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昆山舒美-蔬菜清洗技术及设备研究进展

[导读]蔬菜富含人体所需的多种维生素、矿物质、膳食纤维和碳水化合物等, 是平衡膳食的重要组成部分。人均占有量超过500 kg, 位居世界第一。 随着人们生活水平提高, 市场对于无公害、有机蔬菜的需求日益强劲, 蔬菜采后加工处理技术迅猛发展, 因此研制智能、高效、节能蔬菜加工设备前景十分广阔

鲜切菜清洗设备主要采用气浴清洗和淹没射流清洗方式, 通过水流、气泡等与物料相互间的耦合作用力, 去除蔬菜表面杂质, 适用于叶类、根茎类、瓜果类等切制后尺寸较小的蔬菜清洗。此类清洗设备对物料清洗作用力比较柔和, 物料受损伤小, 蔬菜清洗后能有效延长保质期, 并且易实现连续化生产, 工作效率高。但蔬菜经切制后再清洗存在如下问题:土豆、莲藕等切制后清洗过程会产生大量淀粉、黏着物, 需要大量换水, 用水量大, 建议分级分槽清洗, 切制后先进行浸泡去除淀粉、黏着物, 再进行清洗;黄瓜、莴笋等切制后进行清洗过程, 细胞内会浸入很多水分, 且在后续离心脱水过程不易去除, 包装后会慢慢渗出, 严重影响蔬菜保质期;洋葱切制后进行清洗, 消毒液中一些物质会和洋葱发生化学反应, 导致洋葱失去原有味道, 影响食用时口感;叶类菜切制后清洗过程黏结在一起, 或黏结在传送带上。这两种清洗方法的作用机理比较复杂, 目前市场上鲜切蔬菜清洗设备种类众多, 但质量层次不齐, 因此研究影响此类设备清洗效果的关键因素及其交互作用具有重要的现实应用意义。气浴式清洗设备主要由清洗槽、风泵、喷气装置、机架等组成。

利用风泵将压缩的空气从清洗槽底部排出时会出现不同压力和大小的气泡, 气泡在清洗槽上升过程导致清洗液产生不同速度的流层, 相邻两流层间存在着摩擦力和和动量的交换, 造成物料随着清洗液扰动、涡流、翻滚;气泡在物料表面溃灭时产生巨大的瞬时压强和高速的微射流, 连续不断的气泡溃灭对物料表面产生很强的破坏和气蚀作用, 使蔬菜表面的杂质脱落。从有关文献得知此类设备清洗效果的影响因素主要为:气体的流量和压力、水槽内水位、清洗时间、以及喷气孔的分布、孔直径、孔数量、喷嘴方向等, 后续进行气浴式清洗设备研究过程可重点对上述因素进行试验研究[22,23,24,25,26]。吴玉发等研究表明喷气的流量和压力对清洗效果起关键作用, 气泡在水中上升破裂过程导致清洗水充分溅起时清洗效果最好。陈育辉研究发现水气浴清洗两个关键问题:清洗时间和生产率并不是完全对立的, 通过试验寻找蔬菜清洗干净的时间临界点, 在保证蔬菜清洗干净前提下提高生产率;选择喷气的流量和压力时要考虑清洗槽内的水量, 以确保气泡在水中充分爆破。赵长滨等设计的爆气扰水式清洗机, 两组气孔各分两排、每排4个、直径2 mm、喷嘴喷射角82°, 通过电磁阀控制两组有规律的气孔工作, 工作方式新颖, 且气泡分布均匀有规律;通过试验得到一组最佳工作参数:清洗槽内水位范围为600~1000 mm, 气体压力在0.7 MPa左右及流量15 m3/h左右的组合条件下, 能有效避免蔬菜在清洗槽内出现稳态和死区, 清洗效果理想。

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