本发明属于食品加工领域，具体涉及一种提高槟榔软化效率的方法。
背景技术：
槟榔是在亚热带地区大量种植，由于槟榔鲜果储藏期较短，常常采收后经过初步加工成干果以后运送到长沙进行深加工。人们通过咀嚼槟榔干果来获得嗜好上的满足。但是，由于槟榔果皮主要由纤维和胶质组成，即使在经过点卤的那个加工后硬度仍然很高，长期嚼食会导致牙体表面出面磨损和牙根纵裂，造成牙齿过早脱落。另有研究表明，坚硬的槟榔纤维会对口腔黏膜造成机械损伤，反复的破坏会引发粘膜纤维性病变，甚至导致口腔癌，严重影响到消费者的健康。
目前研究者研究出不同的软化方法，包括物理软化法、化学软化法、生物软化法和复合软化法。经过实践证明，这些方法均有利有弊，现有物理方法如挤压和揉搓法，会导致槟榔裂开，槟榔完整性降低，造成原料的损耗；微波软化法会使槟榔变形严重；化学软化法会存在一定的化学残留，构成潜在威胁；生物软化法相对安全，但是存在成本高问题。所以急需一种软化效果好、成本低、绿色健康的软化方法。
技术实现要素：
发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一种提高槟榔软化效率的方法，通过该方法对槟榔进行敲打软化，敲打槟榔内侧纤维结构，使得纤维蓬松，进而降低槟榔硬度，同时可以有效解决现有物理、化学、生物方法变形严重、化学残留、成本高等问题。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种提高槟榔软化效率的方法，包括如下步骤：
(1)对槟榔干果进行筛选，去除品相差的槟榔后进行清洁；
(2)将槟榔对半切开，去除有残次的半片干果；
(3)将步骤(2)切片后槟榔去除果核后在水中浸泡；
(4)将浸泡后的槟榔在进行烘干处理，控制水分在45％-65％，然后对切片进行分级筛选；
(5)将分级筛选的槟榔切片进行敲打，敲打部位为槟榔内侧待敲打部位，敲打使槟榔内侧产生15-20％形变量，敲打次数为15-20次。
其中，步骤(4)所述分级为对切片按照长度分级筛选，分别为42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级。
其中，步骤(5)所述敲打部位为包括槟榔向左倾斜后的左内侧待敲打位置，水平的中间内侧待敲打位置，向右倾斜侧的右内侧待敲打位置。
其中，步骤(5)所述敲打时进行三次敲打，槟榔先向左倾斜，敲打槟榔产生15％形变量，持续20次；再对槟榔中间部位进行敲打，敲打槟榔产生15％形变量，持续20次；槟榔在中间位置受到敲打后，槟榔向右倾斜，产生15％形变量，持续20次。
本发明所述的提高槟榔软化效率的方法中所使用的槟榔软化装置，包括控制装置、电动装置、敲打装置、传动装置、底座和延伸臂，所述控制装置设置在延伸臂的左侧，与设置在延伸臂内部的电动装置相连接，所述敲打装置纵向可活动穿过整个延伸臂，并与电动装置相连接，所述传动装置位于敲打装置下方，所述延伸臂设置在底座上，底座起固定作用。
其中，所述控制装置包括相互连接的显示器/指示器、位移控制器和电机驱动器；所述电动装置包括相互啮合的齿轮和传动轴，齿轮内部设置有电机，所述电机驱动器与电动装置中的电机相连接；所述敲打装置包括顶部的重力器，重力器下方的中心轴，整个中心轴可以在延伸臂上进行上下运动，中心轴底部设置有敲打探头；传动轴与重力器相连接，通过齿轮的转动使得传动轴带动重力器的上下移动进而使得敲打装置敲打槟榔，中心轴中间设置有位移传感器，位移传感器与位移控制器相连接，通过位移传感器反馈的数据控制重力器反复上下移动。
作为优选，所述电机驱动器为步进电机驱动器，位移控制器为直线位移控制器，位移传感器为直线位移传感器；所述电机为三相异步电动机，用于控制传动轴上下转动。
进一步地，所述电机驱动器为步进电机驱动器，为北京韦恩斯的步进电机驱动器rs232，准确控制电机转过的角度；位移传感器为直线位移传感器，为深圳米朗科技有限公司的直线位移传感器ktc1，对敲打探头的位置变化进行机械位移量的测定，并将机械位移量转换为电信号传输到位移控制器；位移控制器为直线位移控制器，品牌为浙江瑞安中星工控的位移控制器zx-86，分析位移传感器传输的电信号后，将中心轴需要上升或下降的参数传输到电机驱动器；所述电机为三相异步电动机，为浙江德东电机股份有限公司的三相异步电动机ys7124，可顺时针和逆时针转动，控制传动轴的上下运转。
其中，所述重力器是直径为10cm的圆柱形铁块，通过螺纹与中心轴连接，增加敲打探头下降时的力度。所述传动轴下半段为齿条，与齿轮相互啮合，另一端与重力器连接，在运动中带动重力器；所述中心轴为铁制圆柱，直径为2cm，与敲打探头连接。
进一步地，所述控制装置与位移传感器连接，可以精确控制敲打探头对槟榔进行15％形变量的反复敲打，位移传感器与位移控制器连接，可以精确感应到敲打探头位移量。所述敲打探头具有耐磨性和高硬度，分别有不同规格的敲打头，分别对应分级筛选后不同大小的槟榔。
其中，所述传动装置包括传送带和其上方物料盘，传送带位于敲打装置的敲打探头的下方。
作为优选，所述物料盘为带凹槽的方盘，物料盘架空固定在传送带上可以随着传送带一起运动，并且物料盘架空在传送带上，使得物料盘可以垂直左右翻转并且固定在可翻转的任意位置并可有效承受中心轴上敲打探头敲打的力度，如向左垂直翻转45°后紧固，然后传送到敲打探头下方，对槟榔的左侧进行敲打，所述敲打探头为合金材料制作，其头部为矩形的敲打头，分为三种规格，分别为6mm*2mm、9mm*2mm、12mm*2mm的矩形敲打头，具有高强度和耐磨性。
进一步地，所述物料盘可向左向右垂直翻转小于等于45°。
作为优选，所述重力器侧下方还设置有保护柱，防止重力器下降超过界限对支架造成破坏。
作为优选，所述槟榔软化装置设置有三个，所述装置三个为一个加工生产线。3个装置的中心轴与底座中心从第一个槟榔软化装置开始距离依次增加2mm，当物料盘向左翻转45°随着传送带运动时，此时到达的第一个装置的中心轴到底座中心距离最近，为998mm；当物料盘为水平状态随着传送带运动时，到达的第二个装置中心轴到底座中心的距离为1000mm；当物料盘向右翻转时，到达的第三个装置中心轴到底座中心距离为1002mm，保证中心轴上的敲打探头敲打在槟榔需要敲打部位的正上方，此外，敲打时敲打倾斜后下层的部位，即槟榔向左倾斜45°时从正上方进行敲打，敲打在槟榔左内侧，水平时从正上方进行敲打，敲打在槟榔内侧中间，向右倾斜45°时正上方进行敲打，敲打在槟榔右内侧。
进一步地，槟榔软化装置3个为一个加工线，间隔为3-4米，物料盘随着传送带运动依次到达3个装置下，物料盘则依次从垂直向左翻转到水平再翻转到垂直向右，保证中心轴敲打在槟榔需要敲打部位的正上方。
工作原理：本发明装置使用前进行预处理：
(1)先对槟榔干果进行筛选，去除品相差的槟榔后进行清洁；
(2)将槟榔对半切开，去除有残次的半片干果；
(3)将步骤(2)切片后槟榔去除果核后称重，然后在水中浸泡；
(4)将浸泡后的槟榔在50℃下进行烘干处理，控制水分在45％-65％(槟榔总质量)，然后对切片按照长度分级筛选，分别为42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级；
使用本发明装置时：
将分级筛选的槟榔进行敲打，敲打部位为槟榔左边、中间、右边三个位置，包括槟榔向左倾斜后的左内侧待敲打位置，水平的待敲打内侧中间位置，向右倾斜侧的待敲打右内侧位置，具体是从槟榔左中右内侧三个位置的正上方进行敲打。敲打使槟榔内侧产生15％形变量，敲打次数为20次，要求不破坏槟榔果皮和纤维，并经过加工线进行左中右三种敲打。
具体的：
首先因为槟榔切片大小不一致，故按照42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级将槟榔进行分级筛选后，被分别传送到分别具有6mm*2mm、9mm*2mm、12mm*2mm这三种不同规格探头的加工生产线中。
通过位移控制器控制敲打探头到达物料盘上方20mm，将45％-65％含水量的槟榔放置到传送带上的物料盘凹槽中，通过传送带传送到敲打轴下方；
控制装置控制电机，电机带动齿轮旋转，进而使得传送轴带动重力器向下运动，当中心轴上敲打探头接触到槟榔切片内侧后位移传感器反馈给控制装置，然后中心轴的敲打探头继续向下敲打，当再次下降高度达到槟榔厚度15％时，即敲打探头压缩槟榔产生15％形变量时，位移传感器反馈给控制装置，控制装置控制重力器上升，持续上下运动20次。
同时，本发明设置有3个不同长度延伸臂的敲打设备，经过分级筛选后，槟榔被传送到具有不同规格敲打探头的装置加工生产线中，每条加工生产线有3个本软化装置进行左中右三种敲打，所述传动带上物料盘可向左向右翻转45°,当物料盘到达第一个装置中心轴下时，此时物料盘为向左倾斜45°状态，此时敲打探头对槟榔左侧部位进行敲打。在槟榔左侧敲打后，随着传送带运动，物料盘到达第二个装置中心轴下，此时物料盘调整为水平，敲打探头对槟榔中间部位进行敲打。槟榔在中间位置受到敲打后，物料盘随传送带运动到第三个敲打装置下，此时物料盘水平调整为向右倾斜45°，中心轴对槟榔右侧部位进行敲打。
随着敲打部位变化，物料盘则随着传送带运动而翻转，可以保证敲打探头敲打在槟榔需要敲打部位的正上方。通过装置反复敲打后，槟榔内侧纤维蓬松且不损伤槟榔整体结构和果皮。
本发明的方法对槟榔作用后，槟榔内部纤维结构明显蓬松，通过测试，硬度有效下降25％-45％。本方法为物理方法，且不经过高温处理，槟榔结构和营养成分得到有效保留。
有益效果：与现有技术相比本发明具有如下优点：
本发明提供了一种软化效果好、成本低、绿色健康的软化新方法，本方法处理后的槟榔硬度明显降低，对口腔伤害大大降低；处理过程中较高的槟榔含水量在敲打过程中可以保证槟榔的完整性，减少原料的损失，同时高含水量下槟榔硬度低，敲打能耗低，成本低。本发明方法简单便捷，可人工和机械敲打轻易实现软化。本发明软化方法中使用的软化装置设计合理，结构简单，使用方便，本装置根据槟榔大小将槟榔分成不同等级，通过改变探头的规格，不同生产线采用不同规格敲打探头，进而实现对不同等级的槟榔敲打。设置不同的延伸臂对槟榔左边、中间、右边均做到敲打，使得槟榔的软化效果更全面。本装置处理槟榔精确，物料盘内槟榔随传送带到达敲打探头下后依次进行敲打，可以逐个对槟榔进行加工处理，提高整体产品质量。
本发明的软化方法配合软化装置不使用化学试剂，仅仅为物理方法，绿色环保。本装置在常温下对槟榔进行处理，最大程度保留槟榔营养成分、色泽、风味、品相。本装置不破坏槟榔的完整性，槟榔纤维蓬松效果显著，有效提高槟榔软化效率。
附图说明
图1为本发明软化装置结构示意图；
图2为本发明软化装置的控制装置示意图；
图3为本发明软化装置生产线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示，一种提高软化效率的槟榔软化装置，包括控制装置1、电动装置2、敲打装置3、传动装置4、底座5和延伸臂6，整个延伸臂6设置在底座5上。控制装置1设置在延伸臂6的左侧，与设置在延伸臂6内部的电动装置2相连接。控制装置1包括相互连接的显示器/指示器9、位移控制器10和电机驱动器11，位移控制器10为直线位移控制器，电机驱动器11为步进电机驱动器。电动装置2包括相互啮合的齿轮12和传动轴13，齿轮内部设置有电机14，电机14为三相异步电动机，用于控制传动轴13上下转动。敲打装置3纵向可活动穿过整个延伸臂6，并与电动装置2相连接，敲打装置3包括顶部的重力器15，重力器15下方的可纵向穿过延伸臂5上下运动的中心轴16，中心轴16中间位置安装有位移传感器18为直线位移传感器，底部设置有敲打探头17，敲打探头17为合金材料制作，其头部为矩形的敲打头，分为三种规格，分别为6mm*2mm、9mm*2mm、12mm*2mm的矩形。电机驱动器11与电机14相连接，通过电机14带动齿轮12转动控制传动轴13，传动轴13与重力器15相连接，带动重力器15的上下移动进而使得敲打装置2敲打槟榔，位移传感器18与位移控制器10相连接，位移传感器18将监测到的数据传输给位移控制器10，位移控制器10进行分析，将中心轴16需要上升或下降的参数传输到电机驱动器11，电机驱动器11控制电机14，整个运动过程受位移传感器18监测，进而受位移控制器10控制，电机驱动器11接收位移控制器10分析后的电信号后进而控制电机14，再控制重力器5反复上下移动程度。重力器15是直径为10cm的圆柱形铁块，通过螺纹与中心轴16连接，增加敲打探头17下降时的力度，传动轴13下半段为齿条，与齿轮12相互啮合，另一端与重力器15连接，在运动中带动重力器15；中心轴16为铁制圆柱，直径为2cm，与敲打探头17连接，重力器15侧下方还设置有保护柱19。
传动装置4位于敲打装置3下方，传动装置4包括传送带7和可活动固定在其上方物料盘8，传送带7位于敲打装置3的敲打探头17的下方。物料盘8为带凹槽的方盘并且可以左右翻转，物料盘8可向左向右垂直翻转小于等于45°。
槟榔软化装置3个为一个加工线，间隔为3-4米，物料盘8随着传送带7运动依次到达3个装置的敲打探头17的正下方，物料盘8则依次从垂直向左翻转到水平再翻转到垂直向右，3个装置的中心轴16到底座5中心距离依次增加2mm，第一个装置中心轴到底座中心的距离最近，为998mm；第二个装置中心轴到底座中心的距离为1000mm；第三个装置中心轴到底座中心距离为1002mm，保证中心轴16上的敲打探头17敲打在槟榔需要敲打部位的正上方。
本装置使用时，先对槟榔干果进行筛选，去除品相差的槟榔后进行清洁；将槟榔对半切开，去除有残次的半片干果；将切片后槟榔去除果核后在水中浸泡，将浸泡后的槟榔在50℃下进行烘干处理，控制水分在45％-65％，然后根据切片长度对切片进行分级筛选，分别为42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级；将分级筛选的槟榔切片通过机械臂放入到对应的传送带上物料盘凹槽中，三种分级对应不同规格的敲打探头上不同的敲打头，分别为6mm*2mm、9mm*2mm、12mm*2mm的矩形敲打头。
如图3所示，经过分级筛选后，槟榔被传送到具有不同规格敲打探头的装置加工生产线中，每条加工生产线包括3个本软化装置。当物料盘8到达第一个装置中心轴16下时，此时物料盘为向左倾斜45°状态，此时中心轴17的敲打探头17对槟榔左内侧部位进行敲打，具体敲打过程为：首先通过位移控制器10控制敲打探头17到达物料盘上方20mm，将45％-65％含水量的槟榔放置到传送带7上的物料盘8的凹槽中，通过传送带7传送到敲打头下方；控制装置2的电机驱动器11控制电机14，电机14带动齿轮12旋转，进而使得传送轴13带动重力器15向下运动，当中心轴16上敲打探头17的敲打头接触到槟榔切片内侧后位移传感器18反馈给控制装置2中的位移控制器10，然后中心轴16上敲打探头17继续向下敲打，当再次下降高度达到槟榔厚度15％时，即敲打探头17压缩槟榔产生15％形变量时，位移传感器18反馈给控制装置2的位移控制器10，控制装置的位移控制器10分析数据后，将中心轴16需要上升的参数传输给电机驱动器11，电机驱动器11控制电机14，使得电机14带动齿轮12旋转，进而使得传送轴13带动重力器15上升，持续上下运动20次(即槟榔反复发生15％形变20次)。在槟榔左侧敲打后，随着传送带7运动，物料盘8到达第二个装置中心轴16下，此时物料盘8调整为水平，中心轴16的敲打探头17的敲打头对槟榔内侧中间部位进行敲打，重复上述敲打过程。槟榔在内侧中间位置受到敲打后，物料盘8随传送带运动到第三个敲打装置下，此时物料盘水平调整为向右倾斜45°，中心轴16的敲打探头17的敲打头对槟榔右内侧部位进行敲打，重复上述敲打过程。
本发明的软化的效果与现有的一些方法进行对比，结果如表1所示。
表1不同处理对槟榔硬度变化和感官评价得分的影响
通过对比不同处理，本发明所用软化方法处理后的槟榔内侧纤维蓬松效果明显，软化效果显著。
1.一种提高槟榔软化效率的方法，其特征在在于，包括如下步骤：
(1)对槟榔干果进行筛选，去除品相差的槟榔后进行清洁；
(2)将槟榔对半切开，去除有残次的半片干果；
(3)将步骤(2)切片后槟榔去除果核后在水中浸泡；
(4)将浸泡后的槟榔在进行烘干处理，控制水分在45％-65％，然后对切片进行分级筛选；
(5)将分级筛选的槟榔切片进行敲打，敲打部位为槟榔内侧，敲打使槟榔内侧产生15-20％形变量，敲打次数为15-20次。
2.根据权利要求1所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在在于，步骤(4)所述分级为对切片按照长度分级筛选，分别为42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级。
3.根据权利要求1所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在在于，步骤(5)所述敲打部位为槟榔内侧的待敲打部位包括槟榔向左倾斜后的左内侧待敲打位置，水平的中间内侧待敲打位置，向右倾斜侧的右内侧待敲打位置。
4.根据权利要求1所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在在于，步骤(5)所述敲打时进行三次敲打，槟榔先向左倾斜，敲打槟榔产生15％形变量，持续20次；再对槟榔中间部位进行敲打，敲打槟榔产生15％形变量，持续20次；槟榔在中间位置受到敲打后，槟榔向右倾斜，产生15％形变量，持续20次。
5.根据权利要求1所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，所述软化中所使用的槟榔软化装置，包括控制装置(1)、电动装置(2)、敲打装置(3)、传动装置(4)、底座(5)和延伸臂(6)，所述控制装置(1)设置在延伸臂(6)的左侧，与设置在延伸臂(6)的内部的电动装置(2)相连接，所述敲打装置(3)纵向可活动穿过整个延伸臂(6)，并与电动装置(2)相连接，所述传动装置(4)位于敲打装置(3)下方，所述延伸臂(6)设置在底座(5)上；使用时将步骤(5)分级筛选的槟榔切片采用所述槟榔软化装置进行敲打，敲打部位为槟榔中心位置，敲打使槟榔内侧产生15-20％形变量，敲打次数为15-20次。
6.根据权利要求5所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，所述控制装置(1)包括相互连接的显示器/指示器(9)、位移控制器(10)和电机驱动器(11)；所述电动装置(2)包括相互啮合的齿轮(12)和传动轴(13)，齿轮内部设置有电机(14)，所述电机驱动器(11)与电动装置(2)中的电机(14)相连接；所述敲打装置(3)包括顶部的重力器(15)，重力器(15)下方的中心轴(16)，中心轴(16)底部设置有敲打探头(17)；传动轴(13)与重力器(15)相连接，中心轴(16)中间设置有位移传感器(18)，位移传感器(18)与位移控制器(10)相连接；所述传动装置(4)包括传送带(7)和其上方物料盘(8)，传送带(7)位于敲打装置(3)的敲打探头(17)的下方。
7.根据权利要求5所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，所述物料盘(8)为带凹槽的方盘，物料盘(8)可活动固定在传送带(9)上，并且物料盘(8)在传送带(9)上可以垂直左右翻转或者固定，所述敲打探头(17)为合金材料制作，其头部为矩形的敲打头，分为三种规格，分别为6mm*2mm、9mm*2mm、12mm*2mm的矩形，分别对应长度为42-48mm、48-54mm和54-60mm三个等级的槟榔。
8.根据权利要求5所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，所述物料盘(8)可向左向右垂直翻转小于等于45°。
9.根据权利要求5所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，由于敲打位置变化，所述槟榔软化装置优选三个为一个加工生产线，三个装置间隔为3-4米，三个装置分别敲打槟榔向左倾斜后的待敲打中心位置，水平的待敲打中心位置，向右倾斜侧的待敲打中心位置。
10.根据权利要求5所述的提高槟榔软化效率的方法，其特征在于，所述三个装置的中心轴(16)与底座(5)中心距离从第一个槟榔软化装置开始依次增加2mm，保证中心轴敲打在槟榔需要敲打部位的正上方。
技术总结