CN108835480A - 一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，将成熟的籽瓜经初级筛选后进行浸泡、低位提升、鼓泡清洗、喷淋清洗、二级在线检测筛选、高位提升至破碎取籽机，经破碎取籽机、瓜皮破碎机、双道打浆机对全瓜进行三级机械破壁并实现瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得到皮瓤混合汁浊液。混合汁液经卧式螺旋离心机进行初步固液分离，然后再将分离出的清液泵入碟式分离机；经碟式分离机分离出的籽瓜清液泵入超滤设备进行错流过滤，得超滤清液；超滤清液再经纳滤设备过滤，过滤后的清液即为籽瓜细胞水；再利用紫外线和臭氧设备对其进行在线杀菌处理，得到无菌澄清透明的籽瓜细胞水。该工艺操作简单，效率高，适用于生产线大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及农副产品加工技术领域，具体涉及一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法。
背景技术
我国是一个大面积种植籽瓜的国家，然而在籽瓜综合利用方面存在很多问题。籽瓜均属葫芦科，由于其本身生化性质的影响，无法采用“热”杀菌工艺，而传统冷杀菌技术，例如臭氧和紫外等又很难达到杀菌的技术要求，所以，目前籽瓜的利用主要以取籽为目的，利用率仅为5％左右，每年大量的籽瓜汁、瓤、皮都作为废弃物丢弃，不但造成资源的严重浪费，而且引起了大量的环境污染，极大地阻碍了籽瓜种植业的发展。《本草纲目》记载“籽瓜性味甘”。“籽瓜入心脾胃，肉有降心脾胃热，止消渴”。瓜瓤和瓜皮占籽瓜总重量的60％～65％，且富含营养，有散热、解渴、利尿等功效。本发明专利创造性地用全物理方法将籽瓜分离成瓜籽、水、糖份、固形物之后，生产出的籽瓜细胞水采用紫外和臭氧冷杀菌技术即可达到杀菌要求，从而生产出合格的籽瓜细胞水。
籽瓜细胞水，100％来源籽瓜，口感细腻、余味清爽，具有籽瓜特有的芬味。在水资源面临的形势日益严峻的今天，籽瓜细胞水可作为人们日常生活的一种健康的饮用水。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，从籽瓜中提取出籽瓜细胞水，以最大程度地保证籽瓜原有的风味，纯天然籽瓜细胞水有益于人体吸收。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，该方法的步骤是：
S1、初步加工：将成熟籽瓜经初级人工筛选、浸泡、低位提升、鼓泡清洗、喷淋清洗、二级在线检测筛选、高位提升至破碎取籽机；
S2、三级机械破壁：全瓜经破碎取籽机、瓜皮破碎机和双道打浆机进行三级机械破壁并实现瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得皮瓤混合汁浊液；
S3、二级固液分离：皮瓤混合汁浊液经卧式螺旋离心机初步固液分离，然后再将卧螺清液泵入碟式分离机，得籽瓜清液，经碟式分离机分离后的籽瓜清液无肉眼可见悬浮物；
S4、膜分离：籽瓜清液泵入超滤设备，该超滤设备中采用中空纤维组件，超滤膜为外压式PVDF，进行错流过滤，得超滤清液，将超滤清液接入纳滤设备，联合膜分离技术进行过滤，得到籽瓜细胞水；
S5、在线冷杀菌：采用紫外线和臭氧设备对籽瓜细胞水进行在线杀菌处理，用泵将籽瓜细胞水输送到臭氧混合塔，用臭氧对籽瓜细胞水进行初次杀菌，再用紫外线对籽瓜细胞水进行二次杀菌；
S6、灌装：采用PET无菌冷灌装，得到澄清透明的籽瓜细胞水成品。
作为对上述技术方案的改进，在步骤S2中，籽瓜全瓜经破碎取籽机中的破碎棍的冲击作用和压碎辊的压碎作用下实现全瓜的打破和压碎，然后通过转速为90-100r/min的皮瓤分离装置完成瓜皮与籽瓤汁的分离，分离装置为轴流滚筒式同时通过冲击法对瓜皮和瓜瓤起到破碎作用，分离后的瓜皮最大尺寸为100mm，瓜瓤的最大尺寸为18mm，以上破碎作用完成籽瓜皮瓤中5％-10％细胞的破壁。
作为对上述技术方案的改进，在步骤S2中，分离后的籽瓤汁又通过转速为85-100r/min的螺旋破碎输送装置输送至轴流滚筒式籽瓤分离装置，经螺旋破碎输送装置劈碎细化和籽瓤分离装置冲击破碎细化后的瓜瓤最大尺寸为8mm，完成瓜籽与瓤汁的分离并完成瓜瓤中50％-60％细胞的破壁过程，分离后的瓜皮通过偏心台阶式出料流槽至转速为900-1000r/min的瓜皮破碎机通过劈碎法实现对瓜皮的二次破碎细化，经劈碎法破碎后的瓜皮最大尺寸为5mm，以上破碎作用完成瓜皮中60％-70％细胞的破壁过程；经二次破壁后的瓜瓤和瓜皮通过螺杆输送泵运至籽瓜皮瓤双道打浆机，打浆机包括转速均为1400-1500r/min的一级打浆组件和二级打浆组件，通过磨削法实现对皮瓤混合汁中较大颗粒的瓜瓤和瓜皮的再次破碎，经双道打浆机破碎后的皮瓤混合汁中的最大固体颗粒为0.8mm，且实现了瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得到籽瓜皮瓤混合汁浊液。
作为对上述技术方案的改进，为了减小瓜子的损伤率，故籽瓤分离装置的转速为200-250r/min。
作为对上述技术方案的改进，在步骤S3中，卧式螺旋离心机转速为2800-3000r/min，卧式螺旋离心机分离后的清液中固形物的最大尺寸为0.5mm，碟式分离机的转速为5500-6500r/min。
作为对上述技术方案的改进，在步骤S5中，臭氧杀菌时的臭氧流量为0.8升/分钟、细胞水流量3.5-5.5立方米/小时，紫外线光照强度为90-120％，对籽瓜细胞水进行杀菌处理。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明提供的一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，1、生产出的籽瓜细胞水澄清透明、无悬浮物(久置容许有少许沉淀)、无异味、异臭、口感柔顺、具有天然清香；2、整个工艺过程中，采用出物理加工方式，不添加任何物质，以最大程度地保证籽瓜原有的风味，纯天然籽瓜细胞水有益于人体吸收；3、采用冷杀菌方式——紫外线和臭氧对葫芦科植物的加工产品进行杀菌处理，有益于保证籽瓜原有的风味；4、该生产工艺操作简单，效率高，加工速度可达10T/H以上，适用于大规模生产；5、本发明不仅限于籽瓜，还可应用于其他葫芦科瓜果的深加工，例如西瓜等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的加工流程图；
图2为破碎棍形式；
图3为压碎辊形式；
图4为皮瓤分离辊和皮瓤分离筛网；
图5为螺旋破碎装置示意图；
图6籽瓤分离装置；
图7瓜皮破碎机刀片结构示意图；
图8双道打浆机刀辊的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
如图1所示，本实施例的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，将成熟籽瓜经初级人工筛选、浸泡、低位提升、鼓泡清洗、喷淋清洗、二级在线检测筛选、高位提升至破碎取籽机；籽瓜全瓜经破碎取籽机中的破碎棍的冲击作用和压碎辊的压碎作用下实现全瓜的打破和压碎，然后通过转速为90-100r/min的皮瓤分离装置完成瓜皮与籽瓤汁的分离，分离装置为轴流滚筒式同时通过冲击法对瓜皮和瓜瓤起到破碎作用，分离后的瓜皮最大尺寸为100mm，瓜瓤的最大尺寸为18mm，以上破碎作用完成了籽瓜皮瓤中5％-10％细胞的破壁过程；分离后的籽瓤汁又通过转速为85-100r/min的螺旋破碎输送装置输送至轴流滚筒式籽瓤分离装置，为了减小瓜子的损伤率，故籽瓤分离装置的转速为200-250r/min，经螺旋破碎输送装置劈碎细化和籽瓤分离装置冲击破碎细化后的瓜瓤最大尺寸为8mm，完成瓜籽与瓤汁的分离并完成瓜瓤中50％-60％细胞的破壁过程，分离后的瓜皮通过偏心台阶式出料流槽至转速为900-1000r/min的瓜皮破碎机通过劈碎法实现对瓜皮的二次破碎细化，经劈碎法破碎后的瓜皮最大尺寸为5mm，以上破碎作用完成瓜皮中60％-70％细胞的破壁过程；经二次破壁后的瓜瓤和瓜皮通过螺杆输送泵运至籽瓜皮瓤双道打浆机，打浆机包括转速均为1400-1500r/min的一级打浆组件和二级打浆组件，通过磨削法实现对皮瓤混合汁中较大颗粒的瓜瓤和瓜皮的再次破碎，经双道打浆机破碎后的皮瓤混合汁中的最大固体颗粒为0.8mm，且实现了瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得到籽瓜皮瓤混合汁浊液；皮瓤混合汁经转速为2800-3000r/min卧式螺旋离心机进行初步固液分离，卧式螺旋离心机分离后的清液中固形物的最大尺寸为0.5mm，然后再将卧式螺旋离心机清液泵入转速为5500-6000r/min碟式分离机，得碟分清液，经碟分分离后的清液无肉眼可见悬浮物；碟分清液接入超滤设备，该超滤设备中采用中空纤维组件，超滤膜为外压式PVDF，进行错流过滤，得超滤清液，将超滤清液接入纳滤设备，联合膜分离技术进行过滤，得到籽瓜细胞水。采用紫外线和臭氧设备对籽瓜细胞水进行在线杀菌处理，用泵将籽瓜细胞水输送到臭氧混合塔，用臭氧对籽瓜细胞水进行杀菌，控制臭氧流量0.8升/分钟、细胞水流量3.5-5.5立方米/小时，再用光照强度为90-120％的紫外线对籽瓜细胞水进行杀菌；最后经PET无菌冷灌装，得到成品饮用水-籽瓜细胞水。
该籽瓜细胞水的指标如下：
1)感官指标
表1感官指标
从表1可以看出，通过本生产线工艺得到的籽瓜细胞水：1)澄清透明，无悬浮物；2)无异味，具有天然清香；3)无肉眼可见物。从感官指标可以看出，该籽瓜细胞水符合人体日常所需饮用纯净水的感官指标。
2)理化指标
表2理化指标
从表2可以看出，通过本生产工艺制得的籽瓜细胞水中含有人体所需的钾、钙等矿物质元素。
3)微生物限量
表3微生物限量指标
从表3中可以看出，通过本生产线工艺得到的籽瓜细胞水的卫生指标符合饮用水的常规卫生指标，没有污染。说明该籽瓜细胞水符合人体健康需求。
实施例2
如图1所示，本实施例的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，将成熟西瓜经初级人工筛选、浸泡、低位提升、鼓泡清洗、喷淋清洗、二级在线检测筛选、高位提升至破碎取籽机；西瓜全瓜经破碎取籽机中的破碎棍的冲击作用和压碎辊的压碎作用下实现全瓜的打破和压碎，然后通过转速为90-100r/min的皮瓤分离装置完成瓜皮与籽瓤汁的分离，分离装置为轴流滚筒式同时通过冲击法对瓜皮和瓜瓤起到破碎作用，分离后的瓜皮最大尺寸为100mm，瓜瓤的最大尺寸为15mm，以上破碎作用完成了西瓜皮瓤中5％-10％细胞的破壁过程；分离后的籽瓤汁又通过转速为85-100r/min的螺旋破碎输送装置输送至轴流滚筒式籽瓤分离装置，为了减小瓜子的损伤率，故籽瓤分离装置的转速为200-250r/min，经螺旋破碎输送装置劈碎细化和籽瓤分离装置冲击破碎细化后的瓜瓤最大尺寸为8mm，完成瓜籽与瓤汁的分离并完成瓜瓤中50％-60％细胞的破壁过程，分离后的瓜皮通过偏心台阶式出料流槽至转速为900-1000r/min的瓜皮破碎机通过劈碎法实现对瓜皮的二次破碎细化，经劈碎法破碎后的瓜皮最大尺寸为5mm，以上破碎作用完成瓜皮中60％-70％细胞的破壁过程；经二次破壁后的瓜瓤和瓜皮通过螺杆输送泵运至皮瓤双道打浆机，打浆机包括转速均为1400-1500r/min的一级打浆组件和二级打浆组件，通过磨削法实现对皮瓤混合汁中较大颗粒的瓜瓤和瓜皮的再次破碎，经双道打浆机破碎后的皮瓤混合汁中的最大固体颗粒为0.8mm，且实现了瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得到西瓜皮瓤混合汁浊液；皮瓤混合汁经转速为2800-3000r/min卧式螺旋离心机进行初步固液分离，卧式螺旋离心机分离后的清液中固形物的最大尺寸为0.5mm，然后再将卧式螺旋离心机清液泵入转速为5500-6000r/min碟式分离机，得碟分清液，经碟分分离后的清液无肉眼可见悬浮物；碟分清液接入超滤设备，该超滤设备中采用中空纤维组件，超滤膜为外压式PVDF，进行错流过滤，得超滤清液，将超滤清液接入纳滤设备，联合膜分离技术进行过滤，得到西瓜细胞水。采用紫外线和臭氧设备对西瓜细胞水进行在线杀菌处理，用泵将西瓜细胞水输送到臭氧混合塔，用臭氧对西瓜细胞水进行杀菌，控制臭氧流量0.8升/分钟、细胞水流量3.5-5.5立方米/小时，再用光照强度为90-120％的紫外线对西瓜细胞水进行杀菌；最后经PET无菌冷灌装，得到成品饮用水-西瓜细胞水。
Claims (6)
1.一种基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：该方法的步骤是：
S1、初步加工：将成熟籽瓜经初级人工筛选、浸泡、低位提升、鼓泡清洗、喷淋清洗、二级在线检测筛选、高位提升至破碎取籽机；
S2、三级机械破壁：全瓜经破碎取籽机、瓜皮破碎机和双道打浆机进行三级机械破壁并实现瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得皮瓤混合汁浊液；
S3、二级固液分离：皮瓤混合汁浊液经卧式螺旋离心机初步固液分离，然后再将卧螺清液泵入碟式分离机，得籽瓜清液，经碟式分离机分离后的籽瓜清液无肉眼可见悬浮物；
S4、膜分离：籽瓜清液泵入超滤设备，该超滤设备中采用中空纤维组件，超滤膜为外压式PVDF，进行错流过滤，得超滤清液，将超滤清液接入纳滤设备，联合膜分离技术进行过滤，得到籽瓜细胞水；
S5、在线冷杀菌：采用紫外线和臭氧设备对籽瓜细胞水进行在线杀菌处理，用泵将籽瓜细胞水输送到臭氧混合塔，用臭氧对籽瓜细胞水进行初次杀菌，再用紫外线对籽瓜细胞水进行二次杀菌；
S6、灌装，采用PET无菌冷灌装，得到澄清透明的籽瓜细胞水成品。
2.如权利要求1所述的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：在步骤S2中，籽瓜全瓜经破碎取籽机中的破碎棍的冲击作用和压碎辊的压碎作用下实现全瓜的打破和压碎，然后通过转速为90-100r/min的皮瓤分离装置完成瓜皮与籽瓤汁的分离，分离装置为轴流滚筒式同时通过冲击法对瓜皮和瓜瓤起到破碎作用，分离后的瓜皮最大尺寸为100mm，瓜瓤的最大尺寸为18mm，以上破碎作用完成籽瓜皮瓤中5％-10％细胞的破壁。
3.如权利要求1所述的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：在步骤S2中，分离后的籽瓤汁又通过转速为85-100r/min的螺旋破碎输送装置输送至轴流滚筒式籽瓤分离装置，经螺旋破碎输送装置劈碎细化和籽瓤分离装置冲击破碎细化后的瓜瓤最大尺寸为8mm，完成瓜籽与瓤汁的分离并完成瓜瓤中50％-60％细胞的破壁过程，分离后的瓜皮通过偏心台阶式出料流槽至转速为900-1000r/min的瓜皮破碎机通过劈碎法实现对瓜皮的二次破碎细化，经劈碎法破碎后的瓜皮最大尺寸为5mm，以上破碎作用完成瓜皮中60％-70％细胞的破壁过程；经二次破壁后的瓜瓤和瓜皮通过螺杆输送泵运至籽瓜皮瓤双道打浆机，打浆机包括转速均为1400-1500r/min的一级打浆组件和二级打浆组件，通过磨削法实现对皮瓤混合汁中较大颗粒的瓜瓤和瓜皮的再次破碎，经双道打浆机破碎后的皮瓤混合汁中的最大固体颗粒为0.8mm，且实现了瓜瓤和瓜皮中所有细胞的机械破壁，得到籽瓜皮瓤混合汁浊液。
4.如权利要求3所述的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：为了减小瓜子的损伤率，故籽瓤分离装置的转速为200-250r/min。
5.如权利要求1所述的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：在步骤S3中，卧式螺旋离心机转速为2800-3000r/min，卧式螺旋离心机分离后的清液中固形物的最大尺寸为0.5mm，碟式分离机的转速为5500-6000r/min。
6.如权利要求1所述的基于机械破壁的籽瓜细胞水生产方法，其特征在于：在步骤S5中，臭氧杀菌时的臭氧流量为0.8升/分钟、细胞水流量3.5-5.5立方米/小时，紫外线对籽瓜细胞水进行杀菌的用光照强度为90-120％。
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