶合成装置可以用于电致魔芋葡甘聚糖-钨凝胶的生产制备。

[0009] 进一步的，所述的控制系统还包括有输入组件以及显示模块，所述输入组件用于输入工艺参数以及人工指令，所述显示模块用于实时显示反应釜、固态原料送料系统、液态原料送料系统、搅拌装置以及电解装置的测量参数以及工作状态。

[0010] 进一步的，所述搅拌部存在有第一位置和第二位置，第一位置处搅拌部位于反应釜内且贴近反应釜的底面；第二位置处搅拌部位于反应釜外；所述搅拌部可在第一位置与第二位置之间移动。

[0011] 进一步的，所述电解棒存在A位置和B位置，A位置处电解棒位于反应釜内且垂直于反应釜的底面；B位置处电解棒位于反应釜外；所述电解棒可在A位置与B位置之间移动。

[0012] 进一步的，所述反应釜的侧壁面还设置有成品卸料阀，且所述成品卸料阀位于反应釜的底部。

[0013] 其中，所述定量测量装置包括储料箱和压力传感器，所述压力传感器设置于储料箱底面下且与控制系统电连接，以测量储料箱内固态原料重量；所述固态原料送料系统还包括传送带，所述传送带末端设置于所述储料箱正上方，使物料经由传送带后落入储料箱内。

[0014] 其中，所述电解装置还包括调压器，所述调压器输出端分别与一电解棒电连接，控制端与控制系统电连接。

[0015] 其中，所述液态原料送料系统包括储液槽，该储液槽通过输料管与反应釜连接，所述输料管开口端设置于所述储液槽的底部。

[0016] 本实用新型的凝胶合成装置结合自动控制技术以及食品生产技术，通过对原理配比、生产流程以及技术参数的精确管控，实现了凝胶的自动化生产，且生产过程参数管控稳定，可达到确保凝胶品质优良、稳定的效果。

[0021] 为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

[0022] 现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

[0023] 实施例1：

[0024] 如图1所示，包括有反应釜1，反应釜1内设置有温度传感器6以及垂直设置的电解电极51，该实施例中，电解电极51有阴电极及阳电极；反应釜1内还居中设置有搅拌装置，该搅拌装置包括有搅拌电机41及搅拌部42，搅拌部42贴近于反应釜1的底部，且轴垂直于该底部设置，使搅拌部42平行该底部的面转动；

[0025] 反应釜1上方还设置有固态原料送料系统以及液态原料送料系统，该固态原料送料系统主要包括传送带21以及储料箱22，储料箱22底部设置有压力传感器23用于测量储料箱22内原料重量，传送带21由电机驱动以实现物料的传送，储料箱22通过压力传感器23固定与转轴24上，转轴24由电机控制以改变储料箱22开口朝向，使储料箱22处于接料或倾倒物料状态。

[0026] 液态原料送料系统包括储液槽31，储液槽31下方设置有输料管32并通过该输料管32与反应釜相连接；输料管32上依次设置有电磁阀34以及流量传感器33。

[0027] 结合图2，控制系统7主要工作原理简述如下：首先，压力传感器23、温度传感器6以及流量传感器33依次与控制系统7的输入端电连接；电磁阀34、搅拌电机41、传送带21以及储料箱22以及电解装置5的控制端均依次与控制系统7的输出端电连接；控制系统7还与输入组件71以及显示模块72电连接。工作人员通过输入组件71将原料参数、电解参数及搅拌参数等输入控制系统7，并启动。控制系统7开启电磁阀34，并通过流量传感器
33检测液态原料的量；当液态原料的量达到要求时，控制系统7关闭电磁阀34停止液态原料继续流入反应釜1，并启动传送带21，传送带21将固态原料输送至储料箱22内；控制系统7通过压力传感器23的数据测算储料箱22内固态原料重量，达到设定重量后，控制系统
7停止传送带的同时启动搅拌电机41并转动转轴24使储料箱22开口向下，将固态原料投入反应釜1完成投料过程并搅拌；若固态原料不足，则再转动转轴24使储料箱22开口端向上，重复以上固态原料投料过程直至所需固态原料投足，投料过程搅拌电机41持续转动且投料完成后根据预设的搅拌参数进行搅拌作业。

[0028] 搅拌结束后，控制系统7停止搅拌电机41，并启动电解装置5为电解棒51提供电压，同时安装在容器内壁的温度传感器6实时检测溶液温度，并将信号反馈至控制系统7，控制系统7根据相应的温度数据调节电解棒上直流电压，且到达预设电解时间后，停止电解装置5。生产完成后，通过成品卸料阀11将制成的凝胶传送到消毒和封装系统中。

[0029] 该实施例的凝胶合成装置，原料的添加及合成过程由控制系统7控制完成，免去了复杂的人工称重环节，且水解、凝聚等过程参数管控精确，避免了人工操作的误差，适用于可用溶胶-凝胶法合成的凝胶自动化生产，尤其适用于合成魔芋葡甘聚糖-钨凝胶的合成生产；以魔芋葡甘聚糖(KGM)和淀粉等几种植物多糖为固态原料,通过溶胶-凝胶及电化学处理制备魔芋葡甘聚糖基水凝胶，其制备过程均可在该实施例中完成，尤其适用于工业大批量生产。

[0030] 在该实施例中，控制系统7包括有输入组件71以及显示模块72，显示模块可以显示各个测量数据以及控制器7输出数据，实现了对该装置的工作状态数据化监控；且结合输入组件71，可在自动生产的基础上及时进行人工操作修正作业参数，生产更灵活，适应性更广。可以理解的是，在单一产品大批量生产中，控制系统也可以不设置输入组件71以及显示模块72，各项控制参数直接写入控制系统7内也可完成本实用新型的所有功能。

[0031] 实施例2：

[0032] 如图3所示，该实施例基本结构及各个构件之间的关系与实施例1基本相同，不同之处在于：

[0033] 包括有AC/DC变流器52，该变流器输入端为交变电流，正负极输出端分别连接至电解棒51的正负电极，其控制端与控制系统7电性连接；电解棒51正上方设置有电机53，电机53通过绝缘线与电解棒51的上端相连接，电机53的转动可调节绝缘线伸出长度，以达到调节电解棒51高度的效果；搅拌电机41下还设置有调高电机43，该调高电机43可调节搅拌电机41高度以间接调节搅拌部42的高度。

[0034] 结合图3，在图3搅拌过程中，搅拌部42位于第一位置处，搅拌部42位于反应釜1内且贴近反应釜1的底面，此时搅拌部42在搅拌电机41的驱动下转动，以实现对反应釜1内混合物搅拌的功能；此时电解棒51位于B位置处，此时电解棒51不工作，处于反应釜1外。

[0035] 如图4所示，当搅拌作业完成，控制系统7启动调高电机43，以升高搅拌电机41以及搅拌部42的高度至第二位置处，搅拌部42位于反应釜1外，搅拌装置停止工作；同时，控制系统7启动电机53以将电解棒51由B位置处下放至A位置处，A位置处电解棒垂直于反应釜1的底面且位于反应釜1内；后，控制系统7启动变流器52，为电解棒51提供电压，同时安装在反应釜1内的温度传感器6实时检测溶液温度，并将信号反馈至控制系统7，控制系统7根据相应的温度调节输出直流电压大小，以实现最佳凝胶作业。

[0036] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。