CN104544491A - 一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统和方法，通过将青果皮核桃从进料器倒入箱体中，落在箱体中顶层丝网输送带上，缓慢的输送青果皮核桃由箱体入口到箱体出料口，在输送过程中，乙烯气乙烯发生器进入箱体内，对丝网输送带上核桃的青果皮进行乙烯气催熟；青果皮被催熟后的核桃从底层丝网输送带的末端直接落入揉搓剥离设备进行青果皮与核桃果实的内层硬果壳剥离，发明使用乙烯气对核桃的青果皮催熟后进行核桃青果皮剥离，青果皮的脱净程度非常高且破碎率低，具有较高的商品果出果率，效率高，而且使用乙烯气催熟青果皮，避免果仁受到污染导致食品受污染，同时加工过程绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于核桃青果皮剥离技术领域，具体涉及一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统和方法。
背景技术
核桃果实主要由外层青果皮、内层硬果壳和种仁三部分组成。当青果皮成熟而表面出现裂纹时，核桃坚果与青果皮容易分离而剥离。但是由于种种原因，核桃果实收获时，青果皮还未成熟，此时核桃青果皮与核桃果实的内层硬壳牢固的结合在一起，使得核桃外层青果皮的剥离困难，核桃青果皮的剥离加工过程对核桃的商品品质有重要的影响。
现行的核桃青果皮剥离方法很多，包括堆沤脱皮法、化学法和机械法等。
堆沤脱皮:核桃采收后要及时运到室外阴凉处或室内堆成堆，一般堆沤3～5天核桃青果皮成熟，此时青果皮离壳或开裂，即可敲击脱皮；但堆沤时，但由于堆放时间较长，青果皮有可能变黑，甚至腐烂，容易污染果壳，同时效率低。
药剂脱皮:核桃采收后，在乙烯利溶液中浸渍，再按一定厚度堆放于阴凉处或室内，大约经过5天左右核桃青果皮成熟。但是药剂可通过核桃内层硬果壳缝隙进入果仁，使果仁受到污染。
核桃采收后，直接采用机械法剥离青果皮，核桃果实外层青果皮与表面凹凸不平的内层硬果壳结合牢固，青果皮较难脱净，为此必须增加滚搓和剪切强度等方法，同时在青果皮被滚搓等工序剥离后，还有一个用滚刷刷洗核桃果实内层硬果壳的工序，在导致内层硬果壳破碎率较高，商品率低的同时，加工设备及现场环境较差，加工过程产生污染及污水。
此外，还有一种冷冻后的核桃青皮剥离方法，虽然也是绿色、环保加工，但前期冷冻投资较大，综上所述，现有的核桃青皮剥离技术不能较好满足市场需求。
发明内容
本发明提供了一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统和方法，克服了现有技术存在的上述问题，本发明使用乙烯气对核桃的青果皮催熟后进行核桃青果皮剥离，青果皮的脱净程度非常高且破碎率低，具有较高的商品果出果率，效率高，而且使用乙烯气催熟青果皮，避免果仁受到污染导致食品受污染，同时加工过程绿色环保。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统，包括密闭的箱体和设置在箱体内的多层丝网输送带，相邻两层丝网输送带的传动方向相反，且相邻两层丝网输送带中，下层丝网输送带的起端突出于上层丝网输送带的末端；
所述箱体顶面上设置有一用于装填青果皮核桃的进料器，进料器的下方开口对应顶层丝网输送带的起端，箱体底面开设有一出料口，出料口位置与底层丝网输送带的末端对应，出料口下方设置有用于分离青果皮与核桃硬果壳的揉搓剥离设备；
所述系统还包括乙烯发生器，乙烯发生器通过乙烯气管道与箱体上设置的多个乙烯进气口连通。
所述箱体上还设置有乙烯气浓度传感器、抽风口、温度传感器和热风进口。
还包括控制整个系统运行的PLC控制器。
一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，包括以下步骤：
步骤一：将青果皮核桃进行乙烯气催熟；
步骤二：将步骤一中经过催熟的青果皮核桃送入揉搓式机械青果皮剥离器，实现青果皮与核桃果实的内层硬果壳剥离。
步骤一所述核桃青果皮的乙烯气催熟过程为将青果皮核桃从进料器倒入箱体中，落在箱体中顶层丝网输送带上，缓慢的输送青果皮核桃由箱体入口到箱体出料口，在输送过程中，乙烯发生器产生的乙烯气进入箱体内，对丝网输送带上核桃的青果皮进行乙烯气催熟；青果皮被催熟后的核桃从底层丝网输送带的末端直接落入揉搓剥离设备进行青果皮与核桃果实的内层硬果壳剥离。
步骤一中的乙烯气由乙烯产生器产生，乙烯气产生过程为：将生物质乙醇做为原料加入乙烯产生器中，经电热到380℃～400℃后产生乙烯气，通过冷凝器使水蒸气和未反应的原料冷凝，并将乙烯气温度控制在35～40℃，乙烯气再经减压阀减压，使减压阀出口乙烯气压力减到0.2～0.25MPa后，通入箱体用以催熟核桃的青果皮。
在步骤一的催熟过程中，按照设定的时间间隔对箱体进行抽风排气，给箱体内增加氧气并排出箱体内产生的二氧化碳气体。
在步骤一的催熟过程中，向箱体内通入热风将箱内环境温度控制在30～35℃，当箱内温度低于30℃时，热风进口开启热风进入加热，当箱内温度高于35℃时，热风进口关闭热风停止加热。
在步骤一的催熟过程中，箱体内乙烯气浓度控制在380～420ppm，当箱体内的乙烯气浓度低380ppm打开乙烯进气口，当箱体内的乙烯气浓度高于420ppm关闭乙烯进气口。
整个加工过程中均采用PLC控制器进行控制。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：核桃青果皮经过乙烯气的催熟后，青果皮与核桃果实的内层硬果壳结合面产生分离，使青果皮剥离变得容易，由于核桃青果皮已经催熟，青果皮的含水率降低并且出现裂口，青果皮与核桃果实的内层硬果壳结合面产生分离，剥离所需揉搓力较小，使青果皮剥离后核桃果实表面的质量得到提高，同时大大降低了核桃果实破碎率；特别是乙烯气催熟与乙烯利等催熟剂相比无毒、环保，是绿色加工，与核桃采收后，直接采用机械法剥离青果皮相比，剥离过程中青果皮挤出液量大大减少，不再需要用滚刷刷洗核桃果实内层硬果壳的工序，加工设备及现场环境好，加工过程几乎无加工污染。
进一步的，在核桃青果皮进行乙烯气催熟的同时，核桃青果皮催熟箱体内通入热风加热，使箱体内的温度合适，提高了核桃青果皮的催熟效率；
进一步的，核桃青果皮进行乙烯气催熟时，通过箱体上要设置的乙烯浓度检测仪监测控制乙烯通入量，一方面能够控制箱体内的乙烯气保持一个合适的浓度，另一方面，虽然乙烯浓度远低于乙烯的爆炸极限，但严格监控和预防更加安全。
进一步的，通过箱体上设置的热风进口通入热风将箱内环境温度控制在30～35℃，为乙烯气催熟核桃的青果皮提供合适的温度，提高催熟效率。
进一步的，本发明采用PLC控制器控制整个系统的运行，自动化程度高，调控准确，而且降低了操作者的劳动强度。
附图说明
图1为本发明一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统的整体结构示意
图中，1-箱体，2-丝网输送带，3-进料器，4-温度传感器，5-乙烯气进口，6-乙烯气浓度传感器，7-热风进口，8-出料口，9-抽风口，10-揉搓剥离设备，11-乙烯发生器，12-PLC控制器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统，包括密闭的箱体1和设置在箱体1内的多层丝网输送带2，相邻两层丝网输送带2的传动方向相反，且相邻两层丝网输送带2中，下层丝网输送带2的起端突出于上层丝网输送带2的末端；箱体1顶面上设置有一用于装填青果皮核桃的进料器3，进料器3的下方开口对应顶层丝网输送带2的起端，箱体1底面开设有一出料口8，出料口8位置与底层丝网输送带2的末端对应，出料口8下方设置有用于分离青果皮与核桃硬果壳的揉搓剥离设备10；
本系统还包括乙烯发生器11，乙烯发生器11通过乙烯气管道与箱体1上设置的多个乙烯进气口5连通；箱体1上还设置有乙烯气浓度传感器6、抽风口9、温度传感器4和热风进口7；本系统还包括控制整个系统运行的PLC控制器12。
一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，首先，将生物质乙醇做为原料加入乙烯产生器11中，经电热到380℃～400℃后产生乙烯气，通过冷凝器使水蒸气和未反应的原料冷凝，并将乙烯气温度控制在35～40℃，乙烯气再经减压阀减压，使减压阀出口乙烯气压力减到0.2～0.25MPa后，经箱体1底部和两侧均匀分布的多个乙烯气进口5进入箱体1中，并通过乙烯气浓度传感器6监测箱体1内乙烯气浓度，将结果传输给PLC控制器12，通过PLC控制器12将箱体1内乙烯气浓度控制在380～420ppm，当箱体1内的乙烯气浓度低380ppm打开乙烯进气口5，当箱体1内的乙烯气浓度高于420ppm关闭乙烯进气口5；
同时，热风通过箱体1上分布的多个热风进口7进入箱体1中，通过温度传感器4监测箱体1内温度，将结果传输给PLC控制器12，通过PLC控制器12将箱体1内环境温度控制在30～35℃，当箱内温度低于30℃时，热风进口7开启热风进入加热，当箱内温度高于35℃时，热风进口7关闭热风停止加热；
然后，将青果皮核桃由进料器3落在箱体1内最上层的丝网输送带2上，箱体1内环境参数由乙烯气浓度传感器6和温度传感器4监测并将监测结果传输给PLC控制器12，PLC控制器12控制箱体1保持指定的乙烯气浓度和温度；通入箱体1内的乙烯气催熟核桃的青果皮，核桃果实随着丝网输送带2的缓慢运行，由最上层的丝网输送带2经中间各层丝网输送带2再到最下层的丝网输送带2，最后由出料口8流出进入揉搓剥离设备10进行剥离青果皮，本系统由PLC控制器12控制催熟时间，时间控制精准，确保催熟青果皮；
在核桃青果皮催熟过程中，通过PLC控制器12定时对箱体1进行抽风排气，采用定时2小时对箱体1进行抽风排气，通风换气20分钟，给箱体1内增加氧气并排出箱体内催熟反应产生的二氧化碳气体，保证催熟反应的稳定进行；提供氧气以利于核桃青果皮内源乙烯的形成，促进成熟；同时为了防止核桃青果皮因呼吸高峰的到来，二氧化碳的过多积累造成中毒而使催熟效果很差的情况发上，排出箱体1内的二氧化碳，保证催熟反应的稳定进行；
由出料口8流出的核桃果实的青果皮已经催熟，进入揉搓剥离设备10剥离青果皮时，由于青果皮已经催熟，青果皮出现裂口以及含水率降低，青果皮剥离容易，所需揉搓力较小，使青果皮剥离后核桃果实表面的质量提高，也大大降低了核桃果实破碎率；同时与核桃采收后，直接采用机械法剥离青果皮相比，一是剥离过程中青果皮挤出液量大大减少，也不再需要用滚刷刷洗核桃果实内层硬果壳的工序，加工设备及现场环境好，加工过程几乎无加工污染。
本发明的整个工作过程均由PLC控制器12控制，实现了操作自动化，降低了操作者劳动强度，提高了生产效率。
Claims (10)
1.一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统，其特征在于：包括密闭的箱体(1)和设置在箱体(1)内的多层丝网输送带(2)，相邻两层丝网输送带(2)的传动方向相反，且相邻两层丝网输送带(2)中，下层丝网输送带(2)的起端突出于上层丝网输送带(2)的末端；
所述箱体(1)顶面上设置有一用于装填青果皮核桃的进料器(3)，进料器(3)的下方开口对应顶层丝网输送带(2)的起端，箱体(1)底面开设有一出料口(8)，出料口(8)位置与底层丝网输送带(2)的末端对应，出料口(8)下方设置有用于分离青果皮与核桃硬果壳的揉搓剥离设备(10)；
所述系统还包括乙烯发生器(11)，乙烯发生器(11)通过乙烯气管道与箱体(1)上设置的多个乙烯进气口(5)连通。
2.如权利要求1所述的一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统，其特征在于：所述箱体(1)上还设置有乙烯气浓度传感器(6)、抽风口(9)、温度传感器(4)和热风进口(7)。
3.如权利要求1或2任一项所述的一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的系统，其特征在于：还包括控制整个系统运行的PLC控制器(12)。
4.一种乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将青果皮核桃进行乙烯气催熟；
步骤二：将步骤一中经过催熟的青果皮核桃送入揉搓式机械青果皮剥离器，实现青果皮与核桃果实的内层硬果壳剥离。
5.如权利要求4所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：步骤一所述核桃青果皮的乙烯气催熟过程为将青果皮核桃从进料器(3)倒入箱体(1)中，落在箱体(1)中顶层丝网输送带(2)上，缓慢的输送青果皮核桃由箱体入口到箱体出料口(8)，在输送过程中，乙烯发生器(11)产生的乙烯气进入箱体(1)内，对丝网输送带(2)上核桃的青果皮进行乙烯气催熟；青果皮被催熟后的核桃从底层丝网输送带(2)的末端直接落入揉搓剥离设备(10)进行青果皮与核桃果实的内层硬果壳剥离。
6.如权利要求4所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：步骤一中的乙烯气由乙烯产生器(11)产生，乙烯气产生过程为：将生物质乙醇做为原料加入乙烯产生器(11)中，经电热到380℃～400℃后产生乙烯气，通过冷凝器使水蒸气和未反应的原料冷凝，并将乙烯气温度控制在35～40℃，乙烯气再经减压阀减压，使减压阀出口乙烯气压力减到0.2～0.25MPa后，通入箱体(1)用以催熟核桃的青果皮。
7.如权利要求4所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：在步骤一的催熟过程中，按照设定的时间间隔对箱体(1)进行抽风排气，给箱体(1)内增加氧气并排出箱体内产生的二氧化碳气体。
8.如权利要求4所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：在步骤一的催熟过程中，向箱体(1)内通入热风将箱内环境温度控制在30～35℃，当箱内温度低于30℃时，热风进口(7)开启热风进入加热，当箱内温度高于35℃时，热风进口(7)关闭热风停止加热。
9.如权利要求4所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：在步骤一的催熟过程中，箱体(1)内乙烯气浓度控制在380～420ppm，当箱体(1)内的乙烯气浓度低380ppm打开乙烯进气口(5)，当箱体(1)内的乙烯气浓度高于420ppm关闭乙烯进气口(5)。
10.如权利要求4-10任一项所述的乙烯气催熟剥离核桃青果皮的方法，其特征在于：整个加工过程中均采用PLC控制器(12)进行控制。
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