包括酒精预处理步骤的水果去皮方法技术领域
本发明涉及一种利用碱性去皮液对水果进行去皮处理的方法。
背景技术
水果化学去皮法通常是利用含有氢氧化钠或氢氧化钾的碱液对角质、半纤维、果
胶的分解作用而将果皮和果肉分离,其具有人工成本低、速度快、损耗低、去皮完全等优点,
在各类水果的去皮处理中得到较为广泛的应用。
中国专利文献CN87103179公开了一种用于水果和蔬菜等植物产品的化学去皮方
法,该方法在保温和密闭的容器内进行;其中,将被处理的水果、蔬菜等植物产品浸渍在添
加有乙醇为助渗剂的处理液中,该处理液添加有2-25%(以重量计)的苛性碱,处理温度在
乙醇的沸点以下,处理时间保持在0.5-15分钟范围内。该专利文献披露,采用这种去皮方
法,对苹果、梨、猕猴桃、胡萝卜和土豆等水果、蔬菜进行了去皮试验,均取得良好的去皮效
果。
中国专利文献CN201310017159.X公开了一种无籽刺梨去皮剂及其使用方法;按重
量份数计算,该去皮剂包括3-5份苛性碱,0.4-0.6份磷酸铵,0.3-0.5份乳化剂,0.1-0.3份
助剂及6-8份乙醇。使用时,按上述重量份数,将该去皮剂加入到80-90份水中,配置得到去
皮溶液;将该去皮溶液加热至85℃后,将无籽刺梨加入其中进行浸泡,保持液温为80℃,搅
拌3-4分钟,待无籽刺梨的表皮变黑、并出现裂纹时捞出;将捞出的无籽刺梨投入清水中搓
洗脱皮,将搓洗脱皮后的无籽刺梨在清水中搅动浸漂5分钟,重复3次;最后将经过浸漂的无
籽刺梨加入质量浓度为0.2%的柠檬酸水溶液中,浸泡5分钟后捞出即可。
然而,由于上述技术方案所采用的是包括苛性碱和乙醇的混合处理液,因此其存
在以下缺陷:首先,难以对该混合处理液中的苛性碱和乙醇进行分离与回收利用,导致生产
成本高且不够环保;其次,经该混合处理液处理后,去皮果蔬上会附着大量的酒精,在接下
来的果蔬清洗过程中,这些酒精随清洗水一起被排放到污水处理系统中,使得该污水处理
系统中的细菌失活,污水处理能力下降甚至丧失;再次,由于苛性碱和乙醇相混合,使得难
以同时对与苛性碱和乙醇有关的参数(例如其浓度)进行准确控制,导致通常不能达到所期
望的去皮效果。
因此,有必要对现有的水果化学去皮方法加以改进。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的主要目的是一种环保、低成本且易于控制的
水果化学去皮方法。
为了实现上述的主要目的,本发明提供了一种包括酒精预处理步骤的水果去皮方
法,包括如下步骤:
⑴使待去皮的水果与酒精溶液接触;
⑵使经步骤⑴处理的水果与碱性去皮液接触;其中,以重量计,碱性去皮液中氢氧
化钠和/或氢氧化钾的浓度为1-15%,优选为3-10%,更优选为5-8%;
⑶将经步骤⑵处理的水果送入脱皮滚筒内,控制脱皮滚筒转动而使得水果与水果
之间和/或水果与脱皮滚筒之间相互摩擦,并同时利用洁净水对水果进行清洗处理;
步骤⑶中,通过水果与水果之间和/或水果与脱皮滚筒之间相互摩擦,附着在果肉
上的果皮(但二者之间的果胶物质已被去除)与果肉分离;同时,清洗处理(优选采用喷淋清
洗的方式)不仅减少果肉上所残留的碱性去皮液和其他杂质,而且便于集中收集与果肉分
离后的果皮;
⑷利用酸性中和液对经步骤⑶所得到的水果进行中和处理,以去除其上的残留碱
液。
在水果的生长过程中,通常会利用农药对水果进行杀虫处理,导致水果表面或多
或少地存在农药残留;另外,为了保鲜,通常还会对某些水果(例如梨、苹果)的表面进行打
蜡处理而在其表面形成蜡质层。而对于芒果、苹果、李子、杏、枇杷、葡萄等水果来说,其表皮
通常会自然生成蜡质层。本发明人研究发现,水果表面的农药残留和蜡质层均会显著降低
化学去皮速度及效果。
上述技术方案中,可以通过喷淋或浸泡的方式使水果分别与酒精溶液、碱性去皮
液接触;其中,优选采用浸泡方式,以使得酒精溶液、碱性去皮液二者能分别对水果进行充
分且快速的处理。本发明中,酒精溶液的主要作用是溶解水果皮表面的腊质层和/或残留农
药,使步骤⑵中碱性去皮液容易渗透进水果皮并将其腐蚀去除或将其与水果果肉之间的果
胶物质腐蚀溶解而进行去皮。
上述技术方案中,首先,由于采用了分步去皮方法,酒精溶液和碱性去皮液是相互
分离的,因而可以分别对酒精溶液和碱性去皮液进行回收及重复利用,以降低生产成本,并
避免酒精和碱性去皮液对环境的污染。其次,水果依次经过酒精溶液和碱性去皮液的处理,
经碱性去皮液处理后的水果上所残留的酒精是极其微量的,使得在接下来的水果清洗过程
中,只有基本上可以忽略不计的酒精随清洗水被排放到污水处理系统中,因此不会产生因
过量酒精被排放到污水处理系统中而导致其污水处理能力下降甚至丧失的问题。再次,由
于酒精溶液和碱性去皮液相互分离,因而能够分别对酒精溶液和碱性去皮液的浓度、温度
进行精确控制与调节,并视水果的品种和大小等状况适时调整,以达到更佳的去皮效果(例
如使得水果果肉具有更佳的色泽、表面光滑完整)。
进一步地,与采用包括苛性碱和乙醇的混合处理液的混合去皮法相比,本发明的
分步去皮法可以缩短水果与碱性去皮液的接触时间,使得碱性去皮液对水果果肉的腐蚀相
应减少,不仅降低水果损耗,而且水果果肉更好地保持了其初始的色泽、营养与口味。与此
相对的,当采用酒精和苛性碱的混合处理液时,需要将水果与处理液进行更长时间的接触
才能完成去皮,进而使得处理液对水果果肉造成过度腐蚀,导致水果去皮损耗较大,且水果
果肉的色泽较差、外形粗糙、营养成分过分流失,尤其是导致大量的水果皮和果胶物质留存
在混合处理液中,从而使得该混合处理液的粘度快速增加至不适于使用的程度。
本发明中,作为优选,脱皮滚筒采用胶皮辊或者毛刷式的脱皮滚筒,这种脱皮滚筒
具有工作表面比较柔软而不易伤及果肉的优点。其中,脱皮摩擦时间依脱皮效果而定,以避
免摩擦过度而伤及果肉;脱皮摩擦时间可通过脱皮滚筒的转速和倾斜坡度进行调整。
本发明的方法可以适于对各种水果,尤其是对表面形成有蜡质层的水果进行化学
去皮处理,例如李子、杏、枇杷、芒果或苹果等。
作为本发明的一种具体实施方式,在步骤⑴中可以控制酒精溶液中乙醇的浓度为
5-40%,优选为10-20%。
作为本发明的另一具体实施方式,在步骤⑴中可以控制酒精溶液的温度为40-70
℃,优选为55-65℃。
本发明中,通过对酒精溶液浓度和/或温度的控制,可以确保水果皮表面的残留农
药和蜡质层具有较快的溶解速度,并使得酒精挥发量保持在较低的水平。
作为本发明的再一具体实施方式,在步骤⑵中控制碱性去皮液的温度为40-70℃,
优选为55-65℃。
优选地,酒精溶液和碱性去皮液的温度可以控制为基本上相同。这样的好处在于,
可以利用酒精溶液对待去皮的水果进行预热处理,使得可以在步骤⑵中较为容易且准确地
将碱性去皮液的温度维持在预定的数值,以达到所期望的去皮效果。
上述技术方案中,碱性去皮液的温度控制为较低的40-70℃。这样的好处在于:首
先,这会降低碱性去皮液对水果果肉的腐蚀及高温所导致的营养成分损失,以更好地保持
水果果肉中的营养成分,并使得水果果肉具有完整、美观的外形;其次,较低温度的处理还
使得水果果肉能够较好地保持其初始硬度和口感;再者,这还会降低对去皮设备的质量要
求,对去皮工艺参数的控制要求也更为宽松,从而降低生产成本。
本发明中,酸性中和液优选浓度为0.1-0.5%(以重量计)的柠檬酸溶液。采用柠檬
酸溶液的好处在于,即使水果上存在柠檬酸残留,也不会影响水果罐头的品质,因为在水果
罐头产品中通常会添加柠檬酸调整产品pH。可选择地,也可以采用0.1-0.2%的盐酸作为酸
性中和液。
优选地,上述步骤⑷是在气泡清洗机中进行的。这不仅可以达到更佳的中和效果,
而且能进一步对水果作彻底清洗。可选择地,上述步骤⑷是在清洗池中进行的。
优选地,上述方法进一步包括如下步骤:
⑸对经步骤⑷所得到的水果进行护色处理和/或冷却处理。
上述方案中,护色处理视情况可以采用浓度为1-2‰(以重量计)的柠檬酸溶液和/
或浓度为0.5-1‰的L-抗坏血酸溶液,或采用氯化钠浓度为1-2%(以重量计)的食盐水。冷
却处理可以利用水温低于25℃的洁净水作为冷却介质。
本发明中,可以在碱性去皮液中添加含有脂肪酸和/或脂肪酸盐的去皮活化剂;以
重量计,去皮活化剂的添加量为碱性去皮液的0.1-1%,优选为0.2-0.5%。
上述技术方案中,去皮活化剂中的脂肪酸与碱作用,生成作为阴离子表面活性剂
的脂肪酸盐,能起到润湿渗透、分散和增溶作用,促使葡萄果皮与薄壁细胞层分离,以更好
地达到去皮目的;或者,去皮活化剂包括作为阴离子表面活性剂的脂肪酸盐,例如脂肪酸的
烷基胺(碳数1-20)盐、烷醇胺(碳数2-12,例如单、二和三乙醇胺)盐、铵盐、碱土类金属(钙、
镁等)盐和/或碱金属(钠、钾等)盐等。进一步地,去皮活化剂还可以包括例如司盘-20(SP-
20)的非离子型表面活性剂。
作为优选,上述技术方案中的脂肪酸为月桂酸,脂肪酸盐为月桂基硫酸三乙醇铵
盐、月桂酸硫酸酯盐、月桂基硫酸钠盐等中的至少一种。
在本发明的一种具体实施方式中,去皮活化剂包括重量比为1-3:1的表面活性剂
和助剂;其中,该表面活性剂包括重量比为1-3:1的月桂酸和司盘-20(SP-20),该助剂包括
重量比为1-3:1-3:1的柠檬酸、碳酸钠和氯化钠。
本发明中,酒精溶液和碱性去皮液可以重复使用,且二者的浓度与温度可以视水
果的品种和大小等状况适时调整,使用过程中使用量减少或浓度降低时可添加新液补充。
因此,作为优选,上述方法还可以包括在步骤⑴之前将水果按照大小进行分级的处理步骤
(例如通过轴辊式分级设备),以便更精准地控制去皮液的浓度、温度和去皮时间,达到最佳
处理效果。
本发明的水果去皮方法可用于水果果脯和罐头等各类需要进行去皮的水果产品
的生产。
为了更清楚地阐述本发明的目的、技术方案及优点,下面结合具体实施方式对本
发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
葡萄去皮实施例1
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
酒精浸泡:将葡萄果粒在乙醇浓度为12-15%(以重量计)的酒精溶液中浸泡2分
钟,其中控制酒精溶液的温度在大约60℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的葡萄果粒在浓度为7-9%(以重量计)的氢氧化钠溶
液中浸泡4分钟而达到果皮发黑龟裂状态,其中控制氢氧化钠溶液的温度在大约60℃;
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.4%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分
钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温小于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温,然后输送到后工序进行加工。
上述实施例中,1吨去皮液在保持浓度和液位的状况下可以连续处理多达150吨葡
萄。试验表明,实施例1所得到的葡萄果肉具有良好的色泽,表面形态较为光滑和完整,并较
好地保持其本来的风味、硬度与口感。
葡萄去皮实施例2
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
酒精浸泡:将葡萄果粒在乙醇浓度为12-15%(以重量计)的酒精溶液中浸泡2分
钟,其中控制酒精溶液的温度在大约60℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的葡萄果粒在氢氧化钠浓度为7-9%、去皮活化剂添加
量为0.3%(均以重量计)的碱性去皮液中浸泡3.5分钟而达到果皮发黑龟裂状态,其中控制
碱性去皮液的温度在大约60℃;
本发明的各个实施例中,去皮活化剂包括重量比为2:1的表面活性剂和助剂;其
中,该表面活性剂包括重量比为2:1的月桂酸和司盘-20(SP-20),该助剂包括重量比为2:2:
1的柠檬酸、碳酸钠和氯化钠。
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.4%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分
钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温小于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温,然后输送到后工序进行加工。
试验表明,实施例2中的碱液蚀皮时间较实施例1明显缩短;此外,实施例2所得到
的葡萄具有比实施例1更好的色泽、更为光滑和完整的表面,且果肉的风味和口感也比实施
例1略胜一筹。
葡萄去皮实施例3
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
酒精浸泡:将葡萄果粒在乙醇浓度为5-10%(以重量计)的酒精溶液中浸泡3分钟,
其中控制酒精溶液的温度在大约65℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的葡萄果粒在氢氧化钠浓度为2-3%、去皮活化剂添加
量为0.1%(均以重量计)的碱性去皮液中浸泡6分钟而达到果皮发黑龟裂状态,其中控制碱
性去皮液的温度在大约70℃;
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.2%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分
钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温小于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温,然后输送到后工序进行加工。
葡萄去皮实施例4
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
酒精浸泡:将葡萄果粒在乙醇浓度为30-35%(以重量计)的酒精溶液中浸泡1分
钟,其中控制酒精溶液的温度在大约40℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的葡萄果粒在氢氧化钠浓度为13-15%、去皮活化剂添
加量为0.5%(均以重量计)的碱性去皮液中浸泡3分钟而达到果皮发黑龟裂状态,其中控制
碱性去皮液的温度在大约40℃;
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.4%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分
钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温小于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温,然后输送到后工序进行加工。
葡萄去皮实施例5
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
酒精浸泡:将葡萄果粒在乙醇浓度为20-25%(以重量计)的酒精溶液中浸泡1分
钟,其中控制酒精溶液的温度在大约60℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的葡萄果粒在氢氧化钠浓度为10-12%、去皮活化剂添
加量为0.2%(均以重量计)的碱性去皮液中浸泡2.5分钟而达到果皮发黑龟裂状态,其中控
制碱性去皮液的温度在大约60℃;
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.2%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分
钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温小于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温,然后输送到后工序进行加工。
试验表明,采用上述实施例3至5的方法所得到的葡萄均具有良好的色泽、光滑和
完整的表面,并较好地保持了葡萄果肉的初始风味和口感。
葡萄去皮对比例1
原料准备:选取7至8成熟的新鲜青葡萄粒,采摘时注意不要伤及蒂把处果皮,以免
去皮处理时伤及果肉;
混合去皮:将葡萄果粒在乙醇浓度为12-15%、氢氧化钠浓度为7-9%(均以重量
计)的混合处理液中浸泡6分钟(相当于实施例1中酒精浸泡和碱液蚀皮的时间之和)而达到
果皮发黑龟裂状态,其中混合处理液的温度控制在大约60℃;
摩擦脱皮:将经混合去皮后的葡萄快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得葡萄
与葡萄之间和/或葡萄与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去葡萄果皮;同时利用洁净水喷淋冲
洗葡萄果肉,以快速洗去其表层碱液和乙醇;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的葡萄果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用
浓度为0.4%(以重量计)的柠檬酸液中和葡萄果肉中的残留碱液,中和时间视情况控制在
大约5分钟;
降温处理:将碱液中和后的葡萄果肉输送至水温低于20℃的冷却池中,以将葡萄
果肉快速冷却至常温。
对比例1的方法中,1吨碱去皮液在保持浓度和液位的情况下仅可以连续处理80吨
葡萄。并且,对比例1的混合去皮步骤需要比实施例1的碱液蚀皮步骤更长的处理时间,导致
所得到的葡萄果肉色泽较差,因葡萄相互重叠积压,脱蜡和蚀皮同时完成,有些重叠部分存
在圆点状的浸蚀不到位,有些部分浸蚀过度,表面形态粗糙有少量残皮现象,操作过程去皮
混合液的酒精浓度和碱液浓度不便于检测控制和准量添加。
葡萄去皮对比例2
本对比例与对比例1的区别在于:在混合去皮步骤中,将葡萄果粒在乙醇浓度为
12-15%、氢氧化钠浓度为7-9%(均以重量计)的混合处理液中浸泡大约4分钟(相当于实施
例1中碱液蚀皮步骤的时间)。
然而,试验表明,对比例2所得到的葡萄较多地存在去皮不完全的缺陷。
杏去皮实施例1
酒精浸泡:将待去皮的杏在乙醇浓度为大约30%(以重量计)的酒精溶液中浸泡
0.5分钟,其中控制酒精溶液的温度在大约45℃;
碱液蚀皮:将经酒精浸泡后的杏在氢氧化钠浓度为3%、去皮活化剂添加量为
0.4%(均以重量计)的碱性去皮液中浸泡2分钟,其中控制碱性去皮液的温度在大约65℃;
摩擦脱皮:将经碱液蚀皮后的杏快速送入采用胶皮辊的脱皮滚筒内,使得杏与杏
之间和/或杏与脱皮滚筒之间相互摩擦,以脱去杏果皮;同时利用洁净水喷淋冲洗杏果肉,
以快速洗去其表层碱液;
酸液中和:将经摩擦脱皮而得到的杏果肉输送至气泡清洗机中,并在其中利用浓
度为0.2%(以重量计)的柠檬酸液中和杏果肉中的残留碱液,中和时间控制在大约5分钟;
护色处理:采用其中氯化钠浓度为1.5%(以重量计)的护色液对酸液中和后的杏
进行护色处理,然后输送到后工序进行加工。
为了简便起见,在以下的表1中以表格的形式描述了本发明的其他实施例,这些实
施例的具体实施步骤可以参考以上的描述进行。
表1:杏、李子、枇杷、芒果、苹果去皮实施例
虽然以上通过优选实施例描绘了本发明,但应当理解的是,本领域普通技术人员
在不脱离本发明的发明范围内,凡依照本发明所作的同等改进,应为本发明的保护范围所
涵盖。