龟甲前处理装置、工艺以及龟甲胶的生产工艺的制作方法

1.本发明涉及龟甲胶产品生产技术领域，特别涉及一种龟甲前处理装置、工艺以及龟甲胶的生产工艺。


背景技术：

2.龟甲胶通常是由炮制（前处理）后的乌龟背甲和腹甲经破碎-提取胶汁-浓缩-收胶-凝胶-切胶-晾胶等工序制备而成，龟甲胶一般制成胶块出售。因龟肉与龟甲难以完全剥离，残存在龟甲上的肉在酶和细菌的作用下会发生腐败，蛋白质分解产生挥发性盐基氮，挥发性盐基氮食用后有可能导致恶心头晕，甚至血压不稳的情况。龟甲前处理工序的关键之处在于去除附着的残肉，龟甲去除残肉的效果对出胶率以及胶的品质有直接的影响。传统的龟甲前处理工艺是浸漂法，即将龟甲原料置于缸内或水池内,加入清水浸泡 (夏季7～ 10 d,冬季10～ 14 d 左右)后,再用小刀刮去甲片上的残肉,经清水反复冲洗干净。传统方法存在浸漂时间长、冲洗过程中臭味难闻、工作环境恶劣、效率低下的问题。
3.中国专利文献cn107158036a公开了一种龟甲胶的制备方法，其先采用浸漂法对龟甲进行前处理，之后通过干蒸去除挥发性盐基氮。该方法虽然能够减少龟甲胶中的挥发性盐基氮含量，但是并未克服传统前处理方法所存在的缺陷。中国专利文献cn108685949a也公开了一种龟甲胶制备工艺，其通过在腐肉处涂抹naoh溶液，辅以超声促进naoh溶液和腐肉的接触，再经微波处理去除腐肉。该方案所采用的naoh为强碱，会导致蛋白质分子结构发生变化而变性，从而影响龟甲中的营养成分，同时为减少naoh残留，还需要用大量清水冲洗甲片，水资源浪费较大，而且naoh残留也会影响龟甲胶产品的品质。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一是提供一种效率高、无有害物残留的龟甲前处理工艺。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种龟甲前处理工艺，以硬度低于龟甲或与龟甲硬度大致相当的固体颗粒为磨料，以流体为载体负载并驱使磨料冲刷龟甲，籍由磨料的冲刷作用使得附着在龟甲表面的残肉与龟甲分离。
6.于一个实施例中，限定负载有磨料的流体的行进路径且在所述行进路径中设置盛放待处理龟甲的装置，所述负载有磨料的流体注入盛放待处理龟甲的装置，并通过所述流体将与龟甲分离的残肉沿行进路径带离。
7.优选地，所述流体为空气。
8.优选地，所述磨料为5目至100目的龟甲颗粒或贝壳颗粒。
9.另外，本发明还涉及一种龟甲前处理装置，其包括：龟甲处理单元，用于盛放待处理的龟甲并设置有磨料注入口和废料排出口；磨料注入单元，与龟甲处理单元的磨料注入口相连，用于向龟甲处理单元注入负载有磨料的流体；通过向龟甲处理单元注入负载有磨料的流体，籍由磨料的冲刷作用使得附着在龟
甲表面的残肉与龟甲分离，并由所述流体将从龟甲上分离下来的残肉经废料排出口带走。
10.于一个实施例中，前述龟甲前处理装置还包括磨料回收单元，所述磨料回收单元与龟甲处理单元的废料排出口相连，通过所述流体将残肉连同磨料一并带入磨料回收单元，由所述磨料回收单元分离出磨料以对其进行回收。
11.于一个实施例中，前述龟甲前处理装置还包括磨料循环单元，所述磨料循环单元连接磨料回收单元和磨料注入单元并用于将经磨料回收单元分离回收的磨料输送至磨料注入单元，再由所述磨料注入单元以流体为载体负载该分离回收的磨料并将其再次注入龟甲处理单元。
12.其中，所述龟甲处理单元包括一用于盛放待处理龟甲的腔室，所述磨料注入口与腔室的前端相连，所述废料排出口与腔室的后端相连并在二者之间设置有用于防止龟甲被带入废料排出口的阻隔件。
13.优选地，所述龟甲处理单元还包括用于扰动腔室内盛放的龟甲以使其变换空间位置的龟甲扰动模组。
14.其中，所述龟甲扰动模组包括用于往上推动龟甲的推头以及用于驱动推头上下移动的驱动机构；所述驱动机构驱动推头下移至最低位时，所述推头的顶端位于腔室底板的下方或者与腔室底板平齐，所述驱动机构驱动推头上移至最高位时，所述推头的顶端位于腔室底板的上方。
15.于一个实施例中，所述推头的数量为多个且其由磨料注入口往废料排出口的方向依次间隔设置，所述驱动机构用于驱动各推头按设定的次序依次上下移动，靠所述磨料注入口一侧的推头的顶端设有一往废料排出口侧下斜的斜推面，靠所述废料排出口一侧的推头的顶端设有一往磨料注入口侧下斜的斜推面。
16.最后，本发明还涉及一种龟甲胶生产工艺，其是利用前面所述龟甲前处理装置并采用前述龟甲前处理工艺对龟甲进行前处理。
17.具体而言，该龟甲胶生产工艺还包括以下步骤：(1)将前处理后的龟甲洗净并破碎；(2)将破碎后的龟甲加水加压熬制，得到龟甲与胶的混合物；(3)将混合物过滤分离，得到胶体；(4)将胶体进行浓缩；(5)根据龟甲胶块产品尺寸规格，将浓缩后的胶体按相应尺寸规格挤出呈层片状的胶体并使其逐层叠加，并在此过程中对胶体逐层依次冷却定型，得到龟甲胶块粗坯体，再用与龟甲胶块产品尺寸规格相应的模具在加热条件下对龟甲胶块粗坯体进行模压整形，最终得到符合尺寸规格要求的龟甲胶块产品。
18.本发明通过负载有磨料的流体冲刷待处理的龟甲，籍由磨料的冲击与摩擦作用使得附着在龟甲表面的残肉与龟甲分离，分离下来的残肉由流体直接带走。与传统的浸漂法相比，本发明所采用的前处理工艺无需对龟甲进行长时间浸泡（当然，为了更好地保证残肉去除效果，实际生产时也可以根据需要先用水润湿龟甲或者将龟甲提前置于清水中浸泡数小时），大大缩短了龟甲前处理消耗的时间，提高了工厂生产效率。尤其值得一提的是，本发明采用的是纯物理方法去除残肉，未用到任何化学试剂，无有害物残留，能够更好地保障龟甲胶产品的品质。
附图说明
19.图1为实施例中龟甲前处理装置的整体结构示意图；图2为实施例中龟甲处理单元的立体结构示意图；图3-5为龟甲处理单元的内部结构示意图；图6为龟甲扰动模组与龟甲盛放箱的连接结构示意图；图7为龟甲盛放箱的内部结构示意图；图8为龟甲扰动模组的立体结构示意图；图9为龟甲胶层叠成型工艺流程图。
20.图中：1——龟甲处理单元
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2——磨料注入单元
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3——磨料回收单元
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1a——磨料注入口
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1b——废料排出口
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1c——腔室1d——阻隔件
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1e——龟甲扰动模组
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2a——高压离心风机2b——颗粒布料器
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3a——旋风分离器
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3b——负压风机1e1——推头
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1e2——驱动机构。
具体实施方式
21.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。
22.需要强调的是，在以下实施例的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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，而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
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相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
23.与传统的浸漂法和化学处理法不同，本实施例是以硬度低于龟甲或与龟甲硬度大致相当的固体颗粒为磨料，以流体为载体负载并驱使磨料冲刷龟甲，籍由磨料的冲刷作用使得附着在龟甲表面的残肉与龟甲分离。前述流体可以是空气或者水，磨料可以采用5目至100目的龟甲颗粒或贝壳颗粒（经试验，以空气为载体负载20目的龟甲颗粒的方案对于龟甲表面残肉的去除效果较佳）。具体而言，可以通过限定负载有磨料的流体的行进路径，且在行进路径中设置盛放待处理龟甲的装置，将负载有磨料的流体注入盛放待处理龟甲的装置，通过流体将与从龟甲上分离下来的残肉沿行进路径带离。
24.该前处理工艺无需对龟甲进行长时间浸泡（有时为了更好地保证残肉去除效果，可以根据需要先用水润湿龟甲或者将龟甲提前置于清水中浸泡数小时。当然也可以不对龟甲进行润湿或者浸泡处理，直接通过磨料分离附着在龟甲表面的残肉），相较于传统的浸漂法，本实施例所采用的工艺大大缩短了龟甲前处理消耗的时间，能够显著提高工厂的生产效率。尤其值得一提的是，由于本实施例采用的是纯物理方法去除残肉，未用到任何化学试剂，因此不存在有害物残留的问题，能够更好地保障所出品的龟甲胶的品质。
25.图1示出了可用于实施上述龟甲前处理工艺的龟甲前处理装置，如图所示，其包括
龟甲处理单元1、磨料注入单元2及磨料回收单元3。其中，磨料注入单元2与龟甲处理单元1的磨料注入口1a相连，用于向龟甲处理单元1注入负载有磨料的流体，龟甲处理单元1用于盛放待处理的龟甲并设置有磨料注入口1a和废料排出口1b，磨料回收单元3与龟甲处理单元1的废料排出口1b相连。通过向龟甲处理单元1注入负载有磨料的流体，籍由磨料的冲刷作用使得附着在龟甲表面的残肉与龟甲分离，并由流体将从龟甲上分离下来的残肉连同磨料经废料排出口1b一并带入磨料回收单元3，由磨料回收单元3分离出磨料以对其进行回收。另外，还可以在磨料回收单元3和磨料注入单元2之间设置磨料循环单元（图中未示出），通过磨料循环单元连接磨料回收单元3和磨料注入单元2，将经磨料回收单元3分离回收的磨料输送至磨料注入单元2，再由磨料注入单元2以流体为载体负载该分离回收的磨料并将其再次注入龟甲处理单元1，以实现磨料的循环利用。
26.图1所示龟甲前处理装置中采用了高压离心风机2a配合颗粒布料器2b作为磨料注入单元2，具体而言，是通过颗粒布料器2b将磨料颗粒均匀分布至输送管路，再由高压离心风机2a产生的风压将磨料颗粒吹送入龟甲处理单元1。磨料回收单元3则采用了多级的旋风分离器3a配合负压风机3b的方案，将旋风分离器3a连接龟甲处理单元1的废料排出口1b，负压风机3b设置在旋风分离器3a后端，工作过程中，龟甲处理单元1的腔室1c内为正压，而在负压风机3b的抽吸作用下，旋风分离器3a内形成负压，龟甲处理单元1与旋风分离器3a之间形成压差，在气流带动下，残肉连同磨料将进入旋风分离器3a中进行分离，由于残肉与磨料存在较大密度差，使得通过旋风分离器3a多级分离后，能够将残肉与磨料彼此分离开来，残肉弃之不用即可，磨料则通过磨料循环单元（磨料循环单元可以采用颗粒输送泵）输送至磨料注入单元2进行再次利用。
27.图2-5示出了龟甲处理单元1的结构，如图所示，龟甲处理单元1包括一用于盛放待处理龟甲处理箱，如图7所示，处理箱内设置有腔室1c，处理箱的顶部和侧面分别设置有可打开的盖板，打开顶部盖板可以往腔室1c中放入待处理的龟甲，打开侧面盖板可以从腔室1c内取出已处理完成的龟甲。磨料注入口1a与腔室1c的前端相连，废料排出口1b与腔室1c的后端相连并在二者之间设置有用于防止龟甲被带入废料排出口1b的阻隔件1d，磨料注入口1a和废料排出口1b分别通过方圆变径管对应与颗粒布料器2b以及旋风分离器3a连接。为了更好地保证龟甲表面残肉的去除效果，如图6所示，本实施例还设置了用于扰动腔室1c内盛放的龟甲以使其变换空间位置的龟甲扰动模组1e，通过龟甲扰动模组1e推抵龟甲以变换其在腔室1c中的空间位置，进而让龟甲各部位充分与磨料接触，使得残肉去除更为干净。参见图8，龟甲扰动模组1e包括用于往上推动龟甲的推头1e1以及用于驱动推头1e1上下移动的驱动机构1e2。本领域技术人员应当明白，驱动机构1e2除了可以采用图8所示的气缸，还可以采用现有技术中的其它能够驱动目标实现直线运动的方案（例如可以将推头1e1通过连杆连接至一曲轴上，通过电机驱动曲轴转动，从而驱使推头1e1上下移动）。图5示出了驱动机构1e2驱动推头1e1下移至最低位时的状态，此时推头1e1的顶端位于腔室1c底板的下方或者与腔室1c底板平齐。而驱动机构1e2驱动推头1e1上移至最高位时，推头1e1的顶端将位于腔室1c底板的上方（推头1e1上移至最高位的状态在附图中未示出）。作为一种优选的方案，可以如图3-6所示设置多个推头1e1，将各推头1e1由磨料注入口1a往废料排出口1b的方向依次间隔设置，同时在靠磨料注入口1a一侧的推头1e1的顶端设置往废料排出口1b侧下斜的斜推面，在靠废料排出口1b一侧的推头1e1的顶端设置往磨料注入口1a侧下斜的斜
推面，驱动机构1e2可以采用气缸，通过分别控制各个气缸的伸缩动作，就能够实现驱动各推头1e1按设定的次序依次上下移动。例如，可以由控制器控制气缸驱动各推头1e1按前后顺序依次上升和下降，从而呈波浪形地扰动腔室1c内的待处理龟甲。也可以驱动处于中间部位的推头1e1先往上移动，位于两侧的推头1e1在中间部位的推头1e1往下移动或者下移至最低位时再往上移动，从而呈双涡卷形地扰动腔室1c内的待处理龟甲。这样设计的好处是使待处理龟甲的空间位置变换幅度更大，使得龟甲各部位能够更充分地与磨料接触，更好地保证残肉去除效果。
28.利用上述龟甲前处理装置对龟甲进行前处理后，将龟甲洗净并破碎，再将破碎后的龟甲加水加压熬制，得到龟甲与胶的混合物。将混合物过滤分离，得到胶体。之后将胶体进行加热浓缩，浓缩后的胶体按照传统工艺制备龟甲胶产品即可（传统工艺为：浓缩后的胶体注入凝胶箱内形成胶坯，胶坯降温后冷冻成型，之后将成型的大胶坯分割成小胶坯，再转运至对应的切胶设备，将其分切成不同尺寸的胶块即可）。应当指出的是，近些年来，市场需求朝向多样化发展，为满足不同客户需求，厂家需要生产各种不同规格的胶块产品来适应市场，有时需要在一盒产品中配置大、中、小三种规格的胶块。随着产品规格越来越多，传统生产模式导致的库存问题已不能适应工厂精细化生产要求。同时在凝胶和切胶工序中，由于凝胶箱内形成的胶坯体积较大，降温速度慢，冷冻成型需要耗费的时间也较长。同时为了便于将成型后的胶坯从凝胶箱内脱出，通常需要在凝胶箱的内壁面涂一层植物油，切胶之前需要通过人工将附着在胶坯表面的植物油擦除。由此导致传统工艺存在操作繁复，生产效率低下以及边角碎料浪费较低的问题，增加了企业生产成本。
29.为了提高生产效率、降低生产成本和产品库存，本实施例采用层叠成型的方式来制备龟甲胶产品，具体操作方式见图9所示：将浓缩后的胶体按相应尺寸规格挤出呈层片状的胶体并使其逐层叠加，在此过程中对胶体逐层依次冷却定型，得到龟甲胶块粗坯体，再用与龟甲胶块产品尺寸规格相应的模具在加热条件下对龟甲胶块粗坯体进行模压整形，即可得到符合尺寸规格要求的龟甲胶块产品。
30.本实施例创造性地采用层叠成型的方式生产龟甲胶产品，由于生产过程中是将层片状的胶体逐层叠加和冷却，胶体能够与周围环境充分接触，冷却效率更高，同时，由于本实施例采用增材制造的方式生产龟甲胶产品，无需对胶坯进行分切，不产生边角碎料，从而避免了传统工艺费时、边角碎料多、浪费大的问题。
31.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
32.为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本技术文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。