本發明涉及天然產物有效成份的分離提取技術領域，具體涉及的是卡拉膠的自動化提取工藝，其整個制備過程實現了自動化生產，極大程度提高了生產效率。

背景技術：

卡拉膠是三大海藻膠之一，也叫角插菜膠、鹿角藻膠、愛爾蘭菜膠，主要是從紅藻的角插菜屬、麒麟菜屬、杉藻屬及沙菜屬等海藻中獲得；其產量僅次于褐藻膠，位居第二位，由于其優良的性質及廣泛的應用而備受關注。

卡拉膠的反應活性主要來自半乳糖殘基上帶有的半酯式硫酸基，它具有較強的陰離子活性，是一種典型的陰離子多糖。商品化的卡拉膠的相對分子質量105-106，卡拉膠的相對分子質量對性能和用途有明顯的影響。食品級卡拉膠為白色或者淡黃色、表面褶皺、微有光澤、半透明片狀體或者粉狀物，無臭或者有微臭，無味，口感粘滑，溶于60℃以上的熱水中，形成粘性透明為輕微乳白色的易流動液體。由于卡拉膠大分子沒有分支的結構、陰離子特性，它們可以形成高粘度溶液。

卡拉膠的提取工藝為：海藻-堿處理-洗滌-煮膠-過濾-鹽析沉淀-脫水-干燥-成粉。

煮膠是通過用約為干海藻20倍的熱水，在95℃的條件下攪拌提取數小時，至卡拉膠完全溶出。煮膠時間的長短和溫度的變化會影響產品的品質。

目前的卡拉膠生產工藝，現有的生產設備度多為小型設備，其生產效率低，自動化程度低，需要較大的勞動強度配合設備生產，且不能有效處理生產過程中產生的廢水，造成生產規模難以擴大，產品品質也難以保證。有鑒于此，為了提高卡拉膠的生產效率，本發明人苦心研究之后，遂開發得到本案。

技術實現要素：

本發明的主要目的在于提供一種卡拉膠的自動化提取工藝，其能夠實現自動化生產，大大降低了人力成本，并且具有節能環保性強的特點。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

卡拉膠的自動化提取工藝，其中，是由海藻經碎料、堿處理、水洗、煮膠、過濾、鹽析沉淀、壓濾、切條以及粉碎而成，

該海藻被投放在原料罐中，并按照原料行進的方向依次包括碎料裝置、堿處理裝置、煮膠裝置、第一板框過濾機、第二板框過濾機、壓濾機、切條裝置和粉碎機；所述堿處理裝置、煮膠裝置、第一板框過濾機和第二板框過濾機均與污水處理裝置相連通；所述碎料裝置通過高度可調節的支架安裝在所述堿處理裝置上部，所述碎料裝置伸入所述堿處理裝置內，經所述碎料裝置粉碎的原料在重力的作用下進入所述堿處理裝置內；所述碎料裝置包括一固連在所述支架上儲料箱，儲料箱位于所述堿處理裝置上側；所述儲料箱安裝有第一電機，第一電機的輸出端傳動連接有第一傳動桿和第二傳動桿，第一傳動桿上裝有若干把沿徑向延伸的第一刀具，該第二傳動桿上裝有若干把沿徑向延伸的第二刀具；所述儲料箱底部設有一出料管，所述出料管伸入所述堿處理裝置；該第一傳動桿和第二傳動桿的轉動方向相反，該第一傳動桿和第二傳動桿之間的距離小于第一刀具和第二刀具的長度之和，該第一刀具和第二刀具在第一傳動桿和第二傳動桿的軸向方向呈錯開設置。

進一步，所述堿處理裝置包括第一釜體和蓋在所述第一釜體上端的第一蓋體；所述出料管經所述第一蓋體伸入所述第一釜體內。

進一步，所述第一釜體內卡接有一圓筒狀過濾網，在所述圓筒狀過濾網下部的所述第一釜體上設有出液管。

進一步，所述第一釜體內底部裝有一波輪，所述波輪有第二電機帶動。

進一步，所述第一釜體內壁有多塊豎直設置的導流板，所述導流板為上端小下端大的楔形板；所述導流板朝向所述過濾網的一側支撐所述過濾網。

進一步，所述煮膠裝置包括第二釜體和蓋在所述第二釜體上端的第二蓋體；所述第二釜體從外向內依次包括外殼、第一保溫層、加熱層、第二保溫層和內膽，所述第二釜體內的側壁上裝有溫度傳感器。

進一步，該第二蓋體上形成有進液管，該第二釜體下部安裝有用于支撐第二釜體的底座，該第二釜體下部形成有橢圓形體，該橢圓形體的最下部位置形成有出液管，該煮膠裝置還包括隔離網以及露出在煮膠容腔中的加熱絲，該加熱絲位于隔離網和釜體內側壁之間，該隔離網呈圓筒狀，其上部和下部均為開口，側壁具有防止原料藻露出的鏤空孔。

進一步，該堿處理裝置內還設置有螺旋式攪拌軸、攪拌電機、位于螺旋式攪拌軸和攪拌電機之間的過載調節機構以及設置在螺旋式攪拌軸上并用于裁切海藻的裁切機構；該過載調節機構包括固定在螺旋攪拌軸上的輸入端模塊、固定在攪拌電機輸出軸上的輸出端模塊以及位于輸入端模塊和輸出端模塊之間的轉動扭力調節模塊，該輸入端模塊和輸出端模塊之間設置有轉動軸承；該輸出端模塊形成有輸出軸和環形擋緣，該環形擋緣上設置有呈環形陣列的若干個鏤空孔；該轉動扭力調節模塊包括調節桿、彈簧、抵頂環和若干個扭力傳遞球，該調節桿可沿輸出軸軸向發生位移，該彈簧套設在輸出軸上，該彈簧一端抵頂在調節桿上，另一端抵頂在抵頂環上；每一扭力傳遞球活動容設在鏤空孔中，每一扭力傳遞球一端與輸入端模塊相抵頂，另一端抵觸于抵頂環上；該螺旋式攪拌軸上設置有沿攪拌軸延伸方向設置的下沉凹槽以及位于攪拌軸端部的限位擋塊，該裁切機構具有可沿著攪拌軸延伸方向移動的行走機構以及固定在行走機構上并在下沉凹槽處進行切割的刀片，該裁切機構在過載調節機構發生過載時啟動并進行一個循環的切割。

進一步，該第一傳動桿和第二傳動桿上都設置有若干個刀具組接座，該第一刀具和第二刀具均可以選擇連接在一個刀具組接座上以方便調整相鄰第一刀具以及相鄰第二刀具之間的距離。

通過采用上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明創造性地提出在堿處理之前就進行了碎料處理，如此讓海藻在進行第一道核心工序之前就已經處于碎開狀態，如此在各道工序之間直接采用泵以及皮帶輸送機構，即可以完成自動化輸送操作，從而實現了自動化提取的目的。另外本發明中設備配套合理，且在安裝有污水處理裝置，能夠對生產中產生的污水進行及時有效的處理，降低本發明在生產過程中對環境的污染；本發明中將碎料裝置安裝在堿處理裝置的上部，碎料裝置粉碎的原料在重力的作用下進入堿處理裝置中，提高了生產的自動化程度，降低了能耗，降低了勞動強度，生產高效環保。

附圖說明

圖1為本發明涉及卡拉膠的自動化提取工藝的流程框圖。

圖2為本發明涉及卡拉膠的自動化提取工藝的結構示意圖。

圖3為本發明中堿處理裝置剖視圖。

圖4為本發明中煮膠裝置剖視圖。

圖5為圖4中a處放大圖。

圖6為本發明碎料裝置中兩組刀具的位置示意圖。

圖7為本發明中煮膠裝置優選實施例的剖視圖。

圖8為堿處理裝置優選實施例的結構示意圖。

圖9為圖8中過載調節機構的結構示意圖。

圖10為圖8中螺旋式攪拌軸的具體結構示意圖。

圖中：

原料罐1；碎料裝置2；支架21；儲料箱22；第一電機23；傳動桿24第一傳動桿241第二傳動桿242；刀具25第一刀具251第二刀具252；出料管26；閘閥27；堿處理裝置3；第一釜體31；出液管311；導流板312；第一蓋體32；過濾網33；螺旋式攪拌軸-34；下沉凹槽-341；限位擋塊-342；鏈齒-343；攪拌電機-35；裁切機構-36；過載調節機構-37；輸入端模塊-371；輸出端模塊-372；輸出軸-3721；環形擋緣-3722；鏤空孔-3723；轉動扭力調節模塊-373；調節桿-3731；彈簧-3732；抵頂環-3734；扭力傳遞球-3735；轉動軸承-374；煮膠裝置4；第二釜體41；外殼411；第一保溫層412；加熱層413；第二保溫層414；內膽415；第二蓋體42；進液管421；溫度傳感器43；底座44；橢圓形體45；出液管451；隔離網46；加熱絲47；第一板框過濾機5a；第二板框過濾機5b；壓濾機6；切條裝置7；粉碎機8；污水處理裝置9。

具體實施方式

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發明進行詳細闡述。

本發明公開一種自動高效環保的卡拉膠生產線，如圖1至圖5所示，按照原料行進的方向依次包括原料罐1、碎料裝置2、堿處理裝置3、煮膠裝置4、第一板框過濾機5a、第二板框過濾機5b、壓濾機6、切條裝置7和粉碎機8；所述堿處理裝置3、煮膠裝置4、第一板框過濾機5a和第二板框過濾機5b均與一污水處理裝置9相連通。

所述碎料裝置2通過高度可調節的支架21安裝在所述堿處理裝置3上部，所述碎料裝置2伸入所述堿處理裝置3內，經所述碎料裝置2粉碎的原料在重力的作用下進入所述堿處理裝置3內。

如圖6所示，作為該碎料裝置2的具體實施結構，第一電機23的輸出端傳動連接有第一傳動桿241和第二傳動桿242，第一傳動桿241上裝有若干把沿徑向延伸的第一刀具251，該第二傳動桿242上裝有若干把沿徑向延伸的第二刀具252；所述儲料箱22底部設有一出料管26，所述出料管26伸入所述堿處理裝置3；該第一傳動桿241和第二傳動桿242的轉動方向相反，該第一傳動桿241和第二傳動桿242之間的距離小于第一刀具251和第二刀具252的長度之和，該第一刀具251和第二刀具252在第一傳動桿241和第二傳動桿242的軸向方向呈錯開設置。

本實施例中設備配套合理，且在安裝有污水處理裝置9，能夠對生產中產生的污水進行及時有效的處理，降低本實施例在生產過程中對環境的污染；本實施例能夠完成卡拉膠的整個生產過程，尤其是將碎料裝置2安裝在堿處理裝置3的上部，碎料裝置2粉碎的原料在重力的作用下進入堿處理裝置3中，提高了生產的自動化程度，降低了能耗，降低了勞動強度，生產高效環保。

本實施例中所述碎料裝置2包括一固連在所述支架21上的儲料箱22，儲料箱22位于所述堿處理裝置3上側；所述儲料箱22安裝有一第一電機23，第一電機23的輸出端固連有一傳動桿24，傳動桿24上裝有刀具25；所述儲料箱22底部設有一出料管26，所述出料管26伸入所述堿處理裝置3。本實施例中將原料藻與清水置于儲料箱22內進行粉碎，原料粉碎適宜后打開出料管26上安裝的閘閥27，原料漿液在重力作用下進入堿處理裝置3中，本實施例自動碎料，自動添料，生產自動化程度高，節能環保。

本實施例中所述堿處理裝置3包括第一釜體31和蓋在所述第一釜體31上端的第一蓋體32；所述出料管26經所述第一蓋體32伸入所述第一釜體31內。利于本實施例在密封的條件下運送原料，減少環境對原料的污染。

本實施例中所述第一釜體31內卡接有一圓筒狀過濾網33，在所述圓筒狀過濾網33下部的所述第一釜體31上設有出液管311。本實施例中通過卡接在第一釜體31內的過濾網33防止原料沉積在第一釜體31底部，同時也將一定量的殘值收集在過濾網33內，減少了后續的殘渣處理的工作量，促進堿液與原料藻的接觸，促進堿處理的進行。

本實施例中所述第一釜體31內底部裝有一波輪34，所述波輪34有第二電機35帶動。通過波輪34對第一釜體31內的原料和堿液進行攪拌，提高堿處理的生產效率。

本實施例所述第一釜體31內壁有多塊豎直設置的導流板312，所述導流板312為上端小下端大的楔形板；所述導流板312朝向所述過濾網33的一側支撐所述過濾網33。所述導流板312配合波輪34促進第一釜體31內液體沿著導流板312在釜體內上下流動，增加第一釜體31內液體的流動性，促進堿處理的進行。

本實施例中所述煮膠裝置4包括第二釜體41和蓋在所述第二釜體41上端的第二蓋體42；所述第二釜體41從外向內依次包括外殼411、第一保溫層412、加熱層413、第二保溫層414和內膽415。加熱層413對第二釜體41內的溶液進行均勻的加熱，第二保溫層414進一步均勻加熱層413所傳遞出的熱量，同時第一保溫層412減少第二釜體41內的熱量向外部擴散，降低煮膠裝置4的熱量損失，利于煮膠裝置4內保持穩定的溫度。

本實施例中所述第二釜體41內的側壁上裝有溫度傳感器43。利于監控煮膠的溫度，防止煮膠溫度過高，影響卡拉膠的性質。

本實施例中的污水處理裝置9可以為一污水池，將排出的污水先存入污水池中，對其中的污染物使用現有技術進行處理后使得處理后的水達到排放標準后再行排放。

如圖7所示，作為更進一步的改進方案，該第二蓋體42上形成有進液管421，該第二釜體41下部安裝有用于支撐第二釜體41的底座44，該第二釜體41下部形成有橢圓形體45，該橢圓形體45的最下部位置形成有出液管451，該煮膠裝置4還包括隔離網46以及露出在煮膠容腔中的加熱絲47，該加熱絲47位于隔離網46和第二釜體41內側壁之間，該隔離網46呈圓筒狀，其上部和下部均為開口，側壁具有防止原料藻露出的鏤空孔。這樣利用橢圓形體45的結構設計，再配合海藻呈破碎狀態，實現了基本無殘留，確保了產品的品質。

作為對破碎裝置的一種檢驗提醒，如圖8到圖10所示，該堿處理裝置內還設置有螺旋式攪拌軸34、攪拌電機35、位于螺旋式攪拌軸34和攪拌電機35之間的過載調節機構37以及設置在螺旋式攪拌軸34上并用于裁切海藻的裁切機構36。

該過載調節機構37包括固定在螺旋攪拌軸上的輸入端模塊371、固定在攪拌電機35輸出軸3721上的輸出端模塊372以及位于輸入端模塊371和輸出端模塊372之間的轉動扭力調節模塊373，該輸入端模塊371和輸出端模塊372之間設置有轉動軸承374；該輸出端模塊372形成有輸出軸3721和環形擋緣3722，該環形擋緣3722上設置有呈環形陣列的若干個鏤空孔3723；該轉動扭力調節模塊373包括調節桿3731、彈簧3732、抵頂環3734和若干個扭力傳遞球3735，該調節桿3731可沿輸出軸3721軸向發生位移，該彈簧3732套設在輸出軸3721上，該彈簧3732一端抵頂在調節桿3731上，另一端抵頂在抵頂環3734上；每一扭力傳遞球3735活動容設在鏤空孔3723中，每一扭力傳遞球3735一端與輸入端模塊371相抵頂，另一端抵觸于抵頂環3734上。該輸入端模塊371和輸出端模塊372之間傳遞的扭力如果在扭力傳遞球3735所能承受范圍內，即在彈簧3732仍然能夠抵頂住而不會發生進一步的變形，則可以將扭力傳遞過來，當超過范圍時，由于彈簧發生形變，此時該輸入端模塊371和輸出端模塊372之間相當于處于打滑狀態，保證了攪拌電機35的安全而不會被燒毀，此時為了報警，還可以設置有報警器。當人們聽到報警器的報警聲時，可以通過調節第一傳動桿和第二傳動桿上刀具的間距，來調整整個設備，讓設備可以更加順暢的運轉，而需要刀片對海藻進行切割。

該螺旋式攪拌軸34上設置有沿攪拌軸延伸方向設置的下沉凹槽341以及位于攪拌軸端部的限位擋塊342，該裁切機構36具有可沿著攪拌軸延伸方向移動的行走機構以及固定在行走機構上并在下沉凹槽341處進行切割的刀片，該裁切機構36在過載調節機構37發生過載時啟動并進行一個循環的切割。該螺旋式攪拌軸34還形成有鏈齒343，該行走機構為行走電機以及由行走電機帶動的鏈輪，利用鏈輪與鏈齒343之間配合，從而帶動刀片行走，實現對下沉凹槽341附近的海藻進行切割。

作為更優選的方案，該第一傳動桿和第二傳動桿上都設置有若干個刀具組接座，該第一刀具和第二刀具均可以選擇連接在一個刀具組接座上以方便調整相鄰第一刀具以及相鄰第二刀具之間的距離。

上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。