买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：布朗国际有限责任公司

摘要：提供一种改进的柑橘汁精制机用于生产“薄”果汁。第一方面是改进的筛设计，其具有小穿孔，在果汁移动通过筛的方向上具有发散壁，以防止夹带颗粒对筛造成“堵塞”。第二方面是果汁精制机调制器，其将夹带的颗粒粉碎成期望的尺寸和粘度。第三方面是提高产量和产力的改进的多叶片精制机。

主权项：1.一种用于从原汁中除去固体颗粒以生产成品薄果汁的柑橘原汁精制机，包括，壳体，安装在所述壳体中的圆柱形筛，用于将所述原汁引入所述圆柱形筛的一端的入口结构，第一出口结构，用于接收来自所述圆柱形筛的所述入口结构的所述固体颗粒，第二出口结构，用于接收已经从其中分离出一些所述固体颗粒的果汁，构件，用于使所述圆柱形筛内的所述柑橘原汁沿着向外行进方向被推动穿过所述圆柱形筛，用于监测所述成品薄果汁的样品中夹带的粒度的颗粒分析装置；其中所述圆柱形筛由金属片形成，所述金属片具有等于或大于1.6mm的厚度，并且其中所述金属片具有在其中形成的穿孔阵列，每个所述穿孔延伸穿过所述金属片，并且具有在所述原汁穿过所述圆柱形筛的所述行进方向上发散的壁，每个所述穿孔在所述圆柱形筛的内侧上具有小于0.054mm2面积的入口孔和在所述圆柱形筛的外表面上的第二较大出口孔，该出口孔面积比所述入口孔的所述面积大20％以上，由此所述穿孔防止所述固体颗粒对其造成堵塞，并且由此所述圆柱形筛的厚度足以避免对用于在操作中保持均匀圆柱形状的支撑筛的需要，并且其中所述成品薄果汁夹带具有平均粒度小于360μm的固体颗粒，由此不使用离心机或均化器获得小于360μm的所述平均粒度，且由此通过避免离心机或均化器的成本来降低所述精制机的成本。

全文数据：用于柑橘汁加工的方法和设备[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求2016年1月19日提交的美国临时申请序号No.62388，197和2016年5月24日提交的序号No•62392，247的权益和优先权。背景技术[0003]随着全球对柑橘汁的需求增加，对“薄”柑橘汁尤其是橙汁的需求以更快的速度增力口。如本文所用，术语“薄”是指具有小于360微米360um的平均粒度的果汁。[0004]生产“薄”果汁的现有技术通常需要离心机、均化器或织物筛选装置或两种或更多这些技术的组合。这些现有技术中的每一种都存在固有的重大问题。如果离心机产力不足或运行不正常，使用离心机往往会导致不可接受的果汁产量损失。均质器需要大量的资金，能源成本高，它们会使果汁的温度不必要地升高，并且在降低底部果肉液位pulplevels方面不太有效。经常使用织物筛会导致破裂筛选并导致停机时间downtime，降低果汁产量和高能源成本。[0005]本领域还已知在果汁精制机finisher中使用金属的，圆柱形的穿孔筛来分离颗粒，因为原汁被推动穿过金属筛。这种技术存在的问题是，颗粒在孔眼中聚集并最终阻塞穿孔，导致筛“堵塞”，从而导致昂贵的停机时间以将颗粒从筛穿孔反冲洗。[0006]对于低成本、可靠的生产“薄”柑橘汁系统有着巨大且不断增长的需求。[0007]最优选地，这种改进的系统将避免使用离心机、均化器、织物筛的需求，并且还会防止任何金属筛的“堵塞”。[0008]本发明以低成本和可靠的方式解决了所有上述问题。发明内容[0009]本发明的关键方面是用于分离颗粒的新颖果汁精制机筛设计，其消除了筛选“堵塞”的问题。这是通过利用在原汁经过筛的行进方向上具有发散壁divergingwalls的小而新颖形状的穿孔来实现的。发散壁防止颗粒粘附在穿孔的侧壁上。穿孔优选具有截头圆锥形状。[0010]本发明的一个相关方面是使用比现有技术更厚且更坚固的筛。较厚的筛可以使用，因为它结合了防止筛“堵塞”的新颖穿孔。使用较厚的筛消除了在典型的现有技术果汁精制机中使用的辅助“支撑”筛的需要。现有技术的支撑筛减少了通过精制机筛的原汁流量，如下所示。[0011]本发明还提供了用于调理conditioning、监测和调制成品果汁的系统。该系统监测成品果汁的粘度和平均粒度，并通过物理降低果汁中残留颗粒的尺寸来进一步调制果汁。如下所示和所述，该系统基本上将直径大于500M1的颗粒粉碎至小于240wn。该调理和调制系统不需要使用改进的筛设计。它能够与现有技术的柑橘汁精制机配合使用。[0012]本发明还提供了一种改进的多叶片精制机设计。改进的多叶片精制机可选地包括新颖的筛设计，并且另外包括改进的转子设计和加压进料机构，与现有技术依靠重力将原汁供给到开放入口部分相反。改进的转子设计提供了降低的节距，导致停留时间增加。加压进料系统可显着提高果汁产量和精加工产力。[0013]本发明的主要目的是提供一种用于生产薄柑橘汁的低成本系统，其消除了在系统中使用离心机、均化器或织物筛的需要。[0014]本发明的另一目的是提供一种用于柑橘汁精制机的筛设计，所述柑橘汁精制机被穿孔有足够小的开口以获得具有平均粒度或尺寸小于360um的夹带固体的成品果汁，其中所述穿孔被成形以防止“堵塞”。[0015]另一目的是提供一种果汁调制器，其将夹带的固体或颗粒的平均粒度物理降低至240um至280um，从而产生具有比现有技术已知的实质上更小的颗粒或固体的薄柑橘汁，并且可以与现有技术的精制机一起使用。[0016]另一目的是提供用于测量成品果汁粘度的传感器和用于保持所需粘度水平的控制系统。[0017]另一目的是提供用于测量成品果汁粒度的传感器和用于保持所需粒度的控制系统。[0018]另一目的是提供改进的多叶片精制机，其具有新颖加压供给系统和转子设计，用于增加超出现有技术中已知的果汁产量和产力。[0019]从下面的附图和详细描述中，其他目的和优点将变得显而易见。附图说明[0020]图1示出了现有技术的多叶片精制机；[0021]图2A和2B是说明筛“堵塞”的现有技术问题的“原理”草图；[0022]图3A、3B和3C是说明解决筛“堵塞”问题的新颖筛设计的“原理”草图；[0023]图4是表示筛孔尺寸与平均粒度或直径的关系的图；[0024]图5A和5B示出了在新颖调制器设计中使用的可控变速栗；[0025]图6示出了调制器喷嘴阵列和容纳管；[0026]图7更详细地示出了调制器喷嘴阵列和容纳管；[0027]图8是示出当与现有技术的精制机一起使用时，调制剂如何降低平均粒度的图；[0028]图9是调制器部件的流程图；以及[0029]图10A和10B示出了具有新颖进料系统和转子设计的改进的多叶片精制机。具体实施方式[0030]改进的筛设计_[0031]图1从美国专利5,651，305通过引用并入本文再现并示出了可应用本发明的改进筛设计的现有技术多叶片精制机10。圆柱形筛28围绕转子20的本体部分，其承载本体叶片34。马达12驱动转子20以使叶片34促使柑橘原汁穿过圆柱形筛28,以从原汁分离出不需要的固体或颗粒）。壳体11支撑圆柱形筛28。开放式入口结构36设置为用于通过重力将柑橘原汁引入精制机finisher10。第一出口结构38设置为用于从圆柱形筛28的入口端部或结构36接收固体或颗粒。在圆柱形筛28下方的第二出口结构40设置为用于接收从其中分离出了一些所述固体或颗粒的果汁。圆柱形筛28具有直径di，其通常为8英寸（203mm到24英可…lUmm。不^明迫用十具有圆柱形筛的精制机，通过该筛，柑橘原汁从圆柱形筛的内部向外推动以分离固j本也称为颗粒）。例如，本发明可以用于美国专利4，5L8，62i其通过引用并入本f：中所示的桨式精制机、美国专利3,370,527和4,665,816二者通过引用并入本文）中所示的螺旋式精制机、以及使用圆柱形筛通过该筛促使柑橘原汁分离出不需要的颗粒的任何精制机。[0032]现有技术的多叶片精制机10的本体叶片34由转子20旋转，并且包括用于使圆柱形筛28内的柑橘原汁沿着向外经过筛28的方向被推动的结构。本体叶片34还将固体推向出口38。类似地，例如在美国专利4,51S，621中示出的现有技术桨式精制机，例如利用离心力和桨叶一起作为将原汁向外推过圆柱形筛的结构。例如美国专利3,370,527和4,665,816中所示的现有技术的螺旋式精制机利用螺杆或推进器作为使柑橘原汁沿穿过圆柱形筛向外行进的方向被推动的结构。[0033]由于现有技术的精制机的筛中的穿孔变小，为了满足“薄”果汁的需求，“堵塞”问题己成为如上所述的严重问题。[0034]图2A-2B是说明现有技术堵塞问题的“原理草图”。这些草图还说明了现有技术的辅助支撑筛如何限制流动。草图不是按比例绘制的，而是为了说明问题而被放大了。这些草图是示出流过筛120的原汁150的截面图。筛120具有在其中形成的穿孔阵列130,穿孔阵列130通常是圆柱形的并且延伸穿过筛120。固体颗粒140被夹带在箭头150所示的果汁中。我们已知现有技术的穿孔130已经变得小至400um，以便分离尽可能多的固体，以获得“薄”柑橘汁。为了生产这样小的穿孔，现有技术已经利用具有大约250wii厚度的薄金属片。由这种片制成的圆柱形筛在操作中不能保持圆柱形状。我们已知的现有技术已经利用了支撑筛160来保持筛120的圆柱形状。支撑筛160具有大约1900um的厚度t2。支撑筛中的穿孔161直径大约为16000wn，比筛120中的穿孔130大得多。[0035]如图2A所示，由箭头150示出的果汁正被向外推过通过筛120中的穿孔130。以140a示出的颗粒已经粘附到穿孔130a的壁上并阻塞穿孔130a，开始“堵塞”筛120的过程。[0036]如图2B所示，140a和140b所示的颗粒阻塞了筛120的两个穿孔。该阻塞继续“堵塞”筛120的一些部分，直到加工过程关闭以允许筛120的反流，这是一个昂贵且耗时的过程。[0037]值得注意的是，支撑筛160阻挡了筛120中大约40%的穿孔130。这种阻塞严重限制了通过筛120的原汁的量，限制了操作的产力和效率。[0038]图3A-3C也是说明筛220的新颖设计的“原理”草图。图3A-3C不是按比例绘制的，而是经放大以说明重要和新颖的特征。图3A-3C是筛220中的一些穿孔的横截面图。筛220具有比现有技术筛120大得多的厚度t3;筛220的厚度超过1800mm，比现有技术的筛120厚4倍以上。厚度t3可以随着组装好的圆柱形筛的直径从约1.6mm变化到数mm。例如，直径8英寸203mm到24英寸610mm的圆柱形筛应具有至少1.6mm的厚度，以在操作期间保持其圆柱形状。这种增加的厚度足以避免从原汁中分离固体时使用现有技术所需的支撑筛160来保持筛220的均勾圆柱形状的需要。[0039]如图3A和3B所示，通过箭头250示出的柑橘原汁被向外推动穿过形成在筛220中的新颖穿孔阵列230。每个穿孔230延伸穿过筛22〇,并具有壁230a和230b，其沿着如箭头250所示的原汁向外行进通过筛220的方向发散。发散壁形成1°到5°的角度“A”，如图3B所示。每个穿孔230的入口孔235优选为圆形，其直径小于260wn，面积小于〇.〇54mm2。每个穿孔的出口孔236的面积比入口孔大至少20%。穿孔230各自优选地形成为在每个穿孔的两端具有圆形孔或开口的截头圆锥体，但是所述开口可以是其他次优选的形状，例如椭圆形或六边形。穿孔230优选地通过使用聚焦电子束形成，其允许使用比我们所知的现有技术中所使用的更厚的金属。参照图3C的截面图，筛220由金属或金属合金片219形成，在其中形成了穿孔阵列230图3C未示出）。然后将穿孔片成形为圆柱形筛。片具有形成入口孔的第一面219a和形成出口孔的第二面219b。片的第一面形成圆柱形筛220的内表面。可用金属包括不锈钢、钛或其他食品级金属。“食品级金属”一词是指任何足够安全和有足够强度以可用于柑橘汁精制机的金属合金。[0040]如上所述并且如图3B所示，壁230a和230b从入口孔235到出口孔236以一定角度发散，其中角度A为1°到5°。角度A足够大以防止颗粒240粘附到穿孔230的壁上，从而防止筛220的堵塞。出口孔236的面积比入口孔235的面积大至少20%。[0041]图4示出了圆柱形筛x轴线的内壁上的新颖锥形穿孔的圆形入口孔的尺寸（以um为单位和y轴线上的平均粒度或尺寸（以Ml为单位之间的关系。该图呈现了实验室测试的结果。结果表明，当圆柱形筛内表面上的入口孔为圆形且直径小于260um时，生产出夹带有平均粒度或直径小于360um的成品“薄”柑橘汁。当入口孔径减小到150um时，平均粒度或直径小于260wn。该测试使用螺旋式精制机进行。使用任何类型的精制机，例如螺旋式精制机、多叶片精制机或离心式精制机，都可以减小粒度。[0042]果汁调制器[0043]图5A、5B和6示出了改进的果汁调制器300的两个主要部件（图6。调制器构件300的目的是粉碎颗粒或固体）以减小其尺寸。调制器300可与具有任何筛设计的任何现有技术精制机一起使用;它可以选择性地与使用上述新筛的任何精制机一起使用。调制器300包括泵310、壳体320、歧管manifold331上的喷嘴阵列330以及围绕喷嘴阵列330的容纳壁或管340。[0044]图5A和5B示出了可控变速泵310,其具有泵壳体311、用于成品果汁的入口312和果汁出口或排出口313。一系列径向延伸的叶轮315将成品果汁加压至600psi。[0045]图6示出了总体上标记为300的调制器构件组件。通过泵装置310图5将成品果汁泵入壳体320的入口321。喷嘴330的阵列安装在歧管331上。喷嘴阵列330位于容纳管340内。容纳管340被设计成具有围绕喷嘴阵列330的容纳壁341，其中容纳壁的表面垂直于阵列330中的喷嘴的末端并位于距末端1-2mm内。喷嘴阵列330优选地安装在被圆柱形容纳壁341环绕的圆柱形歧管331上。[0046]在操作中，图6中示意性示出的栗装置310图5可控制地将成品果汁加压至使得通过喷嘴阵列330的果汁速度为30-80米每秒所需的压力。成品果汁对泵装置310的内部部分、对阵列330的每个喷嘴的表面、和对容纳壁341的冲击将产生剪切力，将成品和经调制薄果汁中夹带的颗粒或固体的平均尺寸或直径降低到240wn至280um。[0047]图7更详细地示出了喷嘴阵列330和容纳管340。八个喷嘴安装在圆柱形歧管331上。密封管340是圆柱形的并围绕八个喷嘴。第九可选喷嘴336安装在歧管331的远端上。如上所述，八个喷嘴的末端定位成与容纳管的内表面非常接近1-2mm内），如喷嘴330a和容器壁341所示，以使施加到颗粒上的冲击剪切力最大化，以粉碎和减小颗粒的尺寸。[0048]图8用图表示出了图5-7的调制器组件如何能够使得在0.016英寸406mi的新圆柱形筛220的内表面上具有较大开口的穿孔的现有技术螺旋精制机中加工出来的橙汁的平均固体粒度或直径显著降低。图8中的y轴线是以微米为单位的平均颗粒直径。x轴线是成品果汁占果实重量的百分比。平均颗粒直径或尺寸从540-610M1如起始点351、352和353所示减小至小于240mi如调制后的终点361、362和363所示）。使用具有调制器组件的任何现有技术的精制机可获得相似的粒度或直径，该图表明调制器组件减小了超过60%的粒度。[0049]图9是描述调整和调制设备的部件的流程图。该系统包括：[0050]果汁罐403,具有用于液位控制的压力传感器的一一向HMI人机界面控制模块中的PLC何编程逻辑控制器发送4至20mA信号，果汁如箭头401所示进入罐403。[0051]电磁阀404,用于为内嵌（in-line粒度分析器408对果汁进行取样——来自PLC的4至20mA信号，[0052]用于计量泵管线的果汁样品405，[0053]样本计量泵406，[OOM]进水口407——过滤并以预定的控制速率与经计量的果汁混合，[0055]颗粒分析器408用于监测果汁样品的粒度和对离开果汁调制装置的果汁421的控制。编程以允许连续或间歇地监测果汁样品405、419或423。[0056]电磁阀424用于对参考果汁进行取样——来自PLC的4至20mA信号，[0057]入口温度传感器410——向HMI控制模块中的PLC发送4至20mA信号，[0058]调制器进料泵310;VFD变频驱动器控制泵的速度由来自PLC的4-20mA信号控制。泵的速度被调节以控制流量和压力。[0059]压力传感器412——向HMI控制模块中的PLC发送4至20mA信号，[0060]流量传输器413——向HMI控制模块中的PLC发送4至20mA信号，[0061]流量控制阀414接收来自PLC的4144至20mA电流以控制产品压力，[0062]压力传感器415;——向HMI控制模块中的PLC发送4至20mA信号，[0063]调制器组件300产生背压并对果汁施加剪切力，[0064]调制器后的产品温度传感器417——向HMI控制模块中的PLC发送4到20mA信号，[0065]电磁阀41S，用于为内嵌粒度分析器408对果汁进行取样一一来自PLC的4至20mA信号，[0066]用于计量泵管线419的果汁样品；[0067]粘度计420;——向HMI控制模块中的PLC发送4至20mA信号，粘度计信号用于监测和控制产品粘度。[0068]HMI人机界面控制模块422，包括：C0069]i•用于调制器进料速率栗速控制的变频驱动器VFD;[0070]H•可编程逻辑控制器PLC，其具有根据流量、温度、压力、粘度和或粒度调节栗速和压力调制阀的算法。[0071]iii•图形面板操作员界面）[0072]来自通常配备有筛以去除大小超过800wn的果肉细胞和其他水果组分的螺旋式、桨式或离心式果汁精制机的果汁被栗送通过自动化球阀414达到具有喷嘴的一对果汁调制器300。泵310对控制器422做出响应，是一种变速泵，并具有60至100米每秒的叶轮末端速度和不锈钢喷嘴，以在最大进料压力6〇0psi下将果汁加速至30至80米每秒的速度。优选的栗310分别是用于8或17喷嘴歧管的SundyneP-1000或SundyneP-2500。用于喷嘴阵列330的优选喷嘴是SprayingSystemsCo.Finaljet18HHSS3.6SQ0.06371央寸1.6mm直径的孔）。管状金属容纳壁围绕着喷嘴，其起到通过对着壁进行高速冲击来剪切果肉颗粒的作用。[0073]调制器300还可以包括用于感测和控制离开喷嘴阵列330的果汁中夹带的固体的粘度和粒度的装置。内嵌粘度计420图9感测和监测离开喷嘴阵列330的果汁的粘度，并且颗粒分析器408图9感测并监测离开喷嘴阵列330的果汁中夹带的固体或颗粒的大小。对粘度计420和颗粒分析器408做出响应的控制装置422图9改变可变速度栗装置3〇图9的速度，以实现和保持所需的粘度和果汁中夹带的粒度。在离开果汁调制器之后，果汁通过内嵌粘度计420BrookfieldModelAST-102FTSY115。在进入栗310之前或在离开调制器300之后，使用颗粒分析器408MalvernModelMPS-SEN-ILE5X12-W连续地或间歇地监测果汁。果汁的温度由温度传感器在果汁进入泵310之前，刚好在果汁调制器300之后，并且在内嵌粘度计420处进行监测。刚好在412之前和在415之后监测压力，自动阀414和流量413恰好在自动阀之前被监测。在控制系统中，有四种基本的操作模式来控制粒度和降低粘度，如下所示：[0074]1、粘度设定点。控制泵速度和自动阀门以响应通过内嵌粘度计420检测到的离开调制器300的果汁的粘度来增加或降低产品的粘度[0075]2、调制器压力预设。控制栗速310和自动阀门以保持对调制器的预设压力馈送。[0076]3、进料速率设定点。控制栗速310以根据预设的进料速率保持去往调制器的恒定流量。[0077]4、粒度设定点。控制栗速310以响应由内嵌颗粒分析器408检测到的果汁的颗粒直径来增加或减小产品的粒度。借助于自动电磁阀从泵310的入口或者从调制器300的出口连续地或间歇地对果汁采样。计量泵用于在进入颗粒分析器之前将果汁计量为固定水流量。典型地，进入颗粒分析器的用水对果汁进行的稀释为50份水兑1份果汁，但可以根据果汁的类型和检测到的果汁中颗粒的量而变化25兑1至100兑1。栗速的控制优选地基于来自颗粒分析器的D4,3平均大小值或D90值，但不限于这些特定值中的任一个，并且可以包括D50中值或模式值或算法，涵盖取决于所需果汁特性的值的组合。[0078]如图7所示的调制器300由喷嘴330的阵列组成，其孔径尺寸范围为直径0•1至3mm，优选直径为0.1至1.6mm。喷嘴在容纳管340内排出，其中管的内表面紧邻喷嘴的末端。喷嘴末端到管内表面的优选距离是1mm，但可以是2mm。通过减小悬浮颗粒的尺寸，调制器300降低果汁粘度以及增加柑橘汁的果汁混浊稳定性，如以浊度单位计的增加所示。悬浮颗粒或固体可以包括但不限于，果汁囊泡表皮的碎片，果汁囊泡内部细胞的碎片和细胞器，果汁胶体凝胶颗粒和片段壁碎片。通常将这种悬浮颗粒或固体统称为下沉或底部果肉，因为颗粒的体积通常使用实验室尺寸的离心机在特定“重力（g_f〇rce”、时间和温度条件下测量得到。通常对于没有添加果肉细胞的“成品”果汁产品，基于测试方法的悬浮果肉颗粒的尺寸小于800mi。[0079]内嵌粘度计检测出离开果汁调制器部分时粘度的变化。众所周知，粘度测量受果汁温度和施加于果汁的剪切力的影响。已知橙汁具有“剪切薄化shearthinning”流变学特性，因为随着剪切应力增加，粘度降低，并且随着温度升高，粘度也降低。出于该原因，在控制逻辑中包含一种算法以补偿这些因素。此外，众所周知剪切力会增加果汁的温度，因此在操作期间监测果汁的温度升高温度增量和成品果汁温度很重要，且如果必要的话对操作参数进行适当调整。温度增加过高会对果汁风味和稳定性产生不利影响。[0080]图10A-10B所示的本发明的另一方面是对多叶片食品精制机的改进，如美国专利No.5，651，305中所述，其中可以通过使用热钻金属筛、用于增加果肉固体保留的叶片倾角构造、入口壳体中的螺旋金属带以及用于强制进料和增加输送的不通气的封闭入口构造，将改进的多叶片精制机用作高效柑橘精制机。借助这三个要素，多叶片食品精制机能够通过减少底部果肉、粘度和粒度来实现高柑橘汁产量、提高加工能力和改善果汁质量。通过扩大与果肉干燥快速纤维quickfiber、果汁粒度和其他果汁品质因素有关的操作范围，这种改进减少了回收果汁和果肉细胞所需的精制机和相关设备的数量。这种改进还减少了柑橘加工对环境的影响，如减少设备、减少用水量、减少电能、以及减少废物处理例如通过使用离心机污物排放来实现。[0081]美国专利No.5,651，305中所述的食物精制机如图10所示，其具有上述改进的元件。精制机包括马达506,其具有带轮507,该带轮通过带连接到转子轴5〇8上的带轮509。壳体512支撑通常以520表示的转子。转子520包括具有大约45度螺旋角的入口进料部分510和具有本体叶片504的本体部分，其中叶片螺旋角已经减小到1•5至3•5度之间。本体叶片504优选在转子本体的长度上具有恒定的螺旋角。精制机的本体包括不锈钢支撑结构，该结构可以精确定位保持入口和出口轴承的入口和出口壳体的准确定位，以及允许将圆柱形筛笼准确定位在壳体之间。并入到精制机中的这种改进的优选实施例的元件包括:封闭不通气的紧密配合的盖子501，其具有连接的输入管5〇2,以通过泵装置53〇在压力下通过转子向下旋转向下输送原汁;螺旋金属条带503，连接到入口壳体的内表面，以实现果汁和果肉更加有效地输送到精制机的本体中；以及两个呈半圆柱形的金属筛5〇5,具有有由筛笼支撑的热钻孔如上所述）。如果从精制机的底部514漏出，则果汁被向外推过筛，而果肉从果汁分离，这种果汁从精制机的排出端513排出。[0082]如上所述，改进的多叶片精制机优选地利用金属合金筛，其具有通过热（电子束）钻孔工艺产生的直径为150wn至254wn0.006英寸至0.010英寸）的圆形穿孔，以生产具有薄特征的果汁。_[0083]〇.〇〇8英寸203微米505和0.006英寸（152微米，未在图中示出）的热钻孔筛对于生产低粘度果汁来说非常有用。虽然〇.006英寸到0•010英寸的热钻孔尺寸是生产具有薄特性的柑橘汁的优选尺寸，但是需要生产更高粘度果汁产品时，精制机可以使用典型的0.016英寸406wn至0.024英寸609um的更大尺寸的穿孔来生产的成品果汁产品。除了在筛上的单一尺寸的穿孔，利用热钻工艺，可以在同一个筛上用不同尺寸的穿孔制造筛，以便产生沿着筛轴线的小穿孔到大穿孔的梯度。[0084]在加工柑橘汁的应用中发现，为了实现干果肉排放和高果汁产量，需要减小本体叶片504的节距（图10A。而某些食品的推荐螺旋角为5至10度，取决于液体与固体分离的容易程度，对于柑橘果肉，发现具有1•5至3•5度螺旋角的多叶片转子可有效地从果肉中分离果汁。在使用10度转子的初始测试中，与快速纤维范围从181到183ml的桨式精制机相比，从精制机排出的果肉的快速纤维值的范围为约21〇到22〇ml。这产生了非常高品质的果汁，但是成品果汁产量比桨式精制机低大约甚至远低于螺旋精制机通常实现的果汁产量。已经发现，在身体叶片504的倾角为1•5至3•5度的情况下，当装备有具有0•008英寸203wn穿孔的热钻孔筛时，快速纤维值可以进一步减小至约12〇mL，并且当配备0.016英寸4〇6wn穿孔时，快速纤维值减小至约85mL，导致进一步成品果汁产量分别增加约4%和8%。[0085]对于1.5至3.5度的转子，精制机通常以500至900转分钟rpm的速度运行，取决于进料速度、筛尺寸和所需的果肉干燥度。在果肉需要具有高果汁含量的情况下，例如果肉细胞浓度例如需要处于500-900克每千克范围内，以对果肉进行巴氏杀菌，则转子的速度可以进一步减少。[0086]在加工柑橘汁时，图10A的多叶片精制机的入口部分的陡螺旋构造没有提供将果汁和果肉充分地正向输送到精制机中以克服特定果肉沿转子本体内的叶片504的摩擦和运动。这种限制能够在某些转子速度下保持干果肉排放而实现高果汁产量，由于果肉通过精制机的输送损失并导致果汁和果肉的堆积和精制机的堵塞，所述转子速度是必要的。通过将金属螺旋条带503附接至入口壳体的下半部分并且通过使用容积泵（positivedisplacementpump530通过闭合的入口管502强制给精制机进料来消除果肉堆积的倾向。优选地，入口管502位于进料壳体中，以便将果汁输送到精制机中以与转子520的圆柱形毂hub540相切，如图10B所示，其是能看到精制机入口部分的截面图。通过该进料结构，可以维持取决于筛尺寸的具有快速纤维值85-120ml的一致干果肉排放，并且产力比桨式或螺旋精制机通常达到的高出2至3倍。[0087]己经出于说明和描述的目的呈现了本发明的前述描述，并且不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导，修改和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够在适合于预期的特定用途的各种实施例中最佳地使用本发明。

权利要求：1.一种用于从原汁中除去固体颗粒以生产成品薄汁的相橘原汁精制机，包括，壳体，安装在所述壳体中的圆柱形筛，用于将所述原汁引入所述圆柱形筛的一端的入口结构，第一出口结构，用于接收来自所述圆柱形筛的所述入口结构的所述固体的，第二出口结构，用于接收已经从其中分离出一些所述固体颗粒的所述果汁，构件，用于使所述圆柱形筛内的所述柑橘原汁沿着向外行进方向被推动穿过所述筛，其中所述圆柱形筛由金属片形成，所述金属片具有等于或大于1^6™1的厚度，并且其中所述片具有在其中形成的穿孔阵列，每个所述穿孔延伸穿过所述片，并且具有在所述原汁穿过所述筛的所述行进方向上发散的壁，每个所述穿孔在所述圆柱形筛的内侧上具有小于0.054_2面积的入口孔和在所述圆柱形筛的外表面上的第二较大出口孔，该出口孔面积比所述入口孔的所述面积大20%以上，由此所述发散穿孔防止所述固体颗粒对其造成堵塞，并且由此所述圆柱形筛的厚度足以避免对用于保持均匀圆柱形状的支撑筛的需要，并且其中所述成品薄果汁夹带具有平均粒度小于360wn的固体颗粒。2.如权利要求1所述的精制机，其中所述内表面上的所述穿孔的所述入口孔是圆形的，其直径小于260wn，并且其中所述穿孔具有截头圆锥形状。3.如权利要求2所述的精制机，其中所述发散壁形成1°到5°的角度。4.如权利要求2所述的精制机，其中所述圆柱形筛的所述直径为8英寸（203mm到24英寸610mm〇5.如权利要求1所述的精制机，其中所述内表面上的所述穿孔的所述入口孔具有16〇Wn或更小的直径，并且其中所述成品薄汁夹带平均粒径小于26〇Mi的固体。6.如权利要求1所述的设备，还包括用于监测所述成品果汁的样品中夹带的粒度的颗粒分析装置。7.如权利要求1所述的设备，还包括用于调整所述成品果汁的粘度和夹带平均粒度的成品果汁调制器装置。8.如权利要求7所述的设备，其中所述成品果汁调制器装置包括：能将所述成品果汁加压到6〇〇psi的栗装置，喷嘴阵列，所述成品果汁被所述栗装置以30-80米每秒的速度泵过所述喷嘴阵列，以及围绕所述喷嘴阵列的容纳壁，其中所述壁的表面定位为离所述喷嘴的末端1至2mm的距离，由此所述成品果汁对所述栗装置的内部部分、对所述喷嘴的表面、对所述容纳壁的冲击形成剪切力，从而将夹带在经加工和调制的薄果汁中夹带的颗粒的平均尺寸减小到24〇ym至280ym。9.如权利要求8所述的设备，还包括：传感装置，用于监测离开所述喷嘴的果汁中固体的粒度和粘度。对所述传感装置做出响应的控制装置，用于改变所述泵装置的速度，以保持所述果汁中所需的粘度和夹带的粒度。10.如权利要求1所述的设备，其中用于形成所述圆柱形筛的所述金属合金是不锈钢。11.如权利要求1所述的设备，其中所述圆柱形筛由食品级材料制成。12.如权利要求1所述的设备，其中用于推动所述原汁穿过所述圆柱形筛的所述装置是桨式精制机。13.如权利要求1所述的设备，其中用于推动所述原汁穿过所述圆柱形筛的所述装置是多叶片精制机。14.如权利要求1所述的设备，其中用于推动所述原汁穿过所述圆柱形筛的所述装置是螺旋精制机。15.—种从柑橘原汁中去除固体的方法，其中圆柱形筛具有入口和出口，所述原汁被引入所述入口，所述固体被接收在所述出口中，并且其中所述果汁被向外推动穿过形成在所述圆柱形筛中的穿孔，所述方法包括以下步骤：在用于形成所述圆柱形筛的金属合金片中形成所述穿孔，所述片具有等于或大于1.6mm的厚度。使用聚焦电子束将每个所述穿孔成形为截头圆锥形状，其中每个穿孔具有入口孔和出口孔，所述入口孔在所述金属片的第一侧具有等于或小于260M1的直径，且所述出口孔在所述金属片的第二侧中具有的面积比所述入口孔的面积至少大20%，将所述金属片形成为所述圆柱形筛，所述通道的所述入口孔在所述圆柱形筛内侧，将所述原汁引入所述圆柱形筛的所述入口，将所述原汁向外推动穿过所述圆柱形筛，由此向外经过所述圆柱形筛的所述果汁含有平均粒度小于360mi的夹带固体颗粒，其中所述通道的截头圆锥形状防止所述通道被所述固体堵塞，并且其中，用于形成所述圆柱形筛的所述片的厚度足以避免在将所述固体与所述原汁分离的同时还需要加强筛以支撑和保持所述筛的均匀圆柱形状。16.如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：用可控变速栗装置对所述成品果汁加压，使所述加压果汁以30-80米每秒的速度通过喷嘴阵列，其中所述喷嘴被定位在壳体内部，使所述果汁冲击所述壳体的壁，以在所述果汁中引起剪切力，以将夹带在所述果汁中的颗粒的平均尺寸减小至240wii至280wii。17.如权利要求16所述的方法，其中每个喷嘴的直径为〇.1_到1.6mm。18.如权利要求16所述的方法，其中所述壁定位为距所述喷嘴末端1.〇mm到2.0mm。19.如权利要求16所述的方法，还包括以下步骤：利用传感装置监测离开所述喷嘴的果汁中的固体的粒度和粘度，响应于所感测的粘度和粒度来控制所述栗装置的速度，以保持成品经调制果汁的期望粘度和粒度。20.—种用于调理和调制己经通过精制机处理的柑橘汁中夹带的固体的粒度和粘度的设备，所述精制机利用圆柱形筛，所述圆柱形筛具有导入柑橘原汁的入口、用于接收夹带固体的所述原汁的第一出口、以及用于接收已被向外推动穿过所述圆柱形筛以将所述固体与所述原汁分离的果汁的第二出口，所述设备包括：变速泵装置，对控制器做出相应并且能够在所述果汁中产生高达600psi的压力，喷嘴阵列，所述果汁被以30至80米每秒的平均速度由所述变速栗装置栗送通过所述喷嘴阵列，以及围绕所述喷嘴阵列的容纳壁，其中所述壁的表面定位为距离所述喷嘴末端丨至]!^，由此所述果汁对所述壁、对变速栗装置的内部部分、以及对所述喷嘴的内表面的冲击减小了夹带在所述果汁中的颗粒的平均尺寸。21.如权利要求20所述的装置，还包括：传感装置，用于监测离开所述喷嘴的果汁中夹带的固体的粒度和粘度，以及对所述传感装置做出响应的控制装置，用于改变所述泵装置的速度，以实现和保持夹带在所述果汁中的所需粘度和粒度。22.如权利要求20所述的设备，其中所述精制机是多叶片精制机，其具有闭合的入口和使柑橘原汁进入所述入口中的加压进料部，并具有转子，其中所述转子具有本体叶片，所述本体叶片具有1.5到3.5度之间的减小的螺旋角，由此所述减小的螺旋角增加了所述原汁的停留时间，导致干果肉排出，提高5%的产率，并使得将成品果汁的平均粒度达到240wn至280um〇23.柑橘原汁精制机具有壳体，转子可旋转地支持壳体，围绕所述转子一部分的圆柱形筛，其中所述转子具有转子入口部分和转子本体部分，所述转子入口部分具有以第一螺旋角延伸的多个入口叶片，所述转子本体部分具有以第二螺旋角延伸的多个本体叶片，其特征在于：所述本体叶片具有1•5°到3•5°的螺旋角，所述转子入口部分是封闭的并且具有入口管，泵装置，用于在压力下强制所述原汁向下穿过所述入口管进入所述转子入口部分，由此实现85-120ml快速纤维值的干果肉排出，并且其中所述精制机的结果产力是现有技术精制机的两倍以上。24.如权利要求23所述的精制机，其中螺旋金属带由所述转子入口部分的底部承载，由此所述带有助于保持柑橘原汁的压力，以助于将果汁转移到所述转子本体部分。25.如权利要求23所述的精制机，其中所述转子入口部分具有圆柱形毂，所述转子入口叶片被承载在所述圆柱形毂上，并且其中所述原汁被切向地进料到所述圆柱形毂的表面。

百度查询： 布朗国际有限责任公司 用于柑橘汁加工的方法和设备