一种魔芋切片机及魔芋精粉加工工艺

本发明属于魔芋精粉加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种魔芋切片机及魔芋精粉加工工艺。

背景技术：

魔芋精粉又叫魔芋粉、魔芋胶或魔芋甘露聚糖，是魔芋的块根干燥后经去皮、切片、烘干、粉碎、过筛所得细粉。魔芋精粉主要成分为甘露聚糖和葡萄糖，呈白色或奶油至淡棕黄色粉末，可用作胶凝剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂、成膜剂。魔芋精粉可分散于ph值为4.0～7.0的热水或冷水中并形成高粘度溶液，加热或机械搅拌可提高溶解度。如果在溶液中加中等量的碱，可形成即使强烈加热熔融的热稳定凝胶。魔芋精粉能够有效降低胆固醇、血糖，在医药行业有广泛的应用前景，可用于治疗高血脂、糖尿病、肥胖和便秘等疾病。在魔芋清洗去皮之后需要进行切片处理，魔芋被切片机切成薄片，一般要求魔芋切片厚度均匀，以便后续魔芋片的烘干程度和粉碎程度能够保持一致。魔芋切片需要使用切片机，目前的企业规模生产中使用的魔芋切片机具有一定的自动化程度，但是仍然需要多个操作人员协同切片机进行切片加工，人工使用成本较高，切片加工效率较低。同时，由于魔芋切片后，其内部含有的多酚氧化酶活性很强，因而魔芋片极易发生酶促褐变，而目前并没有相关的切片机对这一问题进行了针对性的解决。因此亟需一种能够提高切片生产效率，解决魔芋在切片之后发酶促褐变问题的切片机。

在魔芋切片之后需要进行烘干、粉碎等一系列工艺流程得到魔芋精粉，魔芋精粉的质量在一定程度上取决于魔芋精粉的粘度。魔芋精粉中的粘度是表观粘度，是魔芋精粉中葡甘聚糖含量、分子量大小和分子结构的集中体现，是评定魔芋精粉质量的首要指标。因此要提高魔芋精粉的产品质量，就需要提高魔芋精粉的粘度。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种魔芋切片机，包括：

底座，其上固定设置有切片壳体，所述切片壳体内部设置有导轨；

切片刀座，其活动设置在所述切片壳体内，且所述切片刀座的上、下表面分别与导轨滑动连接，所述切片刀座上可拆卸设置有多个切片刀；切片腔室，其位于所述切片刀座前方与切片壳体之间；

所述切片刀座的两端分别固定设置有推杆，所述推杆上转动连接有传动杆，所述传动杆一端与推杆转动连接，另一端转动连接有偏心轮，所述偏心轮固定连接有动力单元；

储料箱，其设置在所述切片腔室的上方，所述储料箱内部的宽度与切片腔室的宽度相同，所述储料箱的一端设置有开口；传送带，其设置在所述储料箱开口的一侧，且所述传送带的开口靠近储料箱的开口；

用于储存柠檬酸的储酸罐，其固定设置在所述切片壳体上，所述储酸罐通过输送管道连接有容纳腔，所述输送管道上设置电机泵，所述容纳腔位于切片壳体上端，且容纳腔连通切片壳体内部；半圆槽，其设置在所述容纳腔内，且所述半圆槽两端分别固定设置有转轴，所述转轴与容纳腔为转动连接，其中一个转轴伸出容纳腔外，且连接有步进电机；

用于传送魔芋切片的传送链带，其设置在所述切片腔室的正下方；

所述切片腔室底部转动连接有放料板，所述放料板的底部固定设置有传动座；气缸，其转动设置在所述储料箱的下方，且所述气缸的气杆与传动座之间为转动连接。

优选的是，其中，所述动力单元的结构包括：

支撑座，其上设置有传动电机，所述传动电机的输出轴连接有双轴输出减速器；

所述双轴输出减速器的两个传动输出轴分别与所述偏心轮固定连接。

优选的是，其中，所述储料箱固定设置在支架上，所述气缸转动设置在所述支架上；

所述储料箱底部对称设置有两个转轮，两个转轮之间转动穿设有连接杆，所述连接杆上固定设置有四个卸料板，且相邻两个卸料板之间的夹角为90°，相邻两个卸料板的边缘端部相抵接；

所述连接杆通过滚珠轴承与转轮转动连接；卸料电机，其安装在所述支架上，所述卸料电机的输出轴与连接杆之间设置有减速器；

所述卸料板为倾斜设置，且倾斜方向朝向卸料电机，即卸料板靠近卸料电机的一端高度小于靠近传送带一端的高度。

优选的是，其中，所述切片刀座的前端阵列设置有多个限位片，所述限位片上方和下方分别设置有安装环，且所述安装环与所述切片刀座为一体成型设置；

所述切片刀设置有限位槽，且所述限位片嵌入在限位槽中，所述切片刀两端分别通过螺钉与安装环可拆卸连接。

优选的是，其中，所述切片壳体内固定设置有导向杆，所述切片刀座滑动穿设在导向杆上，所述导向杆上套设有缓冲弹簧，且所述缓冲弹簧一端与切片刀座的表面相抵接，另一端抵接至切片壳体的内壁。

优选的是，其中，所述输送管道连接有多通道分流阀，所述多通道分流阀与容纳腔之间连接有多个旁路管道。

一种魔芋精粉加工工艺，包括以下步骤：

步骤一、将魔芋清洗后去皮，然后将清洗的魔芋放置在传送带上；传送带将魔芋传送至储料箱中，魔芋在储料箱中自动排成一列或被人工摊开为一列，当魔芋排满一列后，卸料电机驱动连接杆和卸料板转动，进行卸料；连接杆和卸料板每转动90°，就将一层魔芋卸料至切片腔室中，然后上一列的魔芋掉落至卸料板表面；

步骤二、启动电机泵，将储酸罐中的柠檬酸抽入半圆槽中，然后步进电机驱动半圆槽转动，将半圆槽的开口转动至朝向切片刀的方向，柠檬酸从半圆槽中倒入切片壳体中，并沿切片刀表面流动；

传动电机动作，通过双轴输出减速器的传动输出轴驱动偏心轮转动，与偏心轮转动连接的传动杆向切片腔室方向推动推杆和切片刀座，使切片刀座上的切片刀对魔芋进行切片操作；切片完成后，切片刀座在传动杆和偏心轮驱动下，运动至初始位置；同时，气缸的气杆缩回，将放料板拉动开启，被切好的魔芋片便掉落至传送链带表面；当上一列切好的魔芋片完全掉落至传送链带后，气缸驱动气杆动作，关闭放料板，随后储料箱中的下一列魔芋随卸料板转动卸料至切片腔室中，切片刀座随偏心轮和传动杆的运动进行下一次的切片操作；如此往复，魔芋切片操作可连续进行；

步骤三、将切片后的魔芋片运送至烘干设备中进行烘干，烘干温度设置为45～70℃，烘干时间为72h；将烘干后的魔芋片使用球磨机进行粉碎处理，粉碎粗细为200～400目，制得魔芋粗粉；

步骤四、将制得的魔芋粗粉与亚硫酸钠按照质量比2000∶1的比例进行混合搅拌，然后将混合粉末中倒入体积分数为30％的乙醇溶液中，混合粉末与乙醇溶液质量比为1∶2；将倒入的混合粉末搅拌为糊状，然后向其中缓慢加入纯净水和硫酸钠溶液，纯净水和硫酸钠质量比为1600比1，制得初等混合糊状溶液；用热水水浴的方法缓慢加热初等糊状溶液，去除其中的二氧化硫气体，加热时间为4～12h，热水的最高温度为80℃；

步骤五、将热水浴后的初等糊状溶液烘干，向其中加入菱粉和卡拉胶，搅拌混合均匀，得到混合胶装物，其中初等糊状溶液、菱粉和卡拉胶的质量比为1200：300：1；

步骤六、使用体积分数为70％的乙醇溶液作为溶剂，配置浓度为6500mg/l的抗坏血酸溶液，将抗坏血酸溶液加入至混合胶状物中，得到精粉溶液；使用体积分数70％的乙醇溶液反复冲洗精粉溶液，然后蒸馏结晶，烘干，使得其含水量小于4％，并再次粉碎后，得到魔芋精粉。

优选的是，其中，所述步骤六的抗坏血酸溶液的配置方法包括：将小苏打、没食子酸、过氧化氢、六偏磷酸钠和异抗坏血酸依次溶解于70％的乙醇溶液中；其中，小苏打质量分数为0.3％，没食子酸的质量组分为0.06％，过氧化氢的质量组分为0.01～0.07％，六偏磷酸钠的质量组分为0.05％，异抗坏血酸的质量组分为0.012％。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)、本发明提供的魔芋切片机通过设置的切片腔室。储料箱和切片刀座，可以对魔芋进行连续切片，切片效率高，并且相比目前对魔芋进行逐个切片的切片机，本发明提供的切片机是将魔芋排布为一列，然后对一整列魔芋同时进行切片，大大提高了魔芋的切片效率，节约了人力成本；通过在储料箱下方设置十字状结构并转动卸料的卸料板，使卸料板的列料与传送带的送料、放料板的放料相配合，保证了魔芋切片的连续稳定进行；

(2)、本发明在切片壳体上设置储酸罐和半圆槽，在切片前将储酸罐的柠檬酸倾倒至切片刀表面，在切片刀将魔芋切片后，柠檬酸能够立即对魔芋片进行护色保护，有效防止了魔芋片的酶促褐变，同时也确保了后续的生产过程中魔芋片不会发生变色，也减少了后续加工中亚硫酸盐的用量，保证了魔芋精粉的产品质量；

(3)、本发明提供的魔芋精粉加工工艺，通过在初等糊状溶液中加入菱粉和卡拉胶，增加了魔芋精粉的粘度，魔芋精粉的产品质量有了明显提升；同时在加工过程中分别使用用亚硫酸钠和抗坏血酸溶液进行两次护色处理，且在第二次护色处理的同时，彻底去除了亚硫酸盐分解的二氧化硫气体，有效降低了魔芋精粉中的硫含量，使得魔芋精粉能够达到食品要求。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本发明提供的魔芋切片机结构示意图；

图2为本发明提供的容纳腔和半圆槽的剖面结构示意图；

图3为本发明提供的卸料板的结构示意图；

图4为本发明提供的切片壳体内部结构示意图；

图5为本发明提供的切片刀和切片刀座的连接结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-5所示：本发明的一种魔芋切片机，包括：

底座1，其上固定设置有切片壳体2，所述切片壳体2内部设置有导轨201；

切片刀座3，其活动设置在所述切片壳体2内，且所述切片刀座3的上、下表面分别与导轨201滑动连接；所述切片刀座3上可拆卸设置有多个切片刀301；切片腔室4，其位于所述切片刀座3前方与切片壳体2之间；

所述切片刀座3的两端分别固定设置有推杆302，所述推杆302上转动连接有传动杆5，所述传动杆5一端与推杆302转动连接，另一端转动连接有偏心轮6，所述偏心轮6固定连接有动力单元；

储料箱7，其设置在所述切片腔室4的上方，所述储料箱7内部的宽度与切片腔室4的宽度相同，所述储料箱7的一端设置有开口71；传送带8，其设置在所述储料箱7开口的一侧，且所述传送带8的开口靠近储料箱7的开口；

用于储存柠檬酸的储酸罐9，其固定设置在所述切片壳体2上，所述储酸罐9通过输送管道10连接有容纳腔11，所述输送管道10上设置电机泵100，所述容纳腔11位于切片壳体2上端，且容纳腔11连通切片壳体2内部；半圆槽12，其设置在所述容纳腔11内，且所述半圆槽12两端分别固定设置有转轴121，所述转轴121与容纳腔11为转动连接，其中一个转轴伸出容纳腔11外，且连接有步进电机13；

用于传送魔芋切片的传送链带14，其设置在所述切片腔室4的正下方；

所述切片腔室4底部转动连接有放料板401，所述放料板401的底部固定设置有传动座402；气缸15，其转动设置在所述储料箱7的下方，且所述气缸15的气杆与传动座402之间为转动连接。

工作原理：将去皮清洗后的魔芋放置在传送带8上，魔芋被传送带8传送至储料箱7中，并在储料箱7中排布为宽度与切片腔室4宽度相同的一列，可以通过人工摊开的方式实现魔芋在储料箱7中的成列排布；排布为一列的魔芋从储料箱7中掉入到切片腔室4中，随后启动动力单元，动力单元驱动偏心轮6转动，使得传动杆5将推杆302和切片刀座3向切片腔室4的方向推动，对魔芋进行切片操作；魔芋切片完成后，切片刀座3在动力单元驱动下向初始位置方向滑动。随后气缸15启动，气缸15的气杆拉动打开放料板401，切片腔室4中的魔芋片便掉落至传送链带14上，然后被传送链带14传送到下一个处理流程中。当切片腔室中的魔芋片全部掉落到传送链带14上时，气缸15驱动气杆关闭放料板401，储料箱7中下一批待切片的魔芋随即掉落到切片腔室4中，切片刀座3被动力单元驱动以进行下一次的切片操作，这样切片流程可连续进行。在切片刀301经过容纳腔11的正下方时，步进电机13驱动半圆槽12转动，半圆槽12中的柠檬酸便倒入到切片刀301表面，这样切片刀301每次对魔芋进行切片时，由于切片刀301表面有柠檬酸，切片刀301在切开魔芋的同时，魔芋片表面也会覆盖一层柠檬酸，柠檬酸对魔芋片具有护色作用，从而在随后的工艺流程中可以有效抑制魔芋片酶促褐变的发生，半圆槽12中的柠檬酸由电机泵100从储酸罐9中抽入，相比直接通过电机泵100将柠檬酸抽向切片刀301表面的方式，本发明中通过设置半圆槽12，使得柠檬酸在倾倒前，在半圆槽12中聚集一定的量，便于柠檬酸的集中倾倒，使得每次倒入到切片刀301表面的柠檬酸量更大，并且这种设置使得每个切片刀301的表面均能够覆盖柠檬酸，柠檬酸在倾倒范围内的分布更为均匀。其中，为了保证不浪费柠檬酸以及便于后续柠檬酸的收集，应当保证半圆槽12向切片刀301表面倾倒一次柠檬酸，切片刀301可以完成至少10次的魔芋切片操作。储料箱和7切片腔室4以及切片刀座3相结合，增加了可以同时切片的魔芋数量，即切片刀301每次都是对排布为一整列的魔芋进行切片，因而这种设置提高了魔芋切片的生产效率。

在上述技术方案中，所述动力单元的结构包括：

支撑座16，其上设置有传动电机17，所述传动电机17的输出轴连接有双轴输出减速器18；

所述双轴输出减速器18的两个传动输出轴181分别与所述偏心轮6固定连接。传动电机17的转动，经过双轴输出减速器18的减速后，双轴输出减速器18分别驱动其两侧的偏心轮6转动，这种设置使得切片刀座3由两个传动杆5同时推动，且两个传动杆5的推动步调一致，使得切片刀座3在切片运动过程中的稳定性更高。

在上述技术方案中，所述储料箱7固定设置在支架72上，所述气缸15转动设置在所述支架72上；

所述储料箱7底部对称设置有两个转轮73，两个转轮73之间转动穿设有连接杆74，所述连接杆74上固定设置有四个卸料板75，且相邻两个卸料板75之间的夹角为90°，相邻两个卸料板75的边缘端部相抵接；

所述连接杆74通过滚珠轴承76与转轮73转动连接；卸料电机19，其安装在所述支架72上，所述卸料电机19的输出轴与连接杆74之间设置有减速器20；

所述卸料板75为倾斜设置，且倾斜方向朝向卸料电机19，即卸料板75靠近卸料电机19的一端高度低于靠近传送带8一端的高度。这种设置实现了魔芋分批次卸料至切片腔室过程的连续性，连接杆74在卸料电机19驱动下每转动90°完成一次卸料，且卸料的速度可以根据切片腔室4中的切片速度进行调节，当一批魔芋掉落到切片腔室4中后，下一批魔芋随即掉落到下一个卸料板75表面，倾斜设置的卸料板75使得掉落到卸料板75表面的魔芋可以在卸料板75表面滚动，从而给后续掉落的魔芋腾出了空间，在不需要人力摊开操作的情况下，魔芋在卸料板75表面自动排成一列。

在上述技术方案中，所述切片刀座3的前端阵列设置有多个限位片303，所述限位片303上方和下方分别设置有安装环304，且所述安装环304与所述切片刀座3为一体成型设置；

所述切片刀301设置有限位槽3011，且所述限位片303嵌入在限位槽3011中，所述切片刀301两端分别通过螺钉与安装环304可拆卸连接。切片刀301通过这种方式与切片刀座3实现了可拆卸的连接，便于根据魔芋片切片厚度需要调节切片刀301的安装间距；限位片303与限位槽3011相配合，用于对切片刀301进行限位，防止切片刀301在切片过程中绕螺钉中心发生转动。

在上述技术方案中，所述切片壳体2内固定设置有导向杆21，所述切片刀座3滑动穿设在导向杆21上，所述导向杆21上套设有缓冲弹簧22，且所述缓冲弹簧22一端与切片刀座3的表面相抵接，另一端抵接至切片壳体2的内壁。导向杆21用于对切片刀座3的运动进行导向，提高切片刀座3运动的稳定性，同时在导向杆21上套设缓冲弹簧22，缓冲弹簧22对切片刀座3的运动具有缓冲作用，确保切片刀座3运动的稳定性更高。

在上述技术方案中，所述输送管道10连接有多通道分流阀23，所述多通道分流阀23与容纳腔11之间连接有多个旁路管道24。

一种魔芋精粉加工工艺，包括以下步骤：

步骤一、将魔芋清洗后去皮，然后将清洗的魔芋放置在传送带8上；传送带8将魔芋传送至储料箱7中，魔芋在储料箱7中自动排成一列或被人工摊开为一列，当魔芋排满一列后，卸料电机19驱动连接杆74和卸料板75转动，进行卸料；连接杆74和卸料板75每转动90°，就将一列魔芋卸料至切片腔室4中，然后上一列的魔芋掉落至下一个卸料板75表面；

步骤二、启动电机泵100，将储酸罐9中的柠檬酸抽入半圆槽12中，然后步进电机13驱动半圆槽12转动，将半圆槽12的开口转动至朝向切片刀301的方向，柠檬酸从半圆槽12中倒入切片壳体2中，并沿切片刀表面向下流动；

传动电机17动作，通过双轴输出减速器18的传动输出轴181驱动偏心轮6转动，与偏心轮6转动连接的传动杆5向切片腔室4方向推动推杆302和切片刀座3，使切片刀座3上的切片刀301对魔芋进行切片操作；切片完成后，切片刀座3在传动杆5和偏心轮6驱动下，运动至初始位置；同时，气缸15的气杆缩回，将放料板401拉动打开，被切好的魔芋片便掉落至传送链带14表面；当上一列切好的魔芋片完全掉落至传送链带14后，气缸15驱动气杆动作，关闭放料板401，随后储料箱7中的下一列魔芋随卸料板75转动卸料至切片腔室4中，切片刀座3随偏心轮6和传动杆5的运动进行下一次的切片操作；如此往复，魔芋切片操作可连续进行；

步骤三、将切片后的魔芋片运送至烘干设备中进行烘干，烘干温度设置为45～70℃，烘干时间为72h；将烘干后的魔芋片使用球磨机进行粉碎处理，粉碎粗细为200～400目，制得魔芋粗粉；

步骤四、将制得的魔芋粗粉与亚硫酸钠按照质量比2000∶1的比例进行混合搅拌，然后将混合粉末中倒入体积分数为30％的乙醇溶液中，混合粉末与乙醇溶液质量比为1∶2；将倒入的混合粉末搅拌为糊状，然后向其中缓慢加入纯净水和硫酸钠溶液，纯净水和硫酸钠质量比为1600比1，制得初等混合糊状溶液；用热水水浴的方法缓慢加热初等糊状溶液，去除其中的二氧化硫气体，加热时间为4～12h，热水的最高温度为80℃；

步骤五、将热水浴后的初等糊状溶液烘干，向其中加入菱粉和卡拉胶，搅拌混合均匀，得到混合胶装物，其中初等糊状溶液、菱粉和卡拉胶的质量比为1200：300：1；

步骤六、使用体积分数为70％的乙醇溶液作为溶剂，配置浓度为6500mg/l的抗坏血酸溶液，将抗坏血酸溶液加入至混合胶状物中，得到精粉溶液；使用体积分数70％的乙醇溶液反复冲洗精粉溶液，然后蒸馏结晶，烘干，使得其含水量小于4％，并再次粉碎后，得到魔芋精粉。

在上述技术方案中，所述步骤六的抗坏血酸溶液的配置方法包括：将小苏打、没食子酸、过氧化氢、六偏磷酸钠和异抗坏血酸依次溶解于70％的乙醇溶液中；其中，小苏打质量分数为0.3％，没食子酸的质量组分为0.06％，过氧化氢的质量组分为0.01～0.07％，六偏磷酸钠的质量组分为0.05％，异抗坏血酸的质量组分为0.012％。加入过氧化氢在对混合胶状物进行护色的同时，也可以氧化混合胶状物中未彻底去除的亚硫酸盐和亚硫酸，因而可以彻底去除其中的二氧化硫和亚硫酸，通过乙醇溶液反复冲洗再去除不溶于乙醇的硫酸钠，得到魔芋精粉。卡拉胶和菱粉用于增强魔芋精粉的粘度，提高魔芋精粉的产品质量。亚硫酸钠用于抑制魔芋粗粉的酶促褐变，同时通过热水浴加热的方式可去除生成的二氧化硫气体。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。