山核桃自动剥壳的方法

摘要

本发明提供一种山核桃自动剥壳的方法，包括以下步骤：将山核桃籽置于第一预设温度的溶液中煮制第一预设时长，在煮制过程中对山核桃籽的表面进行上色，以得到第一预制品；对第一预制品进行降温以及表皮干燥处理，得到第二预制品；将第二预制品置于第一预设湿度和第二预设温度的环境中静置第二预设时长，以使第二预制品内的果仁吸取水分，得到第三预制品；将第三预制品进行破壳加工，得到第四预制品；筛除第四预制品中碎果仁和果壳，得到第五预制品；色选第五预制品，选除第五预制品中的果壳、壳仁未分离的颗粒以及坏果仁，得到第六预制品。通过本方法，实现山核桃籽的自动剥壳，提高剥壳效率，降低碎仁率，提高产品品质，且兼顾食品卫生安全。

说明书

技术领域

本发明涉及坚果加工技术领域，特别涉及一种山核桃自动剥壳的方法。

背景技术

山核桃是核桃大类中的珍稀品种，且为我国所独有，主要分布在我国天目山脉系，为国人所喜爱，被誉为“千年珍果”。目前，全国年总产量约3万吨，年销售额已达50余亿元，需求量庞大。目前随着消费升级和走向全国市场的需求，山核桃产业未来的发展方向主要是山核桃食用便利性的进一步提升，山核桃也从传统炒制到手剥炒制进一步发展到了山核桃仁制品。虽然山核桃仁市场需求量的持续增加，但是当前山核桃剥壳技术还是不够成熟，导致加工过程中产生的碎仁较多，且壳仁分离效果差，生产效率低下，甚至食品卫生质量难以保证。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高剥壳效率且有效降低碎仁率，以及能够保障果仁卫生的山核桃自动剥壳的方法。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种山核桃自动剥壳的方法，包括以下步骤：提供待处理的山核桃籽，所述山核桃籽包括果壳；将所述山核桃籽置于第一预设温度的溶液中且煮制第一预设时长，并在煮制过程中对山核桃籽的表面进行上色处理，以得到第一预制品；对所述第一预制品进行降温以及表面干燥处理，得到第二预制品；将所述第二预制品置于第一预设湿度和第二预设温度的环境中，并静置第二预设时长，以使所述第二预制品内的果仁吸取水分，得到第三预制品；将所述第三预制品进行破壳加工，得到第四预制品；筛除所述第四预制品中碎果仁，得到第五预制品；色选第五预制品，以将第五预制品中的果壳、果仁、果壳和果仁未分离的颗粒以及坏果仁选除，得到第六预制品。

可以理解的是，经过该方法中的多个步骤的配合反复加工山核桃，实现山核桃的自动剥壳，以及大幅提高自动剥壳的效率，且有效降低碎仁率；具体的，通过高温煮制进行复水处理，高温导致山核桃干籽内部的果仁的细胞膜和细胞壁被破坏，从而第二预制品通过静置处理，有利于果仁均匀吸收水分，使果仁韧性增强，避免在后续的破壳和筛选步骤中果仁碎裂；并且，通过对山核桃干籽的果壳进行上色处理，增强果壳与果仁的色差，有利于后续进行果壳和果仁的色选分离，提高壳仁分离的精度。

在其中一个实施例中，在步骤“将所述山核桃干籽置于第一预设温度的溶液中且煮制第一预设时长，并对在煮制过程中对山核桃籽的果壳表面进行上色处理，以得到第一预制品”中；将所述溶液与铁离子前驱体混合，以得到含有铁离子的上色溶液；所述山核桃干籽置于所述上色溶液内煮制，以使所述山核桃籽的果壳表面上色。

可以理解的是，通过铁离子与果壳内的鞣酸类物质发生化学反应产生黑色物质实现上色，该方法实现果壳的自然上色，无需添加额外的色素，是为一种环保健康的上色方法，更加契合广大用户对绿色、健康的追求和理念。

在其中一个实施例中，所述铁离子前驱体为铁锅，所述山核桃干籽于所述铁锅内煮制上色。

可以理解的是，铁离子前驱体为铁锅，铁锅在加热溶液时能够析出铁离子，使用铁锅煮制山核桃干籽时，就能够自然的实现山核桃干籽果壳的上色，降低加工成本，省略额外的染色步骤。

在其中一个实施例中，所述第一预设温度的范围为95℃-100℃；所述第一预设时长的范围为20min-40min。

在其中一个实施例中，在步骤“对所述第一预制品进行降温以及表面干燥处理，得到第二预制品”中，所述第一预制品降温至10℃-35℃之间。

在其中一个实施例中，所述第二预设时长的范围为36h-48h，所述第二预设温度10℃-35℃；所述第一预设湿度为80％RH-90％RH。

在其中一个实施例中，在步骤“将所述第三预制品进行破壳加工，得到第四预制品”中，破壳加工的具体步骤包括：一次破壳，采用破壳设备挤压所述第三预制品，以使果壳破裂；二次破壳，采用离心裂壳设备，将果壳破裂的山核桃籽进行高速旋转，以使果壳破裂的山核桃籽碰撞分裂成瓣状颗粒；三次破壳，采用转笼式破壳分离设备，旋转摩擦瓣状颗粒，以分离瓣状颗粒的果壳和果仁，得到果壳、果仁、果壳和果仁未分离的瓣状颗粒、未分瓣的山核桃干籽混合的第四预制品。

可以理解的是，经过多次破壳、裂壳以及筛选过程，实现山核桃的自动剥壳，大幅度提高剥壳效率，并且能够确保食品卫生安全。

在其中一个实施例中，筛出所述第四预制品中未分瓣的山核桃籽，对未分瓣的山核桃籽重复进行步骤“二次破壳”和步骤“三次破壳”。

可以理解的是，经过多次破壳过程，大幅度的提高果壳和果仁的分离率，提高果仁产量。

在其中一个实施例中，在步骤“筛除所述第四预制品中碎果仁和果壳，得到第五预制品”中，包括以下步骤：采用筛分设备筛除所述第四预制品中碎果仁和碎果壳。

可以理解的是，经过筛选过程去除碎果仁和碎果壳，提高果仁预制品的品质，以及在后续进行色选过程时避免碎果仁和碎果壳遮挡色选机的相机或光源而影响色选精准度。

在其中一个实施例中，在步骤“筛除所述第四预制品中碎果仁和果壳，得到第五预制品”中，还包括以下步骤：采用风选设备，选除所述第四预制品中分离的果壳，得到所述第五预制品。

可以理解的是，通过风选，筛除大量的分离的果壳，以获得杂质较少的果仁，在进行色选时避免大量的果壳遮挡光源而影响色选的精确度，导致分离效率降低。

在其中一个实施例中，还包括以下步骤：对所述第六预制品进行人工筛选/分离，以剔除第六预制品中的果仁和果壳未分离的颗粒，得到果仁成品。

可以理解的是，最后经过人工剔除少量的杂质、果壳以及壳仁未分离的颗粒，确保得到纯净无杂的高品质的果仁成品。

上述技术方案相比于现有技术的有益效果是:

本发明通过高温煮制进行复水处理，高温导致山核桃干籽内部的果仁的细胞膜和细胞壁被破坏，从而在将第二预制品进行静置的过程中，有利于果仁均匀的吸收水分，使果仁韧性增强，避免在后续的破壳和筛选步骤中果仁碎裂，大幅减小碎仁率，提高果仁产量以及品质；并且，在煮制过程中完成对果壳的上色处理，增强果壳与果仁的色差，有利于后续进行果壳和果仁的色选分离，增加壳仁分离的精度；进一步，通过该方法，实现山核桃籽的自动破壳、壳仁分离以及筛选，提高剥壳效率，确保果仁的食品卫生安全，以获得高品质的山核桃仁成品。

附图说明

图1为本发明的山核桃自动剥壳的方法的流程图；

图2为本发明的山核桃自动剥壳的方法中对第三预制品进行破壳加工的流程图；

图3为本发明的山核桃自动剥壳的方法中使用的加工系统的示意图。

标号说明：

1、破壳设备；2、离心裂壳设备；3、转笼式破壳分离设备；4、筛分设备；5、风选设备；6、色选机；7、挑选台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明提供一种山核桃自动剥壳的方法，包括以下步骤：

S1，提供待处理的山核桃干籽，所述山核桃干籽包括果壳和果仁，果壳指的是山核桃籽的外壳以及位于外壳内部的隔膜，果仁位于果壳以及隔膜之间；将所述山核桃干籽置于第一预设温度的溶液中且煮制第一预设时长，并对在煮制过程中对山核桃干籽的表面进行上色处理，以得到第一预制品；

S2，对所述第一预制品进行降温以及表面干燥处理，得到第二预制品；

S3，将所述第二预制品置于第一预设湿度和第二预设温度的环境中，并静置第二预设时长，以使所述第二预制品内的果仁吸取水分，得到第三预制品；

S4，将所述第三预制品进行破壳加工，得到第四预制品；

S5，筛除所述第四预制品中碎果仁和果壳，得到第五预制品；

S6，色选第五预制品，以将第五预制品中的果壳、果仁、果壳和果仁未分离的颗粒以及坏果仁选除，得到第六预制品。

需说明的是，步骤S4、S5、S6可以重复执行，例如在完成步骤S4后，还可以将第四预制品中未分瓣的山核桃籽挑选出来，将未分瓣的山核桃籽再次执行步骤S4，以提高果壳与果仁的分离效果，或者将第四预制品进行多次的步骤S5，尽可能的筛除碎果仁、外壳、隔膜，以提高色选的精确度。

传统的山核桃剥壳技术主要借鉴纸皮核桃的剥壳技术，通常直接将山核桃干籽进行剥壳加工，导致山核桃产生的碎仁较多，且由于山核桃的外壳硬度高于纸皮核桃的外壳硬度，采用纸皮核桃的剥壳技术对山核桃进行剥壳，导致山核桃的果壳与果仁分离效果较差，生产效率较低，远不能满足市场需求。

本发明提供的山核桃自动剥壳的方法，在剥壳前对山核桃籽进行预处理，通过高温煮制山核桃干籽，使水分充分浸入山核桃干籽内，且高温煮制使得山核桃干籽内部的果仁的细胞膜和细胞壁被破坏，从而山核桃干籽能够快速的吸收水分，提高山核桃干籽复水过程的效率，且山核桃干籽进行复水处理有利于提高果仁的韧性，从而在后续剥壳过程中大幅度的降低碎仁率；同时，在煮制过程中完成对果壳的上色处理，增强果壳与果仁的色差，有利于后续进行果壳和果仁的色选分离，增加壳仁分离的精度，提高果仁成品的质量；并且，通过对进行预处理后的山核桃籽进行系列的破壳、裂壳、筛选、分离以及色选的过程，实现山核桃的自动剥壳，大幅提高剥壳效率以及提高果仁成品的品质。

具体地，在步骤S1中，首先将用于煮制山核桃干籽的溶液与铁离子前驱体混合，以得到含有铁离子的上色溶液；进而将山核桃干籽置于上色溶液内煮制，由于山核桃籽的果壳内存在鞣酸类物质，鞣酸类物质与铁离子能够产生化学反应生成黑色物质，从而在上色溶液内煮制山核桃干籽，实现山核桃籽果壳表面的上色，增强果壳与果仁的色差，有利于后续进行果壳和果仁的色选分离，增加壳仁分离的精度；进一步地，通过铁离子与果壳内的鞣酸类物质产生化学反应进行上色的方法，是为一种环保健康的上色方法，更加契合用户对健康的追求和理念。当然，在其他实施例中，溶液内还可以添加其他的物质，例如色素等。

其中，溶液为自来水或者其他溶液，此处不做限制。

优选的，铁离子前驱体为铁锅，铁锅在加热溶液时能够析出铁离子，使用铁锅煮制山核桃干籽时，就能够自然的实现山核桃籽果壳表面的上色，降低加工成本，省略额外的染色步骤。当然，在其他实施中，铁离子前驱体的具体形态结构不局限于以上所述，例如铁离子前驱体也可以是铁块或含铁离子的溶液。

具体地，在步骤S1中，第一预设温度的范围为95℃-100℃；第一预设时长的范围为20min-40min，待山核桃籽果壳的外表面完全均匀的变黑，完成煮制过程，得到第一预制品。

请继续参阅图1，在步骤S2中，对第一预制品进行降温以及表面干燥处理；若第一预制品长期处于高温高湿的环境下，易加速山核桃的氧化劣变过程，且容易促使微生物滋生，导致第一预制品变质，从而需尽快将煮制后的第一预制品冷却并控干山核桃果壳表面的水分，得到第二预制品。其中，可以通过将第一预制品摊开冷却或通过冷却风机对第一预制品进行风冷处理。

优选的，在步骤S2中，将第一预制品快速降温有利于减缓山核桃的氧化劣变的速度，其中，将第一预制品降温至10℃-35℃之间，无需额外进行人工降温至更低的温度，降低成本。

具体地，在步骤S3中，将第二预制品置于第一预设湿度和第二预设温度的环境中，并静置第二预设时长。其中,第二预设时长的范围为36h-48h，第二预设温度10℃-35℃；第一预设湿度为相对湿度80％-90％之间；由于煮制后山核桃的果壳中蕴含的水分多比果仁中蕴含的水分含量多，经过在水汽充足的环境中静置36h-48h，使得空气中以及果壳内的水分缓慢的被果仁吸取，使得每颗山核桃内的果仁均能充分吸取水份，换言之，山核桃在水汽充足的环境中静置使得果仁复水充分，得到第三预制品，第三预制品的果仁吸水后韧性以及弹性增强，从而在后续进行破壳以及筛选过程中，减小果仁破碎，大幅度降低碎仁率，有效解决现有技术中碎仁率较高的难题，大幅提高产量。

优选的，在步骤S3中，第一预设湿度和第二预设温度的环境指的是常温时麻袋或蛇皮袋内的环境，麻袋或蛇皮袋透气性优良，便于山核桃透气，防止山核桃在静置过程中发热，并且，将第二预制品收纳于麻袋或蛇皮袋内，能够防止山核桃内的水分蒸发过快，从山核桃内溢出的水汽于麻袋或蛇皮袋内汇聚，自然形成相对湿度为80％RH-90％RH的环境，确保山核桃静置的环境内水分充足，使水分能够均匀渗透果仁。其中麻袋或蛇皮袋极易获得，有利于降低成本，当然在其他实施例中，也可以在一个密闭的容器或空间内，通过温度调节设备以及湿度调节设备调节出适宜山核桃静置复水的环境。

请参阅图1-3，在步骤S4中，破壳加工的具体步骤包括：

S41：一次破壳，采用破壳设备1挤压第三预制品，以使山核桃的果壳破裂；其中，破壳设备1可采用申请人申请的，专利申请号为CN202010246579.5，专利名称为“山核桃裂壳的加工方法及加工系统”中的裂壳设备进行破壳，通过气动裂壳锤反复的向山核桃籽施加压力，从而使得山核桃籽的外壳产生裂纹或破裂分瓣，当然在其他实施例中，也可以采用其他类型的破壳设备；

S42：二次破壳，采用离心裂壳设备2，将果壳破裂的山核桃籽置于离心裂壳设备的旋转筒内进行高速旋转，在离心力的作用下，果壳破裂的山核桃籽与坚硬的筒壁发生碰撞摩擦，使得山核桃籽分裂成瓣状颗粒，在此过程中，部分果壳、隔膜与果仁实现分离；

S43：三次破壳，采用转笼式破壳分离设备3，旋转摩擦瓣状颗粒，瓣状颗粒的果壳和果仁通过摩擦等作用进一步分离，得到果壳、果仁、果壳和果仁未分离的瓣状颗粒、未分瓣的山核桃籽混合的第四预制品。

优选的，请参阅图3，转笼式破壳分离设备3包括转笼和传送带，传送带设置与转笼的下方，将瓣状颗粒置于转笼内旋转，瓣状颗粒的外壳、隔膜受到摩擦而与果仁分离，分离后的果仁以及脱落外壳、隔膜和部分尺寸较小的瓣状颗粒从转笼的笼孔掉落至传送带，由传送带传送到筛分设备4中进行步骤S5的作业，其中，掉落到传送带上的混合物为第四预制品；而部分尺寸较大的瓣状颗粒以及未分裂成瓣状的山核桃籽由转笼出口传送至离心裂壳设备2内和/或破壳设备1内再次重复进行破壳加工，使山核桃充分破壳，提高果壳和果仁的分离率。在步骤S4中，通过破壳设备1、离心裂壳设备2、转笼式破壳分离设备的配合，实现山核桃自动化破壳和剥壳，相比与现有技术，大幅度的提高剥壳的效率，并且，进一步的通过重复的破壳加工，提高果壳和果仁的分离率。

请继续参阅,2、3，步骤S5包括步骤S51，步骤S51为：采用筛分设备4筛除第四预制品内的碎果仁和碎外壳、碎隔膜。以免在后续的风选过程中碎果仁和碎外壳、碎隔膜受风飞扬，影响加工现场的清洁卫生。其中，筛分设备4可选用振动筛或其他的筛分设备4，此处不做限制。

进一步地，参阅图2，步骤S5中还包括步骤S52，步骤S52为：采用风选设备，选除第四预制品中脱落的果壳，得到第五预制品。具体的，将在步骤S51中筛除碎果仁、碎外壳以及碎隔膜后得到的混合物传送至风选设备中，利用果壳和果仁的密度和重量的差异，通过风力吹除大部分外壳和隔膜，从而得到第五预制品，可以理解的是，第五预制品包括果仁、少量果壳、少量的壳仁未分离的瓣状颗粒。

参阅图1，步骤S6，色选第五预制品，以将第五预制品中的果壳、果仁、果壳和果仁未分离的颗粒以及坏果仁选除，得到第六预制品。色选机的工作原理是被选物从顶部的料斗进入机器内部，通过喂料振动器的振动，被选物料沿倾斜的溜槽通道下滑，下落进入分选室内的观察区，并从光学镜头和光源之间穿过。在光源的作用下，经过观察区的物料反射光线，光学镜头接收到物料反射的光线，控制系统根据光学镜头接收的光的强弱及颜色变化信息，控制系统产生输出信号驱动电磁阀喷嘴工作吹出异色颗粒至接料斗的废料腔内，而好的被选物继续下落至接料斗的预制品腔内。由于在步骤S1中对山核桃籽进行上色处理，果壳表面与果仁存在明显色差，从而第五预制品经过观察区，喷嘴将带有黑色的果壳以及壳仁未分离的颗粒剔除，同时也将异色的坏果仁和杂质剔除，余下的品质优良的果仁继续下落至预制品腔内，得到第六预制品。

值得注意的是，由于多个果仁以及果壳和壳仁未分离的瓣状颗粒同时通过观察区，通过一次色选可能无法完全剔除第六预制品中的果壳和瓣状颗粒；从而在步骤S6中，可反复多次进行色选，以获得纯净的果仁。

进一步地，山核桃自动剥壳的方法还包括以下步骤：步骤S7，对第六预制品进行人工筛选/分离，以剔除，得到果仁成品。色选机主要色选与果仁颜色差异较大的颗粒，通过步骤S6后，仍然存在极少量的与果仁颜色相近的果壳、杂质、以及壳仁未分离的颗粒，进一步的通过人工筛选/分离，完全的剔除第六预制品中的壳仁未分离的颗粒、果壳以及杂质，以得到高品质的果仁成品。具体地，色选机的预制品腔的出口位于挑选台7上方，第六预制品传送至挑选台7上，便于人工在挑选台上作业

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。