CN105072916A - 不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯 - Google Patents

Abstract

本文描述了可用于延长马铃薯的保质期而不添加防腐剂或化学物质的方法和装置的各种实施方案。

Description

不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯

相关申请的交叉引用

本发明要求在2013年2月26日提交的加拿大专利申请第2,807,681号的权益；加拿大申请第2,807,681号的全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本文所描述的多种实施方案大体上涉及用于生产不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯的方法和加工线。

背景技术

目前，去皮马铃薯浸泡在小于10ppm的焦亚硫酸钠处理混合物中以达到所需的7天的保质期。然而，这对医疗保健和长期护理机构中患有心脏病和糖尿病的患者是适得其反的，因为焦亚硫酸钠仅仅导致更长的恢复时间，更长的住院时间和更快地返回治疗。这增加了已经很高的医疗费用。

发明内容

在广泛的方面，本文描述的至少一个实施方案提供了一种用于去皮、切割和包装马铃薯的方法，其中所述方法包括将马铃薯保持在刚刚零上的温度范围内；去皮所述马铃薯；检查去皮的马铃薯；和将已检查的马铃薯真空包装至具有高的氧阻碍性的袋中，其中所述包装在所述马铃薯开始变色前实施。

在至少一个实施方案中，所述温度范围是约1-10℃。

在至少一个实施方案中，所述温度范围是约1-3℃。

在至少一个实施方案中，所述袋包括厚度为至少2mm的尼龙袋。

在至少一个实施方案中，所述袋的传氧速率小于约5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％RH。

在至少一个实施方案中，使用约10-0.5毫巴的吸入压力完成所述真空包装。

在至少一个实施方案中，将所述马铃薯包装在扁平的包装中以使空气气泡的形成最小化。

在至少一个实施方案中，所述方法进一步包括在去皮过程中和之后用温度在所述温度范围内的冷薄雾喷涂所述马铃薯直至所述马铃薯被包装。

在至少一个实施方案中，所述方法进一步包括将马铃薯包装堆放在给定盒中，在所述给定盒中各排间具有硬纸板层以均匀分配包装重量。

在至少一个实施方案中，所述方法进一步包括在真空包装前切割已检查的马铃薯，所述切割根据最终用户需求进行。

在至少一个实施方案中，在加工之前将所述马铃薯保持在约1-3℃温度的第一冷却器中，在包装后将包装的马铃薯保持在约1℃的第二冷却器中。

在另一个广泛的方面，本文描述的至少一个实施方案提供用于去皮、切割和包装马铃薯的加工线，其中所述加工线包括被配置用于去皮马铃薯的预加工段；与所述预加工段结合且被配置用于检查和可能地修剪所述去皮的马铃薯的检查站；与所述检查站结合且被配置用于在马铃薯开始变色前用具有高氧阻碍性的袋真空包装所述检查的马铃薯的包装段，其中在所述包装过程中，所述马铃薯被保持在刚刚零上的温度范围内。

在至少一个实施方案中，所述加工线包括制冷设备以保持所述马铃薯在所述温度范围内。

在至少一个实施方案中，所述包装段包括被配置用于将马铃薯包装在扁平包装中以使空气气泡的形成最小化的装袋和真空密封站，且所述真空包装使用约10-0.5毫巴的吸入压力。

在至少一个实施方案中，所述加工线包括喷涂设备以在去皮过程中和之后用温度在所述温度范围内的冷薄雾喷涂所述马铃薯直至所述马铃薯被包装。

在至少一个实施方案中，所述包装段包括盒装站，其被配置以将马铃薯包装堆放在盒中，所述盒的各排间具有硬纸板层以在给定盒中均匀分配包装重量。

在至少一个实施方案中，所述加工线包括至少一个进一步的加工器，其被配置用于在真空包装之前切割已检查的马铃薯，所述切割根据最终用户需求进行。

附图说明

为更好理解本文描述的各种实施方案，和更清楚地显示可如何实施这些各种实施方案，通过举例，将参照显示至少一个示例实施方案的附图，且其中：

图1示出了可用于生产不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯的加工线的示例实施方案的方块图；

图2示出了可用于生产不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯的包装方法的示例实施方案的流程图；和

图3示出了使用本文描述的实施方案在包装后数天时样品的细菌含量的分析报告。

具体实施方案

下面将描述多种装置或方法以提供所要求保护的发明的实施方案的实例。下面所描述的实施方案都不限制任何所要求保护的发明且任何所要求保护的发明可覆盖不同于下文所描述的那些的方法或系统。所要求保护的发明不限于具有下文描述的任何一个系统或过程的所有特征的系统或方法或不限于与下文描述的多个或所有系统或方法共有的特征。有可能下文描述的装置或方法不是任何所要求保护的发明的实施方案。本文件未要求保护的下文描述的系统或方法中公开的任何发明可能是另一个保护手段例如连续的专利申请的主题，且申请人、发明人或所有者不打算通过本文件中的公开内容放弃、不请求或对公众奉献任何这样的发明。

此外，将理解的是，为显示简单和清楚，在认为适当的地方，在这些图中可重复标号以指示对应的或类似的部件。此外，提出多个具体的细节以提供本文描述的实施方案的深入的理解。然而，本领域的普通技术人员将理解这里描述的实施方案可能是熟练的而不需这些具体的细节。在其他实例中，未详细描述公知的方法、程序和组件以免掩盖本文描述的实施方案。同时，不认为所述描述限制本文描述的实施方案的范围。

也应注意的是本文所用的术语“结合(coupled)”或“结合(coupling)”可具有多个不同的意思，取决于这些术语使用的语境。例如，术语结合可具有机械或加工的内涵，如本文所用用于指示两个部件或装置可直接与另一个连接或通过一个或多个中间部件或装置通过机械耦合与另一个连接，例如在两个部件之间使用输送机将两个部件连接在一起，以使一个部件的出口孔与另一个部件的进口孔物理对齐以使马铃薯无缝地或使用在两个部件之间的输送机流经多个段。

应理解的是本文所用的程度的术语例如“基本上”、“约(about)”和“约(approximately)”指所修饰术语的合理量的偏离以使最终结果不显著改变。这些程度的术语应理解为包括所修饰术语的轻微偏离，如果该偏离不否定其所修饰术语的含义。

此外，这里通过端点描述的数值范围包括归入该范围的所有数字和部分(例如，1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.90、4和5)。也应注意的是其所有数字和部分假定被术语“约”修饰。术语“约”指所引用的数字的轻微可接受的偏离。

此外，在下文中，更详细限定了不同实施方案的不同方面。如此定义的各方面可与任何其它方面组合，除非清楚地相反指示。特别地，任何指示作为优选的或有利的特征可与至少一个指示为优选的或有利的其它特征组合。

本文描述的是用于马铃薯去皮、切割和包装系统的加工线和方法的多种示例实施方案，所述加工线和方法不使用任何化学物质或防腐剂(例如，焦亚硫酸钠)但可生产具有多达约7天的延长的保质期的包装马铃薯，这与使用化学物质或防腐剂的传统的包装马铃薯相似。在可选的实施方案中，也可使用切割机加工马铃薯，该切割机可提供所需的切割作用，例如但不限于例如切丁、切片、parisienne切割等。

现在参照图1，其中显示了可用于生产不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯的系统或加工线10的一个示例实施方案的方块图。所述加工线10包括料斗12、去石机14、刀去皮机16、分级台(gradingtable)18、升降输送机20、进一步加工器22(如果需要)、袋装和真空密封站24、盒装站26、金属检测站28和货板堆放站30。所述加工线10也包括制冷设备32和喷涂设备34，其沿着加工线10的多个段在需要的地方分布。应注意的是这些部件中的一些对于某些目的或应用是可选的，正如下面将描述的。

所述制冷设备32用于冷却马铃薯(其已被清洗和分级)至所需的操作温度范围，通常在约1-10℃的范围内且在一些实施方案中，优选在约1-3℃的范围内。当通过加工线10加工马铃薯时所述制冷设备32将马铃薯保持在所需的操作温度范围内。所述制冷设备可包括在所需操作温度范围(例如1-3℃)内的用于初级产品(在加工之前)的第一冷却器，和保持在所需操作温度范围的更低、更冷部分(例如约1℃)的用于包装的产品的第二冷却器。

容纳所述加工线10的加工车间可保持在稍微较高的温度下，例如约10℃，虽然在一些情况下所述加工车间可具有约1-20℃范围内的温度。当已被冷却至例如约1-3℃的所需操作温度范围的马铃薯首先从第一冷却器中拿出时，它们将保持冷片刻以便加工。在为加工线10天然提供所需操作温度条件的环境中或一年中的某些时候可不需要制冷设备32。然而，为了提供具有最优保质期的包装的切割马铃薯，在加工前可一直制冷所述初级产品。

料斗12和去石机14可被认为是加工线10的预加工段。将已被清洗和分级的马铃薯通过料斗12引入加工线10，然后移至去石机14中移除任何石头和额外的灰尘。所述料斗12和去石机14可为2个单独的机器，正如本领域技术人员已知的。根据所使用的特定的机器，马铃薯可通过去石机14向上输送至去皮机16。

然后将马铃薯提供至去皮机16中，所述去皮机例如可以是去皮马铃薯的磨料和刀组合去皮机(主要是刀)或仅是刀去皮机。随着马铃薯被去皮和其后，它们经受由喷涂设备34提供的冷薄雾。所述冷薄雾用于使马铃薯不经历变色。所述冷薄雾可在约1-3℃的所需操作温度范围内；然而，所述冷薄雾也可以是零上的稍微不同的温度下。所述冷薄雾通常包括不具有任何防腐剂并被不断测试细菌和污染物的水。可通过数个喷嘴为需要所述冷薄雾的加工线10的各个不同段提供所述冷薄雾。例如，各个这些段可具有四个或更多的喷雾器。

然后将去皮马铃薯送至分级台18以使所述去皮马铃薯被按照需要进行检查或切边以满足马铃薯特定的包装需要(取决于最终的使用)。在该段，随着马铃薯被检查和可能地切边，仍在所述马铃薯上喷涂所述冷薄雾。

在分级台18后，马铃薯通过升降输送机向上移动至加工线10的下一个站点。在其他实施方案中，所述输送机可为水平的或向下倾斜，取决于分级台18和进一步的加工器22或袋装和真空密封站24的相对位置。在该段中，仍在马铃薯上喷涂冷薄雾。

在马铃薯移至输送机20上后，可具有附加的加工机器22，取决于所加工马铃薯的特定需求。例如，可具有可切片、切丁或实施parisienne切割等的切割机器。应注意的是该阶段是任选的，因为它取决于最终使用者对包装马铃薯的需求。如果包括该阶段，在该阶段中用冷薄雾喷涂马铃薯。

然而，另一个可能性是具有这样的加工线，该加工线包括额外的加工机器22但也具有结合在升降输送机和包装段之间的旁路输送机(未显示)。在马铃薯不被进一步切割的情况下，马铃薯沿着所述旁路输送机被送至包装段。

在包装段中包装马铃薯，在该示例实施方案中这包括袋装和真空密封站24和盒装站26。当马铃薯被输送至包装段并等待包装时，用冷薄雾喷涂马铃薯。

在袋装站24处，马铃薯被放入具有低传氧速率(OTR)的袋中。包装袋的实例是具有至少约2mm的厚度和在扁平包装中具有小于约5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％相对湿度(RH)的低OTR的袋。然而，应当注意的是，使用厚度为约3mm并且在扁平包装中具有约3.5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％相对湿度(RH)的OTR的袋带来改进的保护。袋的尺寸根据包装需求变化。袋的示例性尺寸可为12x22英寸且所述袋可由尼龙组成。在其他实施方案中，所述袋可由柔性膜材料例如聚乙烯(poly-vinyl)、多种材料的组合或任何其它提供本文注意的OTR需求并有助于保持马铃薯新鲜度的合适的材料组成。例如，所述袋可由约0.75mil尼龙、粘合剂和约2.25mil聚乙烯组成。

在袋装满后，然后对其进行真空包装(即真空密封)。使用对应于袋尺寸的合适量的吸力以避免吸入马铃薯外面的水分或在袋中留下太多的氧。例如，TurboVacSB820(208伏特，3相位)真空包装机可被设置为设置35，这对应于约1毫巴的吸入压力，以将马铃薯真空包装至12x22英寸尺寸袋的4-6英镑的扁平包装中。在另一个实施方案中，所述真空包装机可在约20-45范围内的设置下操作，这对应于约10-0.5毫巴的压力。将马铃薯包装至扁平包装中以使空气气泡的数量在任何给定袋中最小化，这有助于保存马铃薯。

在袋被装满和真空包装后，将所述袋热密封。例如，所填充的袋可在常规的热度或强度下热密封约2.3秒(对于具有高氧阻碍性的12x22英寸、3mm的袋)。在供选择的实施方案中，所填充的袋可在常规的加热或强度下被热密封约1.5-3.25秒。

在盒装站26处，马铃薯的袋然后被放置在盒中以使它们平卧，在各排袋之间具有硬纸板层以沿着任何给定的排平均分布重量。这样做是为了保护袋中的马铃薯。使用的袋的尺寸和重量决定了层的数量和所需的盒的尺寸。

然后将所述盒装的马铃薯移至后加工段，所述后加工段在该示例实施方案中包括金属检测站28和货板堆放站30。在金属检测段28，出于质量控制和食品安全目的检测包装马铃薯的盒以确保它们不含任何金属物质。多种类型的机器可用于金属检测包括X-射线机器。金属检测站28后，通过检测的袋装马铃薯的盒移至货板堆放站30，在该处所述盒堆放在货板上。

在包装过程结束时，一旦所述货板已从加工线10上移除，所述货板然后被放置在保持刚刚零上例如约1℃左右的第二冷却器或制冷环境中，直至发货所述货板。

加工线10通常以使从去皮完成时至马铃薯被包装和密封时耗时约2-4分钟的速度操作。选择该速度以使马铃薯在它们被适当包装之前不开始变色。

在一些实施方案中，马铃薯可浸入冷水中以避免包装前的变色。

在一个供选择的实施方案中，可存在在去皮和包装过程的各阶段不喷涂冷薄雾的加工线。例如，如果足够快地移动马铃薯经过加工线以使它们不变色，则不需要冷薄雾。沿着加工线移动马铃薯的速度取决于一年中的时候、马铃薯的种类或类型和马铃薯的比重(水分含量)。当马铃薯在约2-4分钟内被加工时，在一年中的多数时间避免使用喷涂薄雾是可能的，但喷涂薄雾的使用延长马铃薯在变色前可被加工和包装的时间。

图2是可用于产生不含化学物质和防腐剂的去皮马铃薯的包装方法100的示例实施方案的流程图。在102处，马铃薯被保持在刚零上，在约1-10℃的范围内且更优选的在1-3℃的范围内。在104处，马铃薯去皮。在106处，冷薄雾应用至马铃薯直至它们被包装以保持马铃薯在所需的操作温度范围内并阻止变色。在108处，马铃薯被检查和可能地切边，以确保它们满足包装需求。在110处，确定是否需要马铃薯的进一步加工，例如进一步切割。如果该确定是否定的，将马铃薯送至包装段用于在114处包装。如果所述确定是肯定的，将马铃薯在112处进一步加工然后在114处包装。在114处，如前所述使用由合适材料制备的袋真空包装马铃薯，所述袋具有一定厚度以实现在扁平包装中约3.5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％相对湿度(RH)的低OTR。在116处，为大量生产，真空包装的马铃薯袋平堆在盒中以使在所述袋中的任何空气气泡最小化。在118处，为了质量控制和食品安全，盒装的马铃薯袋被后加工，然后堆放在货板上用于运送(shipping)至所需的目的地。在运送之前和过程中，所述货板保持在优选约1℃的温度范围内，虽然所述温度范围也可为约1-10℃。在一些情况下，在运送过程中包装的产品可更优选地在约1℃的温度下。然而，实际上，多数卡车组合包装的马铃薯和其它保持在6℃的产品。因此，对于运输中的部分时间，包装的马铃薯可有时保持在约6℃。

现在参考图3，其中示出了使用本文描述的实施方案在包装后数天时测量的样品的细菌含量的分析报告。结果显示所测试的细菌水平在安全限以下，即使在包装后7天时，且不使用防腐剂或化学物质。

也为了使包装的马铃薯中细菌和其它污染物最小化，可如此维持加工设备以使其达到最好和最高水平的食品安全SQF2000，二级且也具有HACCP(关键控制点的危害分析)和使用的GMP(良好生产规范)。

本文描述的马铃薯去皮、切割和包装系统和方法的各种实施方案相对于传统技术具有许多优点。首先，本文教导的各种系统和方法不使用钠然而包装的马铃薯可具有与使用化学物质或防腐剂生产的那些相似的保质期。相应地，使用这里描述的各种系统和方法包装的马铃薯是对于人类消耗的更健康的产品，这对于具有心脏病和糖尿病的人是非常重要的。此外，这些包装的马铃薯可能导致更长的预期寿命、更短的住院时间(这将降低医疗成本)和更长的一个人不得不返回医院治疗前的时间(这也应降低医疗成本)。

使用本文描述的各种系统和方法制备和包装的马铃薯可用于许多不同的设置，例如医院、长期护理设施、养老院、其他医疗设施、高档餐厅、食物自助餐厅、学校，大学、学院，日托中心等。

尽管为了说明的目的，本文描述的申请人的教导与多种实施方案相结合，但并不旨在申请人的教导受限于这些实施方案。相反地，这里描述和说明的申请人的教导包括通常不偏离这里描述的实施方案的各种替代选择、修饰和等价物。

Claims (22)

1.一种用于去皮、切割和包装马铃薯的方法，其中所述方法包括：

将马铃薯保持在刚刚零上的温度范围内；

去皮所述马铃薯；

检查去皮的马铃薯；和

将已检查的马铃薯真空包装至具有高的氧阻碍性的袋中，

其中所述包装在所述马铃薯开始变色前实施。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述温度范围是约1-10℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述温度范围是约1-3℃。

4.根据权利要求1-3的任一项所述的方法，其中所述袋包括厚度至少2mm的尼龙袋。

5.根据权利要求1-4的任一项所述的方法，其中所述袋的传氧速率小于约5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％RH。

6.根据权利要求1-5的任一项所述的方法，其中使用约10-0.5毫巴的吸入压力进行所述真空包装。

7.根据权利要求1-6的任一项所述的方法，其中所述马铃薯被包装在扁平的包装中以使空气气泡的形成最小化。

8.根据权利要求1-7的任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括在去皮过程中和之后用温度在所述温度范围内的冷薄雾喷涂所述马铃薯直至所述马铃薯被包装。

9.根据权利要求1-8的任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括将马铃薯的包装堆放在给定盒中，在所述给定盒中各排间具有硬纸板层以均匀分配所述包装的重量。

10.根据权利要求1-9的任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括在真空包装前切割已检查的马铃薯，所述切割根据最终用户需求进行。

11.根据权利要求1-10的任一项所述的方法，其中在加工之前将所述马铃薯保持在约1-3℃温度的第一冷却器中，在包装后将包装的马铃薯保持在约1℃的第二冷却器中。

12.用于去皮、切割和包装马铃薯的加工线，其中所述加工线包括：

被配置用于去皮马铃薯的预加工段；

与所述预加工段结合且被配置用于检查和可能地修剪经过去皮的马铃薯的检查站；

与所述检查站结合且被配置用于在马铃薯开始变色前用具有高的氧阻碍性的袋真空包装经过检查的马铃薯的包装段，

其中在包装过程中，所述马铃薯被保持在刚刚零上的温度范围内。

13.根据权利要求12所述的加工线，其中所述温度范围是约1-10℃。

14.根据权利要求12所述的加工线，其中所述温度范围是约1-3℃。

15.根据权利要求12-14的任一项所述的加工线，其中所述加工线包括制冷设备以保持所述马铃薯在所述温度范围内。

16.根据权利要求12-15的任一项所述的加工线，其中所述袋包括厚度至少2mm的尼龙袋。

17.根据权利要求12-16的任一项所述的加工线，其中所述袋的传氧速率小于约5cc/100平方英寸/24小时72华氏度0％RH。

18.根据权利要求12-17的任一项所述的加工线，其中所述包装段包括被配置用于将马铃薯包装在扁平包装中以使空气气泡的形成最小化的装袋和真空密封站，且所述真空包装使用约10-0.5毫巴的吸入压力。

19.根据权利要求12-18的任一项所述的加工线，其中所述加工线包括喷涂设备以在去皮过程中和之后用温度在所述温度范围内的冷薄雾喷涂所述马铃薯直至所述马铃薯被包装。

20.根据权利要求12-19的任一项所述的加工线，其中所述包装段包括盒装站，其被配置以将马铃薯的包装堆放在盒中，所述盒的各排间具有硬纸板层以在给定盒中均匀分配包装的重量。

21.根据权利要求12-20的任一项所述的加工线，其中所述加工线包括至少一个进一步的加工器，其被配置用于在真空包装之前切割已检查的马铃薯，所述切割根据最终用户需求进行。

22.根据权利要求12-21的任一项所述的加工线，其中在加工之前将所述马铃薯保持在约1-3℃温度的第一冷却器中，在包装后将包装的马铃薯保持在约1℃的第二冷却器中。