一种红枣真空脉动红外去皮装置及方法与流程

文档序号:17426239发布日期:2019-04-17 02:53阅读:577来源:国知局
一种红枣真空脉动红外去皮装置及方法与流程

本发明属于农产品技术加工领域,涉及红枣无营养流失去皮加工方法与装备,尤其涉及一种非化学处理的红枣去皮装置与方法。



背景技术:

红枣为温带作物,适应性强,种植范围广泛。红枣素有“铁杆庄稼”之称,具有耐旱、耐涝的特性,是发展节水型林果业的首选良种。因富含维生素c,同时又有“天然维生素丸”的美誉,具有健脾胃、助消化、补血等功效。

红枣除部分鲜食外,或干燥后食用外,还通常加工为枣浆,作为工业原料。枣皮是属于角质粗纤维,质地比较硬,如红枣的枣皮残留量过高,会使加工的枣浆、枣汁中带有苦涩味,无法满足消费者的口感需求。

特别是在红枣酒的酿制过程中,苦涩味更加突出,部分红枣产地因其口味不佳,一直未打开市场。因此,解决红枣浆、红枣汁、红枣酒生产过程中苦涩味问题可以提高红枣的经济价值,进而解决红枣产地加工过程农民买枣难的问题,开拓市场销路,增加经济效益。研究表明,红枣工业化加工过程中苦味物质主要来源于果皮,果肉对苦味物质影响不大。因此,在红枣的加工过程中应尽量避免枣皮的带入,从而有效降低苦味物质的产生。

关于果蔬去皮的工艺,目前主要有热力法和碱液法。热力法主要在空气当中通过高温蒸汽或火焰对果蔬进行热处理,破坏果皮以及皮肉的连接部分,进而实现脱皮。但由于新鲜红枣的果肉和果皮紧密相连,且含有丰富vc、还原糖、多酚氧化酶(pod)和过氧化物酶(ppo)等。如果在后期的热加工过程中与空气接触,很容易发生褐变反应,果肉颜色变为褐色,降低其营养品质。

碱液法在目前生产中最为常用,主要用含有碱液的热水对果蔬进行烫漂处理。有操作简单、设备投入低和可行性高等优势,广泛用于食品工业中。但该方式能耗较高,其能耗可占到果蔬加工总能量消耗的的三分之一。而且果蔬中叶绿素,维生素等由热作用和溶解作用,其含量会明显减少,导致营养成分流失,产品质量劣变。此外,排出的大量废水容易导致水体富营养化等一系列环境问题等。果蔬脆片经热水或蒸汽烫漂脱皮后,通常还需要经过冷却、离心去除表面水分,后再进行下一步的加工处理。这既延长了加工工艺,又增加了设备投资和占地面积。造成去皮和后期加工过程脱节,容易引起风味、品质变差等问题。机械去皮法,由于设备投入高,操作复杂等因素,黏带果肉较多,针对红枣去皮而言,尚未大规模应用的去皮机械。

因此,迫切需要一种去皮效果好、去皮速度快、产品质量好、节能环保的红枣去皮加工技术。



技术实现要素:

针对以上问题,本发明的目的在于提供一种效率高、使用方便、利于快速、有效去除红枣果皮的真空脉动红外去皮装置与方法。

为了达到上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种真空脉动红外去皮装置,包括真空系统、红外加热系统、控制系统;真空系统包括真空干燥室和抽真空装置,红外加热系统包括气流装置,加热装置和承载台,控制系统包括控制箱和传感器。

抽真空装置包括:真空罐、真空泵、冷凝机组,真空干燥室一侧通过真空电磁阀连通真空罐,真空罐和真空泵、冷凝机组依次相连,真空罐和真空泵之间连接有压力传感器。

气流装置包括:破空电磁阀、通气管道和气体射流喷嘴;承载台包括:托盘,托盘位于真空干燥室中央,托盘上单层平铺去皮物,电机可带动托盘均匀转动;加热装置包括:红外加热器,托盘上方、下方均匀分布有红外加热器,托盘距离上方红外加热器间距30~100mm,距离下方红外加热器间距10~80mm。

控制系统还包括触摸屏,控制箱还分别与破空电磁阀、红外加热器、真空电磁阀、真空泵、冷凝机组、压力传感器、电机相连接。

触摸屏可采集压力传感器和温度传感器的值,并通过单片机输出模块控制破空电磁阀、真空电磁阀、以及真空泵、冷凝机组、电机的运行。

一种红枣真空脉动红外去皮的方法,包括如下步骤:

a)将大小均一的新鲜红枣清洗干净并室温晾干后,均匀单层放置在托盘上。关闭舱门,此时真空干燥室处于常压状态,常压状态为当地的实际大气压;破空电磁阀、真空电磁阀处于关闭状态,真空干燥室完全密封。

b)启动真空脉动红外去皮装置,在触摸屏上分别设定红外去皮加热时间、红外去皮加热温度、电机的转动速度、真空罐的真空度;真空脉动去皮次数;真空红外干燥时间和真空红外干燥温度;

其中,红外去皮加热时间为(3~5)min,红外去皮加热温度(200~400)℃,电机的转动速度为(3~6)转/min,真空罐9的真空度为0~8kpa,真空脉动去皮次数为(1~5)次;真空红外干燥时间为(5~20)min,真空红外干燥温度为(60~80)℃;

c)点击开始按钮后,红外加热器和电机同时启动,触摸屏根据温度传感器的温度反馈值,按照设定红外去皮加热温度动态调控红外加热器的启动/停止,对红枣进行红外加热;触摸屏根据设定的转速控制电机的旋转速度,进而控制托盘的旋转速度;触摸屏根据设定真空度,控制真空泵和冷凝机组的启动/停止,当真空罐的真空度达到设定值时,真空泵和冷凝机组停止工作,当真空罐的真空度低于设定值时,真空泵和冷凝机组开始工作。

d)当红外去皮加热时间结束时,红外加热器停止工作,电机依然旋转。

此时,破空电磁阀处于关闭状态,真空电磁阀打开,在真空罐作用下,干燥室压力快速降低,从干燥室压力开始降低到干燥室压力稳定,时间≤2min。当干燥室压力稳定后,真空电磁阀关闭,破空电磁阀打开,此时干燥室处于真空状态,与干燥室外部冷空气存在压力差,外部冷空气会在该压力差的作用下沿通气管道进行干燥室,并在气体射流喷嘴的作用下,形成高速气流,冲击红枣的表面;干燥室压力会快速升高到外界大气压并稳定时,破空电磁阀关闭;从干燥室压力开始升高到干燥室压力稳定,时间≤2min。

此时,一次完整的真空脉动去皮过程完成,触摸屏设定的真空脉动去皮次数减少一次;该压力升降过程循环往复,直至真空脉动去皮次数减少到0时停止。

e)当真空脉动红外去皮次数为0时,真空电磁阀、红外加热器会再次打开;此时破空电磁阀处于关闭状态,真空干燥室再次处于真空状态,去皮后的红枣在红外辐射作用下表层水分会快速蒸发;触摸屏根据温度传感器的温度反馈值,按照真空红外干燥温度动态调控红外加热器的启动/停止,对红枣进行红外加热;当达到设定真空红外干燥时间时,真空电磁阀关闭,破空电磁阀打开,外界冷空气气流会再次进入箱体,冲击并冷却去皮红枣表面,当干燥室压力与外界大气压相同时,破空电磁阀关闭。整个真空脉动红外去皮过程完成。

f)结束加热,关闭控制系统,打开干燥室,取出红枣。

与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

1)本发明的一种红枣的真空脉动红外去皮方法,采用红外方式对红外进行快速加热,而不会对果肉造成大的损伤;

2)本发明的一种真空脉动红外去皮装置,在干燥室内压力的脉动变化下,快速降低真空干燥室内的压力,使皮肉连接处的高温水分瞬间转化为水蒸气,皮层下水分汽化,会引起压力骤增;从而破坏表皮与果肉间之间的联系,表皮也会因此膨胀破裂,而后在高速冷却气流的作用下迅速脱去外表皮;

3)本发明的一种真空脉动红外去皮装置,能有效缩短去皮加工工艺,又减少了设备投资和占地面积,避免废水参数,去皮后的红枣表层无水渍,利于后期加工过程的进行。

附图说明

图1为本发明一种红枣真空脉动红外去皮装置的结构示意图。

附图标记:

1、控制箱;2、破空电磁阀;3、通气管道;4、红外加热器;5、真空干燥室;6、红枣;7、气体射流喷嘴;8、真空电磁阀;9、真空罐;10、真空泵;11、冷凝机组;12、压力传感器;13、电机;14、托盘;15、温度传感器;16、触摸屏。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过附图说明和具体实施实例对本发明进行进一步详细说明。

红枣真空脉动红外去皮装置的提出和应用,正好弥补了上述技术方法的缺陷,该技术具体分为红外加热、真空脉动去皮和真空红外干燥三个环节。在真空加热环节,首先在真空干燥室中,采用陶瓷红外技术对红枣进行均匀加热,由于红外辐射的穿透深度通常小于2mm,因此,可使枣皮和皮肉连接处快速升温,而不对内部果肉造成损伤。在真空脉动去皮环节,当温度达到某一值时,快速降低真空干燥室内的压力,使皮肉连接处的高温水分瞬间转化为水蒸气。皮层下水分汽化,会引起压力骤增;从而破坏表皮与果肉间之间的联系,表皮也会因此膨胀破裂;而后在高速冷却气流的作用下迅速脱去外表皮。在真空干燥环节,脱皮后的红枣表面水分含量过高,不利于后期加工。因此,再次对脱皮后的红枣进行红外加热并抽真空,真空状态下水分沸点较低,短时间的真空红外干燥处理,会脱除表层水分,但不会对红枣果肉造成大的影响。该装置及技术一步即可完成红枣脱皮过程,提高去皮红枣产品质量,降低生产成本。使得红枣去皮加工时间,设备投资以及占地面积大大缩小,并有效提高产品的品质,是一项颇具潜力的新型加工技术。

本发明的一种真空脉动红外去皮装置,用于红枣的去皮加工。

如图1所示,本发明一种真空脉动红外去皮装置包括真空系统、红外加热系统、控制系统;其中,

真空系统包括真空干燥室5、真空罐9、真空泵10、冷凝机组11。真空干燥室5一侧通过真空电磁阀8连通真空罐9,真空罐9和真空泵10、冷凝机组11依次相连,真空罐9和真空泵10之间连接有压力传感器12。所述真空泵10为水环式真空泵,冷凝机组11功率与真空泵机组10功率相匹配,可有效维持真空泵机组10的运行。

红外加热系统包括破空电磁阀2、通气管道3、红外加热器4、气体射流喷嘴7、电机13、托盘14;电机13固定在真空干燥室5底部,通过支撑杆连接托盘14,托盘14位于真空干燥室5中央,电机13可带动托盘14均匀转动;托盘14上方、下方均匀分布有红外加热器4,托盘14距离上方红外加热器间距30~100mm,距离下方红外加热器间距10~80mm,所述托盘14上单层平铺红枣6。

其中上方红外加热器4与气体射流喷嘴7在同一平面交错排列;气体射流7喷嘴与通气管道3相连接,通气管道3与破空电磁阀2相连接,当破空电磁阀2打开时,真空干燥室5可与外界空气连通,当破空电磁阀2打开时,真空干燥室5密封良好。

控制系统包括控制箱1、温度传感器15、触摸屏16、破空电磁阀2、真空电磁阀13,优选地,控制箱1还分别与破空电磁阀2、红外加热器4、真空电磁阀8、真空泵10、冷凝机组11、电机13相连接。

温度传感器15位于红枣6上方约3~8mm处,触摸屏16可采集压力传感器12和温度传感器15的值,并通过单片机输出模块控制破空电磁阀2、真空电磁阀8、以及真空泵10、冷凝机组11、电机13的运行。

一种红枣真空脉动红外去皮的方法,包括如下步骤:

a)将大小均一的新鲜红枣6清洗干净并室温晾干后,均匀单层放置在托盘14上。关闭舱门,此时真空干燥室5处于常压状态,常压状态为当地的实际大气压;破空电磁阀2、真空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5完全密封。

b)启动真空脉动红外去皮装置,在触摸屏16上分别设定红外去皮加热时间、红外去皮加热温度、电机13的转动速度、真空罐9的真空度;真空脉动去皮次数;真空红外干燥时间和真空红外干燥温度;

其中,红外去皮加热时间为(3~5)min,红外去皮加热温度(200~400)℃,电机13的转动速度为(3~6)转/min,真空罐9的真空度为0~8kpa,真空脉动去皮次数为(1~5)次;真空红外干燥时间为(5~20)min,真空红外干燥温度为(60~80)℃;

c)点击开始按钮后,红外加热器4和电机13同时启动,触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照设定红外去皮加热温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;触摸屏16根据设定的转速控制电机13的旋转速度,进而控制托盘14的旋转速度;触摸屏16根据设定真空度,控制真空泵10和冷凝机组11的启动/停止,当真空罐9的真空度达到设定值时,真空泵10和冷凝机组11停止工作,当真空罐9的真空度低于设定值时,真空泵10和冷凝机组11开始工作。

d)当红外去皮加热时间结束时,红外加热器4停止工作,电机13依然旋转。

此时,破空电磁阀2处于关闭状态,真空电磁阀8打开,在真空罐9作用下,干燥室5压力快速降低,从干燥室5压力开始降低到干燥室5压力稳定,时间≤2min。当干燥室5压力稳定后,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,此时干燥室5处于真空状态,与干燥室外部冷空气存在压力差,外部冷空气会在该压力差的作用下沿通气管道3进行干燥室5,并在气体射流喷嘴7的作用下,形成高速气流,冲击红枣6的表面;干燥室5压力会快速升高到,当与外界大气压并稳定时,破空电磁阀2关闭;从干燥室5压力开始升高到干燥室5压力稳定,时间≤2min。

此时,一次完整的真空脉动去皮过程完成,触摸屏设定的真空脉动去皮次数减少一次;该压力升降过程循环往复,直至真空脉动去皮次数减少到0时停止。

e)当真空脉动红外去皮次数为0时,真空电磁阀8、红外加热器4会再次打开;此时破空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5再次处于真空状态,去皮后的红枣6在红外辐射作用下表层水分会快速蒸发;触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照真空红外干燥温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;当达到设定真空红外干燥时间时,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,外界冷空气气流会再次进入箱体,冲击并冷却去皮红枣表面,当干燥室5压力与外界大气压相同时,破空电磁阀8关闭。整个真空脉动红外去皮过程完成。

f)结束加热,关闭控制系统,打开干燥室5,取出红枣6。

实施例1

a)将大小均一的新鲜红枣6清洗干净并室温晾干后,均匀单层放置在托盘14上。关闭舱门,此时真空干燥室5处于常压状态,常压状态为当地的实际大气压;破空电磁阀2、真空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5完全密封。

其中,托盘14距离上方红外加热器间距40mm,距离下方红外加热板间距30mm,温度传感器15位于红枣6上方约5mm处。

b)启动真空脉动红外去皮装置,在触摸屏16上分别设定红外去皮加热时间、红外去皮加热温度、电机13的转动速度、真空罐9的真空度;真空脉动去皮次数;真空红外干燥时间和真空红外干燥温度;

其中,红外去皮加热时间设定为3min,红外去皮加热温度300℃,电机13的转动速度为4转/min,真空罐9的真空度为5kpa,真空脉动去皮次数为3次;真空红外干燥时间为15min,真空红外干燥温度为70℃;

c)点击开始按钮后,红外加热器4和电机13同时启动,触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照设定红外去皮加热温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;此时,红枣表面温度上升至约110℃,由于红外辐射的穿透深度通常小于2mm,因此,可使枣皮和皮肉连接处快速升温,而不对内部果肉造成损伤。

触摸屏16根据设定的转速控制电机13的旋转速度,进而控制托盘14的旋转速度;触摸屏16根据设定真空度,控制真空泵10和冷凝机组11的启动/停止,当真空罐9的真空度达到设定值时,真空泵10和冷凝机组11停止工作,当真空罐9的真空度低于设定值时,真空泵10和冷凝机组11开始工作。

d)当红外去皮加热时间结束时,红外加热器4停止工作,电机13依然旋转。

此时,破空电磁阀2处于关闭状态,真空电磁阀8打开,在真空罐9作用下,干燥室5压力快速降低,从干燥室5压力开始降低到干燥室5压力稳定,时间≤2min。在真空脉动去皮环节,当温度达到某一值时,快速降低真空干燥室内的压力,使皮肉连接处的高温水分瞬间转化为水蒸气。皮层下水分汽化,会引起压力骤增;从而破坏表皮与果肉间之间的联系,表皮也会因此膨胀破裂;

当干燥室5压力稳定后,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,此时干燥室5处于真空状态,与干燥室外部冷空气存在压力差,外部冷空气会在该压力差的作用下沿通气管道3进行干燥室5,并在气体射流喷嘴7的作用下,形成高速气流,冲击红枣6的表面,疏松的红枣外皮会在高速冷却气流的作用下被迅速脱去;干燥室5压力会快速升高到,当与外界大气压并稳定时,破空电磁阀2关闭;从干燥室5压力开始升高到干燥室5压力稳定,时间≤2min。

此时,一次完整的真空脉动去皮过程完成,触摸屏设定的真空脉动去皮次数减少一次;该压力升降过程循环往复,直至真空脉动去皮次数减少到0时停止。

e)在真空干燥环节,脱皮后的红枣表面水分含量过高,不利于后期加工。因此,再次对脱皮后的红枣进行红外加热并抽真空,真空状态下水分沸点较低,短时间的真空红外干燥处理,会脱除表层水分,但不会对红枣果肉造成大的影响。

当真空脉动红外去皮次数为0时,真空电磁阀8、红外加热器4会再次打开;此时破空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5再次处于真空状态,去皮后的红枣6在红外辐射作用下表层水分会快速蒸发;触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照真空红外干燥温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;当达到设定真空红外干燥时间时,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,外界冷空气气流会再次进入箱体,冲击并冷却去皮红枣表面,当干燥室5压力与外界大气压相同时,破空电磁阀8关闭。整个真空脉动红外去皮过程完成。

f)结束加热,关闭控制系统,打开干燥室5,取出红枣6。。

实施例2

a)将大小均一的新鲜红枣6清洗干净并室温晾干后,均匀单层放置在托盘14上。关闭舱门,此时真空干燥室5处于常压状态,常压状态为当地的实际大气压;破空电磁阀2、真空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5完全密封。

其中,托盘14距离上方红外加热器间距50mm,距离下方红外加热板间距40mm,温度传感器15位于红枣6上方约5mm处。

b)启动真空脉动红外去皮装置,在触摸屏16上分别设定红外去皮加热时间、红外去皮加热温度、电机13的转动速度、真空罐9的真空度;真空脉动去皮次数;真空红外干燥时间和真空红外干燥温度;

其中,红外去皮加热时间为5min,红外去皮加热温度400℃,电机13的转动速度为6转/min,真空罐9的真空度为8kpa,真空脉动去皮次数为2次;真空红外干燥时间为20min,真空红外干燥温度为60℃;

c)点击开始按钮后,红外加热器4和电机13同时启动,触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照设定红外去皮加热温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;触摸屏16根据设定的转速控制电机13的旋转速度,进而控制托盘14的旋转速度;触摸屏16根据设定真空度,控制真空泵10和冷凝机组11的启动/停止,当真空罐9的真空度达到设定值时,真空泵10和冷凝机组11停止工作,当真空罐9的真空度低于设定值时,真空泵10和冷凝机组11开始工作。

d)当红外去皮加热时间结束时,红外加热器4停止工作,电机13依然旋转。

此时,破空电磁阀2处于关闭状态,真空电磁阀8打开,在真空罐9作用下,干燥室5压力快速降低,从干燥室5压力开始降低到干燥室5压力稳定,时间≤2min。当干燥室5压力稳定后,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,此时干燥室5处于真空状态,与干燥室外部冷空气存在压力差,外部冷空气会在该压力差的作用下沿通气管道3进行干燥室5,并在气体射流喷嘴7的作用下,形成高速气流,冲击红枣6的表面;干燥室5压力会快速升高到,当与外界大气压并稳定时,破空电磁阀2关闭;从干燥室5压力开始升高到干燥室5压力稳定,时间≤2min。

此时,一次完整的真空脉动去皮过程完成,触摸屏设定的真空脉动去皮次数减少一次;该压力升降过程循环往复,直至真空脉动去皮次数减少到0时停止。

e)当真空脉动红外去皮次数为0时,真空电磁阀8、红外加热器4会再次打开;此时破空电磁阀8处于关闭状态,真空干燥室5再次处于真空状态,去皮后的红枣6在红外辐射作用下表层水分会快速蒸发;触摸屏16根据温度传感器15的温度反馈值,按照真空红外干燥温度动态调控红外加热器4的启动/停止,对红枣6进行红外加热;当达到设定真空红外干燥时间时,真空电磁阀8关闭,破空电磁阀2打开,外界冷空气气流会再次进入箱体,冲击并冷却去皮红枣表面,当干燥室5压力与外界大气压相同时,破空电磁阀8关闭。整个真空脉动红外去皮过程完成。

f)结束加热,关闭控制系统,打开干燥室5,取出红枣6。

最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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