CN108325671B - 拉丝蛋白的切割装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拉丝蛋白的切割装置，包括：导料槽，其由多个倒八字型槽于一体；粉粹仓，其内设置有贯穿粉碎仓的转动轴和固定平台；切刀，其切割方向与所述转动轴旋转方向一致；拨料杆，其一端与所述粉碎仓的内壁固定连接，另一端延伸至所述切刀在所述转动轴的轴向间隙。本发明还包括一种拉丝蛋白的切割方法，取待切割的拉丝蛋白投入进料口，所述拉丝蛋白经导料槽定向导入粉碎仓，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向。本发明使获得的最终产品保持最有效的纤维状态；保证筛网表面不残留产品，使符合尺寸要求的物料尽快通过筛网离开粉碎仓；减少重复剪切次数，提高了粉碎产量，降低了碎末率，提高出成率。

Description

拉丝蛋白的切割装置和方法

技术领域

本发明属于植物蛋白组织化加工领域，特别涉及一种拉丝蛋白的切割装置和方法。

背景技术

植物蛋白是一类来源于植物的蛋白质，其资源丰富，生理功能突出，是营养丰富的食品资源。组织化蛋白是一种具有类似动物肌肉的咀嚼感与纤维状结构的植物蛋白制品，广泛应用肉制品、冷冻食品馅料、火锅丸类、休闲食品等。组织化蛋白可根据产品纤维状结构分为普通组织化蛋白和拉丝蛋白。拉丝蛋白的纤维状结构更明显，且纤维丝具有一定的强度。纤维状结构是植物蛋白在温度、剪切、压力等物理场作用下，蛋白质分子发生变性、分子链取向、重新交联后产生的。拉丝蛋白主要生产工艺流程为原辅料→除杂→粉碎→过筛→混料→预处理→调质→挤压→切割→干燥→包装→产品。

拉丝蛋白替代动物蛋白应用于肉制品和火锅丸类中是其重要的应用途径。拉丝蛋白一方面可以增加肉制品和火锅丸类植物蛋白的含量，降低胆固醇，提高营养价值；另一方面降低了原料成本。为了避免肉制品和火锅丸类应用中再粉碎工序，下游应用企业会要求拉丝蛋白出厂时具备特定形状(如片状)；而且该形状不能破坏拉丝蛋白原有的纤维状结构，复水性越快越好。

现有的拉丝蛋白一般采用剪切式粉碎机进行切割。粉碎机的粉碎腔内由固定平台(定刀)和切刀(动刀)组成，定刀和动刀之间有间隙，物料粉碎的几何尺寸是由间隙大小决定，粉碎腔外围设置筛网，使符合筛孔尺寸的物料离开粉碎腔。物料进入粉碎腔后会堆积在固定平台上。电机带着动刀进行切割。小于筛孔孔径的物料依靠惯性离开粉碎腔，实现物料切割。这种粉碎技术和设备存在以下不足：物料随机排列，切割方向可能和纤维取向垂直，导致切割后样品纤维化程度显著降低，产品纤维化程度不稳定。切口容易闭合，导致吸水率下降，吸水时间过长，影响下游生产效率与应用制品的质量。切割后物料仅依靠惯性通过筛网，不利于物料尽快离开粉碎腔，导致符合尺寸的物料反复切割，碎料率增加，成品率下降。固定平台设置在粉碎腔直径处，即样品堆积容积约为粉碎腔的50％，降低了粉碎产量和效率。

一种食品加工用粉碎机(公开(公告)号：CN106733028A)公开了一种食品加工用粉碎机，采用相互垂直的剪切，如进料处对物料初步剪切，以及粉碎腔内垂直方向剪切对物料进一步剪切，实现物料尺寸整体减少，但无法实现定向切割。

一种物料切碎机(公开(公告)号CN204892042U)公开了一种物料切碎机，采用两组切刀，将物料彻底粉碎，也无法实现定向切割。

一种食品加工用粉碎设备(公开(公告)号-CN205761580U)公开了一种食品加工用粉碎设备，采用破碎板、破碎齿和破碎刀片对物料进行粉碎，实现物料整体尺寸减小，无法实现定向切割。

发明内容

本发明的目的是提供一种拉丝蛋白的切割装置和方法，解决现有技术中存在的无法实现定向切割、碎末率高、成品率低、粉碎效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种拉丝蛋白的切割装置，包括：

导料槽，其上端连接进料斗，下端连接粉粹仓，所述导料槽由多个倒八字型槽于一体，带震动装置，用于将待切割拉丝蛋白定向导入粉碎仓；

粉粹仓，其内设置有贯穿粉碎仓的转动轴和固定平台；

切刀，其沿着所述转动轴的轴向间隔设置，所述切刀的切割方向与所述转动轴旋转方向一致，通过切刀的高速转动，完成切割；

拨料杆，其一端与所述粉碎仓的内壁固定连接，另一端延伸至所述切刀在所述转动轴的轴向间隙，所述拨料杆的取向与所述导料槽的侧壁平行且与切刀旋转面平行。

优选方案是：还包括：筛网，其设置在所述粉碎仓的外围。

优选方案是：还包括排料口，所述排料口处设置有负压设备，用于使符合尺寸要求的物料尽快通过筛网筛孔离开粉碎仓。

优选方案是：所述切刀为排刀，每组切刀的刀片数量可调。

优选方案是：所述筛网的筛孔为长方形。

优选方案是：所述拉丝蛋白经所述导料槽定向导入，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向。

优选方案是：所述负压设备的压力为0.2MPa。

优选方案是：所述拨料杆的截面直径为6mm，所述切刀的厚度为6mm，宽度为45mm，长度离筛网内侧表面2mm。

利用拉丝蛋白切割装置的切割方法，步骤包括：

1)启动电机，使得转动轴和负压设备开启；

2)取待切割的拉丝蛋白投入进料口，所述拉丝蛋白经导料槽定向导入粉碎仓，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向；

3)拉丝蛋白在排刀定向切割与拨料杆的阻挡下，始终保持纤维取向与切刀切向平行，尺寸逐渐减小；

4)小于筛网尺寸的拉丝蛋白切片在负压的作用下排出粉碎仓。

本发明的有益效果如下：

1、本发明的拨料杆使待切割的拉丝蛋白定向排列，切刀定向切割，使得拉丝蛋白切割方向平行于纤维取向方向；

2、本发明在排料口设置有负压设备，使符合尺寸要求的物料尽快通过筛网离开粉碎强，减少重复剪切次数，提高了粉碎产量；

3、刀的有效总长度大，切割效率高，提高了粉碎产量；

4、刀离筛网内侧2mm，在切割转动的过程中拨动筛网表面的碎产品，让符合尺寸的产品更容易在负压下离开粉碎仓，提高了粉碎产量，降低了粉末率；

5、减小了切刀和拨杆尺寸，增加了粉粹仓的容积，提高了粉碎产量和效率。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明导料槽的放大图；

图4为实施例切割后成品照片；

图5为对比例切割后成品照片。

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”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、图2所示本发明提供了一种拉丝蛋白的切割装置，包括：

导料槽7，其上端连接进料斗3，下端连接粉粹仓，所述导料槽7由多个倒八字型槽于一体，带震动装置，用于将待切割拉丝蛋白定向导入粉碎仓；

粉粹仓，其内设置有贯穿粉碎仓的转动轴和固定平台，所述转动轴连接有电机；

切刀4，其沿着所述转动轴的轴向间隔设置，所述切刀4的切割方向与所述转动轴旋转方向一致，通过切刀的高速转动，完成切割；

拨料杆1，其一端与所述粉碎仓的内壁固定连接，另一端延伸至所述切刀4在所述转动轴的轴向间隙，所述拨料杆1的取向与所述导料槽7的侧壁平行且与切刀旋转面平行，所述拨料杆1为圆柱状杆，帮助粉碎仓内的拉丝蛋白取向，便于切刀定向切割。

另一实施例，还包括：筛网5，其设置在所述粉碎仓的外围，当拉丝蛋白切片尺寸小于筛孔尺寸，将通过筛孔离开粉碎仓。

另一实施例，还包括排料口6，所述排料口6处设置有负压设备，用于使符合尺寸要求的物料尽快通过筛网筛孔离开粉碎仓。

另一实施例，所述切刀4为排刀，每组切刀4的刀片数量可调，可根据样品粉碎形状优化，一般为3片、4片或5片。

另一实施例，所述筛网5的筛孔为长方形，尺寸和数量需根据粉碎样品的截面形状尺寸和粉碎产量确定，一般为1.0～1.5cm×0.5～0.8cm和6000～7000孔/平米，长方形筛孔的筛子有效面积最大，长方形筛孔的另一优点是筛孔不易堵塞，因颗粒通过筛孔时只需与筛网三面或两面接触，受到阻力小。

另一实施例，所述拉丝蛋白经所述导料槽定向导入，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向，如果切割方向垂直于纤维取向方向，将导致切割后的拉丝蛋白纤维化程度显著降低，产品纤维化程度不稳定，切口容易闭合，导致吸水率下降，吸水时间过长，影响下游生产效率与应用制品的质量。

另一实施例，所述负压设备的压力为0.2MPa。

另一实施例，所述拨料杆1的截面直径为6mm，所述切刀4的厚度为6mm，宽度为45mm，长度离筛网内侧表面2mm，减小了切刀4和拨杆1尺寸，增加了粉粹仓的容积，提高了粉碎产量和效率。

利用拉丝蛋白切割装置的切割方法，步骤包括：

1)启动电机4，使得转动轴和负压设备开启；

2)取待切割的拉丝蛋白投入进料口，所述拉丝蛋白经导料槽定向导入粉碎仓，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向；

3)拉丝蛋白在排刀定向切割下不断被切割成片状，在排刀定向切割与拨料杆的阻挡下，始终保持纤维取向与切刀切向平行，尺寸逐渐减小；

4)小于筛网尺寸的拉丝蛋白切片在负压的作用下排出粉碎仓。

实施例

拨料杆尺寸为横截面直径为6mm，粉碎仓内转动轴轴向距离为270mm，共排列12组排刀和3根拨料杆，排刀与拨料杆间或排刀间间距均为10mm，每组排刀为4片刀片，刀片厚度为6mm，宽度为45mm，长度为离筛网内侧表面2mm。刀片方向与旋转方向一致。粉碎仓侧边分布一排拨料杆。拨料杆平行于进料斗方向，位于排刀间歇，每3组排刀间隙间设置一根拨料杆。所用筛网孔径为10mm×5mm，所用负压压力为0.02MPa。最终样品的尺寸为纤维取向的片状，长宽厚范围为5×2×1mm～15×9×4mm。采用20目孔筛筛理后，筛下物重量比例小于10％。长宽厚分别为50*40*10的拉丝蛋白样品，输送至进料斗，通过导料槽进入粉碎仓。拉丝蛋白在排刀定向切割下，尺寸逐渐减小。通过拨料杆的阻挡使拉丝蛋白始终平行于排刀的旋转方向，被排刀进一步定向切割，直至尺寸小于筛网尺寸，在负压的作用下排出粉碎仓。

对比例

1.一种食品加工用粉碎机，包括壳体，其特征在于：所述壳体的上端设有圆台进料挡板(2)，所述圆台进料挡板的下端面转动连接转板，所述转板的边缘设有切割刀片，所述壳体的上部内壁设有加强挡板，所述转板的下端面设有支撑板，所述支撑板设置在壳体的内壁上，所述切割刀片下方的支撑板上设有滤网，所述壳体的上端设有电机，所述电机通过电机支架安装在壳体的上端面，所述电机通过转杆连接转板的中心，所述加强挡板的底部设有倾斜连接板，所述倾斜连接板(11)之间设有半圆滤网，所述半圆滤网的上方设有转轴，所述转轴上固定套接圆盘，所述圆盘的边缘均匀环绕设有刀具槽，所述刀具槽内设有螺钉孔，所述刀具槽内安装有粉碎刀具，所述粉碎刀具上设有与螺钉孔相对应的螺钉槽(20)，所述螺钉槽与安装的螺钉形状相同。

图3为本发明实施例切割样品，图4对比例切割样品。本实施例切割的样品主要呈现片状，切口开放，吸水表面积大，且纤维状明显，小于0.5cm见方的样品率低于10％，产量为500kg/hr。对比例切割的样品主要呈现颗粒状或粉末状，所有的样品均小于0.5cm见方。因此，和传统剪切式粉碎相比，本发明方法加工的产品主要为片状，吸水表面积大，纤维状保留完整，小颗粒样品比例较低，产量显著提高。

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。

Claims (4)

1.拉丝蛋白的切割装置的切割方法，其特征在于，切割装置包括：

导料槽，其上端连接进料斗，下端连接粉粹仓，所述导料槽由多个倒八字型槽于一体，带震动装置，用于将待切割拉丝蛋白定向导入粉碎仓；

粉粹仓，其内设置有贯穿粉碎仓的转动轴和固定平台；

切刀，其沿着所述转动轴的轴向间隔设置，所述切刀的切割方向与所述转动轴旋转方向一致，通过切刀的高速转动，完成切割；

拨料杆，其一端与所述粉碎仓的内壁固定连接，另一端延伸至所述切刀在所述转动轴的轴向间隙，所述拨料杆的取向与所述导料槽的侧壁平行且与切刀旋转面平行；

筛网，其设置在所述粉碎仓的外围；

排料口，所述排料口处设置有负压设备，用于使符合尺寸要求的物料尽快通过筛网筛孔离开粉碎仓；

所述切刀为排刀，每组切刀的刀片数量可调；

切割方法的步骤包括：

1）启动电机，使得转动轴和负压设备开启；

2）取待切割的拉丝蛋白投入进料口，所述拉丝蛋白经导料槽定向导入粉碎仓，使得拉丝蛋白的切割方向平行于纤维取向方向；

3）拉丝蛋白在排刀定向切割与拨料杆的阻挡下，始终保持纤维取向与切刀切向平行，尺寸逐渐减小；

4）小于筛网尺寸的拉丝蛋白切片在粉碎仓内转动的惯性与排料口负压的双重作用下排出粉碎仓。

2.根据权利要求1所述的拉丝蛋白的切割装置的切割方法，其特征在于，所述筛网的筛孔为长方形。

3.根据权利要求1所述的拉丝蛋白的切割装置的切割方法，其特征在于，所述负压设备的压力为0.2MPa。

4.根据权利要求1所述的拉丝蛋白的切割装置的切割方法，其特征在于，所述拨料杆的截面直径为6mm，所述切刀的厚度为6mm，宽度为45mm，长度离筛网内侧表面2mm。