一种蓝莓表皮快速预处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种蓝莓表皮快速预处理装置及方法；其中包括：速冻系统和表皮处理系统，其中速冻系统包括：速冻室、电机、竖直螺旋辊和液氮存储罐；电机安装于速冻室顶部，电机的动力输出与竖直螺旋辊相连；竖直螺旋辊安装在速冻室内，竖直螺旋辊中央竖直辊的轴线与速冻室中心线相重合，竖直螺旋辊旋转时蓝莓随着螺旋部的转动进行滚动；速冻室通过真空阀与真空泵相连通；速冻室底部通过管道和液氮阀与液氮存储罐相连通，速冻室弧形桶底的下方装有排料阀，排料阀出口设置于同步带的上方。本发明专利技术采用物理方式对其表皮进行快速均匀刺孔操作，提高其透气性的基础上，可有效避免刺孔过程中果汁流出；而且缩短了后续真空冷冻干燥全过程的加工时间。加工时间。加工时间。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝莓表皮快速预处理装置及方法


[0001]本专利技术属于糖果蜜饯的制备，具体为一种蓝莓表皮快速预处理装置及方法。

技术介绍

[0002]蓝莓是一种高含糖高水分浆果，中国蓝莓产业近些年发展迅速。但新鲜蓝莓呼吸强度高，采后贮藏和运输过程中易受微生物的侵染和机械损伤而腐烂变质，将蓝莓脱水干燥成蓝莓干是其主要的加工形式之一。
[0003]新鲜蓝莓成熟度不一致，导致原料理化特征不统一。由于农业物料生长过程中，植株生长环境的差异，蓝莓个体大小、形状、成熟度通常会存在差异。甚至同一果园、相同采收期、同一植株之间的蓝莓成熟度也会显著不同，进而导致蓝莓的大小、含糖量存在明显差异。因此，如何快速准确地对原材料进行分类，是精准加工的关键前提。物料加工过程的精准分类也是保证后期产品品质一致性的关键。研究表明，含糖量等可溶性固形物含量与蓝莓密度紧密相关，可依靠密度差异快速评判物料内部品质。相比高光谱分类装置，且具有成本低、可靠性高的优势。无需逐个对蓝莓进行测定，还具有效率高、损伤小的优势。
[0004]蓝莓果皮由上皮组织和6
‑
10层的小厚壁细胞组成，而上皮组织又是由角质层、蜡质层、皮孔和厚角皮下细胞构成，其中蜡质层占到上皮组织重量的25％。蓝莓表皮蜡质层，在蓝莓生长过程中能够防止水分的散失，但是在干燥过程中就成为水分迁移的主要障碍。
[0005]真空冷冻干燥是高品质蓝莓生产加工的主要方式之一。加工过程中先将鲜果进行冷冻处理阶段；然后再进行真空冷冻干燥处理阶段，即真空状态下对冷冻物料进行低温干燥。该技术可有效保证营养品质，且口感酥脆，市场前景广阔；但蓝莓致密的果皮导致透气性查，干燥时间较长；真空冷冻设备的高能耗极大整加了加工成本。因此因缺乏必要的预处理技术来有效缩短冷冻处理和真空冷冻干燥处理之间的加工时间。传统的热水或蒸汽烫漂可增加蓝莓表皮透气性，但忽冷忽热的极端加工工艺，会破坏蓝莓内部细胞结构，影响真空冷冻干燥蓝莓的口感；而且热水、蒸汽烫漂还会产生大量废水，富含生物质的废水如何处理仍然是个棘手问题。上述多种原因限制了真空冷冻干燥技术在高品质蓝莓干果加工领域的推广应用。
[0006]随着液氮生产成本的降低，液氮式流态化速冻技术已广泛应用于鲜果的速冻和预冻加工。目前，液氮冷冻通常应用于真空冷冻干燥的前处理过程，将采用液氮对新鲜蓝莓浆果进行快速表层冷冻预处理，而后集中放置在冷库中进行缓慢的低温冷冻。待蓝莓果肉全部冰冻完成后，再转移至冷冻干燥机进行真空冷冻干燥。相比鲜果直接冷库中进行低温冷冻，液氮预冷冻可利用蓝莓的保鲜，而且可有效缩短后期的冷冻加工时间，从而提高全过程冷冻干燥的加工效率。但该项技术在本领域中的使用只是采用液氮技术缩短前期液氮冷冻预处理阶段的冷冻加工时间，未采取有效措施改善和提高蓝莓果皮的透气性。
[0007]目前对蓝莓的刺孔处理装置，通常直接对蓝莓进行刺孔作业，刺孔深度控制不当，容易损伤果肉，造成汁液流失。

技术实现思路

[0008]针对
技术介绍
中存在的问题，根据真空冷冻干燥技术两个阶段的技术特点，本专利技术提供了一种蓝莓表皮快速预处理装置，在采用物理方式对其表皮进行快速均匀刺孔操作，提高其透气性的基础上，可有效避免刺孔过程中果汁流出；而且缩短了后续真空冷冻干燥全过程的加工时间，提高其干燥的品质和效率，其特征在于，包括：速冻系统和表皮处理系统，其中速冻系统包括：速冻室、电机、竖直螺旋辊和液氮存储罐；电机安装于速冻室顶部，电机的动力输出与竖直螺旋辊相连；竖直螺旋辊安装在速冻室内，竖直螺旋辊中央竖直辊的轴线与速冻室中心线相重合，竖直螺旋辊旋转时蓝莓随着螺旋部的转动进行上下滚动；
[0009]速冻室通过真空阀与真空泵相连通；速冻室底部通过管道和液氮阀与液氮存储罐相连通，速冻室弧形桶底的下方安装有排料阀，排料阀出口的管道设置于同步带的上方；
[0010]所述表皮处理系统包括：同步带、带轮、带刺针、拨动刺针和刺孔辊，其中两侧设有带轮的同步带安装于排料阀的下方，在同步带的上方设有至少一根刺孔辊，同步带的外表面安装有带刺针，刺孔辊的弹性板外设有拨动刺针；刺孔辊表面的拨动刺针和同步带表面的带刺针具有速度差。
[0011]所述刺孔辊包括：刺孔辊基体、支撑软弹簧和弹性板，弹性板沿刺孔辊基体的外周均匀设置，弹性板的曲面呈渐开线状，支撑软弹簧的两端分别与弹性板和刺孔辊固定，弹性板末端的外侧安装有一组拨动刺针。
[0012]所述支撑软弹簧的中央设置有导向杆，导向杆的一端与刺孔辊固定。
[0013]所述拨动刺针的直径为0.2mm，拨动刺针的凸起高度为2mm，拨动刺针呈2mm*2mm的线性阵列设置；带刺针的直径为0.2mm，带刺针的凸起高度为2mm，带刺针呈2mm*2mm线性阵列均匀设置在同步带的外表面。
[0014]所述刺孔辊的数量为至少一根，当刺孔辊的数量超过一根时，多根刺孔辊水平布置，且各刺孔辊的转动速度依次递增。
[0015]所述速冻室通过分离箱排料阀与液体分离系统的分离箱相连；
[0016]所述液体分离系统包括：分离箱、分离网、主储液罐、净水箱、蠕动泵、气泵、进料门和分离箱排料阀，其中分离箱、主储液罐和净水箱均通过支架安装于地面上；分离箱为上方开口的矩形箱体；分离网安装于分离箱内，分离网最低侧和两侧边均与分离箱固接；分离箱的一侧壁上安装有进料门，进料门位于分离网下方；分离箱侧壁上安装有分离箱排料阀，分离箱排料阀的入口紧贴分离网的上方；
[0017]所述蠕动泵的第二液体接口与通过储水管路与储液阀和净水阀相连，净水阀与净水箱相连，净水箱中存储有纯净水；储液阀与主储液罐相连，主储液罐内部存储有盐溶液；主储液罐内部存储盐溶液的浓度范围为10.1g/L
‑
311g/L。
[0018]所述分离网与水平面的倾斜角为30
°‑
70
°
；分离网的高侧与分离箱之间留有10mm
‑
200mm的蓝莓浮出口。
[0019]所述分离箱底部安装有通气管，通气管上开有若干通气孔，通气孔的直径小于5mm；通气管通过管道与外部的气管阀相连通，气管阀通过三通分别与进液阀和进气阀相连；进气阀与气泵的气体出口相连，进液阀与蠕动泵的第一液体接口相连。
[0020]设有至少一个副储液罐用于储存大于主储液罐内部存储盐溶液的浓度的盐溶液。
[0021]还提供了一种基于蓝莓表皮快速预处理装置的蓝莓表皮快速预处理方法，包括：
[0022]步骤1、基于蓝莓密度的筛选：打开净水阀、进液阀和气管阀，启动蠕动泵正向旋转，净水箱纯净水沿管道泵入分离箱中；待液位高于分离网最上端200mm后，停止蠕动泵，闭合净水阀，进液阀，气管阀，防止液体回流；启动气泵，打开进气阀，气管阀，气体从通气管的通气孔涌入分离箱底部，液体呈沸腾状；密度小的蓝莓上浮，并沿倾斜的分离网向上浮动，经蓝莓浮出口浮于液体表面；密度大的蓝莓依旧沉在分离箱的底部；待蓝莓分离完成后，关闭气泵、进气阀和气管阀；再次打开净水阀、进液阀和气管阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，包括：速冻系统和表皮处理系统，其中速冻系统包括：速冻室(14)、电机(15)、竖直螺旋辊(16)和液氮存储罐(21)；电机(15)安装于速冻室(14)顶部，电机(15)的动力输出与竖直螺旋辊(16)相连；竖直螺旋辊(16)安装在速冻室(14)内，竖直螺旋辊(16)中央竖直辊的轴线与速冻室(14)中心线相重合，竖直螺旋辊(16)旋转时蓝莓(30)随着螺旋部的转动进行上下滚动；速冻室(14)通过真空阀(17)与真空泵(18)相连通；速冻室(14)底部通过管道和液氮阀(20)与液氮存储罐(21)相连通，速冻室(14)弧形桶底的下方安装有排料阀(26)，排料阀(26)出口的管道设置于同步带(22)的上方；所述表皮处理系统包括：同步带(22)、带轮(23)、带刺针(36)、拨动刺针(35)和刺孔辊(24)，其中两侧设有带轮(23)的同步带(22)安装于排料阀(26)的下方，在同步带(22)的上方设有至少一根刺孔辊(24)，同步带(22)的外表面安装有带刺针(36)，刺孔辊(24)的弹性板(25)外设有拨动刺针(35)；刺孔辊(24)表面的拨动刺针(35)和同步带(22)表面的带刺针(36)具有速度差。2.根据权利要求1所述的一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，所述刺孔辊(24)包括：刺孔辊基体(34)、支撑软弹簧(32)和弹性板(25)，弹性板(25)沿刺孔辊基体(34)的外周均匀设置，弹性板(25)的曲面呈渐开线状，支撑软弹簧(32)的两端分别与弹性板(25)和刺孔辊(24)固定，弹性板(25)末端的外侧安装有一组拨动刺针(35)。3.根据权利要求1或2之一所述的一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，所述支撑软弹簧(32)的中央设置有导向杆(33)，导向杆(33)的一端与刺孔辊(24)固定。4.根据权利要求1或2之一所述的一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，所述拨动刺针(35)的直径为0.2mm，拨动刺针(35)的凸起高度为2mm，拨动刺针(35)呈2mm*2mm的线性阵列设置；带刺针(36)的直径为0.2mm，带刺针(36)的凸起高度为2mm，带刺针(36)呈2mm*2mm线性阵列均匀设置在同步带(22)的外表面。5.根据权利要求1或2之一所述的一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，所述刺孔辊(24)的数量为至少一根，当刺孔辊(24)的数量超过一根时，多根刺孔辊(24)水平布置，且各刺孔辊(24)的转动速度依次递增。6.根据权利要求1或2之一所述的一种蓝莓表皮快速预处理装置，其特征在于，所述速冻室(14)通过分离箱排料阀(13)与液体分离系统的分离箱(1)相连；所述液体分离系统包括：分离箱(1)、分离网(2)、主储液罐(3)、净水箱(4)、蠕动泵(7)、气泵(10)、进料门(31)和分离箱排料阀(13)，其中分离箱(1)、主储液罐(3)和净水箱(4)均通过支架安装于地面上；分离箱(1)为上方开口的矩形箱体；分离网(2)安装于分离箱(1)内，分离网(2)最低...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫鹏，范晓志，夏启辉，汪成思，唐蕾，王晶，向寒斌，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：