一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置的制作方法

1.本发明涉及细胞破壁技术领域，具体为一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置。


背景技术：

2.果蔬冻干粉若采用常规方式粉碎，其单个粒子常由数个或数十个细胞所组成，细胞的破壁率极低，同时营养素损失较大，尤其是活性物质，其产品无法做到细胞破壁的果蔬冻干食品保留全部营养素【水、糖类、蛋白质(各种酶，结构蛋白，细胞骨架)核酸、脂类、多肽、氨基酸、果胶、纤维素、半纤维素、淀粉以及一些游离的金属离子】，失去了部分营养价值，并且目前传统的说法可以用冷冻方式进行细胞破壁，经过多次验证，果蔬细胞在溶液中处于单个粒子（常由数个或数十个细胞所组成）时采用冷冻（-50℃）或冷冻后升华干燥都无法到达细胞破壁的效果，只有细胞扩散在溶液中时才能采用冷冻（-50℃）和冷冻后升华干燥方法到达全部细胞破壁的效果，但是不同的果蔬细胞在溶液扩散性不同，因此，针对上述问题提出一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，本专利采用不同工艺及设备来加工不同的果蔬，可以针对不同的果蔬进行分别处理，可以达到完美的破壁效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，包括以下步骤：第一步：进行前端预处理，前端预处理包括对果蔬的品种进行划分和果蔬整理清洗；果蔬的品种包括在溶液中细胞容易扩散的果蔬、在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬和在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种；分类后在处理在溶液中细胞容易扩散的果蔬时，需要摘除虫子、挑拣去掉腐败变质及其它不宜食用的部分，带根茎叶的果蔬应先摘除黄叶、异物和腐烂部分后切剁，切剁时把菜品的根茎部分完整的切除，用清水把表面的异物清洗干净，在150-250mg/l浓度的次氯酸钠消毒液中浸泡10-30分钟，质地嫰、水分多的浸泡时间少一点，但应该大于10分钟，质地坚硬，水分少的浸泡时间多一点，把消毒后的果蔬用纯水漂洗3-4次，干净。清洗后装入指定菜筐，并整齐摆放到指定位置控水；第二步：切碎系统；将漂洗、清洗后的果蔬菜放到切碎机的下料口上，填料速度应保持均匀，使机器能正常运转，避免过快或过慢，随时观察蔬菜切削后的形状均匀，颗粒大小为2～5mm，将切碎后物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第三步：破碎系统；
把切碎的果蔬颗粒进一步破碎，颗粒大小约1mm，并形成浆液，破碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第四步：胶体磨；通过胶体磨进一步研磨，让结团的果蔬细胞扩散，让细胞分散于溶液中，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，细胞明显扩散；第五步：冷冻；把料液涂在专用输送钢带上进入冷库，冷库分预冷区、除湿区及深冻区，根据不同的果蔬及其固形物含量来设置不同温度，一般预冷区-8℃～-20℃、除湿区-25℃～-35℃及深冻区-45℃～-60℃，同样根据不同的果蔬及其固形物含量来设置各区不同的冷冻时间，将此工艺段处理后的物料在1000倍显微镜下观察，经冷冻后大多数细胞已破壁，其细胞内部物质发生扩散；第六步：升华干燥；把冷冻好的物料送入升华仓进行干燥，其参数控制真空度在10pa～20pa、物料温度小于35℃，升华干燥过程时间不超过5小时，将此工艺段处理后的物料在1000倍显微镜下观察，升华干噪后细胞破壁效果更好。
5.优选的，所述在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种包括胡萝卜、大白菜等，在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种包括苹果等，在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种包括西红柿等。
6.优选的，所述在处理在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种时，前四个步骤与处理在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种一致，第五个步骤增加了均质机，让细胞在溶液中相对较难扩散的果蔬品种均匀扩散，确保冷冻干燥后细胞破壁。
7.优选的，所述在处理在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种时，前四个步骤与处理在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种一致，第五个步骤改为超高压机（600mpa～1000mpa），让细胞在溶液中相很难扩散的果蔬品种均匀扩散，确保冷冻干燥后细胞破壁。
8.优选的，所述在处理在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置和胶体磨需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
9.优选的，所述在处理在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、均质机、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨和均质机需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
10.优选的，所述在处理在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、超高压机、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置和胶体磨需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，本发明专利是根据各种果蔬细胞的特性制定了加工专用工艺及设备，经过多次试验证明了其产品细胞全部破壁，并且能保留全部营养素，尤其是活性物质，
细胞破壁后，释放更多营养素，有益于人体摄取更多的营养，从而帮助人们获得更健康的体魄。
附图说明
12.图1为本发明在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种处理流程图；图2为本发明在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种处理流程图；图3为本发明在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种处理流程图；图4为本发明之切碎胡萝卜例工艺段处理后料液在1000倍显微镜图；图5为本发明之破碎胡萝卜例工艺段处理后料液在1000倍显微镜图；图6为本发明之研磨胡萝卜例工艺段处理后料液在1000倍显微镜图；图7为本发明之冷冻胡萝卜例工艺段处理后料液在1000倍显微镜图；图8为本发明之升华干燥胡萝卜例工艺段处理后料液在1000倍显微镜图；图9为本发明之不经均质机工段和经均质机工段分别所得冻干粉细胞分布苹果例对比效果图；图10为本发明之经均质机和超高压机分别所得冻干粉细胞分布西红柿例对比效果图（100倍、400倍）；图11为本发明之经均质机和超高压机分别所得冻干粉细胞分布西红柿例对比效果图（400倍、1000倍）；
具体实施方式
13.实施例1：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，包括以下步骤：第一步：进行前端预处理，前端预处理包括对果蔬的品种进行划分和果蔬整理清洗；分类后在处理在溶液中细胞容易扩散的果蔬时，需要摘除虫子、挑拣去掉腐败变质及其它不宜食用的部分，带根茎叶的果蔬应先摘除黄叶、异物和腐烂部分后切剁，切剁时把菜品的根茎部分完整的切除，用清水把表面的异物清洗干净，在150mg/l浓度的次氯酸钠消毒液中浸泡10分钟，质地嫰、水分多的浸泡时间少一点，但应该大于10分钟，质地坚硬，水分少的浸泡时间多一点，把消毒后的果蔬用纯水漂洗3次，干净。清洗后装入指定菜筐，并整齐摆放到指定位置控水；第二步：切碎系统；将漂洗、清洗后的果蔬菜放到切碎机的下料口上，填料速度应保持均匀，使机器能正常运转，避免过快或过慢，随时观察蔬菜切削后的形状均匀，颗粒大小为2mm，切碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第三步：破碎系统；把切碎的果蔬颗粒进一步破碎，颗粒大小约1mm，并形成浆液，破碎后物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第四步：胶体磨；
通过胶体磨进一步研磨，让结团的果蔬细胞扩散，让细胞分散于溶液中，将此工艺段处理后的物料在1000倍显微镜下观察，细胞明显扩散；第五步：冷冻；把料液涂在输送到冷库，冷库分预冷区、除湿区及深冻区，根据不同的果蔬及其固形物含量来设置不同温度，一般预冷区-8℃、除湿区-25℃及深冻区-45℃，同样根据不同的果蔬及其固形物含量来设置各区不同的冷冻时间，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，经冷冻后细胞破壁，其内部物质发生扩散；第六步：升华干燥；把冷冻好的物料送入升华仓进行干燥，其参数控制真空度在10pa、物料温度小于35℃，升华干燥过程时间不超过5小时，将此工艺段处理后的物料在1000倍显微镜下观察，升华干噪后细胞破壁效果更好。
14.所述在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种包括胡萝卜、大白菜等。
15.所述在处理在溶液中细胞容易扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置和胶体磨需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
16.实施例2：请参阅图2，本发明提供一种技术方案：一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，包括以下步骤：第一步：进行前端预处理，前端预处理包括对果蔬的品种进行划分和果蔬整理清洗；分类后在处理在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬，需要摘除虫子、挑拣去掉腐败变质及其它不宜食用的部分，带根茎叶的果蔬应先摘除黄叶、异物和腐烂部分后切剁，切剁时把菜品的根茎部分完整的切除，用清水把表面的异物清洗干净，在150/l浓度的次氯酸钠消毒液中浸泡10分钟，质地嫰、水分多的浸泡时间少一点，但应该大于10分钟，质地坚硬，水分少的浸泡时间多一点，把消毒后的果蔬用纯水漂洗3次，干净。清洗后装入指定菜筐，并整齐摆放到指定位置控水；第二步：切碎系统；将漂洗、清洗后的果蔬菜放到切碎机的下料口上，填料速度应保持均匀，使机器能正常运转，避免过快或过慢，随时观察蔬菜切削后的形状均匀，颗粒大小为2mm，切碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第三步：破碎系统；把切碎的果蔬颗粒进一步破碎，颗粒大小约1mm，并形成浆液，破碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第四步：胶体磨；通过胶体磨进一步研磨，让结团的果蔬细胞扩散，让细胞分散于溶液中，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，细胞有些扩散；第五步：均质机处理；将溶液经均质机处理，让细胞在溶液中相对较难扩散的果蔬品种均匀扩散，确保
冷冻干燥后细胞破壁，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，细胞明显均匀扩散；第六步：冷冻；把料液涂在输送到冷库，冷库分预冷区、除湿区及深冻区，根据不同的果蔬及其固形物含量来设置不同温度，一般预冷区-8℃、除湿区-25℃及深冻区-45℃，同样根据不同的果蔬及其固形物含量来设置各区不同的冷冻时间，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，经冷冻后细胞破壁，其内部物质发生扩散；第七步：升华干燥；把冷冻好的物料送入升华仓进行干燥，其参数控制真空度在10pa、物料温度小于35℃，升华干燥过程时间不超过5小时，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，升华干噪后细胞破壁效果更好。
17.在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种包括苹果等。
18.所述在处理在溶液中细胞相对较难扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、均质机、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨和均质机需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
19.实施例3：请参阅图3，本发明提供一种技术方案：一种基于细胞破壁技术的加工工艺及其装置，包括以下步骤：第一步：进行前端预处理，前端预处理包括对果蔬的品种进行划分和果蔬整理清洗；分类后在处理在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种时，需要摘除虫子、挑拣去掉腐败变质及其它不宜食用的部分，带根茎叶的果蔬应先摘除黄叶、异物和腐烂部分后切剁，切剁时把菜品的根茎部分完整的切除，用清水把表面的异物清洗干净，在150mg/l浓度的次氯酸钠消毒液中浸泡10分钟，质地嫰、水分多的浸泡时间少一点，但应该大于10分钟，质地坚硬，水分少的浸泡时间多一点，把消毒后的果蔬用纯水漂洗3次，干净。清洗后装入指定菜筐，并整齐摆放到指定位置控水；第二步：切碎系统；将漂洗、清洗后的果蔬菜放到切碎机的下料口上，填料速度应保持均匀，使机器能正常运转，避免过快或过慢，随时观察蔬菜切削后的形状均匀，颗粒大小为2mm，切碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第三步：破碎系统；把切碎的果蔬颗粒进一步破碎，颗粒大小约1mm，并形成浆液，破碎后将物料在1000倍显微镜下观察，细胞完整；第四步：胶体磨；通过胶体磨进一步研磨，让结团的果蔬细胞扩散，让细胞分散于溶液中，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，细胞有些扩散；第五步：超高压机将溶液经超高压机600mpa处理，让细胞在溶液中很难扩散的果蔬品种均匀扩散，确保冷冻干燥后细胞破壁，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，细胞明显均匀
扩散；第六步：冷冻；把料液涂在输送到冷库，冷库分预冷区、除湿区及深冻区，根据不同的果蔬及其固形物含量来设置不同温度，一般预冷区-8℃、除湿区-35℃及深冻区-60℃，同样根据不同的果蔬及其固形物含量来设置各区不同的冷冻时间，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，经冷冻后细胞破壁，其内部物质发生扩散；第七步：升华干燥；把冷冻好的物料送入升华仓进行干燥，其参数控制真空度在10pa、物料温度小于35℃，升华干燥过程时间不超过5小时，将此工艺段处理后物料在1000倍显微镜下观察，升华干噪后细胞破壁效果更好。
20.所述在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种包括西红柿等。
21.所述在处理在溶液中细胞很难扩散的果蔬品种时，需要依次使用清洗装置、切碎装置、破碎装置、胶体磨、超高压机、冷冻装置和升华干燥装置，所述清洗装置、切碎装置、破碎装置和胶体磨需要在5℃以下运行，冷冻装置需要在-50℃以下运行，升华干燥时物料温度需要35℃以下运行。
22.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。