本发明涉及食品绿色安全贮藏及加工处理领域，特别是指一种胡椒冷冻快速脱皮方法。
背景技术：
：胡椒果实分为外果皮、果肉(中果皮)和内果皮，内果皮包裹着籽膜和种籽。果皮富含果胶、纤维素、有机酸、皂苷、黄酮、香豆素、内酯、生物碱和酚类化合物。胡椒采摘季节在6-7月份，采摘时由于气温高，果皮内所含的各类不稳定化合物极易发生氧化、褐变，常温下存放3-5d后果皮变黑变软，严重影响胡椒加工产品的色泽和品相。因此，需要及时进行加工处理保持其天然的香味和品质。传统的胡椒加工方式一般有两种：一是进行脱皮，制成白胡椒；二是直接晒干，制成黑胡椒。胡椒脱皮一直都是制约白胡椒产量和质量的关键技术。主要原因是胡椒具有独特的“三层结构”(内果皮-籽膜-种籽)，内果皮与籽膜粘结很紧(种籽碾碎皮仍扒不下来)，而白胡椒质量要求又是“内膜无损外皮要脱干净”，因此破解难度很大。传统的脱皮方法是：青胡椒→水沤发酵(7-10天)→人工脚踩→脱梗→去渣→干燥→白胡椒。由于水沤时间较长，通常会影响白胡椒的色泽和口感，而且制得的白胡椒颜色黯淡，而且具有臭味，严重影响了白胡椒的商品品质。近年来，国内外也有在胡椒脱皮的过程中进行其他处理，如烫漂、超声、生物酶等，辅助脱皮。上述方法均需要对鲜胡椒进行额外的加工处理，缩短了胡椒脱皮的时间。但在处理过程中，烫漂会破坏胡椒本身的香气，降低胡椒的口感；超声破坏胡椒果皮的同时，也会破坏种子，易引起胡椒籽粒破损，导致胡椒中生物活性成分的溶出，影响胡椒的口感和脱皮的效率；生物酶辅助机械脱皮，使胡椒脱皮时间降低到3小时内，但生物酶发挥作用需要适宜的条件，并且成本昂贵，所用酶液需要在脱皮之后除去，大规模产业化受限。因此，对鲜胡椒进行冷冻软化后，应用光机电一体脱皮，采用纯物理的方法，进行大规模脱皮生产，可以有效突破胡椒脱皮的瓶颈问题，真正实现连续生产。技术实现要素：本发明提出了一种胡椒冷冻快速脱皮方法及应用，可以快速、大批量脱去胡椒皮得到白胡椒，便于实现产业化加工。本发明的技术方案是这样实现的：一种胡椒冷冻快速脱皮方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预冷新鲜胡椒采摘后清洗，去掉泥沙和农药残留，预冷，当胡椒果粒中心温度降至0-5℃，即可进行冷冻；(2)冷冻预冷的鲜胡椒放入-20℃温度以下冷冻，待果粒中心温度到0℃以下有结冰样时，用密封袋密封包装，置于冷藏库冷冻贮藏备用；(3)脱皮冷藏至少10小时的鲜胡椒浸入水中，浸泡3-24h，除去果梗，按照直径进行分级，之后脱皮，除去皮渣，胡椒粒干燥即得白胡椒。进一步，所述步骤(1)中，胡椒粒清洗过程中去除浮在水面的胡椒粒。进一步，所述步骤(1)中新鲜胡椒在0-5℃预冷5-12小时；冷冻贮藏温度为-18℃至-30℃。进一步，所述步骤(3)脱皮过程中进行护色处理。进一步，所述步骤(3)通过光机电一体脱皮得到白胡椒。进一步，所述光机电一体脱皮，指应用电脑程序进行智能控制，在脱皮过程中根据感应器对胡椒粒直径的感应，自动调整机械揉搓的力度和位置，进行连续脱皮生产的一种机械脱皮方法。进一步，所述步骤(4)分级操作为浸泡后的胡椒粒按照直径分为3个级别：小于4.5mm的为1级，4.5-5.5mm为2级，大于5.5mm的为3级。本发明的有益效果：本发明所述的胡椒冷冻快速脱皮方法，通过预冷、冷冻，鲜胡椒在冷冻条件下密封贮藏12个月左右，新鲜胡椒色泽和品质可保持不变，果皮仍为绿色，胡椒味道纯香，可满足产业化常年连续化生产。冷冻贮藏10个小时及以上的鲜胡椒，解冻后可直接进行脱皮制取白胡椒。由于冷冻过程中，细胞内水分冻结，体积变大，细胞间隙增加，细胞之间的联系变得疏松。解冻之后，胡椒的果皮软化，果皮与籽粒的附着力减小，果皮和籽粒之间的结合变得十分疏松，但籽粒仍可保持坚硬，不皱缩。脱皮之前先除去果梗，可有效避免脱皮过程中果梗划伤内皮，破坏白胡椒的表面。而且果梗是导致白胡椒褐变的重要因素之一，去除果梗，可以有效去除导致白胡椒粒褐变的因素，最大程度的使白胡椒保持天然的色泽。分离出的果梗还可以回收利用有利于更充分的利用资源，避免浪费。胡椒粒在脱皮之前进行分级，在脱皮过程中可以根据胡椒粒径的范围随时调整、控制机械手揉搓的强度和力度脱皮过程中无需烫漂或者加入其它试剂，对胡椒本身所含的各种化学物质，尤其是辛香物质，破坏极低，制得的白胡椒色泽洁白，味道淡雅，不会出现任何异味，白胡椒颗粒圆润，表面光滑、不皱缩，白胡椒的香味和外观得到大幅度提升，品相优良。由于无需进行其他处理，胡椒的脱皮过程大大简化，2-5分钟即可完成脱皮，脱皮后的废水中不含有其他试剂，具有节能减排的效果。本发明所述的胡椒冷冻快速脱皮方法，通过冷冻贮藏，解冻后可直接进行脱皮。脱皮过程中无需添加其他药剂，也不需要进行额外的处理，参数控制简便易行，脱皮时间大大缩短，实现了机电一体、智能脱皮的效果，适合工业化的生产，可达到大批量生产白胡椒的目的。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1一种胡椒冷冻快速脱皮方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预冷新鲜胡椒采摘后清洗，去掉泥沙和农药残留，去除浮在水面的胡椒粒；新鲜胡椒在0℃预冷12小时，当胡椒果粒中心温度降至0℃，即可进行冷冻；(2)冷冻预冷的鲜胡椒放入-20℃温度以下冷冻，待果粒中心温度到0℃以下有结冰样时，用密封袋密封包装，置于温度为-18℃的冷藏库冷冻贮藏备用；(3)脱皮冷藏10小时的鲜胡椒浸入水中，浸泡3h，除去果梗，按照直径分为3个级别：小于4.5mm的为1级，4.5-5.5mm为2级，大于5.5mm的为3级，之后机械手揉搓脱皮，除去皮渣，胡椒粒45-55℃下干燥，即得白胡椒。实施例2一种胡椒冷冻快速脱皮方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预冷新鲜胡椒采摘后清洗，去掉泥沙和农药残留，去除浮在水面的胡椒粒；新鲜胡椒在5℃预冷5小时，当胡椒果粒中心温度降至5℃时，即可进行冷冻；(2)冷冻预冷的鲜胡椒放入-20℃温度以下冷冻，待果粒中心温度到0℃以下有结冰样时，用密封袋密封包装，置于温度为-30℃的冷藏库冷冻贮藏备用；(3)脱皮冷藏3个月的鲜胡椒浸入水中，浸泡24h，除去果梗，按照直径分为3个级别：小于4.5mm的为1级，4.5-5.5mm为2级，大于5.5mm的为3级，之后机械手揉搓脱皮，脱皮过程中设置控制系统，根据胡椒颗粒直径的大小，随时调控机械手的力度，除去皮渣，胡椒粒45-55℃下干燥，即得白胡椒。实施例3一种胡椒冷冻快速脱皮方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)预冷新鲜胡椒采摘后清洗，去掉泥沙和农药残留，去除浮在水面的胡椒粒；新鲜胡椒在2℃预冷10小时，当胡椒果粒中心温度降至3℃，即可进行冷冻；(2)冷冻预冷的鲜胡椒放入-20℃温度以下冷冻，待果粒中心温度到0℃以下有结冰样时，用密封袋密封包装，置于温度为-20℃的冷藏库冷冻贮藏备用；(3)脱皮冷藏12个月的鲜胡椒浸入水中，浸泡15h，除去果梗，按照直径分为3个级别：小于4.5mm的为1级，4.5-5.5mm为2级，大于5.5mm的为3级，之后机械手揉搓脱皮，除去皮渣，胡椒粒45-55℃下干燥，即得白胡椒。上述实施例中，脱皮过程中去掉了胡椒果梗，在胡椒果穗中，果梗的重量一般可占到24.9％左右，加工白胡椒的过程中，果梗的存在会影响白胡椒的色泽。同时，胡椒的果梗也含有辛香成分，脱皮过程中去掉的果梗，可以直接粉碎作为调味料，有效避免了资源的浪费。由于进行了分级处理，胡椒粒粒径均匀，在脱皮过程中，便于根据粒径随时调整机械揉搓脱皮的力度和时间，达到自适应脱皮的目的，实现机电一体化的胡椒脱皮。此外，浮在水面的胡椒粒一般是未发育好的，经过冷冻保藏，容易出现皱缩。前处理中将浮在水面的胡椒粒去除，可以避免冷冻保藏影响胡椒粒的外观。上述预冷过程中，也可以采用液氮等进行瞬间速冻，使果粒中心温度快速降低到0-5℃左右，再进行冷冻。实施例4一种鲜胡椒冷冻贮藏脱皮制取白胡椒的方法，其操作与实施例2相同，区别之处在于，脱皮过程中加入柠檬酸和氯化钠等组成的护色剂进行护色处理。为了提高胡椒脱皮的效率，也可以将胡椒脱皮与智能识别结合起来，通过设置感应器，随时监测胡椒的粒径，调控机械揉搓的力度，更好的实现胡椒的自适应脱皮。不同贮藏条件对鲜胡椒色泽比较新鲜胡椒于-5℃、-10℃、-15℃和-20℃以下贮存370天，定期进行检测胡椒外果皮色泽，测定胡椒色泽l*值和a*值，l*值相当于亮度，l的值域由0到100，l＝50时,就相当于50％的黑，l*值越大，表示越新鲜；a*值表示从洋红色至绿色的范围，a*值是由+127至-128，其中+127就是洋红色，渐渐过渡到-128变成绿色，a值越小，绿色维持越好；表1结果显示，-20℃贮藏后解冻果皮软化脱皮色泽变化最小。表1不同贮藏条件对下鲜胡椒外果皮色泽的影响刚采摘的胡椒鲜果叶绿素含量丰富，果皮青绿鲜亮，l*值为38.01，a*值为-8.31。表1不同的温度贮藏对果皮的褐变影响较大，4℃贮藏10d后，果皮颜色明显发黑，4℃和0℃贮藏1个月后果皮变黑；-5℃贮藏时2个月果皮褐变，l*值为12.89，-10℃贮藏3个月，果皮变黑。可见温度越低，维持果皮绿色的时间越长，达到-20℃贮藏时间370d，果皮仍保持暗绿色，-20℃明显抑制了各种多酚氧化酶的活性，保持了胡椒粒的新鲜特性。不同贮藏条件下脱皮率比较新鲜胡椒于-5℃、-10℃、-15℃、-18℃、-20℃和-30℃以下贮藏，定期取出解冻后进行机械脱皮试验，晒干胡椒，测定胡椒脱皮率和白胡椒l*值。结果如表2所示。-5℃以下温度贮藏1d后解冻，胡椒鲜果果皮快速软化，有利于机械脱皮，脱皮率均在98％以上，但-5℃温度贮藏2个月，果皮色泽褐变，引起鲜胡椒脱皮后种子颜色黯黑，不利于白胡椒色泽保持。-10℃温度贮藏3个月后脱皮得到的白胡椒颜色开始变暗，-10℃温度贮藏6个月后脱皮得到的白胡椒颜色变暗，-18℃温度贮藏370d后脱皮，脱皮后得到的白胡椒仍可保持在较好的水平。-30℃温度贮藏370d后脱皮得到的白胡椒颜色较好。-18℃以下密封贮藏明显降低了果皮及种子的褐变程度。在实际生产中一般冷藏库温度为-30℃左右，更低的温度难以达到，所以为了适应工业生产的需求，本申请将贮藏温度设定在-18℃至-30℃范围内。表2不同冷冻贮藏条件对鲜胡椒脱皮得到白胡椒效果的影响新鲜胡椒于-18℃、-20℃和-30℃以下贮藏，定期取出解冻后进行机械脱皮试验制取白胡椒，测定胡椒脱皮率和白胡椒l*值。表3不同冷冻贮藏时间对鲜胡椒脱皮效果(脱皮率)的影响由表3可以看出，新鲜胡椒在-18℃到-30℃条件下冷冻贮藏，随着贮藏时间的延长，脱皮率逐渐上升，贮藏10h小时以上即可达到较好的脱皮效果，脱皮率可以达到95％以上。不同贮藏温度对脱皮胡椒硬度的影响取鲜胡椒分别于-18℃、-20℃、-30℃贮藏365d，脱皮后经过质构仪tpa探头测定硬度大小。如表4所示，硬度变化无显著性差异，因此冷冻贮藏温度对脱皮胡椒粒的硬度无明显影响，脱皮后的白胡椒不会出现皱缩。表4不同贮藏温度对脱皮胡椒硬度的影响30d60d90d120d150d180d370d-15℃34.10±3.5234.68±4.1233.76±3.8634.17±2.5233.56±3.2334.86±3.1233.37±2.72-18℃34.20±3.5233.68±3.2934.25±2.5233.91±3.1734.53±2.9833.79±3.3134.06±2.98-20℃33.63±4.3532.97±3.1333.53±4.0634.17±41233.87±3.2734.53±2.9833.16±4.06-30℃34.27±3.2834.16±4.6132.08±4.2133.17±3.6533.86±2.9832.89±3.0633.45±4.05浸泡时间对胡椒脱皮效果的影响取经-20℃冷冻贮藏365天胡椒，分别进行不同时间的水浸泡解冻，进行机电一体化脱皮5min，比较不同的浸泡时间对所得的白胡椒的破损率的影响和干燥后白胡椒l*值。表5不同浸泡时间对光机电一体脱皮所得的白胡椒脱皮的影响浸泡时间(h)脱皮率(％)破碎率(％)l*值099.1446.8348.87198.3421.3448.45398.342.6348.43798.452.6147.711197.871.7243.271597.781.143.022496.171.0540.853696.050.9738.704896.120.9537.18如表5所示，随着浸泡时间的延长，脱皮率差异并不明显，但是浸泡3h以上再进行脱皮，破损率比浸泡0-1h明显减低，说明经过充分的浸泡解冻，可以有效减少脱皮过程中胡椒粒的破损，减低白胡椒的破损率。此外，虽然浸泡时间延长可以降低白胡椒的破损率，但是随着浸泡时间的延长，白胡椒的色泽变暗，影响了产品的外观，浸泡超过24h，变暗尤其明显。而且随着浸泡时间的延长，也影响了白胡椒的香味，浸泡24h后，会产生明显的异味。因此，脱皮之前浸泡时间为3-24h为宜。分级处理对胡椒破碎率的影响取-20℃贮藏210天的胡椒粒进行机械搅拌脱皮和机械揉搓脱皮实验，脱皮后胡椒粒的破损情况，如表6所示。表6鲜胡椒粒分级处理对机械揉搓脱皮胡椒粒破碎率的影响评价指标分3级不分级脱皮率/％99.3399.21破碎率/％0.59±0.179.17±1.53新鲜胡椒粒分为果皮和种子，果皮分为内果皮、中果皮和外果皮。内果皮呈白色，紧紧包裹种子，在机械揉搓过程中，极易引起内果皮破损，露出种子，引起色泽变暗和香味减弱，这也是是胡椒机械脱皮产业化应用的瓶颈。主要原因是进行机械脱皮时，胡椒粒果实直径本身存在明显差异，为4.01～5.96mm，在脱皮过程中容易出现直径大的果粒已经抹去了种皮，而直径小的果粒的外果皮尚未脱皮的情况，为了使直径小的果粒外果皮脱去，只有增加搅拌的时间或者力度，这样虽然直径小的果粒可以脱去外果皮，但是会导致直径大的果粒破碎。经冷冻保鲜贮藏的胡椒，除果皮软化外，色泽绿色，保持了胡椒的新鲜特征，胡椒种子硬度无明显变化，有利于机械脱皮。把鲜胡椒粒按照直径大小进行分级，根据不同级别的胡椒进行力度和振幅的调节，可以降低胡椒粒的破碎程度。由表6可以看出，经分级处理后冷冻保鲜贮藏的胡椒粒进行机械脱皮，能明显降低胡椒粒的表皮破碎率。因为在机械脱皮时，需要调节机器的参数，达到最佳的脱皮效果。尤其是在机械揉搓脱皮的过程中，通过分级后，根据胡椒的粒径随时调节揉搓的力度和挤压振幅，使得大小一致的胡椒粒脱皮时受力均匀，可以明显降低胡椒粒的破碎率，保持了胡椒粒的完整程度。因此，通过分级处理，在脱皮的过程中可以实现机电一体的操作方式，更适合于大批量的处理胡椒生产白胡，有利于实现工业化生产。不同脱皮方法脱皮效果的比较取同一批采收的新鲜胡椒，份额分别采用水沤法、酶法和本发明所述的冷冻快速脱皮方法进行脱皮实验，比较不同脱皮方法的优缺点，统计结果如表.表7不同脱皮方法脱皮效果的比较由表7可以看出，冷冻快速脱皮不仅脱皮速度明显提升，而且产品商品品质明显提升，原材料的损失很少，能够将鲜胡椒原料的价值发挥到最大，生产过程中产生的三废很少，大大了数字化、连续化的生产，完全满足产业化的水平。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12