基于自動(dòng)化的速凍薺菜餡加工工藝

袁春新 ，吳海燕

（1.南通市農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)，江蘇南通 226000；2.江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇如皋 226541；3.南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇南通 226000）

薺菜的速凍加工工藝一般包括原料選擇、去泥、去雜、清洗、漂燙殺青、冷卻、脫水、裝模、速凍、金屬檢測(cè)、冷藏等環(huán)節(jié)[1]。該工藝的缺點(diǎn)是機(jī)械化、自動(dòng)化程度低，清洗去雜憑借人工，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低下，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，加工成本高。因此，圍繞上述問題開展了針對(duì)性研究，形成基于自動(dòng)化的速凍薺菜餡加工新工藝。

1 工藝流程

原料選擇→振動(dòng)送料→初步去雜→二次去雜→氣泡清洗→漂燙殺青→冷卻清洗→動(dòng)力脫水→產(chǎn)品裝模→低溫速凍→金屬檢測(cè)→切斷粉碎→包裝冷藏。

加工過程中，采用果蔬速凍加工節(jié)水工藝以達(dá)到節(jié)水效果[1]。

2 工藝特點(diǎn)

2.1 增強(qiáng)自動(dòng)化程度

與原工藝相比，除混雜在薺菜中的雜草、枯葉外，整個(gè)去雜和清洗都應(yīng)用了機(jī)械處理，速凍加工的自動(dòng)化程度得到較大幅度的提升，勞動(dòng)強(qiáng)度也獲得較大幅度的降低。

2.2 減少勞動(dòng)力使用

根據(jù)加工檢測(cè)，需要使用勞動(dòng)力的環(huán)節(jié)主要有進(jìn)料口、去雜、清洗、切斷粉碎、稱量裝盆、裝箱、搬運(yùn)等。一般情況下每加工1 t 合格薺菜產(chǎn)品，去雜環(huán)節(jié)新工藝應(yīng)用了相應(yīng)的機(jī)械，所需人工只有老工藝3 個(gè)的50%，即1.5 個(gè)；清洗環(huán)節(jié)人工節(jié)省更多，比原工藝節(jié)省140%，少用工3.5 個(gè)；切斷粉碎環(huán)節(jié)新工藝所用人工僅僅是老工藝的1/5，少用工4.0 個(gè)；進(jìn)料口老工藝完全采用人工去雜和清洗，不需用工，新工藝需要0.2 個(gè)人工；稱量裝盆、裝箱、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)的用工與老工藝一樣，沒有差別。因此，新工藝與老工藝相比，少用工8.8 個(gè)，以每個(gè)工人每天工作8 h，取酬100.00 元計(jì)，可節(jié)省勞動(dòng)力成本880 元。

新工藝減少的勞動(dòng)力使用數(shù)量和節(jié)省的勞動(dòng)力成本見表1。

表1 新工藝減少的勞動(dòng)力使用數(shù)量和節(jié)省的勞動(dòng)力成本

2.3 提升產(chǎn)品合格率

薺菜速凍加工生產(chǎn)線自動(dòng)化程度的提高，減少了由于人工操作帶來(lái)的偏差，與原工藝相比產(chǎn)品合格率有了較大幅度的提升，從92.6%提高到98.1%，合格產(chǎn)品增加5.5%，以2019 年6 500.00 元/ t 銷售價(jià)格計(jì)，增收357.5 元。

新工藝與老工藝產(chǎn)品合格率對(duì)比見圖1。

圖1 新工藝與老工藝產(chǎn)品合格率對(duì)比

2.4 節(jié)約利用水資源

在薺菜速凍加工新工藝中，水資源的利用形成了2 次循環(huán)。第1 次是燙漂工序前，將0 ℃左右的低溫水用于預(yù)冷和燙漂，排放的廢水經(jīng)處理后恢復(fù)為水質(zhì)達(dá)標(biāo)的0 ℃左右的低溫水；第2 次是燙漂后的預(yù)冷工序到動(dòng)力脫水工序之間，將0 ℃左右的低溫水用于冷卻，使冷卻水回流用于預(yù)冷，排放后以同樣經(jīng)處理恢復(fù)為水質(zhì)達(dá)標(biāo)的0 ℃左右的低溫水。第1 次水循環(huán)始于預(yù)冷工序，止于燙漂工序，與產(chǎn)品流向一致；第2 次水循環(huán)始于冷卻工序，止于動(dòng)力脫水工序，與產(chǎn)品流向相反。2 次循環(huán)采用管道連接相鄰的二道用水裝置，水呈連續(xù)流動(dòng)的形式。如此，每加工1 t 合格薺菜產(chǎn)品的用水量從28 t 下降至18 t，節(jié)省水資源41 元。

2.5 提高原料利用率

新工藝采用嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān)，應(yīng)用新裝備嚴(yán)把去雜和清洗關(guān)，減少人為誤差操作等措施提高了凍加工成品率。新工藝的加工成品率為72.6%，比老工藝的63.5%提高9.1%，每加工1 t 合格薺菜產(chǎn)品少用原料0.198 t。以一般加工企業(yè)“訂單”中3 000 元/ t的原料價(jià)格計(jì)，節(jié)省原料成本594.00 元。

每加工1 t 合格薺菜產(chǎn)品所用原料比較見表2。

2.6 清洗貫穿全過程

表2 每加工1 t 合格薺菜產(chǎn)品所用原料比較

薺菜屬特色葉菜，與其他葉菜一樣，清洗是一道較難把控的工序，也是影響產(chǎn)品最終質(zhì)量的重要一環(huán)。新工藝將清洗貫穿于速凍加工的全過程，從原料選擇、振動(dòng)送料到去雜直接清除泥塊，再到中間連續(xù)3～5 道氣泡清洗，最后在漂燙殺青、冷卻清洗、動(dòng)力脫水進(jìn)行3 次再清洗，可確保徹底清除薺菜原料中的泥沙，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3 關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1 原料選擇

選擇色澤嫩綠新鮮，未抽薹，無(wú)病斑，無(wú)老葉、黃葉、雜草或其他枯葉的薺菜作為速凍加工原料。

3.2 振動(dòng)送料

首先，須將混雜在薺菜中的泥塊除掉，方法是經(jīng)入料漏斗后的薺菜進(jìn)入振動(dòng)篩，振動(dòng)抖落泥塊；其次，初步去除泥塊的薺菜經(jīng)振動(dòng)篩的輸出口送入第一傳送網(wǎng)帶。入料漏斗布置在振動(dòng)篩的前端，呈傾斜狀的振動(dòng)篩在工作時(shí)處于振動(dòng)狀態(tài)，混雜在薺菜中的泥塊在其振動(dòng)下移過程中脫落。

3.3 初步去雜

振動(dòng)篩的后端設(shè)置篩選去雜機(jī)[2]，篩選去雜機(jī)旋轉(zhuǎn)工作，薺菜隨著篩選去雜機(jī)旋轉(zhuǎn)而滾動(dòng)前行。篩選去雜機(jī)工作時(shí)的轉(zhuǎn)速為500～1 000 r/min。

3.4 二次去雜

工人對(duì)摻雜在薺菜中的雜草或枯葉，在網(wǎng)孔傳送帶傳送初步去雜后的薺菜過程中進(jìn)行清除。

3.5 氣泡清洗

設(shè)置氣泡渦輪泥沙自動(dòng)清洗組，工作時(shí)對(duì)薺菜進(jìn)行多道氣浮拍打清洗，進(jìn)一步去除其中的泥沙。氣泡清洗過程分3 道，第一道浸洗，拍打清洗漂浮在水面前行的薺菜，時(shí)間5～8 min；第二道用高壓水沖洗，時(shí)間4～6 min；第三道采用風(fēng)機(jī)在水中產(chǎn)生氣泡，薺菜在氣泡作用下實(shí)現(xiàn)上下翻滾，同時(shí)配合浸洗，時(shí)間2～3 min。

3.6 漂燙殺青

生產(chǎn)線設(shè)置帶式漂燙機(jī)，薺菜在70 s 左右[3]必須通過帶式漂燙機(jī)，內(nèi)部溫度控制在98 ℃。

3.7 冷卻清洗

帶式漂燙機(jī)后端設(shè)置冷卻裝置，對(duì)完成漂燙的薺菜進(jìn)行噴淋冷卻。得到初步降溫的薺菜隨0 ℃的水流在冷卻水槽中將溫度降至8 ℃左右。

3.8 動(dòng)力脫水

薺菜的位置在輸送帶傳送過程中被逐步抬高，通過重力作用落至振動(dòng)脫水篩進(jìn)行振動(dòng)脫水，薺菜含水量70%～80%。

3.9 產(chǎn)品裝模

根據(jù)客戶需求，模具盤中裝入一定質(zhì)量的薺菜。

3.10 低溫速凍

應(yīng)用傳送帶將裝有一定質(zhì)量薺菜的模具盤送入速凍機(jī)中，運(yùn)行時(shí)間5～7 min，速凍溫度-30～-35 ℃。目的是將薺菜產(chǎn)品中心溫度迅速下降到-18 ℃。

3.11 金屬檢測(cè)

用金屬檢測(cè)儀檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在金屬物，如有則剔除。

3.12 切斷粉碎

從模具盤中取出薺菜，粉碎切割裝置[4]粉碎速凍薺菜，長(zhǎng)度≤1 mm。

3.13 包裝冷藏

在0～4 ℃環(huán)境下，裝袋包裝長(zhǎng)度≤1 mm 的薺菜餡，包裝質(zhì)量分500，1 000，5 000 g 3 種規(guī)格；然后再放至食品周轉(zhuǎn)箱，送入冷藏庫(kù)存放，冷藏溫度-18 ℃。