CN108835509A - 一种利用微波抑制酶促褐变的香蕉产品加工系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有管道式微波处理装置的香蕉产品加工系统以及利用该系统对香蕉产品进行防褐化处理的方法。其摒弃了传统的开口隧道式微波加热结构，而改为密闭式微波加热管道同时施加以氮气保持管道内正压，且在微波处理之前先将香蕉肉和/或香蕉皮打磨成粗浆再微波加热效果反倒更好。在本发明中，多个微波发生器沿微波加热管道轴向布置，并且各微波发生器周向围绕微波加热管道外周布置。且各微波发生器以及各微波发生器的微波功率可单独控制；以及设置的微波加热管道的物料入口处的物料推送器能够进行变频控制，从而控制物料的推送速度，这大大提升了本发明对微波加热过程的温度控制能力及温控的精准性，不但能够对酶彻底灭活还极大的保证了微波加热过程的香蕉产品品质不受破坏。本发明具有节能、防褐化、杀菌、品质好的综合效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道式微波处理装置，尤其涉及一种用于抑制香蕉酶促褐变的微波处理装置和具有其的香蕉加工设备。
背景技术
褐变是食品中普遍存在的一种变色现象，尤其是新鲜香蕉原料进行加工时或经贮藏或受机械损伤后，食品原来的色泽变暗、发褐、发黑，这些变化的主要原因是酶促褐变。酶促褐变多发生在水香蕉菜等新鲜植物性食物中，是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。植物组织中含有酚类物质，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在正常的情况下，氧化还原反应之间(酚和醌的互变)保持着动态平衡，当组织破坏后氧就大量侵入，打破了氧化还原反应的平衡，于是发生了氧化产物醌的积累和进一步聚合及氧化，形成黑色。在水香蕉菜的加工过程中，褐变是有害的，它不仅影响产品的色泽和风味，而且还会降低营养价值。因此有效控制香蕉加工过程（诸如打浆）所遇到的褐变问题在本领域受到极大的关注。
目前控制酶促褐变的方法可以分成三大类：物理控制、化学控制和生物技术控制，其中物理控制包括微波处理、热空气处理、热水蒸汽处理、惰性气体处理、高压处理、超滤处理、电渗析处理；化学处理包括添加化学物质，诸如柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、二氧化硫等；生物技术控制包括添加诸如植物蛋白酶、乳酸菌、过氧化氢氧化酶等物质。
上述制备方法中，微波处理方法由于其不但有钝化酶的作用还具有杀菌的作用，且微波具有穿透性，无论是杀菌还是酶灭活都具有相对较好的效果而在近几年得到了较大的关注。但从目前市场上的产品及关出版物公开信息来看，现有技术还都没有很好的解决酶促褐变问题，所加工出来的香蕉浆体无论色泽品相还是风味口感，都不尽人意。因此本领域急需一种能够更加安全高效、酶灭活彻底可有效控制香蕉褐变的微波处理装置及制浆设备、制浆方法。
发明内容
本发明提供一种能够有效抑制香蕉产品制备过程中的褐变与黑化同时又能实现杀菌、护色的新型微波处理装置及香蕉产品制备方法及设备。
本发明提供的利用微波抑制酶促褐变的香蕉加工方法，其设有微波处理手段，特征在于：其微波处理手段采用正压管道式微波处理装置处理，且在该微波处理装置处理之前还设置一粗打浆装置和物料推送器，所述粗打浆装置使物料被实施微波加热之前把香蕉打成糊状粗浆，再使所述粗浆在正压管道式微波处理装置的流动中和正压下得到微波加热，所述物料推送器提供物料推送动力，且使粗浆在被送往微波加热之前的输送过程中还同时得到搅拌效果。
优选的，料流量为2-4t/h，温度控制在75℃~93℃，整个发生器的总功率不超过146kW；其中进一步优选的，微波发生器为50个，沿微波加热管道间隔设置。
进一步优选的，正压管道式微波处理装置先实施微波功率60-120kW，频率2450MHZ，杀菌灭活时间为5-10分钟，当物料在微波处理装置中被监测到温度达到预定温度75℃~93℃，优选的75℃~88℃时，控制微波处理装置微波功率为20-60KW，频率2450MHZ，时间3-8分钟，使物料保持温度在75℃~93℃，优选的75℃~88℃。
本发明提供一种利用微波抑制酶促褐变的香蕉产品加工系统，其设有微波处理装置，该微波处理装置为一正压管道式微波处理装置，且在该微波处理装置之前还设置一粗打浆设备和物料推送器，所述粗打浆设备在物料被输送到微波处理装置实施微波加热之前把香蕉打成糊状粗浆，所述正压管道式微波处理装置使所述粗浆在其管道的流动中和正压下得到微波加热，所述物料推送器其设置在粗打浆设备和微波处理装置之间为物料提供输送动力，且使粗浆在被送往微波加热之前的输送过程中还同时得到搅拌作用。
所述管道式微波处理装置优选实施方式之一，其包括微波加热管道和微波发生装置，所述微波加热管道包括输送内管和输送外管，所述输送内管与输送外管之间形成一环形物料腔，所述物料在环形腔内流动中被微波加热；所述微波发生装置设置在所述输送外管外侧，且沿微波加热管道轴向间隔地设置有多个微波发生器，所述每微波发生器每一个均包括产生微波的磁控管、驱动电路和沿输送外管外周向形成的具有微波反射作用的金属环腔以及使所述微波能在金属环腔内环向均匀加热物料的微波搅拌器，所述微波发生装置的每一微波发生器均能够单独进行控制。
上述管道式微波处理装置方案一进一步优选的，所述物料推送器为螺旋推进器，且由变频电机驱动。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述微波加热管道的物料入口侧处设置氮气正压装置，使所述螺旋推进器和微波加热管道内于密闭正压状态下工作。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，，所述微波处理装置物料出口处设置一泄压装置，所述物料从微波处理装置出口出来经泄压再送入贮藏罐以及后续的进一步处理。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述管道式微波处理装置还包括控制系统，该控制系统包括中央微处理器、温度监测单元、微波发生器控制单元、物料推送速度控制单元，所述中央微处理器根据温度监测单元的物料温度情况以及所需物料流量，可对微波发生器控制单元、物料推送速度控制单元发出指令，控制微波处理装置的微波发生器运行个数、加热时间、加热功率以及物料推送器的物料推送速度;优选的，所述微波发生器的微波功率利用热动开关来控制。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述微波发生器的温度监测单元的温度传感器设置在微波发生器之间；优选的，当温度监测单元监测到物料温度在75度~93度时，中央微处理器对微波发生器控制单元发出指令，减少微波发射点数和/或微波发射功率，保温运行。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述微波管道约为8-12m，所述微波发生器设置45-55个，所述微波功率密度为4-8W/g，所述物料流量为2-4t/h，温度控制在75度~93度，整个发生器的总功率。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述输送内管和输送外管由软硅胶制成。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一进一步优选的，所述香蕉产品形态为原浆、原汁、果汁、果酒、果奶、果醋、果昔、白兰地、啤酒中的一种。
本发明还提供另一种应用前述工艺的管道式微波处理装置，方案二，其包括：由金属材料制成的管壳、设置在管壳内由非金属材料制成的微波加热管道、设置在所述管壳内壁侧微波加热管道外壁侧的微波发生器、设置在所述微波加热管道中处在所述微波发生器微波场中的物料推送器，所述物料由物料入口进入微波加热管道，在所述微波场作用下由所述物料推送器推送至物料出口，所述微波加热管道为密闭式，流体在其内的流动动力来自设置在其物料入口侧的物料推送器，其为螺杆式物料推送器且由变频电机驱动，在其所在的微波加热管道的物料入口侧设置充氮装置，使物料在所述微波加热管道内于正压状态下被所述物料推送器推送至微波处理装的出料口；所述微波发生器包括沿所述物料传送方向设置的多个微波发射单元，每一微波发射单元在所述微波加热管道外周侧形成周向分布的一个或多个微波发射点，所述每一微波发射点均布置有独立的发射微波的磁控管和驱动电路；所述每一微波发射单元、每一微波发射点均可独立控制。
进一步优选的，所述微波功率可利用施加到微波发射点的电压来调整，所述微波加热时间可利用控制物料的输送速度来调整。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，各微波发射单元包括2-8个周向均布的微波发射点，优选的偶数个，进一步优选的，微波发射点对称设置，进一步优选的沿所述物料推送方向，各段微波发射单元的微波发射点逐段或逐单元减少，作为优选实施方式之一，所述微波发射单元分为四段，每段各一个单元，每单元发射点为8、6、4、2；作为优选实施方式之二，所述微波发射单元分为二段，每段各一个单元，每单元发射点为8、4。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，沿香蕉输送方向错列布置所述多个微波发射单元的发射点；在另一种示例性实施方式中，所述多个微波发射单元的发射点沿香蕉输送方向整体呈螺旋布置，螺旋方向与螺杆式香蕉输送器的推送方向相同。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，微波加热管道采用软硅胶材料制成。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，螺杆式物料推送器优选无轴螺杆推送器。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，充氮装置将氮气螺旋切向送入微波加热管道中，且氮气的输送方向与香蕉的输送方向同向。在示例性实施方式中，所述微波加热管道的出口端设有氮气泄压装置，使得香蕉浆体经由微波加热管道出来输送至储存设备之前排出微波加热管道中氮气。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，管道式微波杀菌灭活设备还包括一未设有微波发生装置的香蕉预处理段，该预处理段连接在所述管道式微波杀菌灭活设备入口，使香蕉预先经过其处理再进入设有微波发生装置和螺杆物料推送器的微波加热管道，所述预处理段可根据香蕉类型及香蕉状态进行预处理以保证微波处理的效果，预处理段设置为一个带有螺旋推送器的密闭管道。在另一示例性实施方式中，香蕉预处理段设置有喷雾加湿器，以防止香蕉固态产品在微波加热过程过于干燥失去脆度。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之二进一步优选的，所述管道式微波杀菌灭活设备还包括控制系统，所述控制系统包括香蕉温度监测单元，所述温度监测单元包括设置在多个微波发射单元之间用以监测香蕉温度的温度传感器；所述控制单元还包括微波控制单元，用以控制多段微波发生器、及各微波发射单元、微波发射点的启动和加热时间。所述控制单元还包括螺杆式物料推送器的电机控制单元，用以控制香蕉在微波加热管道内被推送的速度。进一步优选的，所述微波控制系统还包括中央微处理器，当温度监测单元监测到的香蕉温度不在设定范围内时可进行微波功率和/或微波密度和/或电机物料推送速度调整。进一步优选的，所述微波控制系统还包括压力控制单元，用以控制充氮装置的充氮量技氮气流动速度，进一步优选的，所述充氮装置加入的氮气流速为4-10m2/分钟。进一步优选的，所述控制系统还包括预设系统，使得微波控制单元和所述螺杆物料推送器电机控制单元可根据预设的香蕉种类及香蕉参数自动施加预设的微波功率、微波密度以及微波加热时间，所述香蕉参数至少是温度，还可以是香蕉种类、温度、湿度、黏度、糖度、流量等。
上述管道式微波处理装置优选实施方式之一、二进一步优选的，香蕉汁罐装销售，在罐装时同时加入氢气，所述氢气的加入流速为加入35-90L/min，优选氢气的加入流速为40-80L/min，更优选氢气的加入流速为50-70L/min，优选液体流速压力为3-6公斤。氢气的加入可以帮助人体排泄多余的代谢废物，清除有害的自由基，从而延缓衰老。
上述优选实施方式或优化措施在本领域技术人员可理解的情况下还可以进行任意组合。
附图说明
根据下面给出的详述以及根据本公开实施方式的附图，将会更完整地理解本公开的实施方式。在附图中，同样的参考数字可表示完全相同的或功能类似的要素。
图1为根据本发明优选实施方式的管道式微波处理装置的结构构成示意图。
图2为根据本发明优选实施方式的微波加热管道和微波发生器部分的剖面图。
图3为具有本发明优选实施方式的微波发生器的电路示意图。
图4 为具有本发明优选实施方式的微波发生器微波加热的控制程序实施例图。
图5为根据本发明管道式微波处理装置优选实施方式的香蕉浆生产工艺流程图
图6为根据本发明管道式微波处理装置优选实施方式的香蕉汁生产工艺流程图
图7 为具有本发明管道式微波处理装置优选实施方式的香蕉啤酒生产工艺流程图
具体实施方式
本发明提供一种能够有效灭活抑制香蕉酶促褐变的管道式微波处理装置及具有该微波处理装置的香蕉产品加工系统。
具有该微波处理装置的香蕉产品加工系统及加工方法的总的创新思路是：微波处理装置为一正压管道式微波处理装置，且在该微波处理装置之前还设置一粗打浆设备和物料推送器，所述粗打浆设备在物料被输送到微波处理装置实施微波加热之前把香蕉打成糊状粗浆，所述正压管道式微波处理装置使所述粗浆在其管道的流动中和正压下得到微波加热，所述物料推送器其设置在粗打浆设备和微波处理装置之间为物料提供输送动力，且使粗浆在被送往微波加热之前的输送过程中还同时得到搅拌作用。
对于上述设备及方法可用于香蕉原汁、浓果浆、果汁、果酒、果奶、果醋、果昔、啤酒、香蕉醋、香蕉白兰地等用途。
本发明的上述发明构思的效果在于：
1）摒弃了传统的开口隧道式微波加热结构，而改为密闭式微波加热管道同时施加以氮气保持管道内正压，这不但可以有效防止空气的进入还给物料提供了一推送动力。
2）外接于微波加热管道中的物料推送器尤其是优选螺杆式物料推送器能够搅拌物料从而使之均匀，并且为进入微波加热管道的物料流动提供推动压力。
3） 由于微波发生器可独立控制，物料推送器采用变频控制。实际运行中，不但可控制运行的微波发射点数，也可以独立控制各微波发生器的微波功率，还可以控制物料推送速度来实现，该些手段既可以单独使用也可以联合使用，大大提升了本发明对微波加热过程的温度控制能力及温控的精准性，不但能够对酶彻底灭活还极大的保证了微波加热过程的香蕉品质不受破坏。
4）本发明具有节能、防褐化、杀菌、护色的综合效果。
下面将参考图1-3，示意性地阐述本发明香蕉产品加工系统所采用的的微波处理装置及具有该微波处理装置优选实施例及具体实施方式。需要指出的是，排除本领域技术人员可确定明显冲突的，优选方式之间可以任意组合，并不局限于以下所给的有限优选实施方式，且对于本申请未特别限定的工艺环节和技术手段，意味着本申请并不做特殊要求。
此外，“物料”是一种上位的概念，当产品或方法针对香蕉时就是指香蕉。
如图1所示，本实施例微波处理装置1优选实施例包括微波加热管道222，设置在微波加热管道外侧的微波发生器13，连接至微波加热管道的物料入口的物料推送器224，以及连接至微波加热管道的物料出口的物料贮存设备23。物料211经香蕉粗浆制备设备（未显示）处理后经由密闭管路输送至螺旋推进器224，在其中被搅拌均匀并被推送至微波加热管道222。物料推送器224优选为螺杆式物料推送器（活塞式物料推送器或刮板式物料推送器也可以，但相对而言，我们发现螺杆式物料推送器效果最好）。为更好地控制微波加热的温度，螺杆式物料推送器优选采用变频电机221驱动，从而能够在微波处理过程中调整物料211的推送速度。为增大物料推送能力和物料处理量，螺旋推进器也可以进一步优化为无杆式螺旋推进器。为能够更好的实现物料推送器的推送效果，推送器在其面向微波加热设备的推送侧形成锥形推送面。
为提高微波灭酶效果，微波加热管道为密闭的且由氮气正压装置22在物料入口处充入氮气以维持管道内正压并具有与物料相同输送方向的流速。优选地，所述氮气正压装置加入的氮气压力控制在1.2~1.5倍的大气压，氮气流速在4-10m³/min。进一步优选地，微波加热管道的出口侧还设置氮气泄压装置26，使得物料经由微波加热管道输送至贮存设备之前由连接至微波加热管道的氮气泄压装置排出来自管道式微波处理装置的氮气。
为提高温度控制精度，本发明的管道式微波处理装置优选包括多个微波发生器。优选地，微波加热管道222的长度为约10米，在其轴向上优选均匀间隔设置40-60个微波发生器，更优选约45-55个微波发生器，再较佳的为50个。各微波发生器分别在微波加热管道的周向形成微波反射的金属环腔，并且各微波发生器均能够单独进行控制。
图2示意性显示了根据本发明优选实施方式的微波加热管道和微波发生器部分的剖面图。如图2所示，微波加热管道222包括输送内管121和输送外管122，输送内管与输送外管之间形成用于容纳物料的环形腔100。微波发生器13周向环绕输送外管布置，其包括反射金属壳11、耐热塑胶壳123、微波搅拌器136、磁控管133、高压二极管134和变压器135。
输送内管121和输送外管122由不产生微波屏蔽和微波吸收的材料制成。优选地，所述输送内管和输送外管均由软硅胶制成。
磁控管133产生微波，而微波搅拌器136能够对物料进行环向微波加热。
如图1中的局部放大图所示，输送内管121在物料入口处具有圆锥形构造，以便于物料进入环形腔100。物料211进入输送内管121与输送外管122之间的环形腔100，在那里进行微波加热处理。本发明的管道式微波处理装置还包括物料温度监测单元（未显示），该温度监测单元可设置在微波发生器13之间，用以监测物料温度，优选的，微波发生器入口、出口以及微波发生器两两之间均设置有温度传感器。
图3为根据本发明优选实施方式的微波发生器的电路示意图。由图3可见，微波发生器的磁控管的微波发射量由输入其两端的电压决定，而该电压的大小与输出侧的电流有关。本实施例由多个热动开关137控制输出侧的电路电流（附图中示意出了2个，1371/1372）多个热动开关可以单独实施，也可以组合实施，改变电路中的电流，进而改变施加到微波发生器上的电压量和微波功率。
为更好的实现微波加热时间、加热功率、功率密度以及物料推送速度的控制，本发明优选实施方式还设计了控制系统。优选的，管道式微波处理装置还包括控制系统17，该控制系统包括前面所述的物料温度监测单元171，温度监测单元包括设置在多个微波发生器之间用以监测物料温度的温度传感器1711；所述控制单元还包括微波控制单元172，用以单独控制多各微波发生器的启动和加热时间。进一步优选地，所述微波控制系统还包括中央微处理器174，当温度监测单元监测到的物料温度不在设定范围内时可进行微波功率和/或微波密度和/或电机物料输送速度调整。进一步优选地，所述微波控制系统还包括压力控制单元175，其在氮气阀上设置雅莉监测计监控管道式微波处理装置中的氮气水平，以控制氮气正压装置的充氮量及氮气流动速度。进一步优选地，所述控制系统还包括预设系统176，使得微波控制单元和所述螺杆物料推送器电机控制单元可根据预设的物料种类及物料参数自动施加预设的微波功率、微波密度以及微波加热时间，所述物料参数可以是物料种类、温度、湿度、黏度、糖度等。由此使得物料温度不但能够被及时精准地监测，还能精准地可以通过微波功率、微波加热时间、微波功率密度、物料推送速度控制来实现。在具体的实施方式中，微波密度可以通过改变电流值来调整。微波加热时间和物料推送速度可以一起通过电机频率调整物料输送速度来实现，当然也可以采用本领域技术人员可理解的其他方式来实现。
图4示意出本实施例优选的微波加热控制方法及流程：运行开始→总开关得电→系统自动运行→进行微波加热所需的工艺参数设定（根据物料量，物料流量及所需要控制的物料温度设定微波功率，功率密度、氮气压力，调整）→根据设定参数开启所需的微波发生器个数及功率→氮气正压装置开启开始充氮，压力在1.2倍~1.5倍大气压→温度传感器、气压监测计开始监测物料温度、氮气压力→香蕉粗浆制备并输送给微波加热设备→微波加热杀菌灭酶→将进行处理后的香蕉原浆进行存储。
优选的，控制在这些参数范围下我们发现效果更好：配置三相五线 380V±10%，50Hz±1%的交流电，容量不少于220KVA。控制微波功率密度为4-8W/g，物料流量为2-4t/h，温度控制在75℃~93℃，进一步优选的，整个发生器的总功率不超过146kW；微波功率密度为6W/g；物料流量为3t/h；温度控制在75℃~88℃，整个发生器的总功率≤146kW，使功率无级可调，每个微波发射点的额定输出功率1200W,共50个发射点. 功率密度为6w/g。
实际运行中，正压管道式微波处理装置优选先实施微波功率60-120kW，功率密度为6w/g，频率2450MHZ，杀菌灭活时间为5-10分钟，当物料在微波处理装置中被监测到温度达到预定温度75℃~93℃，优选的75℃~88℃时，微波处理装置自动转为恒温段，控制微波处理装置微波功率为20-60KW，6w/g，频率2450MHZ，时间3-8分钟，使物料保持温度在75℃~93℃，优选的75℃~88℃，更优选的为88℃。由此设计，该种处置方式，既避免物料升温过高给物料品质带来损害，也避免了不必要的能量浪费。
下面将参考图5-7，示意性地阐述本发明香蕉产品加工系统所采用的的微波处理装置及具有该微波处理装置优选实施例及具体实施方式。下面我们以香蕉浆、香蕉汁作为实施例进行效果（实际操作并不局限于这几种）
实施例2：香蕉浆
如图5所示，本发明提供的香蕉产品为香蕉浆，其利用香蕉肉制成。其制备方法包括：
将筛选后的香蕉去头尾和剥皮处理，得到香蕉果肉；
将香蕉果肉进行粗打浆，得到香蕉粗浆；
将香蕉粗浆经由物料推送器传输到氮气正压密闭管道式微波处理装置进行微波灭酶处理，其中所述香蕉粗浆在微波处理装置中进行微波加热处理；
将经过微波灭酶处理后的香蕉粗浆送至贮存设备和/或进入下一步后续处理程序。
粗打浆过程不添加任何水分，香蕉肉以原浆液的形态在螺杆式物料推送器中在输送过程中搅拌状态下被送至氮气正压密闭管道式微波处理装置。
经过上述杀菌灭活处理后的香蕉粗浆还可以进行精打浆处理形成细浆，其中所述精打浆包括以喷淋的形式加入柠檬酸、D-异抗坏血酸钠，且控制浆体的pH值为2.2-3.0；进一步优选地，细打浆过程之后还包括过滤→真空脱气→杀菌→无菌灌装→冷却→成品过程。
实施例3：香蕉汁
如图6所示，本实施例提供的香蕉产品为香蕉汁，其利用香蕉肉制成，其通过香蕉浆与水等物质调配而成。
本实施例提供的香蕉汁制备工艺，包括：
将筛选后的香蕉进行去头尾和剥皮处理；
将香蕉果肉进行粗打浆，得到香蕉粗浆；
将香蕉粗浆经由密闭管道传输到氮气正压密闭管道式微波处理装置进行微波杀菌灭活处理；
将经过上述杀菌灭活处理后的香蕉粗浆进行细打浆处理；
将经细打浆处理好后的香蕉浆体放入调配罐中搅拌并根据所需饮料品种进行调配，并加水成香蕉汁；
利用高压均质机对香蕉汁进行均质；
对均质后的香蕉汁实施真空脱气过程；
对真空脱气后的香蕉汁进一步杀菌；
将进一步杀菌后的香蕉汁在密闭空间里进行无菌罐装。
实施例4：香蕉啤酒
如图7所示，本实施例提供的香蕉产品为香蕉啤酒以香蕉肉为原料制备。该实施例提供的香蕉啤酒制备方法，包括：
（1）香蕉麦芽汁的制备
将筛选后的香蕉进行去头尾和剥皮处理，得到香蕉果肉；将香蕉果肉进行粗打浆，得到香蕉粗浆；将香蕉粗浆经由密闭管道传输到氮气正压密闭管道式微波处理装置进行微波灭酶处理，其中所述香蕉粗浆在微波处理装置中采用螺旋搅拌器边搅拌输送边微波加热，得到微波灭酶处理的香蕉粗浆；将麦芽称重粉碎，加入纯净水，制成麦芽粗汁将香蕉粗浆与麦芽粗汁混合，不添加外源酶直接进行糖化，随后粗滤、除渣，随后加入啤酒花并煮沸后得到发酵原料液；
（2）发酵
将香蕉汁加入酵母后与麦芽清汁混合并发酵；
（3）成熟、罐装
进一步指出的是，香蕉汁、香蕉原浆，三样产品均在罐装时同时加入氢气，加入氢气的目的是：帮助人体排泄多余的代谢废物，清除有害的自由基，从而延缓衰老。工作原理：气体和液体同时从不同的入口进入，出来的物料是已经含有氢气的物料，直接到罐装机即可。氢气采用市场上购买罐装的食品级纯氢气即可。加入氢气的设备优选尼可尼不锈钢涡流泵32NPD15Z，液体流速35-90L/min,压力最大可达到6公斤。
储存设备为不锈钢储存罐，优选低于常温（25-30℃）下储存。浆体进入管道式微波处理装置的温度优选为常温（20-30℃）。
综合来看，本发明所述的微波管道式杀菌灭活装置、系统及方法相比现有的微波隧道式杀菌装置具有下述优势：
1．无需预热、时间短、速度快、灭菌、灭活均匀彻底，从而能更多保留食品的营养成分和香味。
2．较常规方法低温灭菌，产品不易结焦，能保持有效成分。
3．节能，微波电能转化效率一般在70%以上，微波是直接对食品进行灭菌处理其本身不被加热，因而不存在着热能损毁。
4. 设备简单，节省空间，自动化程度高。
5. 整个过程浆体都是在一个密闭的环境中进行，不接触空气等，从而避免了二次污染整个加工过程无二次污染。
上述设备及方法，虽然用在仅具有杀菌需求的物料上也具有杀菌更彻底物料适应性好调节更灵活等较佳的技术效果，但用在容易产生褐变的香蕉上会有更佳的效果体现，尤其是防止香蕉产品的酶促褐变上效果更为优越。并且我们还创造性的发现，这些香蕉在进入微波处理装置之前，先制备成粗浆再通过具有搅拌功能的输送器送入我们的密闭微波管道加热效果会更好，灭活更彻底。而将我们所获得的香蕉浆体用于香蕉原汁、浓果浆、果汁、果酒、果奶、果醋、果昔等用途，也会获得其他工艺设备及工艺方法更好的口感及品相效果。
上面实施方式的详细描述并非本发明人所考虑的在本说明书范围内的所有实施方式的穷尽式描述。
的确，本领域技术人员将意识到，上述实施方式的某些要素可进行不同组合或消除以产生更多实施方式，并且此类更多实施方式落入本说明书范围和教导之内。对本领域技术人员而言，还将显而易见的是，上述实施方式可以整体或部分组合，以产生落入本说明书范围和教导内的额外的实施方式。
因此，尽管基于阐述性目的描述了具体实施方式，然而落入本说明书范围内的各种等价实施方式是可能的，正如本领域技术人员将意识到的。本文提供的实施例不是局限本发明仅是上面所述以及附图所示的实施方式。因此，上述实施方式的反应应由所附权利要求确定。
Claims (11)
1.一种利用微波抑制酶促褐变的香蕉加工方法，其设有微波处理手段，特征在于：其微波处理手段采用正压管道式微波处理装置，且在该微波处理装置处理之前还设置一粗打浆装置和物料推送器，所述粗打浆装置使物料被实施微波加热之前把香蕉打成糊状粗浆，再使所述粗浆在正压管道式微波处理装置的流动中和正压下得到微波加热，所述物料推送器提供物料推送动力，且使粗浆在被送往微波加热之前的输送过程中还同时得到搅拌效果，优选的，所述物料推送为螺旋推进器；优选的所述输送内管和输送外管由软硅胶制成。
2.如权利要求1所述的香蕉产品加工方法，其特征在于：所述微波发生器设置45-55个，所述微波功率密度为4-8W/g，所述物料流量为2-4t/h，温度控制在75℃~93℃，整个发生器的总功率不超过146kW；其中进一步优选的，微波发生器为50个，沿微波加热管道间隔设置。
3.如权利要求2所述的香蕉产品加工方法，其特征在于：所述正压管道式微波处理装置先实施微波功率60-120kW，频率2450MHZ，杀菌灭活时间为5-10分钟，微波功率密度为4-6W/g，当物料在微波处理装置中被监测到温度达到预定温度75℃~93℃，优选的75℃~88℃时，控制微波处理装置微波功率为20-60KW，微波功率密度为4-6W/g，频率2450MHZ，时间3-8分钟，使物料保持温度在75℃~93℃，优选的使物料保持温度75℃~88℃，进一步更优的88℃。
4.如权利要求1-3任一项所述的香蕉产品加工方法，其特征在于：在所述管道式微波处理装置进料口侧充入氮气，压力控制在1.2~1.5倍的大气压，氮气流速在4-10m³/min。
5.一种利用微波抑制酶促褐变的香蕉产品加工系统，其设有微波处理装置，特征在于：其微波处理装置为一正压管道式微波处理装置，且在该微波处理装置之前还设置一粗打浆设备和物料推送器，所述粗打浆设备在物料被输送到微波处理装置实施微波加热之前把香蕉打成糊状粗浆，所述正压管道式微波处理装置使所述粗浆在其管道的流动中和正压下得到微波加热，所述物料推送器其设置在粗打浆设备和微波处理装置之间为物料提供输送动力，且使粗浆在被送往微波加热之前的输送过程中还同时得到搅拌作用。
6.如权利要求1所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：所述管道式微波处理装置，包括微波加热管道和微波发生装置，所述微波加热管道包括输送内管和输送外管，所述输送内管与输送外管之间形成一环形物料腔，所述物料在环形腔内流动中被微波加热；所述微波发生装置设置在所述输送外管外侧，且沿微波加热管道轴向间隔地设置有多个微波发生器，所述每微波发生器每一个均包括产生微波的磁控管、驱动电路和沿输送外管外周向形成的具有微波反射作用的金属环腔以及使所述微波能在金属环腔内环向均匀加热物料的微波搅拌器，所述微波发生装置的每一微波发生器均能够单独进行控制。
7.如权利要求1所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：由金属材料制成的管壳、设置在管壳内由非金属材料制成的微波加热管道、设置在所述管壳内壁侧微波加热管道外壁侧的微波发生器、设置在所述微波加热管道中处在所述微波发生器微波场中的物料推送器，所述物料由物料入口进入微波加热管道，在所述微波场作用下由所述物料推送器推送至物料出口，所述微波加热管道为密闭式，流体在其内的流动动力来自设置在其物料入口侧的物料推送器，其为螺杆式物料推送器且由变频电机驱动，在其所在的微波加热管道的物料入口侧设置充氮装置，使物料在所述微波加热管道内于正压状态下被所述物料推送器推送至微波处理装的出料口；所述微波发生器包括沿所述物料传送方向设置的多个微波发射单元，每一微波发射单元在所述微波加热管道外周侧形成周向分布的一个或多个微波发射点，所述每一微波发射点均布置有独立的发射微波的磁控管和驱动电路；所述每一微波发射单元、每一微波发射点均可独立控制。
8.如权利要求1-7所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：所述物料推送器为螺旋推进器，且由变频电机驱动。
9.如权利要求1-8所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：所述微波加热管道的物料入口侧处设置氮气正压装置，使所述物料推送器和微波加热管道内于密闭正压状态下工作；进一步优选的，所述微波处理装置物料出口处设置一泄压装置，所述物料从微波处理装置出口出来经泄压再送入贮藏罐以及后续的进一步处理。
10.如权利要求1-9任一项所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：所述管道式微波处理装置还包括控制系统，所述控制系统包括中央微处理器、温度监测单元、微波发生器控制单元、物料推送速度控制单元，所述中央微处理器根据温度监测单元的物料温度情况以及所需物料流量，可对微波发生器控制单元、物料推送速度控制单元发出指令，控制微波处理装置的微波发生器运行个数、加热时间、加热功率以及物料推送器的物料推送速度;优选的，所述微波发生器的微波功率利用热动开关来控制。
11.如权利要求10所述的香蕉产品加工系统，其特征在于：所述微波发生器的温度监测单元的温度传感器设置在微波发生器之间；优选的，当温度监测单元监测到物料温度在预定温度时，中央微处理器对微波发生器控制单元发出指令，减少微波发射点数和/或微波发射功率，保温运行。
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