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无壳瓜子加工工艺

时间:2022-11-15 百科知识 版权反馈
【摘要】:国内无壳瓜子加工主要是原料加工,深加工项目较少,精加工后的瓜子原料出口到欧美等发达国家,然后再进行深加工。因此,我国的无壳瓜子加工产业仍然处于初级原料加工阶段。无壳瓜子原料加工主要是提高瓜子净度、籽粒大小一致性和色泽一致性。国内无壳瓜子加工由于起步晚,没有行业标准。

二、无壳瓜子加工工艺

国内无壳瓜子加工主要是原料加工,深加工项目较少,精加工后的瓜子原料出口到欧美等发达国家,然后再进行深加工。因此,我国的无壳瓜子加工产业仍然处于初级原料加工阶段。无壳瓜子原料加工主要是提高瓜子净度、籽粒大小一致性和色泽一致性。国内无壳瓜子加工由于起步晚,没有行业标准。各企业自行设计产品加工工艺,工艺水平层次不齐。武威金苹果公司以产品出口为出发点,在参考国内南瓜籽加工企业的工艺设计基础上,大胆创新,建立了达到欧洲食品卫生标准的无壳瓜子的全自动加工生产线。

(一)加工工艺流程

原料→清选(除尘、除杂)→精选分级→去石→打磨→清洗(清除带壳种子、秕子)→烘干→色选→去石→手工精选→金属探测(去除金属)→X光机探测→自动包装→出口。

(二)主要技术要点

1.原料清选无壳南瓜原料由于收购来源不同,质量差别大。从理论上讲,无壳南瓜种子外壳退化为膜状,在加工时可免去剥壳环节,成品率高。但是,目前生产中多用机械取籽,瓜子带有较大比例的瓜瓤、瓜皮等杂质,农民也因为播种面积大,晾晒多在土晒场、水泥地等场所,瓜子带有许多泥块、石子等重杂质,瓜子净度低。近年来无壳瓜子畅销,农民及商贩为牟利在瓜子中人为掺杂大量杂质,水分严重超标使无壳瓜子原料质量难以保障,加工成本过高,加工后的成品率远低于理论值。

在小企业的瓜子加工中原料清选用瓜子清选机单机清选,在大型企业中为成套设备,但是清选原理是一致的。瓜子清选设备是利用气流将待选物料提升至风筛,经过风选使轻杂质、粉尘收集至螺旋除尘器或由并联集尘器集中吸入排放出清选车间,在车间外收集;经风选后的原料落入清选机进行清选,有效的剔除原料中如石块、沙粒、土粒等重杂质和瓜皮、瓜瓤、瓜梗等轻杂质;利用二次沉降器将不饱满籽粒集中收集排放,完整的保留下来;经过清选的原料落入精选比重台,进入比重精选工艺。

2.精选分级瓜子精选主要利用瓜子精选分级机或比重精选机精选。

(1)用途按原料的比重大小进行清选,可有效的清除瓜子原料中瓜皮,石头等杂物以及剔除与好籽粒外形尺寸大小相同的干瘪、霉烂、虫蛀及不饱满籽粒。在小瓜子加工企业可单机使用,也可与其它设备配套使用。经过精选后的物料(好籽粒)从出料口排出,进入下一道工序。

(2)工作原理比重清选机的筛床面在长、宽两个方向都有一定的倾角,分别称为纵向倾角和横向倾角,工作时,筛床在传动机构的作用下作往复振动,种子落在筛床上,在下面风机气流作用下,台面上的种子进行了分层,较重的种子落在物料下层,受筛床振动的作用种子要沿振动方向往上运动。较轻的种子浮在物料的上层,不能与筛床面接触,由于台面存在着横向倾角,向下漂落。另外由于筛床纵向倾角的作用,随着筛床的振动,物料沿筛床的长度方向向前运动,最终至出料口排出。由此可以看出,由于物料的比重差异,在比重清选机台面上,它们运动的轨迹是不同的,从而达到了清选或分级的目的。

3.去石瓜子中的泥土、石子是影响瓜籽产品质量的主要因素之一,经过比重精选机精选后产品中还残存少量沙石粒以及比重比瓜籽大的重杂质,需要用去石机去除,常用的去石机为比重去石机。

(1)工作原理。比重去石机主要是根据砂石与瓜籽的比重及悬浮速度不同的特性,利用具有一定运动特性的倾斜筛面和通过筛面筛孔的风力而使籽石分离(吸式去石机还需要较大的风量)。当瓜籽原料由进料斗流至筛面中段时,便立即受到自上而下的倾斜气流和筛面机械运动的综合作用,使比重较大的砂石经自动分级后沉到物料下层与筛面接触;比重较小的瓜籽在上层,并处于流化状态。随着进料口不断的下料,处在筛面上层的瓜子由于重力的作用以及进口物料的拥挤,便沿着筛面的倾斜方向而下滑直至排出机外。下沉的砂石,则在筛体定向倾斜往复运动以及去石板作用下,向出石端运动,逐步滑向出石口。

(2)吸式去石机结构与性能。由进料吸风装置、存料斗、吸风罩、筛体、偏心传动机构、机架等部分组成。吸式去石机在往复摆动机构的绞接处,采用特制橡胶轴承,达到耐用、吸振效果。吸式去石机在去石板上面吸风,无灰尘外扬,采用较大的吸风罩及吸风口,去石板面上负压大小相近,穿过去石板的风力均匀,风量调节方便,且范围大。去石板倾斜角可在10~14度范围内调节,能用于去除不同种类瓜籽、粮食中的石子。

4.水洗经过精选的瓜籽仍然附着有少量灰尘和其他杂质,利用水洗除去杂质。精选的瓜籽经提升机传送进入水洗槽,经水洗槽水洗后再进入喷淋式水洗槽和链式水洗槽,循环水洗,提高水洗效果。

(1)水洗槽。水洗槽带搅轮,瓜子进入水洗槽不断搅动分离杂质,泥沙等重杂质沉淀到清洗槽下部,轻杂质、秕子、带壳种子漂浮起来,用漏勺清除出去。水洗槽中的水及时更换,保证水洗效果。

(2)喷淋式清洗槽。清洗过的种子经传送带到达喷淋式清洗槽清洗,喷淋式清洗槽起到二次清洗效果,主要清洗附着在种子表面的少量泥沙,并洗净瓜籽。

(3)链式水洗槽。从喷淋槽出来的瓜籽进入链式清洗槽,进一步洗净瓜籽

5.烘干灭菌经过清洗的瓜籽含水量高,并且种子表面带菌,通过烘干箱烘干后水分降到8%~9%,并完成灭菌。烘干灭菌用微波瓜籽干燥箱干燥。微波干燥的特点:

(1)加热均匀。微波加热不需要热传导的过程,微波从不同方向穿透瓜籽进入瓜籽内部,由里至外使物料在很短时间内达到均匀干燥,有效地缩短了干燥时间。

(2)高效节能。微波是直接对原料进行作用,因而没有额外的热能损失,炉内的空气与相应的容器都不会发热,所以热效率极高,生产环境也明显改善,与远红外加热相比可节电30%。

(3)灭菌迅速。微波加热的同时,伴随杀菌效应。微波杀菌是在微波的热效应和非热效应的双重作用下进行的,相比常规的温度杀菌能在较低的温度和很短的时间内获得满意的杀菌作用。一般的杀菌温度在80℃左右,处理时间在8~10min。

(4)使用操作方便。微波功率和传送带速度均可无级调节,不存在热惯性,可即开即停,简单易控。微波干燥箱无余热辐射、无粉尘、无噪音、无污染,易于实现食品卫生的检测标准。

6.色选无壳瓜子产品要求籽粒饱满、大小均匀、颜色一致,但是由于原料来源不同,瓜子成熟度差异以及品种差异等因素,瓜籽颜色有浅绿、灰绿、深绿、墨绿等色,不成熟瓜子有些淡黄绿色,霉变红仁、白仁、霉粒,受到其他南瓜花粉感染的瓜籽有种皮带白边、完全带壳等籽粒。这些带壳无壳瓜籽种皮与子叶紧密相连,不易分开,水洗时不漂浮,不易去除;而普通南瓜种壳与子叶有空隙,易分离,水洗时漂浮,容易去除。在无壳南瓜产品加工中需要挑拣掉淡黄绿色不成熟瓜籽、种皮灰白不完全带壳、完全带壳等籽粒,但是手工挑拣用工量大,费工费时,成本高。目前部分企业选择用色选机挑拣,提高瓜子精度和品质。

色选机是近年来在粮食、食品、种子、矿业、果品、茶叶等行业迅速推广使用的加工机械,产品经过色选后精度明显提高,品质倍增。

(1)色选机的原理。色选机是利用被选物料与基准色之间的颜色差异,对异色粒进行选别的物料深加工设备。被选物料由喂料系统经过一个狭长传输斜槽输送到选别区域,选别区域装有前、后两套高稳定度光源和高灵敏度光电探测器(光电传感器/CC D摄像头),当物料流经选别区域时,光电探测器将探测到的物料反射光和透射光的光量与基准光量相比较,利用被选物料与基准色之间的颜色差异识别出异色粒,并将其信号的差值放大处理后,驱动空气喷射系统将异色粒剔除。(见彩图,安徽捷迅光电技术有限公司发布)

(2)色选机的构造。色选机从检测结构上可分为单向和双向两种,从工艺上又可分为一次选和带二次复选的两种类型。从工作原理和工作过程来看,色选机主要组成部分有供料、光电检测、分选、电控、人机界面、故障报警等诸多系统,集光学、电子学、气动技术、机械技术以及计算机技术为一体。

(3)色选机工作流程。根据色选机使用数量和精度要求,色选机工作流程分为单机复选和多机串联单选两种:

①单机复选:由于色选机价格昂贵,小型加工企业多采用单机复选。在加工线上只用一台色选机,根据色泽要求重复色选。干燥灭菌后的瓜子料通过提升机从顶部进入色选机后,先进行一次分选,合格瓜子(一次良品)即为成品;一次分选的不合格瓜子(一次不良品)通过提升机提至二次分选通道进行二次分选。二次分选的合格瓜子(二次良品)直接进入原料提升机返回至一次分选进行再分选,而二次分选的不合格原料(剔除料)即为废品。

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图8-1 色选机工作原理(瓜子品牌网)

②多机串联单选:大型加工企业选用多机串联单选,在加工线上用2台以上色选机,每台色选机色选剔除一种杂色籽粒,经2~3台色选机选择后获得目标色泽产品。

7.手工精选经过精选、去石、水洗、色选机色选后,瓜子净度、籽粒规格、一致性、色泽等指标基本达标,但是,这些程序还不能完全符合标准,而籽粒中的霉变粒、异物(塑料、玻璃、金属等)、破碎粒也不能通过色选机完全选择。因此,要获得优质南瓜籽产品,还需要进行人工手选,清除不达标籽粒和其他成分。

8.X光机探测出口级无壳南瓜籽金属物、玻璃、陶瓷、石头、橡胶、PVC等杂质不得检出,如果产品中出现一次异物,都会影响到产品品牌形象。瓜籽经过手工精选还不能保证完全清除这些异物,因此,在手工精选后需要用X光机、金属探测器探测清除产品中的异物。X光机能更好地检测金属和非金属异物,不仅在医药、安检、工矿行业使用,近年来在食品加工行业逐渐广泛应用。

(1)X光机构成X光机由有三个主要部件:X光发生装置、异物检测传感器、高速计算机(用以处理传感器的数据)构成。

(2)工作原理X光发生装置中的特殊玻璃管(经过冷却)产生X光;对光管加上高压电,产生电子,电子撞击一个特定的目标物,产生一束X光,经聚光后呈扇形发出,扇形的X光束穿过产品,然后进入传感器,传感器对X光进行信号转换,进入计算机进行处理和检测。

(3)检测X光机通过比重的差别来检测异物。当X光穿过产品时,损失了部分能量,穿过比重大的地方时(比如异物所在的位置),能量损失得更多;X光束穿过产品,进入传感器时,传感器的像素矩阵精确测量X光的能量,传感器将能量信号转换成灰度图像。高速计算机,以每秒几千次的速度扫描传感器,并存储各信号,将各信号与动态获取的数值作对比,异物被标记为比产品更暗的阴影。

(4)X光机检测能力X光机可以检测下异物:金属、非铁磁性金属,包括不锈钢(即便包装在铝箔内)、玻璃、石头、钙化骨、PVC塑料、TFE塑料、陶瓷或水泥、结块的糖或调味剂、缺失的产品等。大多数食品用的X光机不能检测以下材料,除非产品本身的比重比这些异物要小得多:低密度塑料、极薄的玻璃,如荧光灯管、低密度的软骨、昆虫、木片、头发、纸板、纸片等。

(5)X光机安全性X光机只有在通电后,才会产生X光。X光机不使用需要控制的放射性物质,经过探测后不会让产品带上放射性,在食品检测中X光剂量严格控制在现有限制标准的百万分之一,设计时遵循国际X光机管理标准(21CF R102.40US)。

9.金属探测食品、粮食、瓜子等行业对金属异物的限制严格,产品中不允许出现金属物。利用金属探测器可以检出及清除金属物质,使食品安全得到保障。在这些行业中使用的主要是全金属探测器,可以检测到铁、不锈钢、铜、铝等所有金属,检测精度和灵敏度都很高。在瓜子加工的最后阶段用金属探测器检测并剔除金属异物,保证产品质量。

(1)金属探测器的原理金属探测器原理是电磁感应原理,交流电通过的线圈,产生迅速变化的磁场,这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流,涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场,引发探测器发出鸣声。

(2)金属探测器的构造通常金属探测器由两部分组成,即金属探测器与自动剔除装置,其中检测器为核心部分。检测器内部分布着三组线圈,即中央发射线圈和两个对等的接收线圈,通过中间的发射线圈所连接的振荡器来产生高频可变磁场,空闲状态时两侧接收线圈的感应电压在磁场未受干扰前相互抵消而达到平衡状态。一旦金属杂质进入磁场区域,磁场受到干扰,这种平衡就被打破,两个接收线圈的感应电压就无法抵消,未被抵消的感应电压经由控制系统放大处理,并产生报警信号(检测到金属杂质)。系统可以利用该报警信号驱动自动剔除装置等,从而把金属杂质排除生产线以外。

(3)金属探测器的种类和使用以被检测物品输送方式来划分,通常将金属探测器分为:通道式、落体式和管道式。目前市场上最常见的金属检出设备为通道式金属探测器,检测器的通道呈方形,一般都配以输送带机构,带有自动剔除装置,或者提供报警信号。输送带上的物品经过检测器时,一旦有金属其就自动剔除或停止输送。主要针对成品和半成品的在线检测,提供出货前的最终检查。

(4)金属探测器的特性及要求金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性,一般使用从80k H z~800 k H z的工作频率。工作频率越低,对铁的检测性能越好;工作频率越高,对高碳钢的检测性能越好。感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。

金属探测器对检测物品的输送速度有一定的限制,输送速度超过合理范围,检测器的灵敏度就会下降,一般检测范围尽可能控制在最小值。球状物有重复性,最小的表面积,对金属探测器而言也最难检测。因此,球状物可作为检测灵敏度的参考样本。对于非球状的金属,检测灵敏度很大程度上取决于金属的位置,纵向通过时,铁比较灵敏;而高碳钢和非铁就不太灵敏。横向通过时,铁不太灵敏,高碳钢和非铁则比较灵敏。

10.包装贮运按照客户要求,利用自动包装计量称规格包装,一般用双层牛皮纸包装袋包装。产品按规格码放,10袋为一个码放高度,4袋为一层,“口”字形码垛,利于透气。底部塑料垫板衬垫,便于叉车装运。贮存库要求干燥、冷凉,阳光不能直晒。

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