[发明专利]一种能量梯级利用的果蔬粉分质加工工艺与系统

说明书

本发明涉及一种能量梯级利用的果蔬粉分质加工工艺，属于果蔬粉加工技术领域。本发明具体是一种集合低温粉碎、冷冻浓缩、冷冻喷雾造粒、冷冻干燥与热风干燥相结合的果蔬粉分质加工工艺；同时将冷冻干燥冷凝器产生的热量与热风干燥所需热量通过热泵相连接，实现能量梯级利用。本发明通过结合喷雾冷冻造粒、常压流化床空气冷冻干燥技术和高效湿法超细破碎和节能冷冻浓缩技术进行联合研究，首次提出一种高品质果蔬粉分质加工新工艺，通过能量梯级利用节能30‑60％。

技术领域

本发明属于果蔬加工技术领域，具体涉及一种基于能量梯级利用的果蔬粉分质加工工艺与系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着我国国民经济持续高速发展，先进加工技术在高活性生物制品、高附加值食品、农副产品深加工中不断得到开发应用，越来越多的高生物活性、热敏性产品对粉体成品制备技术提出了更严格的要求，如婴儿辅食、老年功能性食品、天然食品添加剂等方面。近年来，真空冷冻干燥技术得到了迅猛发展，冷冻干燥能最大限度地保持产品的功能结构、成分和生物活性，但设备昂贵，运行费用高，而且在干燥解析过程中会产生局部超温而导致质量退化等缺点，限制了传统冷冻干燥的大规模推广应用，因此亟需对传统冷冻干燥技术进行改进，开发新型的冷冻干燥技术。

果蔬的冷冻加工是冷冻食品工业的四大类品种之一，处理后的果蔬原料采用快速冷冻的方式冻结，并在-20℃～-18℃的低温下保存待用，能够最大限度的保存果蔬原有风味和营养成分。随着果蔬加工的飞速发展，干燥作为果蔬加工中不可缺少的环节更将被人们所关注，其中，真空冷冻干燥是果蔬干制的主要的干燥手段，具有能够保持新鲜食品外观形状及原有的色、香、味及各种营养成分等诸多优点。但发明人认为，目前，真空冷冻干燥还存在无法连续生产、干燥时间长、设备投资大、能耗高以及产品品质不均匀等问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明为了克服目前真空冷冻干燥过程存在的缺陷，整合果蔬低温超细破碎预处理、冷冻浓缩技术、冷冻喷雾造粒、常压快速冷冻干燥关键技术，开展高品质果蔬粉分质加工工艺和能量梯级利用技术研究，提供了一种能量梯级利用的果蔬粉分质加工工艺。即通过前处理技术将水溶性组分与固形物分离，在低温下利用冷冻浓缩将水溶性组分中的大部分游离水分脱除，然后通过冷冻造粒在进行低温升华脱水制得高品质果蔬粉，而非热敏性固形物组分通过热力干燥完成脱水。

基于上述技术效果，本发明提供以下技术方案：

本发明主要提供一种能量梯级利用的果蔬粉分质加工工艺，所述加工工艺包括以下步骤：将果蔬原料低温破碎并过滤分别获取浆料及固形物，所述固形物通过热力干燥得到果蔬纤维，所述浆料通过冷冻干燥得到所述果蔬粉。

上述加工工艺采用全低温加工过程，采用果蔬低温破碎、固液分离、冷冻浓缩等预处理技术研究；冷冻干燥技术制粉，采用喷雾冷冻操作工艺，以及常压快速冷冻干燥技术，克服真空冷冻干燥耗能高并且无法持续工作的缺陷。另外，本发明还进行了加工过程能量梯级利用技术，回收利用低温加工过程冷凝器的热量作为热风干燥的部分热源。

以上一个或多个技术方案的有益效果是：

1、基于分质加工和能量分级利用的节能高品质果蔬粉加工工艺，依据果蔬中营养成分及热敏特性开展分质加工。采用全低温(低于或接近0℃)处理工艺，最大限度保存热敏性功能成分；通过热力干燥的方式，干燥分离后的非热敏性固形物。与常规的真空冷冻干燥相比，可在大幅降低加工能耗的同时，保障产品的品质。