CN115918923A 审中 一种香榧酶法脱蒲设备及其加工工艺
技术领域 [0001]本发明涉及香榧加工设备领域,特别是一种香榧酶法脱蒲设备及其加工工艺。 背景技术 [0002]香榧假种皮开裂不仅是种子成熟采摘的重要标志,也是种子顺利去皮加工的必要条件。香榧种仁加工需要去除假种皮,对此设计人员研发了一款香榧的去皮机,例如授权公告号为CN208403170U的中国实用新型专利,公开了一种高效的香榧去皮机,包括第一去皮筒,第一去皮筒内部设有第一去皮辊,第一去皮辊表面均匀设有若干个第一刀片,第一去皮筒内表面上均匀设有若干个第二刀片,第一刀片和第二刀片之间距离等于或略小于待去皮香榧直径,第一去皮辊左端设有第一旋转轴,第一去皮筒下端设有第二去皮筒,第二去皮筒内部设有第二去皮辊,第二去皮辊表面均匀设有若干个第三刀片,第二去皮筒内表面均匀设有若干个第四刀片,第三刀片和第四刀片之间距离等于或略大于香榧直径,第二去皮辊左端设有第二旋转轴,第二旋转轴右端设有驱动电机,第一旋转轴和第二旋转轴通过皮带连接。该类去皮装置中,设置两侧带有刀片的去皮筒,香榧种实经过两侧的去皮筒,香榧种实表面的种皮陪切开,之后再经过一侧切割,起到完全去除种皮的效果,但是该类装置主要采用机械式结构切开香榧表面的种皮,但是该类物理方式脱蒲并不能完全去除香榧种实表面的种皮,仍有一定的残留,去皮效果并不佳,影响后续酶法脱蒲效果。 发明内容 [0003]本发明的目的在于,提供一种香榧酶法脱蒲设备及其加工工艺。本发明能够对香榧种实表面的种皮进行有效去除,提升去皮效果。 [0004]本发明的技术方案:一种香榧酶法脱蒲设备,包括设置的多根支架,所述的支架上设有酶解罐,酶解罐上端设有上封头,上封头上部设有搅拌电机支架,搅拌电机支架上设有搅拌电机,搅拌电机的伸出端向下延伸连接有设置在酶解罐内的搅拌轴体,上封头上设有进料口和进液口,进料口上设有压盖,酶解罐的底部设有带有封盖的出料口;所述的酶解罐一侧设有切料支架,切料支架上设有振动盘,振动盘的出料端设有排料管,所述的切料支架上且靠近排料管的下方设有切种皮机构,切种皮机构的出料部设有落料管,落料管设置在切料支架内且端部连接有伸缩软管,伸缩软管对应进料口;所述的出料口下方设有分离料箱,分离料箱的一侧连接有酶液过滤装置,酶液过滤装置经管路与酶解罐相连接。 [0005]上述的香榧酶法脱蒲设备中,所述切种皮机构包括设置在切料支架上的转动盘架,转动盘架上设有转动电机,转动电机的上伸出端设有转动盘,转动盘上按照一定角度均匀设有多个切剥组件,切剥组件上端设有扎点组件,所述的转动盘上且位于扎点组件的上方设有定位组件,定位组件与排料管相配合,落料管与切剥组件内的通道口相配合连通;所述的转动盘架一侧设有气缸支架,气缸支架上端设有推力气缸,推力气缸的伸出杆端部连接有助推头,助推头与定位组件内的通道口相配合。 [0006]前述的香榧酶法脱蒲设备中,所述的切剥组件包括设置在转动盘上的剥料管,剥料管的侧部设有多个通槽,通槽内设有切刀,切刀的刀刃朝向剥料管内设置。 [0007]前述的香榧酶法脱蒲设备中,所述的扎点组件包括设置在转动盘上的往复电机支架,往复电机支架上设有往复电机,往复电机的伸出端设有齿轮,所述切剥组件上端设有主体盘,主体盘内设有多个穿扎刀,穿扎刀的一端设有齿块,穿扎刀的另一端设有尖刺端,主体盘的内侧壁上设有内齿槽,内齿槽与齿块相配合,主体盘中心设有扎刺通道;所述的主体盘上端设有齿形盘,齿形盘侧部的齿与齿轮相啮合,齿形盘中心部设有转齿,转齿经齿形结构与齿块相连接。 [0008]前述的香榧酶法脱蒲设备中,所述定位组件包括设置在转动盘上的L型架,L型架的一端设有定位管,定位管内设有定位环,定位管内且位于定位环的下方对称设有弹性卡板。 [0009]前述的香榧酶法脱蒲设备中,所述的分离料箱包括设置在酶解罐的箱体,箱体的一侧设有倾斜料道,倾斜料管与出料口相对应,箱体内设有过滤网板。 [0010]前述的香榧酶法脱蒲设备中,所述的通槽外侧开口处设有调节孔板,调节孔板上设有多个调节孔,切刀经螺栓与调节孔板上的调节孔相连接。 [0011]实现前述的香榧酶法脱蒲设备的加工工艺,具体步骤如下: [0012]S1:首先对香榧假种皮预处理,将香榧种实倒入振动盘中,通过振动盘的整齐排列,香榧种实落在切种皮机构内,经过切种皮机构相香榧种实表面被切开,切口深度在3-4毫米之间,拉出伸缩软管对准酶解罐上端的进料口,种皮与香榧种子经过落料管和伸缩软管落在酶解罐内; [0013]S2:通过进液管往酶解罐内通入酶液,启动搅拌电机,搅拌电机带动搅拌轴件转动,将香榧种实与酶液混合,酶液与去掉种皮的香榧种实表面充分接触,酶液与香榧种实表面的种皮残产生化学反应,从而去除种皮; [0014]S3:酶解完成后,打开酶解罐底部的出料口,香榧种实和酶液流向分离料箱内,通过人工的挑选,筛选出合格的香榧种子,种壳表面有粘连残留,在用酶液处理,获得光滑的香榧种子,酶液经过酶液过滤装置的处理,可再重复使用。 [0015]前述的香榧酶法脱蒲工艺中,所述酶液的pH为3.98,酶液的温度为34.81℃,酶液的浓度为27.71%。 [0016]前述的香榧酶法脱蒲工艺中,所述酶液包括果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶,所述果胶酶、纤维素酶以及半纤维素酶的成分比例为3.5:3:1。 [0017]与现有技术相比,本发明具有以下的优点: [0018]1、本发明中,首先对香榧假种皮预处理,将香榧种实倒入振动盘中,通过振动盘的整齐排列,香榧种实落在切种皮机构内,经过切种皮机构相香榧种实表面被切开,在进行初步预处理将香榧种实表面的皮切开,此时的香榧种实表面仍然有种皮的残留,将香榧种实倒入酶解罐内,在酶解罐内通入酶液,启动搅拌电机,搅拌电机带动搅拌轴件转动,叫香榧种实与酶液混合,酶液与去掉种皮的香榧种实表面充分接触,酶液与香榧种实表面的种皮残产生化学反应,从而去除种皮;通过酶制剂与香榧种实的表面的种皮发生化学反应,使得种皮的细胞壁结构和组织发生变化,香榧种实表面的绿色种皮掉落,获得光滑的种仁,大大提升去皮效果。 [0019]2、在切剥组件切开种皮时,香榧种实架在切刀上,移开推力气缸下端的助推头推动种实向下移动,经过切刀的切割,种皮被有效切开,方便快捷。 [0020]3、在扎点组件中,通过齿轮带动齿形盘转动,齿形盘内的转齿与穿扎刀的齿块啮合,带动多个穿扎刀实现联动,穿扎刀在种皮的下端部外侧扎上扎孔,以便于后续切割时更加地方便顺畅。 [0021]4、定位组件中,香榧种实从振动盘落在定位管内,由于香榧种实呈椭圆状,种实的最大直径处会卡在两侧的弹性卡板内,方便扎点组件对香榧种实的末端进行扎刺。 附图说明 [0022]图1为本发明的结构示意图; [0023]图2为搅拌组件的示意图; [0024]图3为转动盘的示意图; [0025]图4为切剥组件的示意图; [0026]图5为扎点组件的示意图; [0027]图6为穿扎刀的示意图; [0028]图7为转齿的示意图; [0029]图8为定位组件的示意图; [0030]图9为香榧种实的预处理过程示意图; [0031]图10为不同切口深度及方式对酶法去除假种皮的影响效果; [0032]图11为不同切口方向对酶法去除假种皮的影响效果; [0033]图12为不同助渗剂对酶法去除假种皮的影响效果; [0034]图13为各反应酶的最适作用pH测定; [0035]图14为各反应酶的最适作用温度测定; [0036]图15为酶浓度、酶液比和液料比测; [0037]图16为不同脱蜡的处理方式; [0038]图17为香榧去皮效果感官评价评分标准; [0039]图18为不同切口方式的香榧酶法的去皮效果感官评价。 [0040]附图中的标记说明:1-支架,2-酶解罐,3-上封头,4-搅拌电机支架,5-搅拌电机,6-搅拌轴体,7-进料口,8-进液口,9-压盖,10-出料口,11-切料支架,12-振动盘,13-排料管,14-切种皮机构,15-落料管,16-伸缩软管,17-分离料箱,18-酶液过滤装置,19-转动盘架,20-转动电机,21-转动盘,22-切剥组件,23-扎点组件,24-定位组件,25-气缸支架,26-推力气缸,27-助推头,221-剥料管,222-通槽,223-切刀,224-调节孔板,225-调节孔,231-往复电机支架,232-往复电机,233-齿轮,234-主体盘,235-穿扎刀,236-齿块,237-尖刺端,238-内齿槽,239-扎刺通道,240-齿形盘,241-转齿,30-L型架,31-定位管,32-定位环,33-弹性卡板,171-箱体,172-倾斜料管,173-过滤网板。 具体实施方式 [0041]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明限制的依据。 [0042]实施例:一种香榧酶法脱蒲设备,包括设置的多根支架1,所述的支架1上设有酶解罐2,如附图1所示,酶解罐2上端设有上封头3,上封头3上部设有搅拌电机支架4,搅拌电机支架4上设有搅拌电机5,搅拌电机5的伸出端向下延伸连接有设置在酶解罐2内的搅拌轴体6,如图2所示,上封头3上设有进料口7和进液口8,进料口7上设有压盖9,在搅拌时,压盖会封闭进料口,酶解罐2的底部设有带有封盖的出料口10;所述的酶解罐2一侧设有切料支架11,切料支架11上设有振动盘12,振动盘12的出料端设有排料管13,在振动盘的带动下香榧种实会被有效排列进入到排料管内,排料管的端部为弯曲状,香榧种实通过排料管向下落出,所述的切料支架11上且靠近排料管13的下方设有切种皮机构14,切种皮机构14的出料部设有落料管15,落料管15设置在切料支架11内且端部连接有伸缩软管16,伸缩软管16对应进料口7,需要对酶解罐进料时,拉出伸缩软管,管口对准进料口,不需要进料时,回缩软管;所述的出料口10下方设有分离料箱17,分离料箱17的一侧连接有酶液过滤装置18,酶液过滤装置18经管路与酶解罐2相连接,酶液过滤装置的管道内设有滤芯,能够过滤掉酶液中的杂质,之后酶液进入至箱体内,工作人员对箱体内的酶液进行重新的配比,完成配比后的酶液能够再次利用;由于香榧假种皮外有一层蜡质,导致酶液很难渗透进去,现有物理法和化学助渗法,不同切口方式下酶法去除假种皮的效果存在差异,相比穿孔方式,纵切方式的去皮效果更好,这主要是由于纵切有利于酶液的渗入,便于作用于分解假种皮的内部组织结构,一般采用切入3-4毫米物理方式,化学方式采用60%乙醇加蔗糖脂肪酸酯的方式。 [0043]所述切种皮机构14包括设置在切料支架11上的转动盘架19,转动盘架19上设有转动电机20,如图39所示,转动电机20的上伸出端设有转动盘21,转动盘21上按照一定角度均匀设有多个切剥组件22,切剥组件22上端设有扎点组件23,所述的转动盘21上且位于扎点组件23的上方设有定位组件24,定位组件24与排料管13相配合,落料管13与切剥组件22内的通道口相配合连通,排料管的管径较大,物料能够顺利向下落出;所述的转动盘架19一侧设有气缸支架25,气缸支架25上端设有推力气缸26,推力气缸26的伸出杆端部连接有助推头27,助推头27与定位组件24内的通道口相配合。香榧种实落在定位组件内,转动电机转动一个单位,一个单位为程序设定一个转动角度,转动盘转动一个单位,扎点组件对香榧种实的末端进行穿刺,在种皮上留下穿孔,之后转动电机再次转动一个单位,切剥组件与落料管相重合,之后推力气缸启动,将香榧种实推入切剥组件内,推力气缸回缩一段距离,等香榧种实放置好后,推力气缸再次伸出,推动香榧种实向下移动,种皮被切开,之后落入落料管内。 [0044]所述的切剥组件22包括设置在转动盘21上的剥料管221,剥料管221的侧部设有多个通槽222,通槽222内设有切刀223,如图4所示,切刀223的刀刃朝向剥料管221内设置。香榧种实架设在多个刀片之间,在推力气缸的助推头的带动下向下,香榧种实经过切刀的切割,表面种皮被划开,所述的通槽222外侧开口处设有调节孔板224,调节孔板224上设有多个调节孔225,切刀223经螺栓与调节孔板224上的调节孔225相连接。能够调节切刀之间的位置,从而调节切刀组合在一起形成的通过直径。 [0045]所述的扎点组件23包括设置在转动盘21上的往复电机支架231,如图56所示,往复电机支架231上设有往复电机232,往复电机232的伸出端设有齿轮233,所述切剥组件22上端设有主体盘234,主体盘234内设有多个穿扎刀235,穿扎刀235的一端设有齿块236,穿扎刀235的另一端设有尖刺端237,主体盘234的内侧壁上设有内齿槽238,内齿槽238与齿块236相配合,主体盘234中心设有扎刺通道239;所述的主体盘234上端设有齿形盘240,齿形盘240侧部的齿与齿轮233相啮合,齿形盘240中心部设有转齿241,如图7所示,转齿241经齿形结构与齿块236相连接。通过齿轮带动齿形盘转动,齿形盘内的转齿与穿扎刀的齿块啮合,带动多个穿扎刀实现联动,穿扎刀在种皮的下端部外侧扎上扎孔,以便于后续切割时更加地方便顺畅。往复电机会顺时针和逆时针转动,多个穿扎刀实现联动,尖刺端向扎刺通道的中心聚拢,对香榧种实的末端进行扎刺。 [0046]所述定位组件24包括设置在转动盘21上的L型架30,如图8所示,L型架30的一端设有定位管31,定位管31内设有定位环32,定位管31内且位于定位环32的下方对称设有弹性卡板33。定位组件中,香榧种实从振动盘落在定位管内,由于香榧种实呈椭圆状,种实的最大直径处会卡在两侧的弹性卡板内,方便扎点组件对香榧种实的末端进行扎刺;在香榧种实落向剥料管内时,推力气缸的伸出端连接助推头推动香榧种实向下滑动,助推头在回缩复位时能够顺利通过两侧弹性卡板初始状态下的中间通道。 [0047]所述的分离料箱17包括设置在酶解罐2的箱体171,箱体171的一侧设有倾斜料道172,倾斜料管172与出料口10相对应,箱体171内设有过滤网板173。香榧种仁和种皮留在过滤网板上,酶液流向箱体的底部。 [0048]实现所述的香榧酶法脱蒲设备的工艺,具体步骤如下: [0049]S1:首先对香榧假种皮预处理,将香榧种实倒入振动盘中,通过振动盘的整齐排列,香榧种实落在切种皮机构内,经过切种皮机构相香榧种实表面被切开,切口深度在3-4毫米之间,拉出伸缩软管对准酶解罐上端的进料口,种皮与香榧种子经过落料管和伸缩软管落在酶解罐内;S2:通过进液管往酶解罐内通入酶液,所述酶液的pH为3.98,酶液的温度为34.81℃,酶液的浓度为27.71%,酶液包括果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶,所述果胶酶、纤维素酶以及半纤维素酶的成分比例为3.5:3:1;启动搅拌电机,搅拌电机带动搅拌轴件转动,将香榧种实与酶液混合,酶液与去掉种皮的香榧种实表面充分接触,酶液与香榧种实表面的种皮残产生化学反应,从而去除种皮;S3:酶解完成后,打开酶解罐底部的出料口,香榧种实和酶液流向分离料箱内,通过人工的挑选,筛选出合格的香榧种子,种壳表面有粘连残留,在用酶液处理,获得光滑的香榧种子,酶液经过酶液过滤装置的处理,可再重复使用。 [0050]如附图13所示,为酶液中各种反应酶在不同环境下pH值情况,果胶酶在pH值约为3.5时活性最好,纤维素酶在pH值约为4.5时活性最好,半纤维素酶在pH值约为4时活性最好,综合三个数值,可以得出酶液的最适宜pH值约为4左右。附图14为各个反应酶在不同温度下的活性表现,附图15为不同酶液浓度情况下酶液的表现情况,不同酶液比例的表现情况以及不同料液比的表现情况。 [0051]由于香榧假种皮外有一层蜡质,导致酶液很难渗透进去,一般还需要对香榧进行脱蜡处理。现有的方式是采用脱蜡剂的化学方法,或者对香榧种皮切割开的物理方法,通过切割种皮的方式使得酶液更好地渗入;如图16所示,为不同脱蜡的处理方式,表中可以清楚的了解到,第一列为对香榧种皮进行不同方式的切割,第二列和第三列为各种不同的化学药剂,各种不同化学药剂中的主要化学成分。如图17所示,为了更好对去皮效果进行判断,该表为香榧去皮效果感官评价评分标准,对种皮去除度制定的评分标准,使得操作人员可以对照这个标准评判每一颗香榧;如图18所示,该表为不同切口方式的香榧酶法的去皮效果感官评价,由表可知,不同切口方式下酶法去除假种皮的效果存在差异,相比穿孔方式,纵切方式的去皮效果更好,这主要是由于纵切有利于酶液的渗入,便于作用于分解假种皮的内部组织结构。如附图10所示,展示了不同切口深度及方式对酶法去除假种皮的影响效果,a为表面切口1-2mm,b为深入切口3-4mm,c为穿孔方式;如附图11所示,展示了不同切口方向对酶法去除假种皮的影响效果,a为对种皮的中间切四刀,b为从头到尾切四刀。如附图12所示,图中展示了不同助渗剂对酶法去除假种皮的影响效果,实验条件为:在37℃下浸泡20min助渗剂+30min酶液,可以看出,使用60%乙醇的助渗剂相比于其他的助渗剂效果最好。
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