CN109793142A - 果蔬防褐变打浆装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种果蔬防褐变打浆装备，包括机架、打浆罐、离心澄清罐、低频超声波及超高压脉冲杀菌箱以及离心澄清罐，机架的一侧安装打浆罐，打浆罐上部进口连通安装预破碎箱，打浆罐出口连通连接低频超声波及超高压脉冲杀菌箱进料口，在打浆罐上安装一液氮滴配器，在打浆过程中滴加液氮。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的规格和参数在下面予以说明。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的出料口通过管道连接离心澄清罐进料口，在管道上安装液泵，将打浆后的固液一并输送到离心澄清罐内。本发明采用全自动温度传感器与溶氧测定计调控液氮滴定量，精准控制滴氮百分比，防止滴定过少抗褐变效果不明显，过多果蔬发生冷害影响品质。

Description

果蔬防褐变打浆装备

技术领域

本发明属于果汁领域，尤其是一种果蔬防褐变打浆装备。

背景技术

果汁饮品内含有人体所需的各种营养元素，特别是维生素C，维生素C能防止动脉硬化，抗衰老，增加机体的免疫力，是深受人们喜爱的一种饮品，果汁在生产加工时往往需要以下加工工艺，选料、选果、清洗、打浆、压榨、加热、过滤、脱胶、精滤、调配、浓缩、冷却和灌装，在进行打浆工艺时往往需要采用打浆设备，但是现在的打浆设备设计较为不合理，无法保证浆料的均匀性，打浆效率低，浆液稳定性差；另外，在进行水果打浆工艺之前，往往需要对体积较大的水果进行初步切割，这样就需要在切割完成的水果再加入到打浆机内进行打浆工艺，间接增加了果汁的生产时间，且费时费力、降低生产效率、提高生产的成本，不能满足工业化生产的需求，还具有以下不足之处：

1、打浆防褐变效果不理想:多数果蔬汁加工打浆前，对果蔬未进行防褐变处理，打浆机气密性不强，利用惰性气体排氧打浆手段不成熟，实现起来困难且复杂；

2、传统灭酶杀菌方法影响果蔬汁原有品质：目前，果蔬汁加工厂家多使用微波、巴士及超高温等热处理方式进行灭酶杀菌，导致果蔬汁中热敏性营养物质及风味组织破坏，品质下降；

3、推广利用价值低：绝大部分防褐变打浆方法或装备仅适用于单一果蔬使用，不能推广应用于其他果蔬汁的加工使用，利用价值十分有限；

4、装备间脱节隔离，生产效率低，结构不合理:多数打浆装备没有灭酶灭菌及控制果蔬汁澄清的辅助装备，功能性不强，效率较低。

与本申请相关的专利文献公开的内容如下：

1、一种水蜜桃防褐变加工艺(CN2017106598)该专利公开了一种水蜜桃汁防褐变加工工艺，包括预处理中的清洗和去核后的浸泡，以及添加抗褐变剂和超声波辅助超高压处理等步骤来防止了水蜜桃汁在储存中酶促褐变和非酶褐变的发生。其优点是不仅达到了杀菌的目的，而且水蜜桃汁褐变度小、色泽稳定。其缺点在于①加工过程中添加了化学抗褐变剂，影响果蔬汁品质及安全性；②控制低温的同时冲入氮气隔氧储存，操作相对复杂，实现效率低；③该方法只适用于单一果蔬，很难推广到多种果蔬的使用，利用价值有限。

2、鲜榨果汁防褐变方法(CN2017110453)该专利采用整果微波灭酶的处理方式，在灭酶的同时提高出汁率，避免水分流失，减少褐变。其缺点在于①使用微波灭酶处理，剧烈的分子摩擦产生的高温会破坏果蔬营养物质和风味物质；②切块过程未进行防褐变处理，有研究显示，果汁加工过程中，切块褐变程度达80％以上；③打浆过程未进行排氧防褐变处理，易发生褐变。

3、一种防止香蕉浆褐变的方法(CN2014106207)该专利公开了一种全封闭的香蕉打浆装置，在100-120℃条件下灭酶，同时产生护色效果。其优点是可实现香蕉浆在不添加任何防护剂的状态下高效、连续规模生产。其缺点在于①整个过程保持无氧状态，操作难度大，实现困难；②使用盘管换热器高温灭酶处理，容易破坏营养物质和风味物质；③改方法只适用于单一水果，很难推广到多种果蔬使用，利用价值十分有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种处理效果好、操作方便的果蔬防褐变打浆装备。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种果蔬防褐变打浆装备，包括机架、打浆罐、离心澄清罐、低频超声波及超高压脉冲杀菌箱以及离心澄清罐，机架的一侧安装打浆罐，打浆罐上部进口连通安装预破碎箱，打浆罐出口连通连接低频超声波及超高压脉冲杀菌箱进料口，在打浆罐上安装一液氮滴配器，在打浆过程中滴加液氮。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的规格和参数在下面予以说明。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的出料口通过管道连接离心澄清罐进料口，在管道上安装液泵，将打浆后的固液一并输送到离心澄清罐内；

所述离心澄清罐的结构为：包括罐体，在罐体内间隔安装可拆卸多孔滤膜网，可拆卸多孔滤膜网由旋转电机驱动旋转，对果汁打浆进行离心取果汁，在可拆卸多孔滤膜网一侧制有果蔬渣卸料口，在可拆卸多孔滤膜网外侧同轴包裹果汁收集桶，收集桶制有果蔬汁出液口。

而且，在打浆罐上安装有溶氧检测计、温度传感器。

而且，所述低频超声初步规划超声频率为10-200kHz。

而且，所述超高压脉冲步骤为：脉冲频率10～200Hz，电场强度10～400kV/em，脉冲处理强度10～500μs；

而且，所述多孔滤网80-2500目，304不锈钢材质。

本发明的有点和积极效果是：

1、本发明引入全封闭液氮滴定排氧打浆系统，打浆系统为全封闭环境，与外界氧气隔离。根据打浆机打浆处理量和温度，按百分比滴加液氮，防止营养物质流失。极大程度阻止了氧化褐变，同时出汁率大幅提高；

2、本发明采用全自动温度传感器与溶氧测定计调控液氮滴定量，精准控制滴氮百分比，防止滴定过少抗褐变效果不明显，过多果蔬发生冷害影响品质；

3、本发明采用低频超声波与超高压脉冲技术结合，可以在室温或低温条件下实现高效灭菌灭酶作用，极大程度抑制多酚氧化酶活性，杀灭大部分有害微生物，维持果蔬汁原有品质；

4、本发明将果蔬汁澄清度调控离心装备的使用，离心装置设有可拆卸多孔滤网膜，通过选择合适孔径的滤膜和对应的离心参数，可以得到不同澄清度的果蔬汁。

附图说明

图1为本发明果蔬防褐变打浆装备的结构示意图。

1预破碎箱；2液氮滴配器；3打浆罐；4数显控制仪；5电机；6溶氧检测计；7温度传感器；8低频超声波及超高压脉冲杀菌箱；9液泵；10液压启动杆；11离心澄清罐；12可拆卸多孔滤膜网；13果蔬渣卸料口；14果蔬汁出液口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种果蔬防褐变打浆装备，果蔬防褐变打浆装备组成简单，主要由打浆罐、灭酶杀菌区和离心澄清罐三部分组成，设备机身均采用国标标准的304型号不锈钢，卫生等级符合GMP国际标准。

具体结构如下：包括机架、打浆罐、离心澄清罐、低频超声波及超高压脉冲杀菌箱以及离心澄清罐，机架的一侧安装打浆罐，打浆罐上部进口连通安装预破碎箱，打浆罐出口连通连接低频超声波及超高压脉冲杀菌箱进料口，在打浆罐上安装一液氮滴配器，在打浆过程中滴加液氮。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的规格和参数在下面予以说明。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的出料口通过管道连接离心澄清罐进料口，在管道上安装液泵，将打浆后的固液一并输送到离心澄清罐内。

所述离心澄清罐的结构为：包括罐体，在罐体内间隔安装可拆卸多孔滤膜网，可拆卸多孔滤膜网由旋转电机驱动旋转，对果汁打浆进行离心取果汁，在可拆卸多孔滤膜网一侧制有果蔬渣卸料口，在可拆卸多孔滤膜网外侧同轴包裹果汁收集桶，收集桶制有果蔬汁出液口。

在打浆罐上安装有溶氧检测计、温度传感器，在机架上设置数显控制仪，用于控制整个装置的运行。在离心澄清罐的上盖安装液压启动杆。

本打浆设备的整套装备长3.5m，高2.0m，宽1.2m，其中，(1)单相双值电容电机规格295*205*205mm，功率0.75kW，转速2800r/min，轴19mm，销子6mm，安装孔距125*100mm；

(2)温度传感器选型TD-010，使用电源24VDC，输出4-20mA，量程0-100℃，接线1(正)2(负)；

(3)初步规划使用小型单相液泵，规格290*120*165mm，型号25F-8，电压220V，功率250W，扬程8m，流量4.5m³/h，口径1×3/4寸；

(4)液压启动杆初步规划闭合长度0.45-0.5m，拉深长度1.2-1.6m；

(5)低频超声初步规划超声频率为10-200kHz；

(6)超高压脉冲初步规划：脉冲频率10～200Hz，电场强度10～400kV/em，脉冲处理强度10～500μs；

(7)离心装置初步规划1.4*0.9*0.9m，最高转速4000r/min，离心力2770×g，容量0.8-1.0m³；

(8)多孔滤网膜初步规划80-2500目，304不锈钢材质，可拆卸。

2、使用方法及工作原理

(1)使用方法

进料前通入氮气排空，然后将经过防褐变处理的果块儿或无核果蔬加入到预破碎箱，启动打浆程序同时开启液氮滴配器，温度传感器和溶氧检测仪会自动检测果蔬浆的温度和溶氧，然后控制液氮滴配器滴定液氮的剂量和速度，温度一般控制到2～15℃，溶氧控制到2.6％～10％，液氮滴定量为1％～2％。开启低频超声和超高压脉冲杀菌装置，打出的果蔬浆会穿过打浆机底部的多孔板汇入杀菌装置，超声波频率20～100kHz；超高压脉冲参数为：频率10～100Hz，电场强度30～300kV/em，脉冲处理强度30～330μs，脉冲数6～50个。开启液泵和离心装备，当杀菌装置内的果蔬浆积累到既定液位时，液泵会将果蔬浆抽到离心装置中进行离心，离心转速一般设置为2500r/min。相应澄清度的果蔬汁穿过滤膜从出料口收集，滤渣从卸料口排出。不同孔径的滤网膜可以通过液压启动杆打开离心罐盖进行更换。

(2)工作原理

①液氮排氧打浆：氮气是一种无色、无味、无臭，化学性质为“零活性”的气体。在水、油脂中的溶解度很小，是性能优良的食品防腐保鲜气体。氮气在常压状态下为-195.8℃的透明液体，能够降低果蔬的温度，减小酶促褐变中多酚氧化酶的活性及其它化学反应速率，同时隔氧排氧。液氮的成本较低，是作为空气液化分离的最大宗产品。

②低频超声波杀菌：超声波在液体介质中传播时，产生纵波，从而产生交替压缩和膨胀的区域，这些压力改变的区域易引起空穴现象，并在介质中形成微小气泡核。微小气泡核在绝热收缩及崩溃的瞬间，产生高温高压，从而使液体中某些细菌致死，病毒失活，甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏，但是作用的范围有限，一般与其他杀菌方式组合使用。

③超高压脉冲灭菌：是目前应用于液态食品冷杀菌最活跃的研究课题之一。超高压脉冲杀菌一般是把液态食品作为电介质置于杀菌容器内，与容器绝缘的两个放电电极也置于其中，利用高压脉冲发生器产生的脉冲电场对食品进行间歇式杀菌，或者使液态食品流经脉冲电场进行连续杀菌，具有杀菌时间短、能耗低、升温小及杀菌效果明显等优点。

Claims (5)

1.一种果蔬防褐变打浆装备，其特征在于：包括机架、打浆罐、离心澄清罐、低频超声波及超高压脉冲杀菌箱以及离心澄清罐，机架的一侧安装打浆罐，打浆罐上部进口连通安装预破碎箱，打浆罐出口连通连接低频超声波及超高压脉冲杀菌箱进料口，在打浆罐上安装一液氮滴配器，在打浆过程中滴加液氮。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的规格和参数在下面予以说明。低频超声波及超高压脉冲杀菌箱的出料口通过管道连接离心澄清罐进料口，在管道上安装液泵，将打浆后的固液一并输送到离心澄清罐内；

所述离心澄清罐的结构为：包括罐体，在罐体内间隔安装可拆卸多孔滤膜网，可拆卸多孔滤膜网由旋转电机驱动旋转，对果汁打浆进行离心取果汁，在可拆卸多孔滤膜网一侧制有果蔬渣卸料口，在可拆卸多孔滤膜网外侧同轴包裹果汁收集桶，收集桶制有果蔬汁出液口。

2.根据权利要求1所述的果蔬防褐变打浆装备，其特征在于：在打浆罐上安装有溶氧检测计、温度传感器。

3.根据权利要求1所述的果蔬防褐变打浆装备，其特征在于：所述低频超声初步规划超声频率为10-200kHz。

4.根据权利要求1所述的果蔬防褐变打浆装备，其特征在于：所述超高压脉冲步骤为：脉冲频率10～200Hz，电场强度10～400kV/em，脉冲处理强度10～500μs；

5.根据权利要求1所述的果蔬防褐变打浆装备，其特征在于：所述多孔滤网80-2500目，304不锈钢材质。