梁健

（廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510635）

沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線的研制

梁健

（廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510635）

綜述了針對(duì)沙田柚生長特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線的工藝，及其成套加工設(shè)備，并簡要敘述了成套設(shè)備中各組成設(shè)備的原理、性能。

沙田柚 清洗 保鮮 分級(jí) 打蠟

0 引言

沙田柚作為我國傳統(tǒng)的出口果品之一聞名遐邇?！皹錁浠\煙疑帶火，山山照日似懸金”，這是唐代詩人張彤贊頌柚子的名詩。柚子外形渾圓，象征團(tuán)圓與美滿，常為民間秋冬佳節(jié)闔家團(tuán)聚必備之佳果。因?yàn)樵撍钍苁袌?chǎng)消費(fèi)者的喜愛，所以我國很多地方展開了大面積的栽培種植。隨著種植面積的增大，產(chǎn)量逐步的提高，出現(xiàn)了供大于求的情況，很多地方沙田柚滯銷，甚至有農(nóng)戶虧本賣沙田柚。這其中很重要的原因是傳統(tǒng)工藝中，沒有對(duì)采摘回來后的沙田柚進(jìn)行清洗、打蠟、分級(jí)等加工處理，導(dǎo)致沙田柚賣相不好，保存時(shí)間過短，無法分等級(jí)銷售，也無法提高其銷售的附加值[1]。

為此，筆者研制了一套沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線，以期延長沙田柚的保鮮期，提高沙田柚的外觀，增加其銷售價(jià)值。

1 需解決的問題

針對(duì)沙田柚生長的特點(diǎn)，本生產(chǎn)線主要解決以下3個(gè)問題：

第一，剛采摘的沙田柚表面附著灰塵、鳥糞等臟物，所以生產(chǎn)線首先有清洗設(shè)備。

第二，沙田柚表皮在存放過程中存在呼吸作用，外界的氧氣會(huì)對(duì)其產(chǎn)生氧化作用，導(dǎo)致其保鮮期降低，所以需阻止或減少沙田柚表皮呼吸。

第三，解決傳統(tǒng)沙田柚加工分級(jí)工藝時(shí)因采取憑經(jīng)驗(yàn)手工分級(jí)的方法，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且需要大量的勞動(dòng)力的問題。

2 工藝流程

針對(duì)以上沙田柚加工過程中出現(xiàn)的問題，該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)加工工藝流程為：分揀→清洗→打蠟→拋光→烘干→分行→分級(jí)（4級(jí)）[2]。

生產(chǎn)線設(shè)計(jì)為直線式布置，包括輸送提升機(jī)、清洗打蠟機(jī)、溫控除濕機(jī)、電子稱重分級(jí)機(jī)以及電控系統(tǒng)等。圖1所示是沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線總體布局圖[3-5]。該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的處理量為5 t/h。

2.1 輸送提升機(jī)

本機(jī)長寬高尺寸為：3 000 mm×1 000 mm× 1 000 mm，由不銹鋼輸送滾筒、機(jī)械無級(jí)調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)。機(jī)架等組成，所有與物料接觸部位均采用不銹鋼材料。輸送提升機(jī)需將人工倒進(jìn)入料口的沙田柚，按照設(shè)定的速度均勻的往前輸送。本機(jī)的滾筒直徑50 mm，滾筒間距100 mm，滾筒間留有50 mm間隙，目的是通過間隙把枝葉等雜物剔除，送到底層的接料盤中，以免枝葉等雜物被送至分級(jí)機(jī)而影響工作。同時(shí)加大滾筒間距也能方便沙田柚的輸送，不會(huì)打滑。

圖1 沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線總體布局圖

2.2 清洗打蠟機(jī)

本機(jī)長寬高尺寸為：4 000 mm×1 200 mm× 1 200 mm，由毛刷系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、機(jī)械無級(jí)調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架等部分組成，所有與物料接觸部位均采用不銹鋼材料。清洗打蠟機(jī)的作用是把沙田柚表皮的灰塵、鳥糞等贓物清洗干凈，然后進(jìn)行打蠟拋光加工，以達(dá)到降低呼吸作用，延緩果實(shí)衰老，增加果皮光澤度的效果。

本機(jī)按功能分為清洗、打蠟和拋光3個(gè)功能區(qū)。

機(jī)器前段為清洗區(qū)，在該區(qū)域配置了上下兩層滾筒毛刷。下層為直徑150 mm的并列毛刷，由雙排鏈輪帶動(dòng)，通過高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)沙田柚進(jìn)行清洗；上層為直徑300 mm的大毛刷，設(shè)置大毛刷的目的是把送過來的沙田柚盡量輕柔地往下壓在小毛刷上，增加毛刷清洗的力度，加強(qiáng)清洗效果。全機(jī)毛刷均采用豬鬃毛制作，因?yàn)樨i鬃毛柔軟且無毒還很耐用，在保證清洗效果的同時(shí)還能保證符合衛(wèi)生要求。大毛刷上面還配置有多列的噴頭，目的是把自來水噴到清洗毛刷中進(jìn)行清洗。

機(jī)器中段為打蠟區(qū)，在這里設(shè)置了果臘噴灑裝置。該裝置可以調(diào)整噴蠟量，把果臘直接噴灑到沙田柚上，同時(shí)沙田柚下方的小毛刷一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，把噴灑的果臘均勻的涂抹在沙田柚外表面，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)沙田柚往前輸送。

機(jī)器末段為清洗區(qū)，在這里配置了直徑200 mm的長豬鬃毛毛刷，目的是利用高速的旋轉(zhuǎn)的豬鬃毛，對(duì)涂抹在沙田柚外表面的果臘進(jìn)行拋光，同時(shí)把粘在沙田柚表面大滴的水滴抹去，只留下很薄的一層水漬。

2.3 溫控除濕機(jī)

本機(jī)長寬高尺寸為：4 000 mm×1 200 mm× 900 mm，由風(fēng)機(jī)組、發(fā)熱組、不銹鋼輸送滾筒、機(jī)械無級(jí)調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架等組成，所有與物料接觸部位均采用不銹鋼材料。溫控除濕機(jī)的作用是利用大流量的熱風(fēng)，把沙田柚表面的水漬吹干，同時(shí)把果臘固化。

該機(jī)的不銹鋼輸送滾筒的主軸與帶孔的輸送鏈條鏈接，在滾動(dòng)下面安裝有承托板支撐滾筒及沙田柚。在鏈條的帶動(dòng)下，不銹鋼輸送滾筒在往前輸送的同時(shí)，還在承托板的摩擦下做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣可以帶動(dòng)沙田柚一邊旋轉(zhuǎn)一邊往前輸送，保證熱風(fēng)能吹到沙田柚整個(gè)外表面，保證吹干及果臘固化的效果。在該機(jī)的末端配置1.5 kW的大流量軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)流經(jīng)過2組約20 kW的電發(fā)熱管加熱后，直接作用在沙田柚表面。通過控制電熱管的發(fā)熱量及風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，能夠最大限度地完成沙田柚的吹干及果臘固化作用。

2.4 電子稱重分級(jí)機(jī)[6]

該機(jī)長寬高尺寸為：7 000 mm×1 500 mm× 1 000 mm，由電子稱重系統(tǒng)、果杯輸送系統(tǒng)、卸料機(jī)構(gòu)、機(jī)械無級(jí)調(diào)速電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)架等組成，所有與物料接觸部分均采用不銹鋼材料。電子稱重分級(jí)機(jī)的作用是通過高速、高效的電子稱重系統(tǒng)，對(duì)每一個(gè)沙田柚進(jìn)行稱重，然后按設(shè)定的分級(jí)等級(jí)，把相應(yīng)的沙田柚送至指定的出料口進(jìn)行分級(jí)，質(zhì)量誤差±10 g，分級(jí)速度5 t/h。該系統(tǒng)通過機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)，綜合對(duì)沙田柚進(jìn)行分級(jí)，代替了傳統(tǒng)工藝中的人工操作，速度快、效率高、效果好。以5 t/h的產(chǎn)量為例，相對(duì)傳統(tǒng)工藝可以節(jié)省10名工人，大大節(jié)省了勞動(dòng)成本。

該機(jī)工作時(shí)，先由機(jī)器前段的分行裝置把沙田柚分成首尾相接的一列，然后被導(dǎo)向結(jié)構(gòu)引導(dǎo)至果杯輸送系統(tǒng)中，通過調(diào)整分行裝置與果杯輸送系統(tǒng)的速度差，保證每個(gè)果杯上都只有一個(gè)沙田柚；然后果杯輸送系統(tǒng)把沙田柚帶至電子稱重系統(tǒng)完成稱重后，再把沙田柚按稱重等級(jí)送至相應(yīng)的出料口卸料。果杯輸送系統(tǒng)在分級(jí)內(nèi)循環(huán)工作，不斷的把沙田柚進(jìn)行分級(jí)。

3 工作步驟

本生產(chǎn)線工作時(shí)，先由工人把沙田柚送至輸送提升機(jī)入料口，再由輸送提升機(jī)的不銹鋼輸送滾筒把沙田柚往前輸送。在輸送的過程中，設(shè)備的兩旁配備約2～4名工作人員對(duì)沙田柚進(jìn)行初步挑選，目的是把一些腐爛、破損等不符合要求的沙田柚挑選出來，同時(shí)還能把一些枝葉、垃圾等雜物剔除。接著，沙田柚被送進(jìn)清洗打蠟機(jī)中進(jìn)行清洗、打蠟和拋光工藝。這部分工作主要由上下兩層毛刷對(duì)滾完成，通過毛刷的高速旋轉(zhuǎn)，外加噴淋水的作用，一邊把沙田柚往前輸送，一邊完成以上工藝。完成拋光的沙田柚接著被送到溫控除濕機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)干燥，沙田柚在溫控除濕機(jī)內(nèi)在不銹鋼輸送滾筒的帶動(dòng)下，一邊往前輸送，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，并由經(jīng)過調(diào)整的熱風(fēng)對(duì)其進(jìn)行干燥，最后沙田柚從溫控除濕機(jī)出來被送至分級(jí)機(jī)進(jìn)行分級(jí)。分級(jí)機(jī)的分行裝置利用速度差與V型布置擋板把沙田柚分成首尾相接的一列，然后送至果杯輸送系統(tǒng)，最后在電子稱重系統(tǒng)與卸料機(jī)構(gòu)的共同作用下把沙田柚送至指定的分級(jí)出料口進(jìn)行分級(jí)完成整個(gè)生產(chǎn)工作。

4 結(jié)論

沙田柚保鮮分級(jí)加工生產(chǎn)線是全自動(dòng)運(yùn)行的機(jī)電一體化設(shè)備，全線自動(dòng)運(yùn)行無需人工干預(yù)，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)清洗、打蠟、拋光、烘干、分行、分級(jí)等工藝。該生產(chǎn)線除了可以對(duì)沙田柚進(jìn)行保鮮分級(jí)加工，還能對(duì)其他具有相似果徑的水果，例如臍橙、香瓜、西柚等進(jìn)行保鮮分級(jí)加工。利用高效的機(jī)電一體化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，可實(shí)現(xiàn)高速、高效、高品質(zhì)生產(chǎn)，極大地降低勞動(dòng)成本，提高產(chǎn)品的附加值，促進(jìn)整個(gè)水果加工行業(yè)快速發(fā)展。

[1]陳順南.廣東省梅州市沙田柚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[2]黃日升，朱東煌，林錦星，等.琯溪蜜柚果實(shí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J].中國南方果樹，2015（3）：28-31，34.

[3]楊淑兮，李丙坤，李意心，等.沙田柚保鮮技術(shù)探討[J].廣西園藝，2008（5）：19-21.

[4]劉順枝，江月玲，李小梅，等.柚類果實(shí)采后生理及貯藏技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2010（21）：394-399.

[5]梁健，張聰，吳玉發(fā)，等.蔬菜潔凈保鮮包裝成套設(shè)備的研究開發(fā)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2009（7）：52-54.

[6]梁健，梁材，張聰，等.智能型果蔬保鮮分選成套設(shè)備的研制開發(fā)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2009（5）：35-38.

梁?。?977-），男，廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，高級(jí)工程師。E-mail:su27mj@163. com