5.1深加工前预处理
5.1.1分级
1)核桃分级标准
根据我国国家标准局于1987年颁布的《核桃丰产与坚果品质》国家标准,将核桃坚果分为以下四级。
①优级
要求坚果外观整齐端正(畸形果不超过10%),果面光滑或较麻,缝合线平或低;平均单果重不小于8.8克;内褶壁退化,手指可捏破,能取整仁;种仁黄白色,饱满;壳厚度不超过1.1毫米;出仁率不低于59%;味香,无异味。
②一级
外观同优级。平均单果重不小于7.5克,内褶壁不发达,两个果用手可以挤破,能取整仁或半仁;种仁深黄白,饱满;壳厚度L 2-1.8毫米;出仁率为50%-58.9%;味香,无异味。
③二级
坚果外观不整齐、不端正,果面麻,缝合线高;单果平均重量不小于7.5克;内褶壁不发达,能取整仁或半仁;种仁深黄色,较饱满;壳厚1.2-1.8毫米;出仁率为43%-49.9%;味稍涩,无异味。
标准中还规定:露仁、缝合线开裂、果面或种仁有黑斑的坚果超过抽检样品数量的10%时,不能列为优级和一级品。
④等外
抽检样品中夹仁核桃数量超过5%时,列入等外。
2)取仁方法和核桃仁分级标准
①取仁方法
核桃取仁有人工取仁和机械取仁两种。目前新疆仍沿用人工砸取的方法。砸仁时应注意将缝合线与地面平行放置,用力要匀,切忌猛击和多次连击,以尽可能提高整仁率。为了减轻坚果砸开后种仁受污染,砸仁之前一定要清理好场地,保持场地的卫生,不可直接在地上砸,坚果砸破后先装入干净的筐篓中或堆放在席子或塑料布上,砸完后再剥出核仁。剥仁时,最好戴上干净手套,将剥出的仁直接放入干净的容器或塑料袋内,然后再分级包装。
②核桃仁的分级标准
根据核桃仁颜色和完整程度,将核桃仁划分为八级,行业术语将“级”称为“路”。
白头路:1/2仁,淡黄色;
白二路:1/4仁,淡黄色;
白三路:l/8仁,淡黄色;
浅头路:1/2仁,浅琥珀色;
浅二路:1/4仁,浅琥珀色;
浅三路:l/8仁,浅琥珀色;
混四路:碎仁,种仁色浅且均匀;
深三路:碎仁,种仁深色。
5.1.2贮藏保鲜
1)脱青皮处理
核桃脱除外层的青皮,一般采用堆沤脱皮法。堆沤脱皮法是新疆传统的核桃脱皮方法。其技术要点是:果实采收后及时运到室外阴凉处或室内,切忌在阳光下曝晒,然后按50厘米左右的厚度堆成堆,不要堆积过厚,堆积过厚易腐烂。若在果堆上加1层10厘米左右厚的干草或干树叶,则可提高堆内温度,促进果实后熟,加快脱皮速度。一般堆沤3-5天,当青果皮离壳或开裂达50%以上时,即可用棍敲击脱皮。对未脱皮者可再堆沤数日,直到全部脱皮为止。堆沤时,切勿使青果皮变黑,甚至腐烂,以免污液渗入壳内污染种仁而降低坚果品质和商品价值。
2)漂洗处理
核桃脱青皮后,应首先进行洗涤,清除坚果表面残留的烂皮、泥土和其他污染物,然后再进行漂白处理。洗涤的方法是:将脱皮的坚果装筐,把筐放在水池中或放在流动水中,用竹扫帚搅洗。在水池中洗涤时,应及时换清水,每次洗涤5分钟左右,洗涤时间不宜过长,以免脏水渗入壳内污染核仁。除人工洗涤外,也可用机械洗涤,其工效较人工清洗高3-4倍,成品率高10%左右。
5.1.3核桃的晾晒与干制处理
——核桃的自然晾晒干制
核桃坚果漂洗后,不可在阳光下曝晒,以免核壳破裂,核仁变质。洗好的坚果应先在竹箔或高粱秸箔上阴干半天,待大部分水分蒸发后再摊放在芦席或竹箔上晾晒。核桃坚果摊放厚度不应超过两层果,过厚容易发热,使核仁变质,也不易干燥。晾晒时要经常翻动,以免种仁背光面变为黄色。一般经5-7天即可晾干。判断干燥的标准是:坚果碰敲声音脆响,横隔膜易于用手搓碎,种仁皮色由乳白变为淡黄褐色,种仁含水量不超过8%。如晾晒过度,种仁会出油,而降低品质。
——核桃的人工干制处理
与自然晾晒干制比较,人工干制的设备及安装费用较高,操作技术比较复杂,因而成本也较高。但是,如前所述,人工干制具有自然干制不可比拟的优越性,是食品干制的方向。
人工干制设备,要具有良好的加热装置及保温设备,以保证干制时所需的较高而均匀的温度;要有良好的通风设备,以及时排除原料蒸发的水分;要有较好的卫生条件和劳动条件,以避免产品污染并便于操作管理。
5.2核桃罐装食品生产技术
果蔬罐头可分为果汁类、醋汁类、糖浆类、清水类、盐水类、糖水类、果酱类、什锦类以及酱菜类等各类罐头。我国地域广阔,资源丰富,改革开放以来,国内掀起了“食品热”,一些“三低”(低盐、低脂肪、低糖)“二高”(高纤维素、高蛋白质)全营养及功能性食品相继出现,疗效罐头、保健罐头也应运而生。
果蔬罐头中的核桃罐藏食品,具有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素以及人体所需的多种氨基酸等营养成分,并且便于携带,食用方便。由于核桃罐头在加工时经过杀菌、密封,不添加防腐剂,因而对人体无害,完全符合食品卫生标准。
(1)核桃罐藏类食品生产
1、咸核桃仁罐头
(1)生产工艺流程
原料一挑选一水煮一甩水一油炸一甩油一撞击脱皮一拌料一装罐一排气一密封一冷却一成品
(2)各工序操作要点
①选料 三路核桃仁通过0.8厘米孔径的震荡筛,去除碎仁、碎皮、虫食、霉烂等不合格仁,并选除杂质。
②水煮 沸水煮2千4分钟,立即以清水冷却透,漂洗除去涩味。预煮水应经常更换。
③甩水 核桃仁装入布袋,于离心机甩水1~2分钟,使核桃仁含水量控制在10%左右。
④油炸 每筐约5千克,在150℃~160℃的油中炸2~4分钟,使核桃仁均匀炸透而不焦糊,呈浅棕色即可。
⑥甩油 迅速将炸后的核桃仁倒人衬布的离心机内,趁热甩油30-40秒钟,及时取出摊于筛上吹风冷却。
⑥撞击脱皮 选除毛壳、麻壳、核壳等杂质,于撞皮机上来回撞击使皮衣脱落,撞击时间2-3分钟,筛孔直径0.6厘米。
⑦拌料 每千克核桃仁加入干精盐10-12克,味精粉4克,充分拌匀。
⑧装罐 空罐用沸水消毒后烘干,再以75%酒精消毒。
装罐量:889号金属罐装量200克。
⑨排气及密封 抽真空密封,真空度保持在53328帕。密封后及时冷却。
2、琥珀桃仁罐头
(1)生产工艺流程
原料一挑选一水煮一甩水一套糖一油炸一冷却一甩油一分选一装罐一排气一密封一冷却一成品
(2)各工序操作要点
①选料、水煮、冷却、甩水等工序 同咸核桃仁操作。
②套糖 甩水后的核桃仁,每次约50千克放于浓度75%的糖液中,煮约10分钟,使糖液恢复到75%浓度,立即捞起滤去部分糖液,摊开冷却至20℃~30℃,准备油炸。
③套糖液配比 将砂糖50千克,液体葡萄糖2.5千克,蜂蜜1.5千克,柠檬酸30克,水16升置于夹层锅中溶解后煮沸,倒入核桃仁套糖。
④油炸 操作同咸核桃仁,将核桃仁炸至琥珀色并光亮一致。
⑤冷却 将炸好的核桃仁迅速冷却至60℃~70℃,翻动几下使成松散颗粒,冷却至50℃以下。
⑥甩油 将油炸冷却的核桃仁离心甩油约1分钟,使表面油分脱去(离心机停车或刹车时不宜太快,以免因惯性使核桃仁相撞而破碎)。
⑦分选 选除焦糊、色过深过浅、发粘、碎粒等不合格的核桃仁,剔除杂质。按照色泽、大小粒分开装罐,要求核桃仁呈琥珀色较均匀。
⑧装罐量(克) 空罐沸水消毒后烘干,或以75%酒精消毒。889号罐每罐装入核桃仁200克,335克玻璃罐每罐装入核桃仁335克。
⑨排气及密封 抽气密封,真空度保持在53328帕以上。密封后及时及时冷却。
5.3核桃果汁(乳酸)及饮料食品生产技术
5.3.1核桃果汁(乳酸)及饮料生产工艺简介
核桃果汁(乳酸)饮料包括果汁、果汁饮料、带肉果汁饮料、浓缩果汁等。不同类型的果汁,其生产的工艺流程不同。
1、工艺流程
(1)澄清型核桃果汁(乳酸)生产工艺流程
原料一挑选一清洗一破碎一榨汁—灭酶一冷却—澄清一过滤—调配一杀菌一灌装一密封一冷却一成品
(2)浑浊型核桃果汁(乳酸)生产工艺流程
原料一挑选—清洗—破碎一榨汁一灭酶一冷却一过滤一脱气一调配一杀菌一灌装一密封一冷却一成品
(3)浓缩型核桃果汁(乳酸)生产工艺流程
原料一挑选一清洗一破碎一榨汁一灭酶一冷却一澄清一过滤一调配一浓缩一杀菌一灌装一密封一常温贮藏成品(或冷藏成品)
(4) 核桃果实原浆生产工艺流程
原料一挑选—清洗一预煮一破碎一打浆一调配—均质一脱气一杀菌一灌装一密封一冷却一成品
(5) 核桃植物蛋白饮料生产工艺流程
原料一挑选一清洗一浸泡一脱皮一灭酶一加水磨浆一分离脱臭一调制一杀菌一均质一脱气一灌装一杀菌一冷却一成品
2、工艺操作要点
(1)原料的要求和洗涤
①原料的品质要求 选择优质的制汁原料,是保证产品质量的重要环节。制汁原料的质量要求如下:供制核桃果汁(乳酸)的原料应有良好的风味、香气、色泽,颜色要稳定,酸味适中,并在贮藏和加工过程中仍保持其优良的核桃品质,无明显不良变化。
②原料的洗涤 原料洗涤的目的是将核桃原料表面的泥沙、杂物和残留的农药以及附着原料表面的大量微生物洗掉。洗涤方法一般采用流动水漂洗、喷淋洗涤和滚筒洗涤等。洗涤后将核桃原料中的病虫害果、未成熟果、枯果和受伤果剔除。
(2)破碎和榨汁
榨汁是核桃果汁(乳酸)加工中的重要环节。
①破碎 破碎的目的是为了提高出汁率,尤其是果皮、果肉致密的核桃,更需要破碎。破碎的果块大小要适宜,果块太大出汁率低,破碎过度果块太小,造成压榨时外层的果汁很快被压榨出,表面形成一层致密结构,使内部的汁液很难流出,反而降低了出汁率。
破碎果块的大小,视果实品种而定。破碎果实一般使用破碎机、磨碎机、锤击机或打浆机等设备,应根据不同的果实,选择不同的破碎设备。在果实破碎时,为防止酶促褐变,可喷入适量的抗氧化剂,如抗坏血酸溶液等,可大大改善果汁的色泽、风味和营养价值。
②榨汁前的预处理 预处理的目的在于提高核桃的出汁率。一般有以下两种处理方法。
加热处理:一般核桃在破碎之后须进行加热处理。加热可以使原生质中的蛋白质凝固,改变细胞组织的通透性,使细胞组织内部的色素物质和风味物质快速渗出,并能抑制酶的活性。同时可使核桃肉软化、果胶质水解,降低汁液的粘度,以提高出汁率。一般处理温度为65℃~85℃,处理时间5~30分钟。
加酶制剂处理:果胶酶可以有效地分解核桃果肉组织中的果胶质,使果汁粘度降低,易于榨汁和过滤,提高出汁率。添加果胶酶时,要根据果实品种控制好用量、作用温度和时间。有条件的应在每批原料生产之前,进行酶制剂添加量和处理条件试验,以达到比较好的效果。
③榨汁 榨汁的方法要根据核桃的组织结构、特征以及成品的品质要求来确定,但无论采取哪种方法,都要求效率高,出汁率高,并在榨汁过程中防止或减轻对核桃的色、香、味等因素的影响。在榨汁过程中应最大限度地防止空气的进入和半成品的积压。
④粗滤 利用榨汁机榨出的核桃汁(乳酸),其果肉含量为l%~3%,此外还含其他悬浮物,不仅影响核桃汁(乳酸)的外观和风味,而且还使核桃汁(乳酸)很快出现变质。通过粗滤可以除去分散于果汁中的粗大颗粒和悬浮扭。
(3)去核、破碎和打浆
对于生产核桃果浆时,需要保留大部分核桃仁,采用时核桃先去核,然后破碎、打浆工艺。
①去核、破碎 将核桃用人工去核,然后破碎。核机除核板的半球形支撑窝中,然后用除核顶杆冲击核桃核,接着翻转除核板。
与榨汁工艺不同,此处要求破碎的粒度越小越好,在破碎的同时喷人抗氧化剂,常用的抗氧化剂是抗坏血酸和异抗坏血酸。破碎机的破碎原理几乎都是采用压力或剪力,如齿辊式破碎机、离心式水果破碎机、锤式核桃破碎机等。也可以直接用破碎去核机进行破碎和去核。
②打浆 打浆也是进一步破碎过程,并同时除掉核桃核和粗纤维质等。打浆机有单道打浆机、双道打浆机和三道打浆机。三道打浆机筛孔孔径分别为1.1毫米、0.8毫米和0.5毫米,第一道主要去除核桃核、核桃蒂、核桃把等;第二道去除碎核桃皮及桃核尖;第三道去除粗纤维等。打浆还可以使核桃肉微粒化。
(4)澄清和过滤
对于生产澄清核桃汁(乳酸)来讲,通过澄清和过滤,不仅除去榨出汁中的全部悬浮物,而且还需除去容易产生沉淀的胶体物质。悬浮物包括核桃皮和维管束等颗粒。这些颗粒主要成分为纤维素、半纤维素、糖苷和酶等,还含有果胶质、树胶质和蛋白质等亲水胶体,它们均能影响核桃汁(乳酸)的品质和稳定性,应予以清除。核桃汁(乳酸)中的亲水胶体经电荷中和、脱水和加热,都足以引起胶体物质凝聚沉淀,一种胶体能激化另一种胶体,并使之易被电解质所沉淀,混合带有不同电荷的胶体溶液,能使之共同沉淀。
①澄清 现将核桃汁(乳酸)生产中常用的澄清方法介绍如下。
自然澄清法:将核桃汁(乳酸)置于密闭容器中,经长时间静置,使悬浮物沉淀下来。在长时间的静置时,胶体物质逐渐水解而沉淀,降低了核桃汁(乳酸)的粘度,同时蛋白质与鞣酸物质也可逐渐形成不溶性的鞣酸盐而沉淀,因而核桃汁(乳酸)得以澄清。
核桃汁(乳酸)营养十分丰富,它也是微生物生长的良好培养基。因此,核桃汁(乳酸)如长时间放置,易引起微生物污染,引起发酵变质。所以,在核桃汁(乳酸)中都要适当地加入一些防腐剂,一般使用亚硫酸盐来保藏核桃汁(乳酸)半成品;也可以采取超高温瞬时灭菌,或利用无菌灌装,密闭放置。
加酶澄清法:加酶澄清是利用果胶酶、淀粉酶水解核桃汁(乳酸)中的果胶质和少量的淀粉,使核桃汁(乳酸)中的胶体失去果胶的保护作用而沉淀下来,从而达到澄清的目的。用来澄清核桃汁(乳酸)的一些商品果胶酶用量为0.01%-0.05%,反应温度是50℃-55℃,最适pH值为3.5-5.5,作用时间取决于核桃汁(乳酸)的种类、作用温度、酶制剂的选择和酶制剂的用量,经45~120分钟,果胶质因水解而得以澄清。
②过滤 不论采取哪一种澄清方法,核桃汁(乳酸)澄清后都必须进行过滤处理,以分离其中的沉淀和悬浮物,使核桃汁(乳酸)澄清透明。一般过滤可采用绒布过滤、不锈钢网过滤、硅藻土过滤、纸板过滤和超滤等方法,也可以两种过滤方法同时使用。不论采用哪一种方法,过滤器的孔径大小、汁液压力、核桃汁(乳酸)粘度、核桃汁(乳酸)中的沉淀物或悬浮物的密度和大小,以及核桃汁(乳酸)的温度等都会影响过滤速度。在选择和应用过滤器及辅助设备时,应特别注意核桃汁(乳酸)的过滤效果,防止果汁被金属污染,并尽量减少与空气接触。
(5)均质和脱气
①均质 均质是浑浊核桃汁(乳酸)生产上的特殊操作,其目的是使粒子大小不同的悬浮颗粒均质化,使核桃汁(乳酸)保持一定的浑浊度,以获得稳定的效果,并改善核桃汁(乳酸)饮用时的口感。未经均质化的浑浊型核桃汁(乳酸),由于悬浮物粒子较大,在重力的作用下会逐渐失去稳定性,影响商品的外观,口感也比较粗糙。
均质时核桃汁(乳酸)通过均质设备,核桃汁(乳酸)中所含有的悬浮粒子被进一步破碎,粒子大小趋于一致,同时均质可促进果胶质溶出,使果胶质和核桃汁(乳酸)亲和,均匀而稳定地分散于核桃汁(乳酸)中。
均质设备有高压式、回转式和超声波式等。我国目前常采用高压均质机,均质机额定压力为25~40兆帕,使悬浮粒子受压破碎。其原理主要是通过一级、二级均质阀的作用,使加压的核桃汁(乳酸)从极端狭小的缝隙中通过,然后由于急速降低压力而产生膨胀和冲击的作用,使粒子微细化并均匀地分散在核桃汁(乳酸)中。除高压均质机外,胶体磨也常用于核桃汁(乳酸)的均质,当核桃汁(乳酸)流经胶体磨的狭腔时,因受到强大离心力的作用,所含的果粒互相冲击、摩擦、分散和混合,因而达到均质的目的。超声波均质机是利用强大的空穴作用力,产生紊流、摩擦、冲击等而使粒子破碎。
②脱气 存在于果实细胞间隙中的氧、氮和呼吸作用产生的二氧化碳等气体,在核桃汁(乳酸)加工过程中以流解态进入到核桃汁(乳酸)中,或被吸附在核桃肉颗粒和胶体的表面。同时,由于核桃汁(乳酸)与空气接触的结果,增加了气体的含量,这样加工的核桃汁(乳酸)含有大量的空气,对核桃汁(乳酸)的质量影响很大,因此需要脱气。
核桃汁(乳酸)脱气的目的,首先是除去核桃汁(乳酸)中的空气,以抑制色素、维生素C、香气成分与其他物质的氧化,防止品质下降;其次是除去附着于核桃汁(乳酸)中悬浮粒子上的气体,抑制微粒上浮,保持良好外观;其三是减少装罐和高压瞬间杀菌时起泡,并防止影响杀菌效果;其四是减少对马口铁罐内壁的腐蚀。
常用的核桃汁(乳酸)脱气方法有真空法、氮交换法、酶脱气法和抗氧化剂法等。
(6)糖酸调整
有些核桃汁(乳酸)并不适合消费者的口味,为使核桃汁(乳酸)符合产品规格要求和改进风味,需要适当调整糖酸比例。除采用不同品种的原料混合配制外,也可以在鲜核桃汁(乳酸)中加入少量白砂糖和食用酸调整糖酸比例。但调整幅度不能太大,以免失去核桃汁(乳酸)原有风味。绝大多数核桃汁(乳酸)成品的糖酸比例一般在13-15:1为宜。
①糖度测定和调整方法 用折光仪或糖度计测定原核桃汁(乳酸)的含糖量(即可溶性固形物含量),再按下式计算,然后补充浓糖液。
糖度调整是将糖料放人夹层锅内,加水溶化后过滤,在不断搅拌下加入到核桃汁(乳酸)中,调和均匀后,测定其含糖量,如不符合产品规格,可再适当调整。
②酸度测定和调整方法 首先测定其酸度的大小,根据核桃汁(乳酸)要求的酸度含量,按下式计算出核桃汁(乳酸)所需补加的食用酸量,然后按所需酸度进行调整。
③果汁混合 核桃虽然能单独制得优质的核桃汁(乳酸)产品,但与其他品种水果或干果适当配合效果就会更好。不同品种的果汁互相混合可以取长补短,制成品质优良的混合果汁,这是饮料生产企业不断开发适销对路新产品的途径。
(7)浓缩
核桃汁(乳酸)通过浓缩,可除去大部分水分,使可溶性物质含量达到65%-71%,能节约包装和运输费用,便于长时间贮存,也能解决核桃季节收获和核桃汁(乳酸)长年消费之间的矛盾。
理想的浓缩核桃汁(乳酸)成品必须保持新鲜核桃的天然风味和营养价值,加水稀释后,必须具有新鲜核桃汁(乳酸)相似的品质。在选择某种浓缩核桃汁(乳酸)的生产工艺时,首先必须考虑其不能对浓缩核桃汁(乳酸)的质量有不利影响;其次必须考虑到核桃汁(乳酸)的热稳定性。因此,生产工艺中的加热和浓缩温度、核桃汁(乳酸)在蒸发器内停留时间的确定就显得非常重要。
反渗透浓缩法是核桃汁(乳酸)处理加工的好方法,核桃汁(乳酸)通过反渗透可以除去若干水分子,达到浓缩的目的。在反渗透过程中,物料所需压力可由泵或其他方式来提供。为了避免半透膜受压时破裂,需用支撑加固。反渗透分离室一般有管道式和管柱式两种:管道式系由管中设置的多孔管支撑和管状半透明膜等组成;管柱式系许多膜夹层和垫圈等互相叠置而成。
核桃汁(乳酸)反渗透浓缩的成败取决于半透膜的选择性和排除水分的渗透速度。选择性是半透膜允许水分通过而阻止溶质和悬浮物通过的能力,它首先是由核桃汁(乳酸)和膜的化学成分所决定。渗透速度依施加压力、核桃汁(乳酸)温度和粘度而定。从渗透速度和分离溶质的观点看,半透膜以醋酸纤维膜为最好。
核桃汁(乳酸)是一种糖、酸、芳香物质和胶体物质等复杂的化学成分组成的溶液,其中糖和有机酸是核桃汁(乳酸)产生渗透压的主要成分,但在反渗透浓缩时较易控制,可以在高渗透速度下得到浓缩。核桃汁(乳酸)中的胶体物质,虽然不会增加多少渗透压,但果胶物质的存在,会增加核桃汁(乳酸)的粘度,从而影响到泵的功能、物料的流动和膜表面沉淀物的排除等。核桃汁(乳酸)中存在的微量芳香物质,对核桃汁(乳酸)的渗透压影响不大,但若被吸附在半透膜中,就会影响核桃汁(乳酸)的风味。为此,选择较紧密的半透膜,可以减少芳香物质的损失,但必须注意渗透速度。一般说,反渗透浓缩与蒸发浓缩相比,能较好地保留原有芳香物质。
在实际生产中,尚需解决不透过物质附着和积累在膜表面上而影响其透过量、膜装置清洗和杀菌困难、有机物会缩短膜的使用寿命等问题。由于核桃汁(乳酸)的渗透压高,一般只能进行2~2.5倍的浓缩,主要作为核桃汁(乳酸)的预浓缩。
④芳香物质的回收
核桃的芳香物质中含有50100种不同的化合物,大多数是醇类、醛类;醚类以及酯类。大多数芳香物质容易用蒸汽蒸馏法提取回收,所以核桃汁(乳酸)在加热浓缩前,先将芳香物质回收,待产品浓缩后,再加入到浓缩核桃汁(乳酸)中,以强化产品香味,对于改进浓缩核桃汁(乳酸)的质量有重要的价值。
(8)灌装、密封和包装
核桃汁(乳酸)除纸质容器采用低温无菌灌装外,其他容器一般采用热灌装,灌装后立即密封,封口时罐中心温度按密封条件而异。热灌装密封时,中心温度应控制在65℃以上,真空密封时汁液温度可适当降低。
核桃汁(乳酸)的包装方法,因容器不同而异。直接饮用的核桃汁(乳酸)的包装形式有:玻璃瓶、易拉罐、塑料瓶、纸质盒等。浓缩核桃汁(乳酸)一般采用内衬无菌塑料袋的铁桶、塑料桶以及3千克马口铁罐、18.5千克的铁桶、不同规格的无菌包装袋和纸质包装盒等。
(9)杀菌和冷却
核桃汁(乳酸)的杀菌工艺正确与否,不仅影响到产品的保藏性,而且影响到产品的质量,这是非常重要的一道工序。
在核桃汁(乳酸)中存在各种微生物(包括细菌、酵母和霉菌),杀灭这些微生物或使之钝化的操作被称为果汁的杀菌。核桃汁(乳酸)杀菌包括低温长时间杀菌、高温短时间杀菌和超高温瞬时杀菌3种方法。
通过适当的温度和确定的时间,就能达到杀死微生物的目的。但另一方面,由于加热在不同程度上使核桃汁(乳酸)品质降低,这两者的关系是相反的。因此,为了既达到杀菌和钝化酶的目的,又尽可能减少对核桃汁(乳酸)品质的影响,就必须选择合理的杀菌温度和时间。
各种核桃汁(乳酸)杀菌温度和时间的确定,依核桃汁(乳酸)的种类、pH值、包装材料、包装容器的大小、工艺条件的不同而异。对于酵母菌及耐酸细菌,将核桃汁(乳酸)加热至66℃,持续数分钟即可杀灭;而某些芽孢细菌较耐热,需加热至85℃以上,10~15分钟才能杀灭。下面介绍几种杀菌方法。
①瞬时加热杀菌法 核桃汁(乳酸)经快速加热至90℃以上,维持几秒至几十秒,及时灌装到容器中,倒罐1分钟后快速冷却至45℃以下。
②高温杀菌法 将核桃汁(乳酸)加热至65℃灌装,封口后投入到100℃沸水中,加热数分钟,杀菌后即用冷水冷却。
③高温高压杀菌 对于低酸性的核桃汁(乳酸)来说,应采108℃以上的温度杀菌,以杀死那些耐热性芽孢菌。
在以上的杀菌方法中,瞬时杀菌法的核桃汁(乳酸)风味和色泽最好,若采用杀菌冷却后进行无菌灌装,效果更佳。此外,还可以采用超声波及紫外线等方法杀菌。
(二)核桃果汁(乳酸)及饮料食品生产
1、核桃汁(乳酸)饮料
(1)原料与设备
①原料 核桃仁,白砂糖,蔗糖酯,食品消泡剂,羧甲基纤维素钠,柠檬酸钠(均为食用级)。
②设备 胶体磨,离心筛,高压均质机,真空脱气机,洗罐机,灌装机,真空封罐机,高压杀菌锅,饮料泵等。
(2)工艺流程
原料一挑选去杂一浸泡一磨浆一渣浆分离一配料、调制一均质一脱气一灌装一封罐一杀菌—检验一成品
(3)操作要点
①挑选去杂 挑选饱满的核桃仁,除去核桃外壳及其他杂质。
②浸泡 将核桃仁用0.5%碳酸氢钠溶液浸泡,除去其种皮的色素,并用清水冲洗干净。浸泡是为软化细胞结构,以利于营养物质溶出,同时降低磨浆时的能耗,减少机器的磨损。浸泡时间根据生产季节、水温的高低来确定,一般夏季1-2个小时,冬季3-4个小时。
⑧磨浆、分离 将浸泡好、洗净的核桃仁加清水,用胶体磨磨浆,先用100目筛粗滤,再用200目筛精滤。磨浆时用水量以核桃仁干料的10倍为宜。
④配料、调制 将砂糖溶解过滤后倾人浆液中,蔗糖酯、食品消泡剂、羧甲基纤维素钠用温水溶解后加入,搅拌均匀,加热至85℃,加入柠檬酸钠并将pH值调节至6.4~6.8。
⑤均质、脱气 混合液调制后,泵人高压均质机,经20-25兆帕压力均质处理,同时开启脱气机,控制真空度不小于0.08兆帕,进行脱气处理。
⑥灌装、杀菌、检验 利用灌装线热灌装温度60℃-65℃,封罐。对成品进行感官及常规检验,剔除不合格者。
(4)质量标准
①感官指标 淡乳白色或略带浅棕色的均匀乳浊液,无分层现象,口感细腻,口味纯正,具有核桃仁特有风味,无异味。
②理化指标 可溶性固形物≥8%,蛋白质≥0.3%,总脂肪≥0.8%,pH值6.4-6.8,砷≤0.5毫克/千克,铅≤1毫。
2、红枣核桃乳
(1)基本配方(以调配100千克产品计)
核桃仁8千克,白砂糖6千克,红枣汁10千克,复合稳定
剂0.35千克,蜂蜜1.2千克。
(2)工艺流程
核桃仁一挑拣—去皮一浸泡一磨浆一分离一调配一红枣一清洗一烘烤一取汁—脱气—均质一灌装—杀菌一冷却一检验一成品
(3)工艺技术要点
①核桃乳的制备
核桃仁去杂拣选:严格控制核桃仁质量,除去生虫、哈败、
霉变果及其他杂物。
去皮:核桃仁种皮会影响产品的色泽和风味。采用2%氢氧化钠溶液加热至95℃,将核桃仁浸入此溶液中1分钟左右,捞出立即用清水将脱皮的核桃仁漂洗干净。
浸泡:去皮的核桃仁用温水(45℃-50℃)浸泡1.5-2个小时,以提高核桃仁的出浆率,改善产品的口感。
磨浆、分离:用砂轮磨磨浆,边加水边磨浆,加水量是核桃仁的8倍,再用胶体磨精磨。用分离机使浆渣分离,筛布为120目。
②红枣汁的制备
原料选择:选取成熟、色泽鲜美、饱满完整、无霉变的红枣。
清洗:用流动水冲洗2~3次。
烘烤:在80℃-85℃条件下烘烤至红枣发出焦香味即可。烘烤的目的是增强枣的香味,提高出汁率。
取汁:用渗浸法提取枣汁,加入红枣重量2倍的水,同时添加0.02%的果胶酶,在50℃-55℃温度下保温浸提3-4个小时,用双层纱布过滤取得汁液。第二次浸提加水量与红枣重量相等,连续浸提2~4个小时,再用双层纱布滤取汁液,合并两次汁液。
⑧配料 将复合稳定剂与部分白砂糖混匀,然后再加入50℃的热水,搅拌使其充分溶解。再将剩余白砂糖及蜂蜜用85℃热水溶解过滤,将二者一起加入核桃乳中。
红枣核桃乳是一种复杂的多相体系。维生素C是水溶性物质,而核桃中的油脂较水轻,存放过程中因浮力作用而上浮。另外,红枣汁中存在有颗粒悬浮物,都会影响饮料的稳定性,采用添加复合稳定剂等措施可提高制品稳定性。复合稳定剂由蔗糖酯和黄原胶按一定比例组成,为防止直接用水溶解而造成结块,采取与白砂糖干混后再溶解的方法。
④脱气、均质 为了防止饮料中氧气的存在而导致维生素C、维生素E等营养物质的氧化及色泽的变化,须进行真空脱气,以保证产品质量的稳定。均质可降低颗粒的直径,缩小脂肪球半径,同时均质又可使乳化稳定剂充分发挥作用。工艺条件为:真空度8×104~9×104帕,在温度为25℃的条件下脱气。均质压力20兆帕,物料温度55℃~60℃。
⑤灌装、密封 采用真空灌装机,封口真空度控制在0.04-0.05兆帕。
⑥杀菌 按杀菌式5'20'-5'112℃,反压冷却。
(4)产品质量指标
①感官指标
色泽:乳白色稍带红色。
滋味及气味:具浓郁的红枣香味,口感舒适协调,无异味。
②组织形态 均一稳定乳状液,无沉淀分层,无杂质。
③理化指标 可溶性固形物8%~12%,蛋白质含量1.5%以上,脂肪含量1%以上。
④卫生指标 细菌总数≤100个/毫升,大肠菌群≤2个/100毫升,致病菌不得检出。
5.4核桃油及核桃脱脂蛋白粉生产技术
(一)核桃油制取
由于核桃为高含油果晶,必须选用预榨、浸出工艺,所选用的榨油机一般为液压榨油机。
1、预榨
首先,在器具上平铺一个纺织袋,放入适量的核桃仁,将核桃仁包装成一个个小包(每包5千克最为适宜),把包好的核桃仁放人特制的模具内(模具上有许多孔,用来流油,模具要有适宜的厚度,能承受一定的压力),每个料层之间要用薄铁皮隔开,以利于料层间油的流出。然后加压,当压力升到4兆帕时,开始出油;压力升至10兆帕时,流出的核桃油很少,就可泄压排料。要点是打的包越小,出油率越高;压力要少升、勤升,不能一次升压过高,否则油容易以浆状喷出或油料间流油通道封闭和收缩,出油率反而下降。
在整个榨油过程中,核桃仁不加热,没有热变性。榨出的核桃油色浅、透亮,出油量为仁重的32%左右。核桃饼粕为半脱脂状态,粕疏松,有核桃固有的香味,且蛋白不变性,便于核桃蛋白的开发利用。
2、破碎
压榨后的核桃仁因受外力的作用,其结构已经有所改变,再经破碎机加工,破碎成小块,有利于轧坯。要求粉末度小,颗粒大小符合轧坯条件,便于轧坯机吃料。
3、轧坯
轧坯是一个非常重要的工艺过程,它直接影响浸出效果。轧出的核桃仁坯具有一定韧性的外形结构,粉末度小,适合萃取条件。萃取时溶剂容易渗入粕内部,粕残油低。
4、溶剂低温浸出
溶剂性质决定该浸出器为罐组式浸出器,其装料量为65%左右,料溶比为1:1。物料的浸出、脱溶在同一个设备内进行。所得的核桃油为浅黄色,油中残溶在50毫克/千克以下,粕为白色,粕残油3%以下,粕残溶在400毫克/千克以下。毛油及粕中有效物质(维生素、生物活性酶等)基本不破坏。
(二)核桃油微胶囊的生产
核桃油的高不饱和性是它的高营养性,同时也是它难以贮存的根本原因。过去普遍采用的是充氮灌装或真空包装的办法,有一定的局限性。现代油脂微胶囊技术给核桃油的贮存带来了突破性的进展。微胶囊化是用特殊的手段将液体、固体或气体物质包埋在一个微小而封闭的胶囊内的技术。核桃油微胶囊化可显著减少芳香成分的损失,大大降低核桃油中不饱和脂肪酸的氧化程度,使其免受环境中温度、氧、紫外线等因素的影响,还可改变核桃油的液态为固态,方便了核桃油的贮存、运输和使用,更加适应现代食品工业的需要。
核桃油微胶囊的生产不做为本项目核桃系列产品之一,此法仅做为参考。
(三)核桃蛋白粉制取
溶剂浸出所得的低温粕,蛋白几乎不变性,适宜核桃蛋白的开发应用。利用超微粉碎机粉碎低温粕,得到一定细度的核桃蛋白粉,可用于食品添加剂,也可用于制作香味浓郁、极富营养的保健低脂蛋白粉,以满足市场需要。
5.5核桃副产品的综合利用技术
据分析,核桃壳的组成成分为:灰分0.663%,水分9.59%,苯醇抽出物3.71%,木质素38.05%,纤维素30.88%,半纤维素27.26%。过去,核桃作为干果销售,其果壳难以回收利用。现在出现了核桃的深加工工艺,一是取仁或取仁后加工饮料等,二是用核桃仁制油,而大量的核桃壳被丢弃或被焚烧,造成资源的极大浪费。仅新疆,核桃壳的年产量高达5万多吨,每年加工取仁后核桃壳被当做燃料烧掉,利用价值极低。因此,开发核桃壳的综合利用,生产附加值高的产品,不仅可以有效处理固体废弃物,而且能够变废为宝,提高农民的收入。
1、核桃壳在石油工业上的应用
(1)过滤器中的滤料
核桃壳滤料具有亲水疏油性能,处理含油污水后容易洗涤再生,特别是处理含油量低于100毫克/升的污水,效果良好。因此,已广泛应用于油田含油污水的处理。核桃壳过滤器已成为污水处理中的主要过滤设备。
通过对核桃壳过滤器过滤采油污水的试验,结果表明核桃壳过滤器截污能力为34.8千克/立方米,反冲洗周期为15小时;压力差在0.1兆帕为正常值,0.15兆帕为反冲洗控制值;采用5毫克/升滤料清洗剂进行反冲洗,反冲洗强度为9.1升/平方米·秒,历时20分钟,过滤出水油含量可以稳定在10毫克/升以下,悬浮物含量稳定在20毫克/升以下,加入清洗剂清洗,效果比不加清洗剂明显。
(2)堵漏材料
提高堵漏成功率是降低井漏损失的惟一途径,而正确选择堵漏材料及其在堵液中的浓度、复配比是提高堵漏成功率的重要技术措施。
应用(APl)DS—2堵漏仪对3种常用物理堵漏材料的堵漏效果进行了对比,高失水堵漏剂与核桃壳复配后对付大中型裂缝的漏失效果明显,单封、高失水堵漏剂与核桃壳按3:2:3的比例复配后对付大中型裂缝的漏失十分有效。宽广的核桃壳颗粒尺寸分布是物理堵漏的关键因素之一。
研究结果表明,轻度漏失井采用核桃壳粉、单封剂和超细碳酸钙堵漏,效果良好;在现场堵漏中,均用到了核桃壳粉,能满足各种井堵漏、防漏的需求。
2、核桃壳在化工工业上的应用
(1)制造活性炭
由于核桃壳的化学成分多为含碳物质,而活性炭是具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能的含碳物质。全国的各个自来水厂、污水处理厂、纯净水厂、制药厂、化工厂、食品厂、柠檬酸厂、淀粉厂、溶剂厂、维尼纶厂、燃料厂、饭店家庭等均需要用优质活性炭来完成各自产品的过滤、吸附、分离或脱色等工艺过程。随着经济的快速发展,我国对活性炭的需求越来越大,活性炭的发展及市场前景非常广阔。因此,核桃壳的开发利用大有可为。
以核桃壳为原料,采用水蒸气活化法制备了不定型颗粒活性炭,并进行了正交试验。试验结果表明,活性炭的综合得率为1 2%~16%;所制活性炭如以亚甲蓝脱色力为主要目标,最佳工艺条件是:活化温度是850℃~950℃,活化时间是3~4个小时。如以碘吸附值为主要目标,最佳工艺条件是:活化温度是950℃,活化时间是3个小时。试验还证明,在适当的活化条件下,用核桃壳可制取符合触媒载体活性炭要求的新产品。
以核桃壳为原料,采用磷酸活化法制备的不定型颗粒活性炭,其基本特性为灰分4.01%,碘吸附值1 038.2毫克/克,亚甲蓝脱色力9毫升/0.1克,硫化物微量,铁含量<0.05毫克/克,氯含量<0.1毫克/克,酸溶物1.14%,充填密度0.395,强度78.7%。孔隙结构分析显示,比表面积1674.22平方米/克,总孔容积0.91立方毫米/克,微孔容积0.26立方毫米/克,优势孔径21%。
将核桃壳在不同温度下进行炭化,研究炭化温度对产物产率和性能的影响的试验结果表明,炭化是有效利用核桃壳的重要途径之一,各炭化产物质量得率(%):木炭2-30,木醋液28-35,木焦油6-15,煤气25-35;木炭低灰且孔隙发达,500℃木炭具有最大比表面积,700℃木炭具有最佳空分性能。因此,木炭可作为制备活性炭或炭分子筛的前驱体,木醋液、木焦油经进一步加工可制得多种化工产品;煤气热值高,适于做城市燃料。
(2)提取棕色素
随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,对食用色素的选择有了新的趋向。合成色素虽然色泽鲜艳,制备和使用比较便捷,但可能具有毒副作用,特别是致癌作用已愈加使人们所认识。因此,对天然色素的需求越来越迫切。就天然色素而言,一般取自植物、动物组织中,不仅种类繁多,色泽自然,而且多具有药理、保健和营养作用。因此,受到了人们的普遍欢迎。
取一定量过30目的干燥核桃壳粉末,置于125毫升圆底烧瓶中,加入50%乙醇60毫升,控温80℃,水浴加热回流5个小时,冷却至室温后过滤,将红棕色滤液减压浓缩后得棕色固体产物,用一定量9勺石油醚洗涤3~5次后,真空干燥,最后制得粉状核桃壳棕色素。该色素带有淡淡的香味,并且具有良好的耐热性和抗氧化性,该色素可用于食品加工业。提取后的残渣仍可用于活性炭的生产,因而可提高核桃壳的利用率。
(3)生产抗氧化剂
油脂及含油食品在贮存过程中,由于不饱和脂肪酸极易氧化,可造成食品色泽、风味及质地的改变而有害消费者的身体健康。
通过对核桃壳的抗氧化作用进行试验。结果表明,核桃壳提取物可有效地抑制亚油酸的脂质过氧化,其中以正己烷和乙酸己酯提取物的抑制效果为好,可与同浓度的茶多酚相媲美;核桃壳能有效地清除羟基,而对氧无清除作用。核桃壳可能主要是通过清除羟基自由基来达到其抑制脂质过氧化的目的。
(4)生产抗聚剂
目前,我国氯丁橡胶生产使用的抗聚剂是木材干馏提取的木焦油加工的,生产1吨抗聚剂需要275层积立方米的木材干馏提取的木焦油,在森林资源短缺的情况下,利用新的木材替代晶有着重要的意义,不仅可节约森林资源,而且可保证抗聚剂的原料来源,保持良好的生态环境。
提取核桃焦油,并经过滤除去杂质、真空蒸馏、冷凝等工艺,可以生产抗聚剂,该产品的各项技术指标已达到国家专标准。核桃壳焦油抗聚剂和木焦油抗聚剂在氯丁橡胶中的作用相同。核桃壳用于干馏生产,核桃壳炭生产不定型颗粒活性炭,核桃壳焦油加工抗聚剂,可满足合成橡胶工业生产需要。核桃壳焦油加工出来的二馏酚可加工成价格昂贵的药用木馏油。
3、核桃壳在农业上的应用
核桃壳在农业上的应用,主要是生产有机稀释肥。
在氧化剂的参与和一定温度条件下,木质素可以与氨水发生反应形成氨化木质素,其含氨量达到8%~24%。这种氨化木质素可以作为有机稀释肥应用于农业。
将核桃壳粉碎、干燥后过60目筛加入反应釜中,再加入一定量的氨水,通人氧气或加人过氧化氢和蒸馏水,开动搅拌机(转速300转/分钟)同时升温,达到规定温度后保持一定的时间,产物经釜内压力压出,经浓缩、干燥后测定总氮含量。天然木质素材料(核桃壳)在氧气和用过氧化氢做氧化剂时可与氨水发生反应,含氮量达到4.5%-6.8%;天然木质素材料与工业木质素相比,反应较为剧烈,氨化产物含氮量低;用过氧化氢做氧化剂比用氧气做氧化剂氨化效率高。
4、核桃壳在医药上的应用
经研究表明,核桃壳可用于治疗白内障。将经过中药液浸泡后的核桃壳扣在病眼上,用艾条隔核桃壳炙,并配合针刺晴明、承泣、丝竹穴等,可疏通眼部经气,达明日退翳之功效。