|
一、选题的依据和意义（含国内外研究综述）
1.依据和意义：
花生，豆科植物，是全世界最重要的农作物之一。亚洲是花生的主要生产地区，占全球产量的60%。我国是花生产量大国，而花生又是我国的主要食用油料之一，也是传统的出口产品，在国际上也享有很高的声誉。花生加工时要先把壳剥去，而花生剥壳机是重要的加工机械之一。花生剥壳机的性能直接影响到加工出的花生仁的质量。因此研制出性能良好的花生剥壳机具有重要的价值和现实意义。
花生剥壳一般可分人工手剥和机器剥两种方法。前者剥壳质量较好，出仁率也较高，我国过去出口多采用此方法。随着现在花生仁相关产业的需求不断增加，花生人工脱壳这种方法工作效率太低，占用劳力过多，因而近年来多由手剥改用机剥。机剥的机械化程度虽高，但由于花生果的品种，性状，成熟程度，壳的厚度等特性不同，加之目前采用的几种剥壳机和剥壳工艺还有不足之处，因而花生机械剥壳普遍存在者花生仁破碎率高、出仁率低等问题，有待进一步研究改进。
花生脱壳机是通过高速旋转的机体，把花生外壳脱掉，而且保持花生完整的机器。花生剥壳的原理很多，因此产生了很多种不同的花生剥壳机械。花生剥壳部件是花生剥壳机的关键工作部件，剥壳部件的技术水平决定了机具作业中花生仁破碎率、花生果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标。在目前的生产销售中，花生仁破碎率是社会最为关心的主要指标。以前的花生剥壳机械，破碎率一般都大于8%，有时高达15%以上。加工出的花生仁，只能用来榨油，不能作种用，更达不到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥壳原理，研制新式剥壳部件，便成为花生剥壳机械的重要研究课题。
2．国内外研究综述：
目前市场上主要采用机械式花生脱壳设备，尤其是打击揉搓为主的旋转打板-固定凹板式花生脱壳设备使用最为广泛。
美国在花生脱壳机的研究方面起步较早，花生机械脱壳技术比较先进，脱壳作业已实现机械化、标准化，且配套体系健全。目前，美国花生设备生产商LMC(LewisM.Carter）公司的花生脱壳设备承担美国商用花生脱壳90%的市场份额，其研制的花生脱壳机效率高，可实现快速更换各种尺寸凹板筛，且脱壳滚简-凹板筛组配间距随时可调，以适应不同品种花生的脱壳作业。此外，20世纪80年代初美国的LIANG研制了一种脱壳机，它能够在对物料尺寸分级的同时对其进行破壳，并通过精确的变形控制来引导物料向一定的方向运动。美国的Patel又尝试着用激光来逐个切割果实，试验显示，用这种方法几乎能够达到100%的整仁率，但因其费用昂贵、效率低很难得以推广。
20世纪60年代以来，我国已有多种花生脱壳设备面世。在我国一些地区，使用最为广泛的脱壳设备为小型和带复脱的中型脱壳机，脱壳结构为旋转打板-固定凹板式，其功能单一、结构简单、价格便宜，使用较为广泛，工作时，花生由进料斗进入脱壳室，在滚筒和凹板筛的共同作用下被脱壳，花生壳在流向倾斜筛时，被风机吹向排杂口排出，花生仁落到倾斜鱼鳞振动筛上经初步清选后排出脱壳机；也有些花生脱壳机在旋转打杆上套有圆铁筒或胶皮管和采用自动喂料方式进行脱壳，以降低花生的破碎率和提高其剥净率，但还缺乏集成脱前自动分级和自动喂料功能的花生脱壳设备。还有一种磨盘式脱壳机，其关键脱壳部件由磨面上带有橡胶垫的上、下两磨盘组成，其生产率高，但因果仁破伤率也高，因此一般只在一部分榨油厂或南方鲜食花生加工作坊使用。能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机组在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。由于在花生脱壳机械研发上长期投入不足，我国机械化脱壳技术一直没有大的突破，脱壳部件的研制仍处于20世纪90年代初的技术水平，在改善脱壳性能，尤其是有效降低果仁破损等方面始终没有实质性突破。国内现有的花生脱壳机脱出的果仁存在较多的破皮和碎粒现象，果仁破伤率一般在5～8%，只能用于榨油、食品加工，难以满足种用花生和出口花生脱壳加工要求。
我国也开展了气爆式和超声波式脱壳等非机械式花生脱壳技术的研究。气爆式脱壳花生仁的破碎率小于1%，但其剥净率只有30%；超声波式脱壳装置结构简单，但生产率低。在其他带壳物料脱壳技术上，还有利用微波技术和气体射流冲击技术进行脱壳的新方法，可使物料简便、快速、高效地脱壳，且不破坏果仁的外形，但这两种方法会使果仁不同程度地熟化，不能用于种用。总体来说，国内现有的花生脱壳机还不成熟，到目前为止，还未解决花生机械化脱壳对花生仁损伤率偏高的问题，用于种子和长期贮存的花生仁至今还多采用手工剥壳。我国花生脱壳机械主要存在以下突出问题:脱壳后的果仁破伤率高、损失大；品种适应性差，自动化程度低；我国花生脱壳机生产厂家多，机型多，缺乏统一的标准，造成通用性、互换性差，难以形成规模化生产，不仅制约花生脱壳机械的快速发展，也给用户使用、维修和购置零部件等带来诸多不便。针对国内花生脱壳机械存在的问题，充分利用国内外已有研究基础，重点攻克脱壳过程中果仁破伤率高、剥净率低等技术难题，有效提升我国花生机械化脱壳技术水平，是当前发展我国花生产后加工业的重要任务。
|
