食品機(jī)械與設(shè)備 課件 第5章 脫殼與脫皮機(jī)械與設(shè)備

第五章脫殼與脫皮機(jī)械與設(shè)備

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在農(nóng)產(chǎn)品和食品加工中，有許多谷物(如稻谷、小麥等)、雜糧(如玉米、高梁、粟、燕麥和大麥等)、油料(大豆、油菜籽和花生果等)以及板栗、核桃、土豆、番茄等必須進(jìn)行脫殼或脫皮。由于這些未經(jīng)加工的農(nóng)產(chǎn)品，品種繁多，籽粒形狀、大小、構(gòu)造、化學(xué)成分、物理特性和結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)各不相同，即使是同一品種，又因生長(zhǎng)條件的不同，其加工性質(zhì)也有很大差異。3第一節(jié)礱谷機(jī)一、結(jié)構(gòu)

(一)礱谷機(jī)的用途脫去稻谷穎殼的機(jī)械稱為礱谷機(jī)，它主要用于除去稻谷的穎殼，也有用于大豆脫皮或花生脫紅衣。

(二)礱谷機(jī)的分類，根據(jù)礱谷機(jī)脫殼原理和工作構(gòu)件的特點(diǎn)，目前主要有3種：膠輥礱谷機(jī)、砂盤(pán)礱谷機(jī)和離心礱谷機(jī)(圖6—1)。4

主要工作部件：一對(duì)在鑄鐵圓筒上粘結(jié)或套裝膠層的水平橡膠輥筒或塑料輥筒。

工作原理：稻谷經(jīng)淌板在膠輥全長(zhǎng)上均勻地喂入兩輥之間，等徑輥筒以不同的線速逆向回轉(zhuǎn)，通過(guò)壓砣的壓力使通過(guò)輥間的稻谷受到擠壓和搓撕。稻谷脫殼后，進(jìn)入谷殼分離裝置，再經(jīng)吸風(fēng)口以4～5米／秒的風(fēng)速吸除稻殼。

優(yōu)點(diǎn)：膠輥礱谷機(jī)的脫殼率高，糙米表面光滑，碎米少。

缺點(diǎn)：在氣溫高時(shí)膠輥損耗快，糙米爆腰較多，生產(chǎn)成本較高。（三）膠輥礱谷機(jī)5

二、膠輥礱谷機(jī)的脫殼原理

(一)脫殼原理與脫殼過(guò)程分析

(1)脫殼原理脫殼是靠一對(duì)相向旋轉(zhuǎn)而速度不同的橡膠輥筒實(shí)現(xiàn)的。兩輥簡(jiǎn)之間的間隙，稱為軋距，它比谷粒的厚度小。當(dāng)谷粒呈縱向單層(無(wú)重疊)進(jìn)入軋距時(shí)，受到膠輥的擠壓，由于兩個(gè)膠輥的線速度不同，稻谷兩側(cè)還受到相反方向的摩擦力F。膠輥的擠壓和摩擦對(duì)谷粒形成搓撕作用，將谷粒兩側(cè)的谷殼朝相反方向撕裂，從而達(dá)到脫殼的目的。

(2)入軋條件谷粒與膠輥表面開(kāi)始接觸的兩個(gè)觸點(diǎn)稱為入軋點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的角稱為入軋角。谷粒離開(kāi)膠輥時(shí)的兩個(gè)接觸點(diǎn)稱為終軋點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的角稱為終軋角，若把稻谷看成對(duì)稱的幾何體，則兩輥的入軋角和終軋角相等。6(3)脫殼過(guò)程7(二)線速、線速差、線速和

(1)線速度膠輥的線速度與礱谷機(jī)的產(chǎn)量有密切關(guān)系，當(dāng)其他條件不變的情況下，線速度增大，流量加大，即提高產(chǎn)量。尤其快輥線速度對(duì)碧谷機(jī)的產(chǎn)量、脫殼率和膠耗等影響較大。線速度過(guò)大，膠輥簡(jiǎn)的不平衡會(huì)引起劇烈機(jī)械振動(dòng)，從而糙碎增加，膠輥磨損不均勻。線速度過(guò)低，產(chǎn)量低，膠耗也會(huì)增加。因此若谷機(jī)的快輥線速度為15—17m／s，侵輥線速度為13—14m／s。

(2)線速度差快、慢輥的線速度差是稻谷膠著機(jī)搓撕脫殼的先決條件。在一定范圍內(nèi)，增大線速度差，會(huì)提高脫殼率。但過(guò)高會(huì)產(chǎn)生糙碎率增多，膠輥磨耗增大。線速度差也不能過(guò)小。線速度差一般為2．0一3．2m／s。

(3)線速度和在下軋區(qū)，糙米離開(kāi)快慢輥面時(shí)，其速度介于快慢輥線速度之間，一般認(rèn)為是二者線速度和的1／2。由此可見(jiàn)，提高線速度和，便可提高碧谷機(jī)產(chǎn)量。線速度和過(guò)高會(huì)帶來(lái)機(jī)械劇烈振動(dòng)，線速度和一般以30m／s左右為宜。8塊狀果蔬原料去皮機(jī)

去皮機(jī)一般可分為兩大類，一類是用作塊狀根莖類原料去皮，另一類是用于果蔬的去皮。由于各類去皮機(jī)的差異甚大，僅介紹擦皮機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。胡蘿卜、馬鈴薯等塊根類原料，常使用擦皮機(jī)去皮。但這種原料去皮后，其表面不太光滑，只能用在去皮后進(jìn)行切片或制醬的罐頭中，不適用于整只蔬菜罐頭的制造。9

一、去皮原理

(一)機(jī)械去皮

(1)機(jī)械切削去皮采用鋒利的刀片削除表面皮層。去皮速度快，但不完全，果肉損失較多，一般還需要手工輔助修正，難以實(shí)現(xiàn)完全機(jī)械加工。適用于果大、皮薄、肉質(zhì)較硬的果蔬，如蘋(píng)果、梨、柿子等。常采用的為旋皮機(jī)，即將水果插在旋軸上，利用刃口彎曲的刀在旋軸旋轉(zhuǎn)時(shí)像車床一樣將果皮車去。

(2)機(jī)械磨削去皮利用覆有磨料的工作面磨除表面皮層。速度高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，所得碎皮細(xì)小，易于清理，去皮后的果蔬表面較粗糙，適于質(zhì)地堅(jiān)硬、皮薄、外形整齊的果蔬，如胡蘿卜、番茄等。

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一、去皮原理

(3)機(jī)械摩擦去皮利用摩擦因數(shù)高、接觸面積大的工作部件而產(chǎn)生摩擦作用使表皮發(fā)生撕裂破壞而去除。所得產(chǎn)品質(zhì)量好，碎皮尺寸大，去皮死角少，但作用強(qiáng)度差，適用于果大、皮薄、皮下組織松散的果蔬。一般需要對(duì)果蔬進(jìn)行必要的預(yù)處理來(lái)弱化皮下組織。常見(jiàn)的是采用橡膠板作為機(jī)械摩擦去皮構(gòu)件。

(二)化學(xué)去皮化學(xué)去皮又稱堿液去皮，即將果蔬在一定溫度的堿液中腐蝕處理適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，取出后，立即用清水沖洗或搓擦，洗去堿液并可格外皮脫去。適用于桃、李、杏、梨、蘋(píng)果等去皮和桶瓣脫囊衣。11

一、去皮原理

蒸汽去皮用沸水或蒸汽處理片刻提高溫度，再用堿液處理，或先用堿液處理，然后再高溫處理。12二、去皮機(jī)(一)離心擦皮機(jī)如圖6—17所示，它具有鑄鐵機(jī)座1和內(nèi)表面粗糙的脫皮圓筒5，轉(zhuǎn)動(dòng)軸3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)4旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)表面為波紋狀。在鑄鐵機(jī)座1上的電動(dòng)機(jī)10通過(guò)大齒輪2及小齒輪9帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。物料從進(jìn)料斗6進(jìn)入機(jī)內(nèi)。當(dāng)物料落到旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)波紋狀表面上時(shí)，因離心力作用而被拋向四周，并與筒壁的粗糙內(nèi)表面摩擦，從而達(dá)到去皮的目的。水通過(guò)噴嘴7送入圓筒內(nèi)部，擦下的皮用水從排污口沖走。已去好皮的物料，利用本身的離心力作用，從出料口定時(shí)排出。在進(jìn)料和出料時(shí)，電動(dòng)機(jī)都在運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在卸料前，必須停止注水，以免艙口打開(kāi)后水從艙口濺出。13(二)干法去皮機(jī)

水果經(jīng)堿液處理后其表面松軟，用干法去皮機(jī)去皮，以減少用水量。產(chǎn)生以果皮為主的半固體廢料，便于干燥作為燃料，避免污染。

干法去皮機(jī)工作過(guò)程如下，堿液處理后的果蔬從進(jìn)料口4進(jìn)入，物料因自重而向下移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中由于旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)的搓擦作用而把皮去掉。物料把圓盤(pán)膠皮壓彎，形成接觸面，因圓盤(pán)轉(zhuǎn)速比物料下移速度快，它們之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和搓擦作用，結(jié)果在不損傷果肉的情況下把皮去掉。

14（三）堿液去皮機(jī)

堿液去皮機(jī)的構(gòu)造如圖6—19所示，它由回轉(zhuǎn)式鏈帶輸送裝置及在其上面的淋堿段、腐蝕段和沖洗段組成。傳動(dòng)裝置安裝在機(jī)架6上，帶動(dòng)鏈帶回轉(zhuǎn)。這種淋堿機(jī)的特點(diǎn)是排除堿液蒸汽和隔離堿液的效果較好，去皮效率高，機(jī)構(gòu)緊湊，調(diào)速方便，但需用人工較多。15第五節(jié)花生脫紅衣機(jī)

花生的利用除了制油或簡(jiǎn)單食用，制作各種風(fēng)味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料和花生蛋白粉等。花生果經(jīng)剝殼后，去掉花生仁表面上的紅衣，則是制作上述食品及原料過(guò)程中不可缺少的工序。一、結(jié)構(gòu)組合式花生脫紅衣機(jī)如圖6—20所示。該機(jī)主要由進(jìn)料與磁選裝置、紅衣與花生仁分離裝置、花生仁與胚芽分離裝置、紅衣收集與除塵風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)架等組成。

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紅衣與花生仁分離裝置由活動(dòng)摩擦帶、固定摩擦帶、摩擦帶間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、活動(dòng)摩擦帶托輥裝置和張緊機(jī)構(gòu)等組成?；顒?dòng)摩擦帶與固定摩擦帶間形成楔形空間，兩帶的工作面上有許多凹槽，以增大紅衣與花生仁分離的摩擦力。兩摩擦帶均采用白色無(wú)毒橡膠材料。

花生仁與胚芽及少量碎仁分離裝置，主要由篩體、單層圓孔篩板、篩體振動(dòng)系統(tǒng)(曲柄連桿機(jī)構(gòu))、彈性吊桿及減振機(jī)構(gòu)等組成。

紅衣收集及除塵風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)、紅衣與花生仁摩擦分離裝置出口側(cè)風(fēng)罩、篩面中段傘形罩、篩面出口側(cè)風(fēng)罩、篩下物出口側(cè)風(fēng)罩、旋風(fēng)除塵器、胚芽及碎仁出口和料斗等組成。

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、鏈輪與鏈條等組成。紅衣與花生仁摩擦分離裝置和振動(dòng)篩共用一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)。17二、工作原理

花生脫紅衣機(jī)工作原理如圖6—21所示。經(jīng)烘烤后帶紅衣的花生籽粒進(jìn)入料斗，在下料淌板上均勻地向下流動(dòng)，調(diào)節(jié)料門可調(diào)節(jié)花生的流量。經(jīng)過(guò)磁選的花生粒進(jìn)入固定與活動(dòng)摩擦帶的楔形區(qū)，在活