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山核桃仁高压水射流物理去皮技术研究
发布时间: 2019-8-25 18:58:00 ?? 来源:杭州姚生记食品有限公司

一、立项背景

?山核桃是一种落叶乔木,属胡桃科山核桃属,约有20个种,中国为原产地之一。山核桃的果实具有极高的营养价值和独特的口感风味,果仁中含有17%27%的蛋白质,60%70%的脂肪,还含有多种维生素和微量元素,同时山核桃具有健脑、补肾、温肺、润肠等多重保健功效。近年来,研究人员也发现山核桃具有抗肿瘤的功效。山核桃果仁产品备受消费者喜爱,山核桃被誉为“千年珍果”。

?然而,山核桃仁种皮中含有大量的单宁物质,易产生苦涩感,加工中易褐变,影响产品品质。目前,主要通过盐、碱混合水煮去涩,这种方式不但使山核桃仁中营养物质损失,还会破坏坚果本身的抗氧化物质,后期还需要加入大量的香料、盐、糖等来掩盖涩味,与目前低盐、低糖的健康饮食要求不符。其次,当前研究的山核桃仁去皮常采用碱法去皮技术,碱液浸泡时间长,效率低,山核桃仁中大量营养成分在浸泡过程中流失,因此化学去皮法不但存在食品安全风险而且对环境的污染也较大,随着食品安全法的实施以及环保政策要求的加强,急需新型去皮方法以改变现有局面。

二、研究现状

对于山核桃仁的涩味处理,当前主要还是通过盐、碱混合水煮去涩,此方法去涩效果不明显,而且对山核桃仁的营养成分及抗氧化效果的影响较大。目前,对山核桃仁去皮、去涩方法的研究主要集中在化学物质去皮的研究上,且多停留于实验阶段,未实际应用。刘淼等对山核桃仁碱液浸泡法去皮工艺进行了研究,在单因素试验的基础上选择NaOH溶液浓度、浸泡温度、时间为考察因素,以去皮效果为考察指标,并对此指标进行量化获得最佳去皮工艺条件为NaOH溶液浓度0.9%,浸泡温度78℃,浸泡时间3 min。在此试验条件下,去皮效果(分值)的理论极值为96.6分,去皮效果好,且核桃仁质地良好。赵聪等通过盐液法和碱液法去核桃种皮,对得到的核桃仁及种皮的营养成分进行对比分析,结果表明:盐液法得到的核桃仁粗蛋白、粗脂肪的含量(18.43%62.09%)明显多于碱液法(13.69%59.85%),钠含量(10.23 mg/100 g)仅为碱液法(55.36 mg/100 g)的1/5;无限制性氨基酸的产生;不饱和脂肪酸相对百分含量降低量(3.65%)仅约为碱液法(8.46%)的1/2,盐液法较碱液法去皮效果更好,且提高了核桃的综合利用价值。

而对于山核桃仁的物理去皮法,目前国内外还鲜有研究报道。

三、项目简介

本项目围绕山核桃产业急需解决的技术问题,通过对山核桃仁精深加工去皮技术的探索,研究出一种有效的山核桃仁物理去皮脱涩法,在保证去皮率的同时能够很好的去除山核桃仁本身的苦涩味。主要从以下几个方面进行研究:

1)去皮预处理技术研究

为了达到高效的去皮效果,对比温水浸泡、真空冷冻、辅助酶解等预处理技术,筛选不同冷冻温度、酶种类等不同预处理条件,最终确定出最佳预处理条件及工艺。

2)高压射流去皮技术研究

以山核桃仁为研究对象,结合预处理技术,研发高压射流去皮技术,明确不同压力、流速、喷口直径对形成打击力的影响,并采用响应面优化的方法确定最佳的冲击参数。

3)高压射流机的研发

? 针对建立高压射流工艺参数,研发山核桃用高压射流机。根据所需压力,筛选高压泵等核心设备,同时针对流速等条件,设计管径大小、喷嘴个数、喷嘴角度等参数,最终研发高压射流装备。

四、创新点及改进方向

创新点:本项目采用高压射流去皮技术,替代传统碱法去皮技术,提高了生产效率,大大减少了工业废水的排放。达到去涩效果的同时还更好地保持了山核桃仁的品质和营养价值,为产业的发展提供了新的方向。同时开发相应设备,填补了行业中的空白。

该项目对山核桃仁进行去皮处理,全程不使用任何化学药品,也不需要长时间的高温蒸煮,可有效的去除山核桃皮,解决山核桃仁口感发涩、高温蒸煮环节的氧化劣变、营养损失以及碱法去皮的环境问题。可使山核桃仁脱皮率达85%以上,脱皮后的山核桃仁的破损率控制在15%以下。

有待改进方面:通过对设备的精准性和适用性的改进,实现工业化推广应用。

五、社会效益

该项目通过研究山核桃仁物理去皮技术为山核桃产业提出了新技术、新思路。是山核桃产业及产品双升级的关键,是进一步提升山核桃仁的精深加工水平的关键一步。对提升本土坚果资源知名度和促进整个坚果炒货行业的发展有着重要意义。

六、成果及应用

成果:已申请两项专利,一种山核桃仁脱仁衣的物理方法(201711446557.8)、山核桃仁滚筒脱皮机及一体脱仁(201721861025.6)

应用:目前还处于小范围内使用,有待进一步完善及推广应用。

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