CN115644380B - 一种高花青素含量蓝莓粉的制备装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高花青素含量蓝莓粉的制备装置及其制备方法，涉及蓝莓加工技术领域，本发明通过在蓝莓表面冻结形成的冰壳为蓝莓果皮提供支撑，防止抽吸果肉时，果皮被一同撕碎吸入，另外果皮被冰壳包裹冻结能够很好防止果肉热融过程中的热量传导至果皮，导致果皮中的花色苷热融流失。本发明通过热融抽吸组件能够自蓝莓单果内部进行加热冻融果肉，利用蓝莓是浆果的特性(果肉柔软易成浆)，快速有效地分离果肉和果皮，并利用热熔后抽拔热融棒形成的负压自动吸走浆汁，操作简便效率高，且果肉残留率低，有效适配大批量工业化生产。本发明与传统的粗放加工方法相比，显著降低了蓝莓粉中的杂质量，提升了功能性活性成分的含量。
Description
技术领域
本发明涉及蓝莓加工技术领域，具体涉及一种高花青素含量蓝莓粉的制备装置及其制备方法。
背景技术
由于蓝莓果实的功能性成分主要存在于果皮中，鲜果时很难将果皮完全嚼碎，加上功能性成分如花色苷、多酚等具有热不稳定性，且容易被氧化，在产品加工过程中很容易导致功能性成分的降解和破坏，如花色苷的损失率常达50%以上，因此蓝莓果实的功能性成分的利用度整体偏低。但是，如果能够将蓝莓的果皮单独取下并低温干燥处理则可以大幅提升功能性成分的利用度。
蓝莓果实是一种小型浆果，其果肉柔软多汁易液化，其果皮极软薄，且鲜果状态下果皮与果肉贴合紧密，难以分离。现有的果实取皮或去皮装置难以针对蓝莓进行皮肉分离，因此转而采用冻融后挤压过滤的方法对浆果进行皮肉分离，但是冻融后果皮细胞破裂，花色苷等活性成分进入汁液中，导致活性成分损失较大，另外挤压过程中，皮肉粘合，果肉碎裂的同时也会粘附果皮，导致果皮随果肉一同碎裂，压碎后的蓝莓仍然不易分离皮肉，导致滤渣中存留大量果肉，或者滤液中流失许多果皮碎屑，这些都直接导致冻干产品中花色苷的含量下降，降低蓝莓的利用度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高花青素含量蓝莓粉的制备装置及其制备方法，解决现有技术中存在的冻干产品中花色苷含量低、功能性活性成分损失大的缺陷。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种蓝莓取皮装置，包括机架，所述机架下部设有底板，机架顶部设有顶板，所述顶板和底板之间设有一级升降机构，所述一级升降机构内设有二级升降机构，所述一级升降机构的底部矩阵式设有若干热融抽吸组件，所述热融抽吸组件的顶部与二级升降机构固连，所述底板上设有操作盒和抬升机构，所述操作盒的一端与底板铰接，操作盒的另一端与抬升机构连接，所述操作盒的两端均铰接有门板，所述操作盒内设有固设有冷冻板，所述冷冻板上矩阵式设有若干凹槽，所述凹槽一一对应地设于热融抽吸组件下方，每个凹槽的底部均设有底孔，所述冷冻板内设有冷凝管，所述冷凝管盘绕于凹槽周围，冷凝管的端部穿出操作盒，所述操作盒的下部设有退料机构，所述退料机构的顶部插入底孔并与底孔滑动连接，所述操作盒的侧壁上设有进水管和振动电机，所述进水管设于冷冻板上方。
优选地，所述一级升降机构包括滑动连接于机架上的滑套一、拉板和承载板，所述拉板设于滑套一的顶端，承载板设于滑套一的底端，所述顶板上设有气缸一，所述气缸一的伸缩杆与拉板固连，所述二级升降机构设于承载板上，若干热融抽吸组件竖直穿过承载板呈矩阵式排列。
优选地，所述二级升降机构包括设于承载板四角上四根滑柱，所述滑柱的顶部设有上板，所述上板上设有气缸二，所述滑柱的中部滑动连接有安装板，所述气缸二的伸缩杆与安装板顶面固连，所述热融抽吸组件的顶部均设于安装板的底面上。
优选地，所述热融抽吸组件包括竖直穿过承载板的吸筒，所述吸筒的下端连通有针筒，所述针筒均对应设于凹槽正上方，所述吸筒内滑动连接有抽拉柱，所述抽拉柱的顶端设于安装板的底面上，抽拉柱的底端设有加热棒，所述加热棒滑动连接于针筒内。
优选地，所述抬升机构包括设于底板上的气缸四，所述气缸四的伸缩杆顶部铰接有滑块，所述操作盒底部设有滑槽，所述滑块滑动连接于滑槽内。
优选地，所述退料机构包括设于操作盒底部的气缸三，所述操作盒内滑动连接有推板，所述气缸三的伸缩杆固连于推板的底面，所述推板的顶面上设有若干顶柱，所述顶柱与底孔滑动连接，所述底板上还设有通槽，所述气缸三设于通槽内。
一种冻干蓝莓粉的制备方法，具体步骤如下：
S1、采用上述蓝莓取皮装置对蓝莓鲜果进行逐一取皮，具体方法为：
打开一端的门板，将蓝莓鲜果投入冷冻板上，打开振动电机，蓝莓逐个落入凹槽内，打开另一端门板和气缸四，撑起操作盒的一端，没有落入凹槽内的蓝莓从门板处滚出，通过进水管向冷冻板上注水，直至每个凹槽内都充满水，多余的水从门板处流出，回缩气缸四，放平操作盒和冷冻板，向冷凝管通入冷媒，此时下降承载板，将针筒插入凹槽内的蓝莓中，针尖位于蓝莓中心位置时关闭气缸一，当凹槽内的水和蓝莓一同冻住后，加热棒通电加热，此时从蓝莓内部中心处开始热融，果肉冻融后形成浆汁，但果皮保持冻结状态，当果肉完全冻融后，关闭加热棒，立即抬升安装板，此时抽拉柱和加热棒随安装板一同提升，针筒和吸筒内形成负压，果肉浆汁被吸入针筒和吸筒内，随后抬升承载板，从蓝莓内抽出针筒，此时凹槽内形成了一个中空的含果皮的冰壳，打开气缸三，推升推板和顶柱，顶柱从底孔内向上顶出，将中空冰壳从凹槽内顶出，打开门板并抬升操作盒一端，中空冰壳滚出操作盒，收集这些冰壳，针筒和吸筒内的浆汁在加热棒和抽拉柱下行复位的过程中即可排出，重复上述操作进行重复取皮操作；
S2、冻干：将S1中含果皮的中空冰壳立即速冻至-20℃后，在温度为-30℃~-40℃，压力15-20Pa条件下冷冻干燥10~20h即可获得蓝莓果皮冻干物；
S3、粉碎过筛：将蓝莓果皮冻干物用中草药粉碎机粉碎后过100目筛网，粉碎过筛时环境要求干燥、卫生，温度在15~20℃，湿度30%以下。
本发明的优点在于：本发明通过在蓝莓表面冻结形成的冰壳为蓝莓果皮提供支撑，防止抽吸果肉时，果皮被一同撕碎吸入，另外果皮被冰壳包裹冻结能够很好防止果肉热融过程中的热量传导至果皮，导致果皮中的花色苷热融流失。本发明通过热融抽吸组件能够自蓝莓单果内部进行加热冻融果肉，利用蓝莓是浆果的特性（果肉柔软易成浆），快速有效地分离果肉和果皮，并利用热熔后抽拔热融棒形成的负压自动吸走浆汁，操作简便效率高，且果肉残留率低，有效适配大批量工业化生产。本发明与传统的粗放加工方法相比，显著降低了蓝莓粉中的杂质量，提升了功能性活性成分的含量。
附图说明
图1和图2为不同视角的蓝莓取皮装置整体结构示意图。
图3为蓝莓取皮装置的俯视图。
图4为图3中A-A向剖视图。
图5为图3中B-B向剖视图。
图6为热融抽吸组件的内部结构视图。
其中，1-机架，11-底板，111-通槽，12-顶板，121-气缸一，2-滑套一，21-拉板，22-承载板，3-滑柱，31-上板，32-安装板，33-气缸二，4-抽拉柱，41-吸筒，42-针筒，43-加热棒，5-操作盒，51-振动电机，52-进水管，54-门板，55-滑槽，6-冷冻板，61-凹槽，611-底孔，62-冷凝管，7-推板，71-气缸三，72-顶柱，8-气缸四，81-滑块。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：如图1至图6所示，一种高花青素含量蓝莓粉的制备装置及其制备方法
在本实施例中，蓝莓取皮装置包括机架1，所述机架1下部设有底板11，机架1顶部设有顶板12，所述顶板12和底板11之间设有一级升降机构，所述一级升降机构内设有二级升降机构，所述一级升降机构的底部矩阵式设有若干热融抽吸组件，所述热融抽吸组件的顶部与二级升降机构固连，所述底板11上设有操作盒5和抬升机构，所述操作盒5的一端与底板11铰接，操作盒5的另一端与抬升机构连接，所述操作盒5的两端均铰接有门板54，所述操作盒5内设有固设有冷冻板6，所述冷冻板6上矩阵式设有若干凹槽61，所述凹槽61一一对应地设于热融抽吸组件下方，每个凹槽61的底部均设有底孔611，所述冷冻板6内设有冷凝管62，所述冷凝管62盘绕于凹槽61周围，冷凝管62的端部穿出操作盒5，所述操作盒5的下部设有退料机构，所述退料机构的顶部插入底孔611并与底孔611滑动连接，所述操作盒5的侧壁上设有进水管52和振动电机51，所述进水管52设于冷冻板6上方。
在本实施例中，所述一级升降机构包括滑动连接于机架1上的滑套一2、拉板21和承载板22，所述拉板21设于滑套一2的顶端，承载板22设于滑套一2的底端，所述顶板12上设有气缸一121，所述气缸一121的伸缩杆与拉板21固连，所述二级升降机构设于承载板22上，若干热融抽吸组件竖直穿过承载板22呈矩阵式排列。所述二级升降机构包括设于承载板22四角上四根滑柱3，所述滑柱3的顶部设有上板31，所述上板31上设有气缸二33，所述滑柱3的中部滑动连接有安装板32，所述气缸二33的伸缩杆与安装板32顶面固连，所述热融抽吸组件的顶部均设于安装板32的底面上。
在本实施例中，所述热融抽吸组件包括竖直穿过承载板22的吸筒41，所述吸筒41的下端连通有针筒42，所述针筒42均对应设于凹槽61正上方，所述吸筒41内滑动连接有抽拉柱4，所述抽拉柱4的顶端设于安装板32的底面上，抽拉柱4的底端设有加热棒43，所述加热棒43滑动连接于针筒42内。
在本实施例中，所述抬升机构包括设于底板11上的气缸四8，所述气缸四8的伸缩杆顶部铰接有滑块81，所述操作盒5底部设有滑槽55，所述滑块81滑动连接于滑槽55内。
在本实施例中，所述退料机构包括设于操作盒5底部的气缸三71，所述操作盒5内滑动连接有推板7，所述气缸三71的伸缩杆固连于推板7的底面，所述推板7的顶面上设有若干顶柱72，所述顶柱72与底孔611滑动连接，所述底板11上还设有通槽111，所述气缸三71设于通槽111内。
冻干蓝莓粉具体制备步骤为：
S1、采用上述蓝莓取皮装置对蓝莓鲜果进行逐一取皮，具体方法为：
取皮加工前，打开气缸一121，抬升拉板21和承载板22至最高限位，打开气缸二33，将安装板32下降到最低限位，此时抽拉柱4完全插入吸筒41内，加热棒43完全插入针筒42中，且前端接近针筒42的尖端。打开一端的门板54，将蓝莓鲜果投入冷冻板6上，打开振动电机51，蓝莓逐个落入凹槽61内，打开另一端门板54和气缸四8，撑起操作盒5的一端，没有落入凹槽61内的蓝莓从门板54处滚出，通过进水管52向冷冻板6上注水，直至每个凹槽61内都充满水，多余的水从门板54处流出，回缩气缸四8，放平操作盒5和冷冻板6，向冷凝管62通入冷媒，此时下降承载板22，将针筒42插入凹槽61内的蓝莓中，针尖位于蓝莓中心位置时关闭气缸一121，当凹槽61内的水和蓝莓一同冻住后，加热棒43通电加热，此时从蓝莓内部中心处开始热融，果肉冻融后形成浆汁，此时由于冷冻板6一直在制冷，凹槽61内的冰不会熔化，蓝莓果皮被动冻结在冰内不会冻融，根据加热棒43的功率不同，加热时间控制在10~30s。当果肉完全冻融后，关闭加热棒43，立即抬升安装板32，此时抽拉柱4和加热棒43随安装板32一同提升，针筒42和吸筒41内形成负压，果肉浆汁被吸入针筒42和吸筒41内，随后抬升承载板22，从蓝莓内抽出针筒42，此时凹槽61内形成了一个中空的含果皮的冰壳，打开气缸三71，推升推板7和顶柱72，顶柱72从底孔611内向上顶出，将中空冰壳从凹槽61内顶出，打开门板54并抬升操作盒5一端，中空冰壳滚出操作盒5，收集这些冰壳，针筒42和吸筒41内的浆汁在加热棒43和抽拉柱4下行复位的过程中即可排出，重复上述操作即可对大量蓝莓进行单个取皮操作。
S2、冻干：将S1中含果皮的中空冰壳立即速冻至-20℃后，在温度为-30℃~-40℃，压力15-20Pa条件下冷冻干燥10~20h即可获得蓝莓果皮冻干物。
S3、粉碎过筛：将蓝莓果皮冻干物用中草药粉碎机粉碎后过100目筛网，粉碎过筛时环境要求干燥、卫生，温度在15~20℃，湿度30%以下即可得到高花色苷含量的冻干蓝莓粉。5kg蓝莓鲜果制得了冻干蓝莓粉281g，经0.1%HCl甲醇超声提取、pH示差法测定产品的总花色苷含量为118.32mg/g。
对比例1
蓝莓鲜果5kg，挤压至破后过8目筛去除果肉，得到分离后的果皮和果肉混合物1.65kg，经过预冻后在温度为-30℃~-40℃，压力15-30Pa条件下冷冻干燥30h，将干燥后的蓝莓皮肉用中草药粉碎机粉碎，过100目筛，得到蓝莓粉352g，色泽深紫红色，经0.1%HCl甲醇超声提取、pH示差法测定产品的总花色苷含量为65.32mg/g。
对比例2：
蓝莓冻果4.5kg，微波解冻后挤压至破，过8目筛去除果肉，得到分离后的果皮和极少量果肉1.7kg，经过预冻后在温度为-30℃~-40℃，压力15-30pa条件下冷冻干燥35h，将干燥后的蓝莓皮肉用中草药粉碎机粉碎，过100目筛，得到蓝莓粉386g，色泽深紫红色，经0.1%HCl甲醇超声提取、pH示差法测定产品的总花色苷含量为48.85mg/g。
由于对比例1中对于果肉的分离不完全，导致蓝莓粉中含有大量杂质如果肉，纤维等，因此虽然蓝莓粉得率高，但是总花色苷的含量较低。对比例2中不仅同样存在对比例1中的问题，还存在冻融后挤压导致花色苷流失的问题，因此对比例2中花色苷含量进一步降低。而实施例1中仅进行一次冻结即可取皮直接冻干，并不存在冻融的问题，另外由于浆果果肉冻融后抽吸较为方便彻底，导致才能留在果皮上的果肉量降低，虽然蓝莓粉得率降低，但进一步提升了蓝莓粉中花色苷的含量。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (2)
1.一种蓝莓取皮装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)下部设有底板(11)，机架(1)顶部设有顶板(12)，所述顶板(12)和底板(11)之间设有一级升降机构，所述一级升降机构内设有二级升降机构，所述一级升降机构的底部矩阵式设有若干热融抽吸组件，所述热融抽吸组件的顶部与二级升降机构固连，所述底板(11)上设有操作盒(5)和抬升机构，所述操作盒(5)的一端与底板(11)铰接，操作盒(5)的另一端与抬升机构连接，所述操作盒(5)的两端均铰接有门板(54)，所述操作盒(5)内设有固设有冷冻板(6)，所述冷冻板(6)上矩阵式设有若干凹槽(61)，所述凹槽(61)一一对应地设于热融抽吸组件下方，每个凹槽(61)的底部均设有底孔(611)，所述冷冻板(6)内设有冷凝管(62)，所述冷凝管(62)盘绕于凹槽(61)周围，冷凝管(62)的端部穿出操作盒(5)，所述操作盒(5)的下部设有退料机构，所述退料机构的顶部插入底孔(611)并与底孔(611)滑动连接，所述操作盒(5)的侧壁上设有进水管(52)和振动电机(51)，所述进水管(52)设于冷冻板(6)上方，所述一级升降机构包括滑动连接于机架(1)上的滑套一(2)、拉板(21)和承载板(22)，所述拉板(21)设于滑套一(2)的顶端，承载板(22)设于滑套一(2)的底端，所述顶板(12)上设有气缸一(121)，所述气缸一(121)的伸缩杆与拉板(21)固连，所述二级升降机构设于承载板(22)上，若干热融抽吸组件竖直穿过承载板(22)呈矩阵式排列，所述二级升降机构包括设于承载板(22)四角上四根滑柱(3)，所述滑柱(3)的顶部设有上板(31)，所述上板(31)上设有气缸二(33)，所述滑柱(3)的中部滑动连接有安装板(32)，所述气缸二(33)的伸缩杆与安装板(32)顶面固连，所述热融抽吸组件的顶部均设于安装板(32)的底面上，所述热融抽吸组件包括竖直穿过承载板(22)的吸筒(41)，所述吸筒(41)的下端连通有针筒(42)，所述针筒(42)均对应设于凹槽(61)正上方，所述吸筒(41)内滑动连接有抽拉柱(4)，所述抽拉柱(4)的顶端设于安装板(32)的底面上，抽拉柱(4)的底端设有加热棒(43)，所述加热棒(43)滑动连接于针筒(42)内，所述抬升机构包括设于底板(11)上的气缸四(8)，所述气缸四(8)的伸缩杆顶部铰接有滑块(81)，所述操作盒(5)底部设有滑槽(55)，所述滑块(81)滑动连接于滑槽(55)内，所述退料机构包括设于操作盒(5)底部的气缸三(71)，所述操作盒(5)内滑动连接有推板(7)，所述气缸三(71)的伸缩杆固连于推板(7)的底面，所述推板(7)的顶面上设有若干顶柱(72)，所述顶柱(72)与底孔(611)滑动连接，所述底板(11)上还设有通槽(111)，所述气缸三(71)设于通槽(111)内。
2.一种冻干蓝莓粉的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、采用权利要求1中所述蓝莓取皮装置对蓝莓鲜果进行逐一取皮，具体方法为：
打开一端的门板，将蓝莓鲜果投入冷冻板上，打开振动电机，蓝莓逐个落入凹槽内，打开另一端门板和气缸四，撑起操作盒的一端，没有落入凹槽内的蓝莓从门板处滚出，通过进水管向冷冻板上注水，直至每个凹槽内都充满水，多余的水从门板处流出，回缩气缸四，放平操作盒和冷冻板，向冷凝管通入冷媒，此时下降承载板，将针筒插入凹槽内的蓝莓中，针尖位于蓝莓中心位置时关闭气缸一，当凹槽内的水和蓝莓一同冻住后，加热棒通电加热，此时从蓝莓内部中心处开始热融，果肉冻融后形成浆汁，但果皮保持冻结状态，当果肉完全冻融后，关闭加热棒，立即抬升安装板，此时抽拉柱和加热棒随安装板一同提升，针筒和吸筒内形成负压，果肉浆汁被吸入针筒和吸筒内，随后抬升承载板，从蓝莓内抽出针筒，此时凹槽内形成了一个中空的含果皮的冰壳，打开气缸三，推升推板和顶柱，顶柱从底孔内向上顶出，将中空冰壳从凹槽内顶出，打开门板并抬升操作盒一端，中空冰壳滚出操作盒，收集这些冰壳，针筒和吸筒内的浆汁在加热棒和抽拉柱下行复位的过程中即可排出，重复上述操作进行重复取皮操作；
S2、冻干：将S1中含果皮的中空冰壳立即速冻至-20℃后，在温度为-30℃~-40℃，压力15-20Pa条件下冷冻干燥10~20h即可获得蓝莓果皮冻干物；
S3、粉碎过筛：将蓝莓果皮冻干物用中草药粉碎机粉碎后过100目筛网，粉碎过筛时环境要求干燥、卫生，温度在15~20℃，湿度30%以下。
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