一种土豆泥的自动化生产方法与流程

本发明涉及食品加工领域，具体地说是一种土豆泥的自动化生产方法。

背景技术：

自2015年中国启动土豆主粮化战略以来，把土豆加工成馒头、面条、米粉等主食，推进土豆成为稻米、小麦、玉米外的又一种主粮，行业内对于土豆的研究成为热门课题，其中对于土豆泥的加工更是成为行业研究的热点。土豆泥的常规生产工艺为：挑选—清洗—脱皮—预处理—熟化—制泥—罐装—预冷—速冻—包装后制得含水量为80-85%的土豆泥产品，该常规加工方法的自动化程度较低，其中阻碍实现自动化生产的难题在于预处理工序和包装工序。

因为土豆一般采用柠檬酸或者柠檬酸与异抗坏血酸纳结合的方式进行预处理的护色，该方式导致护色效果较差，脱皮后必须马上将土豆放入预处理液中，且护色时间很短，一般超过30分钟就会开始发黑变色，给后序的自动化生产带来很大的麻烦，如果不解决护色时间过短的问题，则不能延续土豆的自动化生产流程。其次，常规方法生产的土豆泥因为含水量过高、产品存在稳定性和可塑性不好等缺点，导致灌装后的产品存在严重的回生、分层、结块、析水等问题，无法实现商品化，不能对面向千家万户的小包装进行灌装，只能生产工业用的大桶装。因此，只有解决土豆泥的回生、分层、结块、析水等问题，灌装不同规格的产品时才能都呈现较好的组织状态，真正的实现通过自动化控制生产不同规格的产品。因为单一规格的大桶装不利于实现土豆主粮化，毕竟走进千家万户被认可后才能称为主粮。目前，研发一种能够实现自动化生产且能明显改善土豆泥的可塑性、稳定性的特征已经势在必行，也是土豆主食化的必然要求。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种土豆泥的自动化生产方法，该方法能够实现自动化生产且能够明显改善土豆泥的可塑性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现。

一种土豆泥的自动化生产方法，其特征在于，加工过程如下：

一、挑选、清洗：

选择淀粉含量高，块茎干重物14-25%为标准的土豆，去除土豆发芽、发绿部分和病变、腐烂部分，以确保土豆原料制品茄素含量不超过0.02%；将选取的土豆放入清洗专用池中，采用鼓泡翻滚原理将表面清洗干净，去除皮与砂石等杂质。

二、去皮、切块：

挑选清洗后的土豆经过提升机进入去皮切块专用设备，通过并线机筛选大小，同一个直径范围的土豆进入相同的通道，削皮后切成厚度不超过2厘米的土豆块。

三、土豆预处理：

切块后的土豆通过链条进入预处理池的底部链条中，预处理池中预处理液体预先配置好；预处理过程温度控制为常温，时间为30分钟以上，最多不超过4小时；

所述的预处理液为水和百香果原汁混合液，其中水和百香果原汁的配置比例为100:3-9。

四、熟化、打浆：

预处理后的土豆块经过提升机装入蒸箱的蒸盘中，蒸盘通过自行蒸盘架车经导轨置入蒸汽箱蒸煮20-45分钟，进行熟化；然后将自行蒸盘架车经导轨推入打浆工序，蒸盘通过抓手进入链道，将熟化后的土豆块导入打浆机中，打浆。

五、预改性：

（5.1）将步骤四中打成浆的土豆泥倒入有搅拌和加热功能的容器中，加热至40-45摄氏度；

（5.2）选取土豆泥份量2.5-5%的改性辅助剂，改性辅助剂预先用鲜牛奶溶解，改性辅助剂与鲜牛奶的溶解比例为100:50-80；

（5.3）将溶解后的改性辅助剂加入步骤（5.1）中的容器内，搅拌均匀，保持40-45摄氏度的温度，1-2小时完成预改性；

所述改性辅助剂的制备方法如下：

选取由青色开始转褐色的面包果为原料，取面包果的皮，切皮时根据面包果的大小使得切皮的厚度有稍许差别，常规厚度在0.5-1.5厘米左右，不能包含太多果肉，以里面只有一薄层果肉为标准，果肉的厚度不超过1厘米；将制备好的面包果皮浸泡在鲜牛奶中，以鲜牛奶刚好浸没面包果皮为准，浸泡18-24小时后捞起；将浸泡后的面包果皮干燥至水分含量为5-7%，然后采用粉碎机粉碎成60-100目的粉状，即为改性辅助剂。

本步骤所述的鲜牛奶是市售的纯牛奶，不添加任何其他物质。

六、浓缩脱水：

（6.1）预冷：将步骤五中预改性后的半成品在10-15摄氏度的环境中预冷至中心温度为20-25摄氏度，静置3-5小时；

（6.2）浓缩脱水改性：将预冷后的半成品加入双效真空浓缩锅中，浓缩温度为50摄氏度，真空度为0.8mpa，浓缩时间为150-180分钟，即完成浓缩脱水改性过程，得到含水量为20-30%的土豆泥。

七、灌装、预冷、速冻成品：

将步骤六中制备的土豆泥通过管道输送进入灌装机进行无菌灌装，灌装后进入5-18摄氏度的预冷库中预冷，预冷至中心温度为30摄氏度左右，然后转入速冻设备中速冻（速冻温度要求：零下40到零下60℃），速冻的成品中心冷冻温度达到零下18摄氏度，即为成品。

所述的无菌灌装规格可以是大包装也可以是小包装；成品最终保存在零下18摄氏度的冷冻库中。

进一步地，步骤三中所述的百香果原汁是新鲜的百香果经过榨汁、澄清、过滤等常规果汁加工工艺得到的不含有任何颗粒的百香果原汁。

进一步地，步骤五中所述的干燥可以采用微波、真空冷冻、热风干燥技术中的一种。

本发明所述的自动化生产方法是基于解决预处理和终产品组织结构这两个关键的技术难题，就可以利用现有的组合控制思路，对所有的工序采用管道、链道连接，采用比较成熟的rfid自动化控制技术，采用plc控制系统实现全程自动化控制。因此本发明的关键在于提供了一种系统的生产方法，使得预处理后的土豆能够解决护色时间过短的问题，同时完成浓缩脱水改性过程，得到含水量为20-30%的土豆泥，改善了土豆泥的稳定性和可塑性，解决了土豆泥的回生、分层、结块、析水等问题，最终实现土豆泥的自动化生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提出了一种全新的土豆泥浓缩脱水工艺，且该工艺能在常温10-50摄氏度范围内实现，无需低温冷冻或超过60摄氏度的高温环境，成功的实现了土豆泥的物理改性浓缩脱水，很好地保留了土豆泥中的营养成分。通过该方法能够将土豆泥的水分由80-85%降至20-30%，脱水效果明显，有利于土豆泥的贮存、运输及后续产业化生产。

2、独创性地发明了一种改性辅助剂，通过对面包果皮的处理，形成了一种对土豆泥具有柔性变性功能的改性辅助剂，使用该改性辅助剂能够达到改变土豆泥中组织结构铰链特性、柔化土豆泥颗粒感、提高土豆泥稳定性的目的，从而实现采用较低的温度（50摄氏度以下）也能将土豆泥脱水至20-30%含水量，相比于常规的脱水方法取得了突破性的技术进步。且该改性辅助剂具有较高的蛋白质含量，能够解决土豆泥蛋白质含量低的缺点，提升土豆泥的营养价值。

3、浓缩后的土豆泥因为内部结晶层的改变和组织结构的变化，消除了土豆原有的腥味，保留了土豆的清香味，且改性辅助剂风味与土豆清香味高度融合，不会引入其他杂味。

4、独创性地提出了一种预处理的方法，通过百香果原汁处理后，土豆不变黑、不氧化，且预处理工序初步改变了土豆表层的组织结构，结晶空间有局部变化，便于后续改性工序的开展。经过对比，如果不进行本发明的预处理工序，终产品复原性有明显的减弱，复水比降低0.8，且复原后的组织结构稳定性较差，有轻微的析水现象。

5、本发明方法可生产不同规格的土豆泥产品，解决了土豆泥严重的分层、结块、析水问题，灌装不同规格的产品均能呈现较好的组织状态，真正的实现了通过自动化控制生产出不同规格的产品。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式阐述本发明的加工过程。

实施例：

一种土豆泥的自动化生产方法如下：

一、挑选、清洗：

选择淀粉含量高，块茎干重物25%为标准的土豆，去除土豆发芽、发绿部分和病变、腐烂部分，以确保土豆原料制品茄素含量不超过0.02%；将选取的土豆放入清洗专用池中，采用鼓泡翻滚原理将表面清洗干净，去除皮与砂石等杂质。

二、去皮、切块：

挑选清洗后的土豆经过提升机进入去皮切块专用设备，通过并线机筛选大小，同一个直径范围的土豆进入相同的通道，削皮后切成厚度为2厘米的土豆块。

三、土豆预处理：

将水和百香果原汁按照100:8的配置比例，制备预处理液，所述的百香果原汁是采用新鲜的百香果经过榨汁、澄清、过滤等常规果汁加工工艺得到的不含有任何颗粒的百香果原汁。

将配置好的预处理液放入预处理池，切块后的土豆通过链条进入预处理池的底部链条中，预处理过程的温度控制为常温，时间为50分钟。

四、熟化、打浆：

预处理后的土豆块经过提升机装入蒸箱的蒸盘中，蒸盘通过自行蒸盘架车经导轨置入蒸汽箱蒸煮45分钟，进行熟化；然后将自行蒸盘架车经导轨推入打浆工序，蒸盘通过抓手进入链道，将熟化后的土豆块导入打浆机中，打浆。

五、预改性：

首先制备改性辅助剂：选取由青色开始转褐色的面包果为原料，取面包果的皮，切皮时根据面包果的大小使得切皮的厚度有稍许差别，常规厚度在0.5-1.5厘米左右，不能包含太多果肉，以里面只有一薄层果肉为标准，果肉的厚度不超过1厘米；将制备好的面包果皮浸泡在市售的纯牛奶中，以纯牛奶刚好浸没面包果皮，浸泡22小时后捞起；将浸泡后的面包果皮采用微波的方式干燥至水分含量为7%，然后采用粉碎机粉碎成90目的粉状，即得改性辅助剂。

将上述改性辅助剂用鲜牛奶溶解，改性辅助剂与鲜牛奶的加入比例为100:60。

（5.1）将步骤四中打成浆的土豆泥倒入有搅拌和加热功能的容器中，加热至40摄氏度；

（5.2）选取土豆泥份量4%的改性辅助剂，改性辅助剂预先用鲜牛奶溶解，改性辅助剂与鲜牛奶的溶解比例为100:60；

（5.3）将溶解后的改性辅助剂加入步骤（5.1）中的容器内，搅拌均匀，保持40摄氏度的温度，2小时完成预改性。

六、浓缩脱水：

（6.1）预冷：将步骤五中预改性后的半成品在15摄氏度的环境中预冷至中心温度为25摄氏度，静置5小时；

（6.2）浓缩脱水改性：将预冷后的半成品加入双效真空浓缩锅中，浓缩温度为50摄氏度，真空度为0.8mpa，浓缩时间为180分钟，即完成浓缩脱水改性过程，得到含水量为25%的土豆泥。

七、灌装、预冷、速冻成品：

将步骤六中制备的土豆泥通过管道输送进入灌装机进行无菌灌装，灌装后进入10摄氏度的预冷库中预冷，预冷至中心温度为30摄氏度，然后转入速冻设备中速冻（速冻温度要求：零下40到零下60℃），速冻的成品中心冷冻温度达到零下18摄氏度，即为成品。

所述的无菌灌装规格可以是大包装也可以是小包装；成品最终保存在零下18摄氏度的冷冻库中。

以上记载的仅为本发明的优选实施例，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

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