CN102188023B - 一种分离手剥山核桃下脚料壳仁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离手剥山核桃下脚料壳、仁的方法，包括分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁的步骤和分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的步骤。根据科学研究，利用食用碱等食品添加剂的相关特性和核桃壳、仁在溶液中密度、比重、浮力差异的原理，通过配制分离液A、B、C，调节出山核桃下脚料中壳、仁在分离液A、B、C中的密度浮力差，使未经熟化处理的生山核桃下脚料中的壳、仁分离及使经过熟化处理的山核桃下脚料中的壳、仁分离，需要配合筛分机或筛网等的使用，同时分离液A、B、C能够多次使用。该发明具有分离效果好、原料适应性强、操作简便、用时短、分离成本低、食用安全、不改变原有风味，适用于手剥山核桃加工企业。
Description
技术领域
本发明涉及山核桃的加工技术领域，具体涉及一种分离手剥山核桃下脚料壳仁的方法。
背景技术
山核桃(Carya cathayensis)是中国著名的干果和木本油料作物，具有很高的经济价值主要分布在29°～30°N，118°～120°E，即安徽的宁国、歙县、旌德、绩溪和浙江的临安、淳安、安吉、桐庐等县市。山核桃仁香脆可口，营养价值丰富，含有各种微量元素，具有润肺、滋补之功效，还可以降低血脂，预防心脑血管疾病等人体保健方面的作用。
经检索，2002年05月16日，浙江省临安市清凉峰镇顺溪村王新昌，申请了发明专利02119416，公开号是：CN1380014A，分类号是A23L1/36；A23L3/40。该发明涉及一种手剥山核桃的加工制作方法，在山核桃蒸煮脱涩后，将山核桃进行筛选分类，再进行裂壳工序，即将不同大小的山核桃分别放入类似于半个山核桃形状的内凹的特制模具中，用内凹的特制锤子敲打至其外壳出现许多裂缝，约五分之一的外壳碎落，裂壳后筛去碎壳，放入锅中加水浸没，加入调料搅拌均匀，煮沸约15分钟后捞出沥干水份，再将山核桃在100-150℃的条件下烘烤20-30分钟，烘烤时又碎落部分外壳，出炉后将碎壳筛去，包装成品。采用本方法加工可使山核桃剥食方便，比传统加工的山核桃高2-3倍，从而扩大山核桃的消费市场，提高山核桃的经济价值。
新疆农业大学硕士学位论文：核桃破壳取仁方法及实验研究，公开了核桃壳、仁分离实验，测定了核桃壳、仁的密度。通过对不同大小比例的核桃壳、仁的实验，得出核桃壳、仁的上浮时间差，通过对不同品种的核桃实验，得出核桃品种的差异不影响核桃壳、仁的上浮时间差，从而利用核桃壳、仁上浮时间的差异，实现核桃壳、仁的分离。但未公开基于山核桃壳、仁密度的差异而采用溶液分离法来分离山核桃下脚料中山核桃壳、仁的方法。
山西省晋城市阳城县凤城镇上芹村芹南街26号卢柳均，申请发明专利200910075291.X，公开号是：CN101642279A，该发明属于核桃的加工技术领域，具体涉及一种山核桃的破壳方法。主要是解决人工破壳、效率低，容易造成壳的破坏，不能完整的将壳破开的问题，其主要采用将山核桃在水中浸泡放入沸水或蒸汽锅中加热，再降温后取出，然后用手动冲压机破壳。具有容易破壳。且获得完整山核桃壳，成品率高等优点。该现有技术公开了将山核桃在水中浸泡、加热后用手动冲压机破壳的方法，但也未公开用乙醇溶液、氯化钠溶液及添加了碳酸氢钠的氯化钠溶液分离未经熟化处理和经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的方法。
目前利用山核桃作为原料进行加工的产品主要有手剥山核桃和手剥山核桃仁。通常采用手剥去壳的方法和山核桃剥壳机，两者方法的生产过程均会产生一些由碎山核桃壳、碎山核桃仁以及杂质组成的下脚料。对于粒径较大的壳仁，一直采用手工挑选分离，但对于较为细碎的下脚料中的壳和杂质一直没有方法去除，使得这些混有壳及杂质的山核桃仁无法再利用，而通常山核桃产品价格又较高，给企业带来较大的经济损失。检索相关现有技术，尚未发现能够有效分离山核桃壳仁下脚料的方法。因此，本发明建立一种有效分离山核桃下脚料的方法，成为解决手剥山核桃仁浪费的前提，并能为山核桃仁的再次利用提供基本保障。
发明内容
本发明旨在提供一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法，该方法由下脚料预处理、分离液的配制、壳仁分离、漂洗、烘干等过程组成。
试剂：食盐NaCl、食用碱NaHCO3、盐酸HCl、柠檬酸C6H8O7、酒精C2H5OH。仪器及设备：筛分机或筛子、水池或不锈钢桶或塑料桶、致密不锈钢丝网漏勺。
一、分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁的方法：
1.采用筛分机或筛子将未经熟化处理的生山核桃下脚料进行筛分，保证颗粒度能通过2目筛网；
2.在常温下，配制浓度为15％-20％酒精C2H5OH溶液；完成分离液A的配制；
3.在常温下，配制质量分数为12％-15％的食盐NaCl溶液，完成分离液B的配制；
4.将筛分过的未经熟化处理的生山核桃下脚料放入分离液A中，充分搅拌1分钟，静置1-3分钟，未经熟化处理的生山核桃下脚料的添加量为溶液的10-50％；
5.静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出上层物质——少量的未经熟化处理的生山核桃内壳；
6.将沉淀从分离液A下层物质捞出，放入分离液B中，充分搅拌1分钟，静置1-3分钟。未经熟化处理的生山核桃下脚料的添加量为溶液的10-30％；
7.静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出上层物质——分离出来的未经熟化处理的生山核桃仁；
8.将捞出的未经熟化处理的生山核桃仁在清水中浸泡、搅动1分钟，捞出，沥干或离心脱水，并在≤50℃的干燥设备中烘干。
注意：分离液A和分离液B可多次使用，每次使用前均需保证酒精C2H5OH或食盐NaCl的含量，误差是≤0.5％。
二、分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的方法：
1.采用筛分机或筛子将熟化的山核桃下脚料进行筛分，保证颗粒度能通过2目筛网；
2.在25℃左右常温下，配制8.75％质量分数的食盐NaCl溶液；
3.向8.75％的食盐NaCl溶液中逐渐添加食用碱NaHCO3，测定其pH值，可采用pH计或者pH试纸测试，食用碱NaHCO3的添加量约为1.95-2.55％，若pH＜8.5，则加入适量的食用碱NaHCO3，若pH＞11.0，则加入适量的盐酸HCl，最终使溶液的pH在8.5-11.0之间，完成分离液C的配制。
4.将筛分过的熟化山核桃下脚料放入分离液C中，充分搅拌2分钟，静置2-5分钟，熟化山核桃仁下脚料的添加量为溶液的10～30％；
5.静置分层后，分离液C中上层物质为分离出来的熟化的山核桃仁，剩余的下层物质为经过熟化的山核桃壳，用致密不锈钢丝网漏勺捞出分离液C中的上层物质——分离出来熟化的山核桃仁，；
6.将捞出的熟化的山核桃仁在0.5％的柠檬酸C6H8O7溶液中浸泡、搅动半分钟，中和掉多余的碱，再放入清水中漂洗至中性，捞出，沥干或离心脱水；
7.将沥干或脱水后熟化的山核桃仁在≤50℃的干燥设备中烘干，得到分离后干燥熟化的山核桃仁。
注意：分离液C可多次使用，每次使用前均需用食用碱NaHCO3和盐酸HCl调整pH至8.5-11.0之间，即8.5≤pH≤11.0。
本发明的有益效果是：
其一，本发明中的分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁的方法，是在25℃左右的常温下，配制浓度为15-20％酒精C2H5OH溶液，完成分离液A的配制，在25℃左右常温下，配制12-15％质量分数的食盐NaCl溶液，完成分离液B的配制。根据其中盐水的密度大于水的密度又大于酒精的密度，即盐水的浮力大于水又大于酒精的原理，通过分离液A中配置的15-20％酒精C2H5OH溶液，将未经熟化处理的生山核桃内壳分离，通过分离液B中的配制12-15％质量分数的食盐NaCl溶液将未经熟化处理的生山核桃仁分离。
其二，分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的方法，在25℃左右常温下，配制8.75％质量分数的食盐NaCl溶液，向8.75％的食盐NaCl溶液中逐渐添加食用碱NaHCO3，使溶液的pH在8.5-11.0之间。经测定山核桃仁呈酸性，其酸性成分主要来自琥珀酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸等有机酸。这些有机酸中都含有一个或多个羧基-COOH，而NaHCO3能和熟化山核桃中的酸性成分反应生成二氧化碳CO2，产生的二氧化碳CO2使得熟化的山核桃仁的体积有一定的膨胀，从而其平均密度随之变小，而熟化山核桃壳基本不会发生上述反应，因此熟化山核桃仁与熟化山核桃壳的密度产生了明显的差异，指定浓度的食盐NaCl溶液恰好处于两者密度差中，从而使熟化山核桃壳下沉而熟化山核桃仁上浮。
其三，相对于现有技术，本发明可以高效、方便地分离出山核桃下脚料中的核仁，方法简单、安全，不会改变核桃仁原有风味。经过反复验证，对分离山核桃下脚料中的壳、仁而言，本发明具有如下特点：
1.投资少，分离成本低，适合任意规模的手剥山核桃加工厂。
2.操作简单、分离时间短、分离效率高，生熟仁均可分离。
3.方法中所用试剂均为国家规定允许在食品生产中使用的、分离过程安全可靠、不会改变山核桃仁的原有风味的试剂。
附图说明
图1是一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法总体流程图，其中：
图1A是：未经熟化处理的生山核桃下脚料壳、仁分离流程简图；
图1B是：经过熟化处理的山核桃下脚料壳、仁分离流程简图；
图2是图1A细化的未经熟化处理的生山核桃下脚料壳、仁分离流程图；
图3是图1B细化的经过熟化处理的山核桃下脚料壳、仁分离流程图。
具体实施方式
下面结合本发明的分离原理及实施例对本发明作进一步解释：
分离未经熟化处理生山核桃下脚料中壳、仁方法的原理：
在25℃左右的常温下，配制浓度为15％-20％酒精C2H5OH溶液，完成分离液A的配制，在25℃左右常温下，配制12％-15％质量分数的食盐NaCl溶液，完成分离液B的配制，由于食盐NaCl溶液的密度＞水H2O的密度＞酒精C2H5OH的密度，即盐水的浮力大于水又大于酒精，即可通过分离液A中配置的15％-20％酒精C2H5OH溶液，将未经熟化处理生山核桃内壳分离，再通过分离液B中12％-15％质量分数的食盐NaCl溶液将未经熟化处理生山核桃仁分离。
分离经过熟化处理山核桃下脚料中壳、仁的原理：
在25℃左右常温下，配制8.75％质量分数的食盐NaCl溶液，向8.75％的食盐NaCl溶液中逐渐添加食用碱NaHCO3，使溶液的pH在8.5-11.0之间。其中：
食用碱NaHCO3：是指有别于工业用碱的纯碱碳酸钠Na2CO3的小苏打碳酸氢钠NaHCO3，小苏打是由纯碱的溶液或结晶吸收二氧化碳之后的制成品，二者本质上没有区别。所以，食用碱在有些地方也被称作小苏打。食用碱呈固体粉末状态，圆形，色洁白，易溶于水。碳酸氢钠是强碱与弱酸中和后生成的酸式盐，溶于水时呈现弱碱性。常利用此特性作为食品制作过程中的膨松剂。
溶液中的NaHCO3会发生电离：NaHCO3＝＝Na++HCO3 -
经测定，熟化山核桃仁呈酸性，其酸性成分主要来自琥珀酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸等有机酸。结构式如下：
1.琥珀酸：丁二酸分子式C4H6O4 2.酒石酸：2，3-二羟基丁二酸分子式C4H6O6
3.柠檬酸：3-羟基-3-羧基戊二酸分子式C6O8H7 4.苹果酸：2-羟基丁二酸分子式C4H6O5
如以上结构式所示，这些有机酸中都含有一个或多个羧基-COOH，而食用碱NaHCO3能和熟化山核桃中的酸性成分反应生成CO2，其反应式如下：
X-COOH+NaHCO3＝X-COONa+H2O+CO2↑
上述反应产生的CO2使得熟化山核桃仁的体积有一定的膨胀，从而其平均密度随之变小，而熟化山核桃壳基本不会发生上述反应，因此熟化山核桃仁与熟化山核桃壳的密度产生了明显的差异，指定浓度的食盐NaCl溶液恰好处于两者密度差中，从而使熟化山核桃壳下沉而熟化山核桃仁上浮。
实施例1：从宁国产手剥未经熟化处理的生山核桃下脚料中分离出山核桃仁的过程。
配制溶液所需试剂为：食盐NaCl、95％食用酒精C2H5OH。
仪器及设备：筛分机或筛子、水池或不锈钢桶或塑料桶、致密不锈钢丝网漏勺。
操作程序：
第一步：下脚料的预处理
将宁国未经熟化处理的生山核桃下脚料筛选，过2目的筛，取筛下的物，使未经熟化处理生山核桃的颗粒大小在2目以下。
第二步：分离液配制
在温度为20℃时，配制浓度为15％-20％的酒精C2H5OH溶液，若配制100L溶液，需取15.8-21L 95％酒精C2H5OH，加水到100L，完成分离液A的配制；
配制质量分数为12％-15％的食盐NaCl溶液，若配制100L溶液，需取12-15kg食盐NaCl，加水到100L，完成分离液B的配制。
第三步：分离操作步骤
1.将筛分过的未经熟化处理的生山核桃下脚料放入分离液A中，充分搅拌1分钟，静置1-3分钟。未经熟化处理的生山核桃下脚料的添加量为的30％。
2.静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出上层物质——少量的未经熟化处理的生山核桃内壳。
3.将沉淀在分离液A下层物质捞出，放入分离液B中，充分搅拌1分钟，静置2分钟。未经熟化处理的生山核桃下脚料的添加量为溶液的20％。
4.静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出上层物质——分离出来的未经熟化处理的山生山核桃仁。
5.将捞出的未经熟化处理的生山核桃仁在清水中浸泡、搅动半分钟，捞出，沥干或离心脱水，并在45℃的鼓风干燥箱中烘干，得到分离后的未经熟化处理的生山核桃仁。
实施例2：从宁国产手剥炒制山核桃下脚料中分离出山核桃仁的过程。
配制溶液所需试剂为：食盐NaCl、食用碱NaHCO3、盐酸HCl、柠檬酸C6H8O7。
仪器及设备：筛分机或筛子、水池或不锈钢桶或塑料桶、致密不锈钢丝网漏勺
操作程序：
第一步：炒制宁国山核桃下脚料的预处理
将炒制宁国山核桃下脚料筛选，过2目的筛，取筛下物备用，使炒制山核桃的颗粒大小在2目以下。
第二步：分离液C的配制
在温度为20℃时，配制质量分数为8.75％的食盐NaCl溶液，若配制100L溶液，取8750g食盐NaCl，定容到100L；再向100L的食盐NaCl溶液中添加2100g食用碱NaHCO3，后用pH计测试，若溶液pH为9.62，在规定范围内，完成分离液C配制。分离液C可多次使用，每次使用前均需用食用碱NaHCO3和盐酸HCl调整pH至8.5-11.0之间。
第三步：分离操作步骤
1.将20kg炒制粉碎的山核桃下脚料放入溶液中，充分搅拌1分钟，静置2分钟。
2.静置分层后，用滤网捞出上层物质，为分离出来的炒制山核桃仁。
3.将捞出的炒制山核桃仁放入-----0.5％的柠檬酸C6H8O7溶液中，漂洗，再放入清水中漂洗一次。
4.将漂洗过的炒制山核桃仁放在30℃的鼓风干燥箱中烘干，得到分离后的炒制山核桃仁。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的一种分离手剥山核桃下脚料壳仁的方法，进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法，其特征在于：包括分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁的步骤和分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的步骤，
a、分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁的步骤：
采用筛分机或筛子将未经熟化处理的生山核桃下脚料进行筛分，保证颗粒度能通过2目筛网；
在常温下，配制浓度为15%-20%的酒精C2H5OH溶液，命名为分离液A；
在常温下，配制12%-15%质量分数的食盐NaCl溶液，命名为分离液B；
将筛分过的未经熟化处理的生山核桃下脚料放入分离液A中，充分搅拌1分钟，静置1-3分钟，未经熟化处理的生山核桃下脚料的添加量为溶液的10-50%；
静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出漂浮的上层少量大块未经熟化处理的生山核桃内壳；
将分离液A中的沉淀物质捞出，放入分离液B中，充分搅拌1分钟，静置1-3分钟，沉淀的添加量为溶液的10-30%；
静置分层后，用致密不锈钢丝网漏勺捞出漂浮的上层物质，即分离出来的未经熟化处理的生山核桃仁；
将捞出的未经熟化处理的生山核桃仁在清水中浸泡、搅动1分钟，捞出，沥干或离心脱水，并在<50℃的干燥设备中烘干，得到分离后的未经熟化处理的生山核桃仁；
分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁步骤中的分离液A和分离液B能够多次使用，每次使用前需测定并调节分离液A和分离液B的浓度。
b、分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁的步骤：
采用筛分机或筛子将熟化山核桃下脚料选料后进行筛分，保证颗粒度能通过2目筛网；
在常温下，配制质量分数为8.75%的食盐NaCl溶液，向其中添加食用碱NaHCO3后，测定其pH值，若pH＜8.5，则其中加入适量的食用碱NaHCO3，若pH＞11.0，则其中加入适量的盐酸HCl，最终使溶液的pH在8.5-11.0之间；并将此溶液命名为分离液C；
将筛分过的熟化山核桃下脚料放入分离液C中，充分搅拌2分钟，静置2-5分钟，熟化山核桃下脚料的添加量为溶液的10-30%；
静置分层后，分离液C中的上层物质为分离出来的熟化山核桃仁，用致密不锈钢丝网漏勺捞出，分离液C中剩余的下层物质为经过熟化的山核桃壳；
将捞出的熟化山核桃仁在0.5%的柠檬酸C6H8O7溶液中浸泡，搅动半分钟，中和掉多余的碱，再放入清水中漂洗至中性，捞出，沥干或离心脱水；
将沥干或脱水后的熟化山核桃仁在<50℃的干燥设备中烘干，得到分离后干燥的熟化山核桃仁；
分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁步骤中的分离液C能够多次使用，每次使用前需用食用碱NaHCO3和盐酸HCl将质量分数为8.75%的食盐NaCl溶液调整为pH在8.5-11.0之间。
2.根据权利要求1所述的一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法，特别是：所述a、分离未经熟化处理的生山核桃下脚料中壳、仁步骤中的分离液A和分离液B能够多次使用，每次使用前需测定并调节分离液A和分离液B的浓度，即测定分离液A中酒精C2H5OH浓度为15%-20%，调整误差≤0.5%，测定分离液B中食盐NaCl浓度为12%-15%，调整误差≤0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法，特别是所述b、分离经过熟化处理的山核桃下脚料中壳、仁步骤中的分离液C能够多次使用，每次使用前需用食用碱NaHCO3和盐酸HCl将质量分数为8.75%的食盐NaCl溶液调整为pH在8.5-11.0之间，即8.5≤pH≤11.0。
4.根据权利要求1所述的一种从手剥山核桃下脚料中分离出山核桃仁的方法，特别是：所述在常温下，配制质量分数为8.75%的食盐NaCl溶液，向其中添加食用碱NaHCO3后，测定其pH值，所述添加食用碱NaHCO3的含量为1.95%-2.55%。
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