槟榔气爆软化工艺及装置的制作方法

本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种槟榔气爆软化工艺及装置。

背景技术：

槟榔，性味温辛、无毒，有杀虫、破积、下气、行水等多种功效。槟榔果实中含有多种人体所需的营养元素和有益物质，如有机酸、氨基酸、脂肪、槟榔油、生物碱、儿茶素、胆碱等成分，因此又可以称为纯天然植物口香糖。槟榔壳具有驱虫、抑菌、消积、健胃、抗动脉粥样硬化的功效，适当嚼食槟榔壳有益身体健康。

槟榔壳，质地坚硬，食用不方便。如果槟榔加工后纤维过硬，则会刺激食用者的口腔黏膜，不利口腔健康，因此加工成食品前需要对其坚硬的纤维组织进行软化。此外，对槟榔纤维组织进行软化有利于槟榔壳中有效成分溶出，可以提高其有效成分被人体的利用率。常见的软化槟榔的方法有以下几种：

(1)酶解法是指利用纤维素酶来水解软化槟榔壳，通过高压—酶解作用降低纤维组织的紧密度，使槟榔壳纤维组织在酶的作用下发生水解，从而达到软化的目的。其缺点是，由于纤维素酶的酶解反应需要特定的温度、ph值及较长的酶解时间，所以酶解法生产工艺复杂，操作起来比较麻烦，且会造成槟榔表面及切口起毛，影响成品品质。

(2)传统物理法是指如水浸泡法、蒸润法等传统的软化方法。这些方法会使制得的成品较硬，影响槟榔的风味和口感，造成槟榔中的有效成分损失，且难将槟榔原籽中的内生菌杀死，从而引发槟榔产品发生霉变。

(3)化学法是指用氢氧化钠溶液处理槟榔，使槟榔纤维中羟基结合力变弱，结合和保持水分的能力增加，硬度变小，槟榔松软，柔韧性增加，抗粉碎度增大。不足之处是化学法不仅会对环境造成污染，还会使槟榔果中残留化学物质，威胁消者的健康。

上述软化槟榔纤维组织的方法均存在不足之处，一定程度上制约了槟榔加工产业的发展。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种槟榔气爆软化方法及装置，其目的是为了采用物理方法实现槟榔快速软化，达到软化效果好且健康环保。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种槟榔气爆软化装置，包括软化罐a和真空系统，所述软化罐a分别与真空系统之间由真空管道连通；所述真空系统包括真空泵和缓冲罐，所述真空泵与缓冲罐由真空管道连通；所述软化罐a包括舱门和罐体，所述舱门与罐体的连接处设有安全联锁和密封装置；

所述罐体底部设有排污阀口、排污阀和疏水阀；所述罐体底部还设有蒸汽阀口，所述蒸汽阀口与蒸汽入口连通的管道上还设有蒸汽阀；所述罐体中部设有温度变送器；所述罐体顶部设有真空阀口，所述真空阀口与真空系统连通的管道上还设有真空阀；所述罐体顶部还设有压力变送器、安全阀、泄压阀以及排空阀，所述排空阀的口径大小决定泄压时间；

所述罐体还包括设置在其外侧的plc控制器，所述plc控制器与真空系统、真空阀以及压力变送器连接，根据压力变送器得到的压力情况，控制真空系统和真空阀的工作状态，用于实现软化罐a的真空保压；所述plc控制器还与蒸汽阀、泄压阀以及温度变送器连接，根据压力变送器和温度变送器得到的压力与温度情况，控制蒸汽阀和泄压阀的工作状态，用于实现软化罐a的保温保压；所述plc控制器还与排空阀连接，根据预设泄压时间，控制排空阀的工作状态，用于完成软化罐a的瞬时泄压；所述plc控制器还与排污阀连接，控制排污阀的工作状态，用于排尽软化罐a内的污水。

优选地，上述槟榔气爆软化装置还包括与软化罐a对称设置的软化罐b，软化罐b与所述真空系统由真空管道连通。

优选地，所述软化罐b与软化罐a结构相同。

优选地，所述真空系统还包括冷却水箱，所述冷却水箱与真空泵由冷却水管连通。

本发明还提供一种槟榔气爆软化方法，包括如下步骤：

1)将槟榔原籽在清水中浸泡2～8小时，将浸泡过后的槟榔籽投入软化罐a中；

2)对装有槟榔籽的软化罐a抽真空，使软化罐a内压力保持在-0.09～-0.05mpa；

其中，保持时间为4min以上；

3)向软化罐a内通入高温蒸汽，使软化罐a内温度保持在120～135℃，压力保持在0.2～0.35mpa；

其中，保持时间为3min以上；

4)在1～5秒时间内使软化罐a快速放气至常压，即完成槟榔籽软化。

优选地，软化罐b与软化罐a交替完成步骤1)～步骤4)所述步骤。

优选地，步骤1)中浸泡后的槟榔籽的含水量在26～34％。

优选地，步骤2)～步骤4)所述步骤均由plc控制器控制完成。

先对盛有槟榔籽的软化罐进行抽真空，然后通入高温蒸汽进行加温加压，温度升至120℃以上，压力升至0.2mpa以上。由于软化罐内依旧处于高压状态，槟榔籽内所含水分升温到120℃以上，所以所含水分并不沸腾，高温水分被锁在槟榔籽内。紧接着，保温保压一段时间后瞬时释放压力，软化罐内压力瞬间恢复到常压，槟榔籽内120℃以上的水分剧烈沸腾，瞬时汽化，使槟榔籽的纤维组织膨化疏松，达到软化槟榔籽的效果。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供的槟榔气爆软化装置操作方便，可利用软化罐a与软化罐b循环操作，有效提升了软化效率、降低了成本。

使用本发明提供的软化槟榔的方法软化的槟榔质量稳定、均匀，容易控制。在本发明的工艺过程中，槟榔籽经过了高温高压处理，槟榔蓬松，分层明显，无声涩味。

本发明提供的方法省略了原制造工艺中的煮籽的工序，从而减少水耗和能耗，减少了污水排放，对环境有利。槟榔籽浸泡过程中无化学添加物，有利身体健康。

下表是本发明与其他软化槟榔方法效果对比。

综上所述，利用本发明技术方案软化槟榔，不但产品质量有很大提升，而且缩短了处理时间，降低了生产成本、对环境友好，经济效益明显。

附图说明

图1是本发明的槟榔气爆软化装置的平面图。

附图说明：1、舱门；2、软化罐a；3、排空阀；4、温度变送器；5、泄压阀；6、蒸汽阀口；7、安全阀；8、真空阀口；9、压力变送器；10、排污阀口；11、排污阀；12、疏水阀；13、真空阀；14、蒸汽阀；15、冷却水箱；16、缓冲罐；17、真空泵；18、疏水阀；19、排污阀；20、排污阀口；21、压力变送器；22、真空阀口；23、安全阀；24、蒸汽阀口；25、泄压阀；26、排空阀；27、软化罐b；28、舱门；29、蒸汽源入口。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供的槟榔气爆软化装置包括软化罐与真空系统，以a罐为例，软化罐a与真空系统之间由真空管道连通。真空系统包括真空泵17、水冷装置和缓冲罐16。真空泵17用来抽真空，冷却水箱为真空泵提供水冷，真空泵17与冷却水箱15之间由冷却水管连通。缓冲罐16可以防止软化罐中的水倒流，为真空泵起到保护作用。

软化罐a包括罐体和舱门1，罐体和舱门1的连接处设有密封装置。

罐体底部设有蒸汽阀口6，所述蒸汽阀口6与蒸汽入口连通的管道上还设有蒸汽阀14；高温蒸汽从蒸汽入口经蒸汽阀14、蒸汽阀口6进入软化罐a。罐体底部还设有排污阀口10、排污阀11和疏水阀12，用来排尽软化罐内产生的污水等。

罐体2中部设有温度变送器。罐体2顶部设有泄压阀5，当高温蒸汽进入软化罐内需要调节温度和压力时，需要用到泄压阀排放不饱和蒸汽。

罐体顶部还设有真空阀口8和压力变送器9，真空阀口8与真空系统连通的管道上还设有真空阀13；真空系统与罐体由真空管道连通。打开真空阀13，启动真空泵，可使软化罐内形成真空负压。

罐体顶部还设有排空阀3，其口径大小决定泄压时间，口径越大，所需泄压时间就越短。

罐体的中上部还设有安全阀7，用于过载保护，保证安全；

软化罐a还包括设置在罐体外侧的plc控制器，其与真空系统、真空阀13、压力变送器9连接，根据压力变送器9得到的压力情况，控制真空系统和真空阀13的工作状态，用于实现软化罐a的真空保压。plc控制器具体是将设定的压力值与压力变送器9得到的压力值比对，控制真空系统与真空阀13的打开或关闭。

plc控制器与蒸汽阀14、泄压阀5、温度变送器4连接，根据压力变送器9和温度变送器4得到的压力与温度情况，控制蒸汽阀14和泄压阀5的工作状态，用于实现软化罐a的保温保压。具体是保温保压过程中，温度会缓慢下降，当软化罐a内温度低于设定值，plc控制器控制蒸汽阀14开启，开始向软化罐a补充高温蒸汽，同时控制泄压阀5开启，排出部分蒸汽后关闭，保证软化罐内温度上升而压力稳定。当软化罐a内温度达到设定值时，plc控制器控制蒸汽阀14关闭，停止充高温蒸汽，继续保压。

所述plc控制器与排空阀3、排污阀11和疏水阀12连接，根据预设时间，控制排空阀3的工作状态，用于完成软化罐a的瞬时泄压。具体为当预设保温保压时间到时，plc控制器控制泄压阀5开启，完成瞬间泄压后关闭。

所述plc控制器控制排污阀11和疏水阀12的工作状态，用于排尽软化罐a内的污水。具体为，泄压完毕后，plc控制器控制排污阀11和疏水阀12打开，排除软化罐内污水等。

软化罐b与软化罐a共用一套真空系统，对称设置，且它们的结构相同。软化罐a与b工作时是与地面平行放置的。

用本发明提供的软化槟榔的步骤如下：

1)将槟榔原籽在水中浸泡2～8小时以上，然后将浸泡过后的槟榔籽投入软化罐a中，再关闭舱门；

2)对装有槟榔籽的软化罐a抽真空，使软化罐a内压力保持在-0.09～-0.05mpa；

其中，保持时间为4min以上；

3)向软化罐a内通入高温蒸汽，使软化罐a内温度保持在120～135℃，压力保持在0.2～0.35mpa；

其中，保持时间为3min以上；

4)在1～5秒时间内使软化罐a快速放气至常压，打开舱门出料，即完成槟榔籽软化。

开启排污阀11可排除软化罐a内产生的污水等。工艺完成后蜂鸣、报警灯闪烁，按下取消报警按钮，a罐软化完成。

步骤1)浸泡过程中无需添加化学物，不会危害人体健康。步骤2)至步骤4)均由软化罐a内的plc控制系统完成。整个步骤未添加任何化学添加物，且自动化程度高，操作方便、成本低廉、不污染环境。

软化罐b与软化罐a可交替工作。当软化罐a在进行步骤2)～步骤4)时，可针对软化罐b内完成步骤1)的操作，待软化罐a完成槟榔软化后软化罐b开始进行步骤2)～步骤4)的工作。软化罐a和软化罐b交替工作的模式可节约时间，提升效率。

下表是实施例1～3软化槟榔的条件与处理效果、槟榔碱变化等测试结果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。