本发明涉及一种利用碱性去皮液对梨进行化学去皮处理的方法。
背景技术：
水果化学去皮法通常是利用含有氢氧化钠或氢氧化钾的碱液对角质、半纤维、果胶的分解作用而将果皮和果肉分离，其具有速度快、损耗低、节约人工、去皮完全等优点，在梨类产品的加工过程中得到较为广泛的应用。
中国专利文献CN201210344205.2公开了一种洋梨罐头加工工艺，其中采用如下的淋碱去皮法对洋梨进行去皮：将对开挖核后的洋梨片核窝向下单层排列在传送带上，进入淋碱机，淋碱时间控制在25-45秒，淋碱液中氢氧化钠的浓度控制在3.5-5％，淋碱液温度维持在85-95度。
在这种去皮方法中，温度高达85-95度的淋碱液会使得去皮表面易烫熟和褐变，开半去皮对洋梨果肉会产生过度腐蚀，造成果肉易变色，不能有效保证所得产品的色泽和风味；洋梨片码放时需要较多人工，去皮过后的毛边和变色部分需要人工再次修整，用工和原料损耗都较大。
中国专利文献CN201310017159.X公开了一种无籽刺梨去皮剂及其使用方法；按重量份数计算，该去皮剂包括3-5份苛性碱，0.4-0.6份磷酸铵，0.3-0.5份乳化剂，0.1-0.3份助剂及6-8份乙醇。使用时，按上述重量份数，将该去皮剂加入到80-90份水中，配置得到去皮溶液；将该去皮溶液加热至85℃后，将无籽刺梨加入其中进行浸泡，保持液温为80℃，搅拌3-4分钟，待无籽刺梨的表皮变黑、并出现裂纹时捞出；将捞出的无籽刺梨投入清水中搓洗脱皮，将搓洗脱皮后的无籽刺梨在清水中搅动浸漂5分钟，重复3次；最后将经过浸漂的无籽刺梨加入质量浓度为0.2％的柠檬酸水溶液中，浸泡5分钟后捞出即可。
在该专利文献中，一方面，由于去皮溶液的液温保持在较高的80℃，因而同样存在去皮表面易烫熟和褐变，梨的损耗较大且不能有效保证所得产品的色泽和风味的问题。另一方面，由于其采用包括苛性碱和乙醇的去皮溶液，因此存在以下缺陷：首先，难以对该去皮溶液中的苛性碱和乙醇进行分离与回收利用，导致生产成本高且不够环保；其次，经该去皮溶液处理后，去皮刺梨上会附着大量的酒精，在接下来的刺梨清洗过程中，这些酒精随清洗水一起被排放到污水处理系统中，使得该污水处理系统中的细菌失活，污水处理能力下降甚至丧失；再次，由于苛性碱和乙醇相混合，使得难以同时对与苛性碱和乙醇有关的参数(例如其浓度)进行准确控制，导致通常不能达到所期望的去皮效果。
因此，有必要对现有的梨化学去皮方法加以改进。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种梨的低温化学去皮方法，以降低梨的腐蚀损耗，并使得经化学去皮后的梨仍较好地保持其初始的色泽和风味。
为了实现上述的主要目的，本发明提供了一种梨的低温化学去皮方法，包括如下步骤：
⑴配制氢氧化钠和/或氢氧化钾浓度为4-18％(以重量计)的碱液，并向碱液中添加含有脂肪酸和/或脂肪酸盐的去皮活化剂而得到碱性去皮液；其中，以重量计，去皮活化剂的添加量为碱液的0.1-1％，优选为0.1-0.6％，更优选为0.2-0.5％；
⑵使待去皮的梨与碱性去皮液接触；其中，碱性去皮液的温度控制为55-75℃，优选为65-73℃。
上述技术方案中，可以通过向梨喷淋碱性去皮液或将梨浸泡在碱性去皮液中而使待去皮的梨与碱性去皮液接触；其中，优选采用将梨浸泡在碱性去皮液中的方式，以使得碱性去皮液能对梨进行更为充分且快速的处理。
上述技术方案中，去皮活化剂中的脂肪酸与碱作用，生成作为阴离子表面活性剂的脂肪酸盐，能起到润湿渗透、分散和增溶作用，促使梨果皮与薄壁细胞层分离，以在低温下实现梨的快速去皮；或者，去皮活化剂包括作为阴离子表面活性剂的脂肪酸盐，例如脂肪酸的铵盐、碱金属(钠、钾等)盐、碱土类金属(钙、镁等)盐、烷基胺(碳数1-20)盐和/或烷醇胺(碳数2-12，例如单、二和三乙醇胺)盐等。进一步地，去皮活化剂还可以包括例如司盘-20(SP-20)的非离子型表面活性剂。
作为优选，上述技术方案中的脂肪酸为月桂酸，脂肪酸盐为月桂基硫酸三乙醇铵盐、月桂酸硫酸酯盐、月桂基硫酸钠盐等中的至少一种。
在本发明的一种具体实施方式中，去皮活化剂包括重量比为1-3：1的表面活性剂和助剂；其中，该表面活性剂包括重量比为1-3：1的月桂酸和司盘-20(SP-20)，该助剂包括重量比为1-3：1-3：1的柠檬酸、碳酸钠和氯化钠。
本发明中，由于碱性去皮液包括上述的去皮活化剂，因而其可以在55-75℃的低温下对梨进行去皮，并达到与高温碱液去皮基本上相同的去皮速度。与现有技术的高温碱性去皮液去皮相比，本发明能够减少果肉腐蚀损失而增产5-8％。另外，去皮温度的降低还减轻了梨去皮表面的烫熟和褐变程度，降低了梨的营养成分损失，使得经化学去皮后的梨仍较好地保持其初始的色泽和风味，保证了成品的感官质量。再者，这还会降低对去皮设备的质量要求，对去皮工艺参数的控制要求也更为宽松，从而降低生产成本。
上述技术方案中，碱液中氢氧化钠和/或氢氧化钾的浓度优选配制为5-15％，更优选为8-12％。
优选地，本发明的方法还包括在使待去皮的梨与碱性去皮液接触之前，利用酒精溶液对梨进行预处理的步骤。
在梨的生长过程中，通常会利用农药对梨进行杀虫处理，导致梨表面或多或少地存在农药残留；另外，为了保鲜，通常还会对梨的表面进行打蜡处理而在梨表面形成蜡质层。本发明人研究发现，梨表面的农药残留和蜡质层会显著降低化学去皮速度及效果。
上述优选方案中，利用酒精溶液先行溶解梨表面的农药残留和腊质层，由此使得后续步骤中碱性去皮液可以较为容易且快速地渗透进梨的表皮并将其腐蚀去除或将其与梨果肉之间的果胶物质腐蚀溶解而进行去皮。
采用酒精溶液和碱性去皮液对梨进行分步处理的好处在于：首先，由于采用了分步处理方法，酒精溶液和碱性去皮液是相互分离的，因而可以分别对酒精溶液和碱性去皮液进行回收及重复利用，以降低生产成本，并避免酒精和碱性去皮液对环境的污染。其次，梨依次经过酒精溶液和碱性去皮液的处理，经碱性去皮液处理后的梨上所残留的酒精是极其微量的，使得在接下来的梨清洗过程中，只有基本上可以忽略不计的酒精随清洗水一起被排放到污水处理系统中，因此不会产生因过量酒精被排放到污水处理系统中而导致其污水处理能力下降甚至丧失的问题。再者，由于酒精溶液和碱性去皮液相互分离，因而能够分别对酒精溶液和碱性去皮液的浓度、温度进行精确控制与调节，并视梨的品种和大小等状况适时调整，以达到更佳的去皮效果。
进一步地，与采用包括苛性碱和乙醇的混合处理液的混合去皮法相比，分步去皮法可以缩短梨与碱性去皮液的接触时间，使得碱性去皮液对梨果肉的腐蚀相应减少，梨的损耗进一步降低，且梨果肉更好地保持了其初始的色泽、营养与口味。与此相对，当采用酒精和苛性碱的混合处理液时，需要将梨与处理液进行更长时间的接触才能完成去皮，进而使得处理液对梨果肉的腐蚀及梨的损耗增加，色泽和口味下降，尤其是导致大量的梨表皮和果胶物质留存在混合处理液中，从而使得该混合处理液的粘度快速增加至不适于使用的程度。
作为本发明的一种具体实施方式，在上述优选方案中，以重量计，控制酒精溶液中乙醇的浓度为5-40％，优选为10-20％。
作为本发明的另一具体实施方式，在上述优选方案中，控制酒精溶液的温度为40-70℃，优选为55-65℃。
通过对酒精溶液浓度和/或温度的控制，可以使得梨表面的农药残留及蜡质层具有较快的溶解速度，并使得酒精挥发量保持在较低的水平。另外，通过对酒精溶液温度的控制，能够利用酒精溶液对待去皮的梨进行预热处理，使得可以在步骤⑵中较为容易且快速地将碱性去皮液的温度维持在预定的数值，以达到所期望的去皮效果。
本发明的方法还可以包括如下步骤：
⑶将经步骤⑵处理的梨送入脱皮滚筒内，控制脱皮滚筒转动而使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，从而将附着在梨果肉上的表皮(但二者之间的果胶物质已被去除)与梨果肉分离。
作为优选，脱皮滚筒采用采用胶皮辊或者毛刷式的脱皮滚筒，这种脱皮滚筒具有工作表面比较柔软而不易伤及果肉的优点。其中，脱皮摩擦时间依脱皮效果而定，以避免摩擦过度擦伤梨果肉；脱皮摩擦时间可通过脱皮滚筒的转速和倾斜坡度进行调整。
优选地，在步骤⑶中还同时利用洁净水对梨进行清洗处理，以集中收集与梨果肉分离后的表皮，并减少梨果肉上所残留的碱性去皮液和其他杂质。
上述方法还可以进一步包括如下步骤：
⑷使经步骤⑶处理而得到的梨与pH为2.0-3.0的酸性中和液相接触，以去除梨果肉上的残留碱液；其中，酸性中和液优选柠檬酸溶液。采用柠檬酸溶液的好处在于，即使梨果肉上存在柠檬酸残留，也不会影响梨罐头的品质，因为在梨罐头产品中通常会添加柠檬酸调整产品pH。
优选地，上述步骤⑷是在气泡清洗机中进行的。这不仅可以达到更佳的中和效果，而且能进一步对梨果肉作彻底清洗。可选择地，上述步骤⑷是在清洗浸泡池中进行的。
优选地，上述方法进一步包括如下步骤：
⑸利用护色液对经步骤⑷所处理的梨进行护色处理。其中，护色液既可以采用浓度为1-2‰(以重量计)的柠檬酸溶液和/或浓度为0.5-1‰的L-抗坏血酸溶液，也可以采用氯化钠浓度为1-2％(以重量计)的食盐水。
本发明中，酒精溶液和碱性去皮液可以重复使用，且二者的浓度与温度可以视梨的品种和大小等状况适时调整，使用过程中使用量减少或浓度降低时可添加新液补充。因此，作为优选，本发明还可以包括在利用酒精溶液对梨进行预处理之前将梨按照大小进行分级的处理步骤(例如通过轴辊式分级设备)，以便更精准地控制酒精溶液和碱性去皮液的浓度、温度和去皮时间，达到最佳处理效果。
本发明的低温去皮方法可用于梨果脯和梨罐头等各种需去皮的梨类产品的制备。
本发明在节约原料、降低管理费用的前提下大大提升了生产效率，降低了生产成本。例如：人工每小时平均去皮量仅为150kg，而本发明的低温化学去皮一条处理线每小时可生产2000-4000kg(每条线3人)，极大地降低了人工成本，且相比人工去皮的原料损耗可降低8-15％，相比高温碱液去皮可减少果肉腐蚀损失而增产5-8％。此外，经本发明的低温化学去皮处理而得到的梨果肉表面色泽雪白，光洁无残皮，加工形态佳，质量和产量均得到保证。
为了更清楚地阐述本发明的目的、技术方案及优点，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是由本发明实施例1的低温化学去皮方法所得到的梨的图片。
具体实施方式
梨去皮实施例1
碱液配制：配制氢氧化钠浓度为8-10％(以重量计)的碱液，并向该碱液中添加0.3％(以碱液重量计)的去皮活化剂而得到碱性去皮液；本发明的各个实施例中，去皮活化剂包括重量比为2：1的表面活性剂和助剂；其中，该表面活性剂包括重量比为2：1的月桂酸和司盘-20(SP-20)，该助剂包括重量比为2：2：1的柠檬酸、碳酸钠和氯化钠。
碱液蚀皮：将待去皮的梨在碱性去皮液中浸泡8分钟而达到表皮变深咖色的状态，其中控制碱性去皮液的温度在大约70℃；
摩擦脱皮：将经碱液蚀皮后的梨快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内，使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，以脱去表皮；同时利用洁净水对梨进行喷淋冲洗，以快速洗去其表层碱液；
酸液中和：将经摩擦脱皮而得到的梨输送至气泡清洗机中，并在其中利用pH为3.0的柠檬酸液中和梨中的残留碱液；
护色处理：采用其中柠檬酸浓度为1.5‰和L-抗坏血酸浓度为0.5‰(均以重量计)的护色液对酸液中和后的梨进行护色处理。
图1是由实施例1的去皮方法所得到的梨的图片。由图1可见，去皮处理后的梨色泽雪白，表面光洁无残皮，加工形态佳。
梨去皮实施例2
碱液配制：配制氢氧化钠浓度为4-6％(以重量计)的碱液，并向该碱液中添加1％(以重量计)的去皮活化剂而得到碱性去皮液；
碱液蚀皮：将待去皮的梨在碱性去皮液中浸泡12分钟而达到表皮变深咖色的状态，其中控制碱性去皮液的温度在大约75℃；
摩擦脱皮：将经碱液蚀皮后的梨快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内，使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，以脱去表皮；同时利用洁净水对梨进行喷淋冲洗，以快速洗去其表层碱液；
酸液中和：将经摩擦脱皮而得到的梨输送至气泡清洗机中，并在其中利用pH为2.0的柠檬酸液中和梨中的残留碱液；
护色处理：采用其中柠檬酸浓度为1.5‰和L-抗坏血酸浓度为0.5‰(均以重量计)的护色液对酸液中和后的梨进行护色处理。
梨去皮实施例3
碱液配制：配制氢氧化钠浓度为15-17％(以重量计)的碱液，并向该碱液中添加0.1％(以重量计)的去皮活化剂而得到碱性去皮液；
碱液蚀皮：将待去皮的梨在碱性去皮液中浸泡7分钟而达到表皮变深咖色的状态，其中控制碱性去皮液的温度在大约55℃；
摩擦脱皮：将经碱液蚀皮后的梨快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内，使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，以脱去表皮；同时利用洁净水对梨进行喷淋冲洗，以快速洗去其表层碱液；
酸液中和：将经摩擦脱皮而得到的梨输送至气泡清洗机中，并在其中利用pH为2.0的柠檬酸液中和梨中的残留碱液；
护色处理：采用其中柠檬酸浓度为1.5‰和L-抗坏血酸浓度为0.5‰(均以重量计)的护色液对酸液中和后的梨进行护色处理。
梨去皮实施例4
碱液配制：配制氢氧化钠浓度为8-10％(以重量计)的碱液，并向该碱液中添加0.3％(以重量计)的去皮活化剂而得到碱性去皮液；
酒精浸泡：将待去皮的梨在乙醇浓度为13％(以重量计)的酒精溶液中浸泡1分钟，其中控制酒精溶液的温度在大约60℃；
碱液蚀皮：将待去皮的梨在碱性去皮液中浸泡5分钟而达到表皮变深咖色的状态，其中控制碱性去皮液的温度在大约70℃；
摩擦脱皮：将经碱液蚀皮后的梨快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内，使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，以脱去表皮；同时利用洁净水对梨进行喷淋冲洗，以快速洗去其表层碱液；
酸液中和：将经摩擦脱皮而得到的梨输送至气泡清洗机中，并在其中利用pH为3.0的柠檬酸液中和梨中的残留碱液；
护色处理：采用其中柠檬酸浓度为1.5‰和L-抗坏血酸浓度为0.5‰(均以重量计)的护色液对酸液中和后的梨进行护色处理。
由上述实施例4和实施例1的对比可见，采用酒精溶液对梨进行预处理后，梨在碱性去皮液中所需的浸泡时间由实施例1的8分钟缩短为实施例4的5分钟，使得碱性去皮液对梨果肉的腐蚀相应减少，梨果肉更好地保持了其初始的色泽、营养与口味。
梨去皮实施例5
本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中将待去皮的梨在乙醇浓度为5％(以重量计)的酒精溶液中浸泡2分钟，其中控制酒精溶液的温度在大约70℃。
梨去皮实施例6
本实施例与实施例2的区别在于，本实施例中将待去皮的梨在乙醇浓度为40％(以重量计)的酒精溶液中浸泡1分钟，其中控制酒精溶液的温度在大约40℃。
试验表明，上述实施例5和6的去皮方法具有与实施例4基本上相同的去皮效果。
梨去皮对比例
碱液配制：配制氢氧化钠浓度为8-10％(以重量计)的碱液；
碱液蚀皮：将待去皮的梨在碱性去皮液中浸泡8分钟而达到表皮变深咖色的状态，其中控制碱性去皮液的温度在大约85-90℃；
摩擦脱皮：将经碱液蚀皮后的梨快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内，使得梨与梨之间和/或梨与脱皮滚筒之间相互摩擦，以脱去表皮；同时利用洁净水对梨进行喷淋冲洗，以快速洗去其表层碱液；
酸液中和：将经摩擦脱皮而得到的梨输送至气泡清洗机中，并在其中利用pH为3.0的柠檬酸液中和梨中的残留碱液；
护色处理：采用其中柠檬酸浓度为1.5‰和L-抗坏血酸浓度为0.5‰(均以重量计)的护色液对酸液中和后的梨进行护色处理。
试验表明，在上述对比例中，梨经高温碱液蚀皮后表面存在烫熟现象，且呈现一定程度的褐变，色泽和风味均较上述实施例中的梨差。
以上各实施例及对比例的工艺参数及试验结果列于下表1中：
表1：各实施例及对比例的工艺参数及试验结果
虽然以上通过优选实施例描绘了本发明，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本发明的发明范围内，凡依照本发明所作的同等改进，应为本发明的保护范围所涵盖。