CN110574905A - 一种有效防止霉变的坚果加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有效防止霉变的坚果加工方法，通过两段式冷冻脱水工艺，脱除坚果颗粒含有的大部分水；而且又利用紫外杀菌和植物精油的协同杀菌作用尽可能完全除去导致霉变的真菌；同时，通过控制加压炒制过程中的压力和温度，使得炒制后的坚果颗粒具有良好的口感，以及能有效防止霉变的发生。本发明所述加工方法能够适用于不同含水量的坚果颗粒，适应性广，且制备得到的坚果产品能有效的防止霉变的发生，且色泽、口感、气味和营养价值得到了有效的保留，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及坚果炒制加工领域，特别是涉及一种有效防止霉变的坚果加工方法。
背景技术
坚果的果皮坚硬，营养价值高，尤其富含蛋白质、油脂、矿物质、维生素等，对人体生长发育、增强体质、预防疾病有极好的功效。坚果一般分为两类：第一类是树坚果，包括杏仁、腰果、榛子、核桃、松子、板栗、白果、开心果、夏威夷果等；第二类是种子，包括花生、葵花子、南瓜子、西瓜子等。
目前，瓜子、山核桃、松子等干坚果系列食品的生产方法大多采用如下传统工艺制成：原料→筛选→清洗→煮制入味→炒制或烘干→冷却→包装→成品。然而，坚果类炒货食品面临的一个问题是容易发生霉变，诱发霉变的关键因素是炒货食品在原料存储、炒制加工或包装运输的过程中感染外部真菌(如曲霉、青霉、链格孢霉、头孢霉、毛属真菌等)，而真菌的生长又严重依赖水和氧气。因此，为了防止炒货食品的霉变，可以从避免真菌感染、防止水汽泄露等方面入手。
现有技术中常用的防霉手段主要包括物理、化学、生物学等方法。其中，紫外照射、伽马射线和烹饪抗菌等物理方法无法彻底杀菌，且辐射过程可能导致基质成分的变化，影响了食品的质地和外观等；基于臭氧、固体二氧化氮、苯甲酸等的化学方法成分单一，易产生耐药性，且化学成分残留可能会对人体产生危害，且残留的废渣会造成环境的二次污染；生物学方法主要利用不产毒的菌株“竞争排斥”自然界的产毒菌株、虽然该方法在抗菌防毒方面具有较广阔的应用前景，但其安全性有待考证。
同时，坚果类炒货食品面临的另一个问题是在炒制或烘干过程中需要高温处理，而高温处理不仅容易破坏炒货食品内部的抗氧化成分，成品在生产和储存过程中出现油脂哈败问题，而且容易使得炒货食品过度干燥或者焦化，导致坚硬难嚼和口感不好的问题。
因此，研发一种绿色、高效、安全、无残留，且对环境无污染的防霉加工工艺已成为坚果类炒货食品的重要研究方向，同时，如何协调炒制和烘干过程中的温度、水分和口感问题也是本领域的研究重点。
发明内容
本发明的目的在提供一种有效防止霉变的坚果加工方法，一方面，通过两段式冷冻脱水工艺，配合微波加热的方式除去坚果颗粒中的大部分水，且控制加压炒制过程中的压力和温度变化，严格控制炒货食品中的水分，让霉变真菌无法继续生长；另一方面，通过紫外杀菌和植物精油的协同杀菌作用，完全除去感染的霉变真菌，有效的防止霉变的发生。
为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案，一种有效防止霉变的坚果加工方法，包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的坚果颗粒进行分级筛选，清洗；
(2)脱水：将清洗后的坚果颗粒在-35℃至-25℃下进行急速冷冻，时间为1-2h；接着在压力为50-80Kpa，升温速率是5-10℃/min下，微波加热至10-25℃，烘烤30-60min；然后，将加热后的坚果颗粒在-35℃至-25℃下进行急速冷冻，时间为1-2h；接着在压力为10-30Kpa，升温速率是5-10℃/min下，微波加热至30-45℃，烘烤30-60min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的坚果颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为5-10min，紫外灯的功率是100-200W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的坚果颗粒置于加热装置中，加入占坚果颗粒总质量0.1-0.6％的植物精油，控制压力为3-5Mpa，在温度为70-80℃下炒制15-25min；接着升高温度至120-140℃，升温速率是8-15℃/min，并控制压力在0.5-1.5Mpa，炒制20-30min；接着降低温度至90-100℃，降温速率是8-15℃/min，并控制压力在0.05-0.1Mpa，炒制15-20min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的坚果颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；
(6)包装：将步骤(5)制得的坚果颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋。
进一步，所述坚果颗粒可为花生、杏仁果、开心果、青豆、蠺豆、黑豆、大豆、莲子、腰果、核桃、榛果、夏威夷果、巴西坚果、可可豆、栗子、葵花子、南瓜子、西瓜子、松子或银杏的任意一种；
所述步骤(1)中清洗包括将坚果颗粒放入气泡清洗机中，用水进行清洗，清洗时间30-60min；
所述步骤(2)中的急速冷冻包括将坚果颗粒与冷冻流体接触进行冷冻，所述冷冻流体包括液氮、液态CO2、液态空气的任意一种；
所述步骤(4)中的植物精油可以是艾蒿、大蒜、茴香、丁香、玫瑰草的精油的一种或两种，所述植物精油可通过水蒸气蒸馏法制备得到；
所述步骤(5)中的电晕处理中控制高压电晕场强度为60-80KV，处理时间10-20min，控制真空度1-4Kpa；
所述步骤(6)中装袋时采用的包装袋为铝箔袋，通过充N2包装或真空包装。
进一步，本发明的一种有效防止霉变的坚果加工方法，还在包装后进行脉冲强光杀菌处理，以进一步杀灭霉变真菌，所述脉冲强光杀菌处理的脉冲闪照时间是10-20S，闪照距离10-20cm，脉冲光强度为0.5-1.5J/cm2。
本发明具有的有益效果：
(1)本发明在坚果的加工方法过程中，没有添加化学物质浸泡除菌处理，以及添加抗氧剂，避免了化学物质带来的食品安全隐患问题；
(2)本发明通过对清洗后的坚果颗粒进行急速冷冻，使得表面和内部的水结冰，然后通过微波的均匀加热功效使得水分均匀散发；而且，利用二次冷冻脱水技术使得坚果颗粒的水脱除充分，并且能够使坚果颗粒的营养成分、香气更加好地被保留在干燥后的产品中；
(3)本发明为了除去坚果颗粒沾染的霉变真菌、病毒和细菌等有害物质，使用紫外杀菌技术手段，能耗低，成本低；
(4)本发明在炒制过程中通过控制压力和温度使得水分脱除速度快，不容易焦化或干燥过度造成坚硬难嚼的问题；同时，在炒制过程中添加天然植物精油，进一步除去坚果颗粒沾染的霉变真菌、病毒和细菌等有害物质，有效防止霉变的发生；而且，加热过程开始时压力较大促进植物精油加速进入坚果颗粒内部，获得优异的杀菌作用，然后慢慢的降低压力使得植物精油散发离开坚果颗粒表面，避免残留。
(5)本发明还通过施加电晕放电处理过程中产生的离子束进行除菌和解决植物精油气体残留带来的异味问题；
(6)本发明所述加工方法能够适用于不同含水量的坚果颗粒，适应性广，且制备得到的坚果产品能有效的防止霉变的发生，且色泽、口感、气味和营养价值得到了有效的保留，具有广阔的市场应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例选用花生作为加工对象，提供一种有效防止霉变的花生加工方法，包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的花生颗粒进行分级筛选，放入气泡清洗机中，用水清洗，清洗时间40min；
(2)脱水：将清洗后的花颗粒在-35℃下进行急速冷冻，时间为2h；接着在压力为50Kpa，升温速率是8℃/min下，微波加热至15℃，烘烤40min；然后，将加热后的坚果颗粒在-25℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为20Kpa，升温速率是6℃/min下，微波加热至40℃，升温速率是6℃/min，烘烤40min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的花生颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为8min，紫外灯的功率是150W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的花生颗粒置于加热装置中，加入占花生颗粒总质量0.3％的艾蒿精油，控制压力为3Mpa，在温度为70℃下炒制25min；接着升高温度至140℃，升温速率是10℃/min，并控制压力在0.5Mpa，炒制20min；接着降低温度至90℃，降温速率是8℃/min，并控制压力在0.05Mpa，炒制15min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的花生颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；控制高压电晕场强度为80KV，处理时间10min，控制真空度2Kpa；
(6)包装：将步骤(5)制得的花生颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋，采用的包装袋为铝箔袋，通过充N2包装。
实施例2
本实施例选用核桃作为加工对象，提供一种有效防止霉变的核桃加工方法，包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的核桃颗粒进行分级筛选，放入气泡清洗机中，用水清洗，清洗时间50min；
(2)脱水：将清洗后的核桃颗粒在-30℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为80Kpa，升温速率是10℃/min下，微波加热至25℃，烘烤60min；然后，将加热后的核桃颗粒在-25℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为30Kpa，升温速率是10℃/min下，微波加热至30℃，烘烤50min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的核桃颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为10min，紫外灯的功率是200W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的核桃颗粒置于加热装置中，加入占核桃颗粒总质量0.6％的大蒜精油，控制压力为5Mpa，在温度为80℃下炒制20min；接着升高温度至120℃，升温速率是8℃/min，并控制压力在1.5Mpa，炒制30min；接着降低温度至100℃，降温速率是8℃/min，并控制压力在0.08Mpa，炒制20min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的核桃颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；控制高压电晕场强度为60KV，处理时间15min，控制真空度4Kpa；
(6)包装：将步骤(5)制得的核桃颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋，采用的包装袋为铝箔袋，通过真空包装；
(7)脉冲强光杀菌处理：将步骤(6)的包装袋进行脉冲强光杀菌处理，所述脉冲强光杀菌处理的脉冲闪照时间是20S，闪照距离20cm，脉冲光强度为1.5J/cm2。
实施例3
本实施例选用松子作为加工对象，提供一种有效防止霉变的松子加工方法，包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的松子颗粒进行分级筛选，放入气泡清洗机中，用水清洗，清洗时间50min；
(2)脱水：将清洗后的松子颗粒在-25℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为60Kpa，升温速率是9℃/min下，微波加热至20℃，烘烤50min；然后，将加热后的松子颗粒在-25℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为20Kpa，升温速率是10℃/min下，微波加热至45℃，烘烤60min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的松子颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为10min，紫外灯的功率是200W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的松子颗粒置于加热装置中，加入占松子颗粒总质量0.4％的丁香精油，控制压力为4Mpa，在温度为75℃下炒制15min；接着升高温度至130℃，升温速率是12℃/min，并控制压力在0.8Mpa，炒制20min；接着降低温度至90℃，降温速率是8℃/min，并控制压力在0.07Mpa，炒制20min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的松子颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；控制高压电晕场强度为60KV，处理时间10min，控制真空度2Kpa；
(6)包装：将步骤(5)制得的松子颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋；采用的包装袋为铝箔袋，通过真空包装。
实施例4
本实施例选用夏威夷果作为加工对象，提供一种有效防止霉变的夏威夷果加工方法，包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的夏威夷果颗粒进行分级筛选，放入气泡清洗机中，用水清洗，清洗时间40min；
(2)脱水：将清洗后的夏威夷果颗粒在-30℃下进行急速冷冻，时间为2h；接着在压力为70Kpa，升温速率是6℃/min下，微波加热至15℃，烘烤40min；然后，将加热后的夏威夷果颗粒在-25℃下进行急速冷冻，时间为1h；接着在压力为20Kpa，升温速率是7℃/min下，微波加热至40℃，烘烤60min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的夏威夷果颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为15min，紫外灯的功率是150W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的夏威夷果颗粒置于加热装置中，加入占夏威夷果颗粒总质量0.4％的玫瑰草精油，控制压力为3Mpa，在温度为70℃下炒制15min；接着升高温度至130℃，升温速率是9℃/min，并控制压力在1.2Mpa，炒制20min；接着降低温度至90℃，降温速率是8℃/min，并控制压力在0.06Mpa，炒制20min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的夏威夷果颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；控制高压电晕场强度为60KV，处理时间15min，控制真空度4Kpa；
(6)包装：将步骤(5)制得的夏威夷果颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋，采用的包装袋为铝箔袋，通过充N2包装；
(7)脉冲强光杀菌处理：将步骤(6)的包装袋进行脉冲强光杀菌处理，所述脉冲强光杀菌处理的脉冲闪照时间是10S，闪照距离15cm，脉冲光强度为1.0J/cm2。
对比例1
除不含紫外杀菌步骤外，其余步骤和实施例1完全一致。
对比例2
除(2)脱水的工艺不同外，其余步骤和实施例1完全一致，本对比例中(2)冷冻脱水的工艺如下：
将清洗后的花颗粒在-35℃下进行急速冷冻，时间为2h；接着在压力为50Kpa，升温速率是8℃/min下，微波加热至40℃，烘烤80min。
对比例3
除(2)脱水的工艺不同外，其余步骤和实施例1完全一致，本对比例中(2)脱水的工艺如下：
将清洗后的花颗粒在压力为50Kpa，升温速率是8℃/min下，微波加热至40℃，进行烘烤80min。
对比例4
除(4)加压炒制工艺中不施加艾蒿精油外，其余步骤和实施例1完全一致。
对比例5
除(4)加压炒制工艺不同外，其余步骤和实施例1完全一致，本对比例中(4)加压炒制工艺如下：
将步骤(3)制得的花生颗粒置于加热装置中，加入占花生颗粒总质量0.3％的艾蒿精油，控制压力为3Mpa，温度至140℃，炒制40min。
空白对照组
(1)筛选：将待加工的花生颗粒进行分级筛选，放入气泡清洗机中，用水清洗，清洗时间40min；
(2)脱水：将清洗后的花颗粒在40℃条件下烘烤60min；
(3)炒制：将步骤(2)制得的花生颗粒置于加热装置中，在130℃下炒制50min；
(4)包装：将步骤(3)制得的花生颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋，采用的包装袋为铝箔袋，通过充N2包装。
感官评价：根据GB/T22165-2008《坚果炒货食品通则》中相关的感官评价方法和根据侧重于口感的原则设计打分指标。采用表读法的方法进行感官评价，包括5分-0分共6个评分度，最好为5分，随着评分降低，品质下降，严重的为0分。选择加工企业10名经验丰富的工人，分别从色泽、脆度、口味、气味等4个方面进行评分，评分结果取平均数且保留至小数点后两位。
霉变评价：将包装好的产品至于恒温恒湿箱中，条件是40℃，70RH％，测试10d、20d、30d、40d和50d时霉变情况，评价方法采用目测法观察是否出现霉斑，有霉斑记为O，没有霉斑记为△。
将实施例1和对比例1-5制备的产品进行感官评价和霉变评价，结果如表1所示：
表1
通过表1的结果可以发现，在花生等坚果颗粒的加工炒制过程中，通过冷冻脱水工艺，特别是两段式冷冻脱水工艺能够显著的提高炒制产品的色泽、脆度、口味和气味等；同时，可以预期的是紫外杀菌和植物精油的配合能够显著的杀灭霉变真菌，有效的防止霉变的发生；且在炒制过程中控制压力和温度能够显著的杀灭霉变真菌，有效的防止霉变的发生，同时提高炒制产品的色泽、脆度、口味和气味等。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)筛选：将待加工的坚果颗粒进行分级筛选，清洗；
(2)脱水：将清洗后的坚果颗粒在-35℃至-25℃下进行急速冷冻，时间为1-2h；接着在压力为50-80Kpa，升温速率是5-10℃/min下，微波加热至10-25℃，烘烤30-60min；然后，将加热后的坚果颗粒在-35℃至-25℃下进行急速冷冻，时间为1-2h；接着在压力为10-30Kpa，升温速率是5-10℃/min下，微波加热至30-45℃，烘烤30-60min；
(3)紫外杀菌：将步骤(2)制得的坚果颗粒置于紫外灯下进行杀菌，时间为5-10min，紫外灯的功率是100-200W；
(4)加压炒制：将步骤(3)制得的坚果颗粒置于加热装置中，加入占坚果颗粒总质量0.1-0.6％的植物精油，控制压力为3-5Mpa，在温度为70-80℃下炒制15-25min；接着升高温度至120-140℃，升温速率是8-15℃/min，并控制压力在0.5-1.5Mpa，炒制20-30min；接着降低温度至90-100℃，降温速率是8-15℃/min，并控制压力在0.05-0.1Mpa，炒制15-20min；
(5)电晕处理：将步骤(4)制得的坚果颗粒置于高压电场电晕放电装置中，在真空状态下进行高压电场电晕放电处理；
(6)包装：将步骤(5)制得的坚果颗粒冷却，按照生产要求分级称量装袋。
2.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述坚果颗粒为花生、杏仁果、开心果、青豆、蠺豆、黑豆、大豆、莲子、腰果、核桃、榛果、夏威夷果、巴西坚果、可可豆、栗子、葵花子、南瓜子、西瓜子、松子或银杏的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述步骤(1)中的清洗是将坚果颗粒放入气泡清洗机中，用水进行清洗，清洗时间30-60min。
4.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述步骤(2)中的急速冷冻是将坚果颗粒与冷冻流体接触进行冷冻，所述冷冻流体为液氮、液态CO2、液态空气的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述步骤(4)中的植物精油是艾蒿、大蒜、茴香、丁香、玫瑰草的精油的一种或两种，所述植物精油通过水蒸气蒸馏法制备得到。
6.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述步骤(5)中的电晕处理时控制高压电晕场强度为60-80KV，处理时间10-20min，控制真空度1-4Kpa。
7.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述步骤(6)中装袋时采用的包装袋为铝箔袋，通过充N2包装或真空包装。
8.根据权利要求1所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：在步骤(6)包装后进行脉冲强光杀菌处理。
9.根据权利要求8所述的一种有效防止霉变的坚果加工方法，其特征在于：所述脉冲强光杀菌处理的脉冲闪照时间是10-20S，闪照距离10-20cm，脉冲光强度为0.5-1.5J/cm2。
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