基于TRIZ理論的水果去皮技術發展分析

陳亮 趙新軍

一、引言

隨著社會的發展，食品安全問題成為當今社會普遍關注的問題。水果含有豐富的維生素和氨基酸等人體必需的營養成分，是人類不可缺少的食物，但是水果的表面農藥殘留是威肋人類身體健康的重要因素之一，所以水果去皮技術是與老百姓日常生活密切相關的技術，應該被重視。本文基于TRIZ理論分析水果去皮技術的發展與演變，從而預測未來水果去皮技術的發展趨勢，這與人類的切身利益是息息相關的。

二、水果去皮技術的種類

（一）手工去皮

手工去皮是人們在日常生活中最常見的一種水果去皮方式，是指用特別的刀、刨等工具人工剝皮，去皮干凈、損失少，但勞動效率低。常用于柑桔、蘋果、梨、柿、枇杷、蘆筍、竹筍、瓜類等，如圖1所示。

（二）機械去皮

機械去皮是指利用機械方式完成水果的去皮。市場上現有一些種類的水果削皮機，有的水果削皮機適應性強，削刀能跟蹤水果外形，緊貼表面，可以適用于30多種水果，包括菠蘿，木瓜，相阡，哈密瓜，西瓜，柚子，橙子，柑，檸檬，獼猴桃，柿子，蘋果，梨子，芒果等。機械去皮目前在水果加工工廠，如罐頭廠等企業應用較廣泛。圖2是家用蘋果去皮機，圖3是工廠用的水果去皮機。

（三）堿液去皮

堿液去皮是目前世界發達國家通用的方法，主要是利用堿液的腐蝕性來使水果表面中膠層溶解，從而使果皮分離。堿液去皮常用氫氧化鈉，腐蝕性強且價廉，常在堿液中加入表面活性劑如2-乙基已基磺酸鈉，使堿液分布均勻以幫助去皮。水果淋堿去皮機廣泛應用于桃子、梨等水果的去皮。

（四）熱力去皮

水果經短時高溫處理后，表皮迅速升溫，果皮膨脹破裂，與內部果肉組織分離，然后迅速冷卻去皮，適合于成熟度高的桃、李、杏等。熱去皮的熱源主要有蒸汽和沸水。此法原料損失少，色澤好，風味好。

1.蒸汽去皮：蒸汽去皮是把水果置于密封容器，通入蒸汽，保持一定壓力，由于水果表皮受到蒸汽的熱作用而引起淀粉糊化，與果肉分離。同時果皮內部受熱穿透的果內薄層含有高溫水，汽壓下降時，這些水變成過熱蒸汽沖出，將包住果肉的皮沖破，然后用去皮機除去，例如杏的去皮。

2.沸水去皮：沸水去皮要求水果都是紅透、皮薄、大小均勻一致、成熟時可用手剝皮的品種，例如成熟的桃子，李子等。但此法不能完全除去水果未成熟黃綠色組織的皮，同時，沸水去皮要求原料比較嚴格，不適于大批量產品去皮的應用。

（五）火焰和紅外線去皮

此法是最近發展起來的新方法，效果較好。火焰去皮是利用高溫火焰直接燒焦水果表皮層，接著用水冷卻使表皮脫落。紅外線去皮是利用紅外線照射使水果表皮溫度迅速升高，隨即用冷水冷卻達到皮肉分離目的。前者采用燃燒氣爐，后者用紅外線裝置。目前這種方法主要應用在蘋果和梨等水果的去皮。

（六）凍結一一加熱去皮

凍結一—加熱去皮法是將水果在液態氮中浸泡一定時間，然后浸入熱水中解凍，以使果皮松馳。凍結一—加熱去皮法除了去皮損失低的優點外，果皮還可回收作其它用，用水量少，含色素最高，外層保留率高，色澤好，環境污染少。本方法目前主要用于葡萄脫皮除梗。

（七）酶法去皮

酶法去皮應用了果膠酶只分解果膠而不分解水果本身或果瓣周圍的膜狀物的原理。在果膠酶的作用下，果皮中的果膠水解，關鍵是要掌握酶的濃度及酶的最佳作用條件如溫度、時間、PH值等，是一種柑桔、袖子等水果剝皮新技術。

（八）真空去皮

將成熟的水果先行加熱，使其升溫后果皮與果肉容易分離，接著進入有一定真空度的真空室內，適當處理，使果皮下的液體迅速“沸騰”，皮與肉分離，然后破除真空，沖洗或攪動去皮。如桃子于96℃熱水中處理20-40秒，使果皮與果皮下層分離，接著在600-700毫米水銀柱真空屋里，采用適當技術處理，除去松散的皮，一般去皮效果較好。目前，真空去皮技術還不是十分成熟，主要應用在桃子和杏等水果去皮上。

三、基于TRIZ理論的水果去皮技術發展分析

TRIZ理論提出產品或技術的創新都有其規律性，其中的系統進化理論是由阿奇舒勒等在前蘇聯通過對世界專利的分析和研究，發現并確定了技術系統在結構上進化的趨勢，即技術系統進化模式，以及技術系統進化路線。水果去皮技術的發展也遵循著相應的進化模式和創新原理。縱觀歷史，水果去皮技術的創新發展主要依附于物理、生物等領域的發展。

從水果去皮的方法上來看，去皮技術的發展遵循了由宏觀系統向微觀系統進化的模式。從機械時代，到電氣時代，去皮技術由機械方法，如去皮刀、去皮機等，到了近現代，堿液等方法又取代了傳統的機械方法。技術方法從固態領域，進入液態領域；而后，人們研制出溫差法去皮，去皮技術由液態領域進去了氣態領域；去皮生物酶技術的發明使技術進入了生物領域；而技術尚未成熟，但仍在緊鑼密鼓地研究中的真空去皮技術更是將能量場應用到水果去皮中。整個水果去皮的發展歷程經歷了由宏觀系統向微觀系統進化的模式，如圖4所示。

理想度是TRIZ理論中的一個概念，用以衡量一個系統“好”的程度，是衡量一個系統是否成功的重要基礎。增加理想度就是要求系統的收益符合市場的需求，并同時降低成本，消除危害或其他問題。水果去皮技術的發展過程也是理想化水平提高的體現。正如人們現在所看到的水果去皮的新一代技術總是比上一代使用更加方便，去皮效率更高。最早的手工去皮使用普通的水果削皮刀、在刀具切削水果的過程中容易造成切削果皮厚薄不均，寬度不一，且難以操控的情況，而且大多數刀具是針對形狀規則的蘋果去皮、切塊（片），而不適用于梨等不規則水果類。后來出現的酶法去皮技術可以保持原有的天然色澤，大小基本保持不變，外形光滑，無凹陷，感官特性保持不變。水果去皮技術的發展就是理想度漸進提升的過程。

在TRIZ理論指引下，人們會努力沿著理想度不斷前進，直至系統達到完美，來滿足所有需求。TRIZ趨勢可以幫助人們持續優化系統，不斷提升產品的理想度。

四、水果去皮技術發展趨勢預測

水果的削皮技術的主要發展方向是在減少人類干預、資源的有效利用、提高去皮機的適應性等方面加以改善。

（一）減少人類的干預

TRIZ的進化趨勢揭示了系統在演變過程中要盡量減少人類的干預，水果去皮技術可以從超系統和系統層面減少人類的干預。

l.超系統層面一一減少水果表皮的農藥殘留

眾所周知，很多水果的果皮可食用，而且富有纖維素、維生素等人體必需物質。比如蘋果、梨，人們去除果皮的一個重要原因就是果皮上有農藥殘留，通過正常的清洗，很難將農藥徹底清除干凈，所以人們選擇將果皮削掉。隨著農業技術的發展，農藥會朝著可降解、對人體無害的方向發展，這時，可食用類果皮的去皮問題就自然的解決了，同時食品安全問題也會得到有效的解決。隨著國家的大力支持和科學技術的持續發展，農藥的殘留問題一定會得到有效的解決。

2.系統層面一一提高水果去皮機的自動化程度

隨著互聯網深入社會的各個行業，水果去皮機與網絡結合，提高去皮的自動化程度必是水果去皮技術的一個發展趨勢。借助網絡進行操控，可以提高去皮效率，減少工人數量，從而減少人類干預。

（二）有效利用廢棄資源

TRlZ理論鼓勵我們有效利用現有資源，果皮在整個水果加工廢棄物中占較大比重，所含營養成分、功能性成分也比較豐富。目前，我國水果加工企業對果皮的回收利用還不夠重視，丟棄的果皮造成環境污染，降低經濟效益，造成資源浪費。

現代科學研究證明，一些水果蔬菜皮中含有大量的藥用成分，例如香蕉皮中含有蕉皮素，可醫治由真菌和細菌感染所引起的皮膚瘙癢癥等。有些水果皮含有去污成分。例如鮮蘋果皮搗爛成泥，蘸在布條上擦拭浴缸、面盆、坐便器等，可使其光亮如初。水果皮中含有芳香類物質，可以用來提取芳香劑。例如袖子皮放在廚房的碗柜、冰箱里可除異臭味。

隨著科學技術的發展，在去皮機上安裝果皮收集裝置，將果皮進行深加工必然是一個發展趨勢，并將產生巨大的社會效益和經濟效益。

（三）適應性更強

TRIZ理論認為系統的理想度是在發展中不斷提升的，目前的去皮方法并不能適應大多數的水果，理想度還不是很高。例如堿液去皮只適應杏、李子等表皮比較薄比較軟的水果；真空去皮去皮效果好、設備簡單、制造和使用成本低，但是目前只適用于桃子等比較松軟的皮。隨著科學技術的發展，能加工多種水果適應性更強的去皮方式必是一個重要的研究方向。

五、結論

在今后的發展中，水果去皮技術會不斷地改進，操作會更加便捷，收益會更加提高。在未來的幾年里，真空去皮技術將會是人們的主要選擇，小型化、智能化是是未來水果去皮技術的發展趨勢。在國家的大力倡導下，這些理想程度較高的水果去皮技術，必將成為現實，成為人們的首選。

水果去皮技術的發展體現了諸多TRIZ原理的應用，其發展理念彰顯了人們對理想化技術的追求。如何更好的給水果去皮，這一與日常生活息息相關的話題，將始終是人們關注的焦點。

參考文獻

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