способ очистки плодов от кожуры

изобретение относится к пищевой отрасли, а именно, к способам, которые используются для очистки плодов от кожуры.

к процессу очистки плодов, например, овощных культур таких как картофель, морковь, свекла или фруктов таких как яблоко, груша, слива и т. п., особенно когда очистка носит массовый характер, предъявляются многочисленные требования:

- процесс должен быть высокопродуктивным;

- количество отходов при очистке должно быть минимальным;

- поверхность плодов после очистки не должна иметь мест, которые необходимо дочищать;

- очищенная с плодов кожура должна быть тонкой, несмотря на сложную конфигурацию поверхности плода, на которой могут быть углубления и выпуклости ;

- при очистке плодов необходимо обеспечить удаление глазков и поврежденных мест;

- процесс очистки не должен потреблять много энергии;

- процесс должен быть универсальным, пригодным для очистки разных по своим свойствам плодов, а также давать возможность использования процесса и при массовой промышленной переработке плодов, и при очистке плодов в небольших количествах для личных нужд;

- форма и состояние плодов после очистки должны быть максимально приближенными к их первоначальной форме и состоянию (например, плоды при очистке не должны быть деформированы, размяты или подвержены какому-то термическому влиянию).

несмотря на большое количество известных на сегодняшний день разнообразных по принципу работы способов очистки плодов, ни один из них не способен удовлетворять всем вышеуказанным требованиям. каждый из известных способов решает только отдельные локальные требования и не может быть применен для комплексного решения проблемы.

к наиболее известным способам очистки плодов от кожуры следует отнести способ механической очистки с помощью разнообразных ножей, терок, рифленых дисков или барабанов (например, патент CA2542588 или авторское свидетельство SU74337). характерными недостатками подобных технических решений является сложность и громоздкость конструкций для воплощения способа, а также то, что

значительная часть продукта (до 15-20 процентов его первичного веса) вместе со снятой кожурой отделяется как отходы.

также хорошо известен способ паро-термической очистки плодов (авторские свидетельства SU449709 и SU441917), согласно которым плоды сначала погружают в горячее, а потом в холодное вещество или направляют из сопел с большой скоростью на плоды струи пара. кроме того, что паро-термический способ требует значительных затрат энергии, существенным недостатком такого способа очистки является изменение состояния плодов, то есть на плодах, которые прошли паро-термическую очистку, как минимум верхний шар плодов переходит из сырого состояния в вареное, что существенно ограничивает дальнейшее использование продукта. например, картофель, у которого сердцевина сырая, а верхний шар вареный, уже не пригоден для приготовления картофельных чипсов.

многочисленные попытки решить проблему качественной и экономичной очистки плодов породили появление даже таких нетрадиционных способов очистки, как: очистка с помощью нанесения на поверхность плодов клейкого слоя (авторское свидетельство SU1316647); очистка с помощью замораживания (авторское свидетельство SU929046); очистка с помощью вибрации (авторское свидетельство SU333927); очистка с помощью резонансных колебаний (авторское свидетельство SU1547805).

но вышеупомянутые нетрадиционные процессы очистки плодов не нашли своего использования на практике из-за сложности, неэкономичности и недостаточной эффективности очистки.

ближайшим аналогом принят патент RU2017447; MпK-5 A47J27/08, A47J17/14 «уcтpoйcтвo для очистки овощей воздействием переменного дaвлeния».

по патенту RU2017447 очистка плодов осуществляется следующим образом. в сосуд закладывают плоды, предназначенные для очистки от кожуры, заполняют сосуд доверху водой и герметически закрывают. сосуд оборудован клапаном давления, установленным в небольшом погруженном в сосуд гибком, герметичном, заполненным водой сильфоне, объем которого при повышении в полости сильфона температуры и давления стремится увеличиться. в полости сильфона установлены два электрода, к которым подведено электрическое питание. при подаче на электроды электрического тока, вода в сильфоне закипает, но из-за того, что сильфон окружает несжимаемая, поскольку является жидкостью, вода, в герметически закрытом сосуде объем сильфона

не может увеличиться. вследствие этого давление в герметическом сосуде повышается и передается на заложенные в сосуд с водой плоды. когда давление в сосуде достигает значения, на которое отрегулирована пружина клапана, клапан открывается, пар стравливается, и давление в сосуде уменьшается, при этом уменьшается давление также и на заложенные в сосуд плоды. из-за того, что после снижения давления в сосуде давление под кожурой плода некоторое время превышает давление в сосуде, кожура плода лопается, и потом ее отделяют от плода струей воды.

недостатком ближайшего аналога является неудовлетворительная очистка плодов от кожуры, которая нуждается в следующей доочистке плодов под струей воды. еще одним недостатком прототипа является необходимость подведения электрического питания на электроды сильфона, погруженного в работающий под давлением сосуд с водой, где находятся плоды. это достаточно опасно, поэтому в описании прототипа отмечено, что и сосуд, и корпус клапана необходимо изготавливать из электроизоляционного материала. воплощение такого процесса является технически сложной и дорогостоящей задачей; именно по отмеченным причинам разработанный еще в 1994 году прототип не нашел практического применения.

задачей изобретения является создание способа очистки плодов от кожуры, который бы решал комплекс сложных и в то же время достаточно противоречивых требований, а именно: высокое качество очистки и минимальные отходы; легкость отделения кожуры без предыдущей термической обработки поверхности плода; производительность и экономичность процесса; возможность применения процесса в больших хозяйствах и в домашних условиях.

решение поставленной задачи осуществляется следующим образом.

в сосуд, который герметически закрывается и способен работать при повышенном в нем давлении, закладывают предназначенные для очистки плоды, например, картофель или яблоки. сосуд герметически закрывают, и с помощью, например, компрессора или из магистрали сжатого воздуха поднимают в сосуде давление до технологически нужного значения; выдерживают определенное время плоды под давлением, после чего давление в сосуде резко сбрасывают. плоды очищены. остается только открыть сосуд, вынуть из него очищенные от кожуры плоды и промыть их в чистой воде.

качественная и надежная очистка плодов происходит благодаря тому, что воздух, или какая-либо другая газовая среда, которая в сжатом состоянии находится в сосуде с плодами, во-первых, значительно легче, чем жидкость в прототипе проникает

под кожуру плода, а во-вторых, благодаря тому, что когда после выдержки плодов под давлением, давление в сосуде с плодами резко сбрасывают, сжатый воздух, который проник в верхние слои под кожуру плода, взрывообразно расширяется и, срывая кожуру из плода, вырывается в атмосферу. при этом плод очищается не только от кожуры, но и от глазков и повреждений, которые могут быть на поверхности плода.

значение давления в сосуде и время выдерживания плодов под давлением зависит от вида и состояния плода. например, для плотных плодов, таких как корнеплоды (морковь, картофель, свекла) значения давления и время их выдерживания под давлением будут выше, чем для фруктов, например, яблока или груши, а для таких фруктов как, например, абрикос, персик, слива - они будут соответственно ниже, чем для груши или яблока.

практическое осуществление способа очистки плодов от кожуры может быть осуществлено, например, с помощью устройства, схематически показанного на фигуре чертежа.

компрессор (1) через впускной клапан (2) закачивает в сосуд (3), в котором находятся предназначенные для очистки от кожуры плоды, сжатый воздух. сосуд (3) герметически закрыт крышкой (4), оборудованной клапаном (5) для резкого сброса давления и предохранительным клапаном (6). когда давление в сосуде с плодами достигнет технологически заданного, компрессор автоматически отключается и плоды в сосуде находятся под заданным давлением технологически определенное время. после этого через клапан (5) давление в сосуде резко сбрасывают, открывают крышку (4), и вынимают очищенные от кожуры плоды.

фигура чертежа фиг. 1 - схематический пример практического осуществления способа

цифрами на фигуре чертежа обозначены:

1 - компрессор;

2 - впускной клапан;

3 - сосуд;

4 - крышка;

5 - клапан для резкого сбрасывания давления;

6 - предохранительный клапан.

экспериментальное испытание предложенного способа очистки плодов от кожуры показало производительность, экономичность и высокую эффективность очистки разнообразных по виду и плотности плодов, несомненное преимущество предлагаемого способа над известными.