核桃機械深加工工藝關鍵技術研究

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摘要：介紹了核桃的機械深加工工藝及關鍵技術，并列舉一些常見的核桃產品深加工工藝技術，比如核桃油的壓榨法、浸出法、超臨界流體萃取法、核桃油精煉技術及防氧化技術等提取方法，核桃粉的關鍵技術，核桃飲料的生產加工工藝流程等核桃仁衍生物的加工工藝，同時分析了核桃青皮與核桃殼的深加工工藝與關鍵技術，最后提出其他核桃制品的加工思路，為核桃深加工提供技術參考。

關鍵詞：核桃；機械深加工；加工工藝

核桃是胡桃科胡桃屬植物，是深受人們喜愛的堅果類食品之一。核桃仁是核桃果實的主要應用部位，含有豐富的營養素，每百克含蛋白質15~20g，富有人體所需的鈣、磷、鐵等多種微量元素和礦物質，可以制成多種多樣的食品和保健品。核桃仁經過特殊工藝可以制成營養成分高的核桃油、核桃粉及核桃飲料，在生產過程中產生的核桃青皮和核桃殼也在醫藥、化工等方面具有潛在應用價值。

1核桃仁的深加工工藝與技術

1.1核桃油

近年來，植物油越來越受到人們的青睞，其中核桃油作為一種珍貴的營養油，很多國家已經將其作為高檔食用保健油。核桃油中含有多種對人體有益的元素，如黃酮、維生素E和鐵等，并且其亞麻酸含量高于其他常見的植物油。目前，核桃油的機械加工有很多種方法，主要有壓榨法、浸出法、超臨界流體萃取法、精煉技術和防氧化技術等，其中壓榨法運用的較為廣泛。1.1.1壓榨法。壓榨法是利用機械壓榨原理將核桃中的油脂擠出，常用的壓榨法有螺旋榨油機壓榨和液壓榨油機壓榨，根據核桃在壓榨前是否進行熱處理分為熱榨和冷榨兩種類型。運用液壓榨油機壓榨的方法對核桃進行壓榨是在低于65℃的條件下進行的，不僅可以保留核桃油中完整的營養成分，還可以使油餅中的蛋白質不發生變質。但是氣味較差，且勞動強度變大，生產效率相對較低，無法實現產業化的生產[1]。螺旋榨油機壓榨法對核桃進行加工時，在螺旋葉片的旋轉推動下不斷將核桃推入螺旋榨油機的壓榨區域內，由于螺旋的轉動使內部形成壓力不斷擠壓核桃，螺旋桿的同向運動將擠壓出的油通過縫隙流出，剩余的核桃殘渣繼續進行擠壓，最終形成油餅從榨油機的出餅端排出，擠壓出的油通過過濾網收集到容器中。由于壓榨過程中溫度若較低，會使核桃的油脂粘稠度變大，從而導致流動性差引起出油困難的現象，且榨油機運轉易出現問題。因此在螺旋榨油機壓榨過程中，在壓榨機內部需要保持適當的溫度，使得核桃保持必要的可塑性且降低油脂的粘稠度，提高油餅的出油率，減少物料的浪費。采用螺旋榨油機的壓榨方法雖然可以使壓榨過程規?；a，但由于壓榨過程壓榨機內部的溫度過高，容易使核桃油餅中的蛋白質發生變質，微量元素流失，導致生產出的核桃油缺少應有的營養成分。壓榨法生產核桃油的加工工藝流程為：核桃仁→預處理→壓榨→毛油→精煉提取→成品核桃油。1.1.2浸出法。浸出法是利用油脂能夠和有機溶劑相互溶解的性質，將核桃油料破碎壓成胚片或者膨化后，用常用的正己烷等有機溶劑將核桃油料中的油脂萃取溶解出來的一種方法。這種方法生產效率較高，適用于工廠大批量的生產，但容易引起蛋白質的變性，且得出的毛油普遍含有磷脂、游離脂肪酸及農藥殘留物，不能直接食用，必須通過一系列的精煉工序后才能夠得到可供人們食用的核桃油。丁烷和丙烷浸出法則是一種較為溫和的制油工藝，其成油的品質較好，且脫脂蛋白利用率高，適用于規范化地進行核桃油的生產。預榨－浸出法是將壓榨法與浸出法結合在一起的一種方法，即首先在壓榨過程中榨出一部分的油，再用溶劑進行浸出，使油料中的油脂能夠充分的溶出。這種方法將壓榨法和浸出法的優點充分結合在一起，已經被廣泛應用于現代的制油工藝中。浸出法生產核桃油的加工工藝流程為：核桃仁→預處理→溶劑提取→脫除溶劑→毛油→精煉提取→成品核桃油。1.1.3超臨界流體萃取法。超臨界流體萃取法是利用超臨界流體作為溶劑，一般運用CO2為超臨界流體，從固體或液體中萃取出某種有效組分，并進行分離的一種方法。運用超臨界流體萃取法具有物料不會發生相變、節約能源、生產流程簡單、萃取效率高且產出油質量好、無環境污染等優點，克服了壓榨法產油率低，制作工藝繁瑣且成品質量不理想等缺點。但也有其局限性，超臨界流體萃取設備屬于高壓設備，投資成本較高，目前只處于實驗室研究階段，大規模的生產使用仍然有限。在運用超臨界流體萃取法萃取核桃油的過程中，提取率可達到93％，生產出來的核桃油質量澄清透明、色澤淡黃，并且無溶劑殘留，不需要進行下一步的精煉提取，就可以獲得可以食用的核桃油。超臨界流體萃取核桃油的加工工藝流程為：核桃仁→除雜→清洗→烘干→粉碎→過篩→稱量→裝料→萃取→減壓分離→成品核桃油。1.1.4核桃油精煉技術。核桃油精煉技術是采用物理和化學的方法去除毛油中的雜質，使產出的毛油可以提煉出可食用的核桃油，一般有脫膠、真空干燥、脫色、脫臭、脫酸等流程。脫膠是利用物理和化學相結合的方法去除毛油中的磷脂成分，其中磷脂具有易溶于水、難溶于油的性質，因此采用水化脫膠的方法，使膠質先與水結合，再利用油脂與水的密度不同的特點，將膠質去除，從而提煉出可食用的核桃油。真空干燥是為了除去核桃油中的水分，運用真空干燥的方法，可以避免高溫對核桃油中營養成分的破壞。脫色的目的是除去核桃毛油中的色素，可以采用活性炭吸附的方法。脫臭主要是除去毛油中非甘油三酸酯的成分，比如酮類、醛類、烴類等物質，是利用甘油三酸酯與揮發性臭味物質揮發度的差異，讓水蒸氣通過有臭味組分的毛油，從而產生汽－液表面接觸，水蒸氣最終被揮發的臭味組分所飽和，按照其分壓的比例排除，最終達到給毛油脫臭的目的。脫酸是指除去毛油中游離的脂肪酸，運用物理的手段是在一定的溫度下采用真空蒸餾的方法，使游離脂肪酸從毛油中揮發出來；運用化學的手段是在毛油中加入適當的堿，運用酸堿中和的原理，使游離脂肪酸與堿發生反應，從而將游離脂肪酸分離出來。核桃油精煉加工工藝流程為：核桃仁原料→脫殼→破碎→加熱→壓榨→核桃毛油→粗濾→脫膠→脫酸→脫色→真空干燥→精濾→抗氧化→灌裝→成品核桃油。1.1.5核桃油防氧化技術。由于核桃油中的不飽和脂肪酸含量較高，因此在生產加工以及后期貯藏的過程中容易出現酸敗現象，產生過氧化物，進而降解成揮發性混合物，并伴隨著難聞的氣味，因此在生產過程中提高核桃油的防氧化性十分重要。在現代的生產過程中，一般加入一些常用的抗氧化劑，如特丁基對苯二酚、維生素E和C等。此外，還可以采用一些排出氧氣、冷藏貯存、加入茶多酚及不透明包裝等能夠一定程度上防氧化的技術措施[2]。

1.2核桃粉

在核桃仁榨油后產生的油餅中，存在大量的蛋白質和微量元素，對人體具有很高的營養價值，符合核桃產業發展的迫切需求，具有非常好的發展前景。1.2.1關鍵技術。核桃粉的生產技術一般分為噴霧干燥法和超微粉碎法兩種。噴霧干燥法是目前最主要采用的加工方法之一，運用這種方法生產出的核桃粉顆粒蓬松多孔，流動性好、溶解性好，在沖調時能夠快速溶解不易結塊分層。超微粉碎法生產核桃粉的加工工藝較為簡化，能夠節省一定的投資成本，并且運用這種方法加工的核桃粉表面吸附能力強，具有更好的分散性和溶解性，更易于人們消化和吸收。這兩種加工方法相比，超微粉碎法能夠降低生產成本，較噴霧干燥法更有應用前景。1.2.2產品。風味速溶核桃粉：核桃仁→冷榨→油餅→粉碎→調配（乳化劑、穩定劑、表面活性劑、調味劑）→磨漿→過濾→均質→噴霧干燥→集粉→包裝→風味速溶核桃粉成品。微膠囊速溶核桃粉：核桃仁→冷榨→油餅→粉碎→過篩→調配（乳化劑、穩定劑、水）→磨漿→過濾→均質→微膠囊包裝→噴霧干燥→集粉→包裝→微膠囊速溶核桃粉成品。核桃油餅蛋白提取：冷榨核桃油餅→粉碎→烘干→過篩→浸泡→調節酸堿度（加入堿性溶液使產品呈堿性）→超聲波處理，攪拌60min→4000轉/min，離心20min→去油層和下層沉淀→過濾→調節酸堿度（加入1mol/L的鹽酸溶液），攪拌→4000轉/min，離心20min→水洗沉淀層至呈中性→冷凍干燥→核桃蛋白成品。

1.3核桃飲料

隨著人們對健康飲食的日益關注，植物蛋白飲料在市場上的需求越來越高。其中，以核桃為原材料的蛋白飲料因富含豐富的蛋白質和微量元素，且易于吸收和消化，被嬰幼兒、青少年和中老年人廣泛飲用。然而，核桃仁表面有一層褐色的外皮，具有苦澀的口感，會影響到飲料的口感和味道，并且由于核桃飲料具有豐富的蛋白質，在貯藏期間容易出現沉淀、分層等現象，影響到產品的質量。因此，在加工過程中的去皮、磨漿、調配等環節尤為重要[3]。1.3.1生產加工工藝流程。核桃仁→預處理→去皮脫澀→磨漿→調配→均質→滅菌→罐裝密封→冷卻→檢驗→核桃飲料成品。1.3.2操作要點。原材料選擇及預處理。首先選擇新鮮、果實飽滿、無病蟲害、無腐爛變質的核桃果仁，用流水洗去雜質、浮皮；第一，去皮脫澀。用1％的氫氧化鈉和0.3％的脫皮劑調配成混合脫皮溶液放置于夾層鍋中，提高溫度至90℃左右，放入核桃仁。3~5min之后取出，用流水沖洗去皮；第二，磨漿。將已經去皮脫澀的核桃仁按照1：10的比例加入60~70℃的熱水中，用機器進行粗研磨，研磨完成后進行初步過篩取出渣滓，再用膠體磨細磨2次以上，過篩得到核桃漿液；第三，調配、脫氣。加入一定的食品添加劑使核桃飲料具有一定的風味，并且更利于保藏。將白砂糖、乳化劑和穩定劑用70~90℃的熱水充分溶解后，邊攪拌邊均勻加入。運用真空脫氣機進行脫氣；第四，均質。將混合溶液放入均質機進行均質；第五，滅菌、罐裝密封。將混合溶液進行高溫滅菌，再在85℃的溫度下進行無菌罐裝，最后進行密封；第六，冷卻、檢驗。在罐裝后進行冷卻至40℃左右，進行抽樣檢驗，檢驗合格后方可裝箱。

2核桃青皮的深加工工藝與技術

2.1核桃青皮脫除

2.1.1物理特性。核桃青皮為肉質果皮，當核桃果實未成熟時，其青皮會與果實緊密粘合在一起，難以去除；當核桃果實成熟后，青皮會出現一些裂紋，也不會再與內部的果實粘合，易于去除。理想去除青皮的效果是使核桃受到一定機械外力的作用，產生裂紋脫除，而保持核桃殼完整不破裂[4]。2.1.2脫皮裝置。在核桃青皮的脫皮裝置中，刮削式機械裝置最為常見，根據刮削部件運動方式的不同分為滾筒式刮削與鏈板式刮削。另外，還有兩種核桃的脫皮裝置如切割式裝置、擠壓式裝置等。

2.2單寧提取工藝流程

核桃青皮→45℃風干→粉碎過篩→干粉貯存→溫水浸泡→離心→真空抽濾→減壓濃縮→真空干燥→單寧粗品→純化→包裝→成品。

2.3黃酮提取工藝流程

核桃青皮→45℃風干→粉碎過篩→70％乙醇回流提取→真空抽濾→合并濾液→減壓濃縮→粗提取液→柱層析純化分離→包裝→成品。

2.4胡桃醌提取工藝流程

核桃青皮→陰干→粉碎過篩→75％的乙醇溶液浸提→超聲波處理→減壓蒸餾→鹽析→真空干燥→粗品→純化→包裝→成品。

3核桃殼的深加工工藝與技術

3.1物理特性

由于目前我國對核桃產品的需求量越來越大，導致產出的核桃殼越來越多，且核桃殼的硬度較大，不易碎，因此處理起來比較麻煩，主要作為廢棄物和燃料使用，對環境污染較為嚴重。但是，核桃殼質地堅硬，結構緊密，含有大量的木質素和纖維素，可以加工成為活性炭。

3.2超微粉碎技術

對于核桃殼的加工是主要通過超微粉碎技術，在核桃破殼后，根據核桃殼顆粒的粒徑與分布差異，將粉碎過程分為粗破碎、細破碎、微粉碎和超微粉碎四種。在運用超微粉碎技術時，需要經過除雜、清洗、烘干等步驟。目前核桃殼破碎機主要有擠壓、撞擊兩種形式。

4其他核桃制品深加工思路

除了以上的核桃油、核桃粉、核桃飲料以及核桃青皮、核桃殼等深加工產品外，核桃深加工產品還可以在醫藥、化工等方面進行應用。核桃木、核桃葉、核桃花等資源正在不斷更新開發出一系列的核桃加工產品，如核桃手工藝品、核桃糕點及甜品等，還可以作為粘合劑和填充劑使用，為人們的日常生活帶來便利[5]。

5結語

中國是世界上核桃起源中心之一，是世界上核桃生產第一大國，擁有最大的種植面積和產量，核桃深加工產物具有一定的營養、保健價值，通過對核桃產品機械深加工工藝和關鍵技術的調整，可以進一步改善生產過程中勞動力消耗大、生產效率低的問題，為人們提供更多具有核桃風味的食品，并且在更多行業中充分地發揮核桃產品自身的附加價值，將我國巨大的自然資源轉化為經濟優勢。

參考文獻

[1]連文香，席海亮，展靖華，等.青核桃脫皮技術及裝備發展研究[J].機械研究與應2021，34（4）：214-218.

[2]劉明政，李長河，曹成茂，等.核桃副產物加工關鍵技術與裝置研究現狀[J].中國農機化學報，2021，42（5）：55-74.

[3]王吉平，何鐵光，蘇利榮，等.核桃果皮中單寧、總黃酮和茶多酚的提取工藝研究[J].南方林業科學，2020，48（4）：30-33.

[4]李明娟，張雅媛，游向榮，等.核桃飲料加工工藝優化[J].保鮮與加工，2020，20（4）：158-164.

[5]劉燕.核桃綜合深加工的思路與技術評價[J].農業開發與裝備，2020，（6）：37-38.

作者：王海燕 單位：呂梁市農業農村局