畢曉菲， 王情雄，付興飛，張 靜，李貴平，胡發(fā)廣，龔 姝

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南保山 678000；2.云南奧福實(shí)業(yè)有限公司，云南保山 678000；3.保山市科技情報(bào)研究所，云南保山 678000）

0 引言

澳洲堅(jiān)果（Macadamia ternifolia）原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭和新南威爾士亞熱帶雨林，最早在夏威夷用于商業(yè)用途，屬山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅(jiān)果屬（Macadamia）多年生常綠喬木果樹[1-3]。我國于1979 年引入試種，主要種植在云南、廣西、廣東、貴州等省的熱帶或亞熱帶無霜區(qū)域[1，4-5]。其中，以云南省澳洲堅(jiān)果種植面積最大，約為150 000 hm2，占全國總種植面積93%，殼果總產(chǎn)量11 000 t[5]。澳洲堅(jiān)果果實(shí)含油量高，有降血壓和降低心臟病風(fēng)險(xiǎn)的作用，主要用于食品加工業(yè)，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。澳洲堅(jiān)果種植對云南省農(nóng)村脫貧致富具有重要貢獻(xiàn)，并且澳洲堅(jiān)果種植面積呈明顯的增加趨勢。

隨著澳洲堅(jiān)果種植面積不斷增加，迫切需要對現(xiàn)有堅(jiān)果加工工藝水平進(jìn)行升級[7]。澳洲堅(jiān)果經(jīng)脫皮、烘干、開口及取仁等工序后才能直接取食。取仁作為堅(jiān)果加工的重要工序，傳統(tǒng)堅(jiān)果取仁包括人工取仁和人工協(xié)同取仁裝置2 種。人工取仁存在效率低、破損率高的缺點(diǎn)；傳統(tǒng)取仁裝置則存在使用過程中容易滑動、堵塞、需要人工協(xié)調(diào)配合、效率低、取仁質(zhì)量差等缺點(diǎn)。上述2 種堅(jiān)果取仁方法已不符合我國堅(jiān)果產(chǎn)量日益增長的需求，一定程度制約了我國堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國外堅(jiān)果取仁技術(shù)發(fā)展早、技術(shù)較成熟，但設(shè)備昂貴、售后服務(wù)差，不符合國內(nèi)中小型企業(yè)發(fā)展需求，推廣難度大。因此，急需發(fā)展一套自動化化程度高、價(jià)格優(yōu)勢明顯、工作效率高、取仁質(zhì)量好及國產(chǎn)化程度高的堅(jiān)果取仁裝置，以滿足國內(nèi)澳洲堅(jiān)果日益增長的需求。多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置（專利號：202110397760.0）的研制，實(shí)現(xiàn)了取仁裝置的國產(chǎn)化，成功解決和規(guī)避了傳統(tǒng)取仁裝置存在的問題，已取得一定的推廣成效。針對該設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)參數(shù)、特點(diǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行介紹，以期對堅(jiān)果初加工技術(shù)推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)作用。

1 結(jié)構(gòu)

多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置主要由料斗、布料板、減速機(jī)及撞擊套4 個(gè)部分構(gòu)成。

結(jié)構(gòu)簡圖見圖1，第一布料板見圖2，新型圓球見圖3，減速機(jī)見圖4，料斗見圖5，撞擊套見圖6。

圖1 結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 第一布料板

圖3 新型圓球

圖4 減速機(jī)

圖5 料斗

圖6 撞擊套

2 工作原理

啟動電機(jī)（5），將代加工堅(jiān)果投入料斗（1），利用電機(jī)帶動第一主動輪（7）和減速機(jī)（8），利用第二主動輪（11）、第二傳動帶（15）及第二從動（14）輪配和帶動轉(zhuǎn)軸（13）移動，利用轉(zhuǎn)軸（13）轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)盤（16）移動，利用轉(zhuǎn)盤（16）、第一連接桿（17）相互配和拉動第一布料板（19）左右移動，利用第一布料板（19）推動支柱（27）向右移動，此時(shí)堅(jiān)果出料口（33）落入2 個(gè)開口（29）之間，2 個(gè)開口（29）夾住堅(jiān)果，刀片（30）從開口（29）伸出破開堅(jiān)果外殼實(shí)現(xiàn)取仁，破開后，撞擊彈簧（31）致使開口（29）復(fù)位，刀片（30）縮回，第一布料板（19）拉動第二布料板（25）左右移動，當(dāng)?shù)诙剂习澹?5）完全遮擋株出料箱（32）后停止下料，當(dāng)?shù)诙剂习澹?5）未完全遮擋出料箱（32），出料箱（32）內(nèi)堅(jiān)果會落下，并且第二布料板（25）左右移動式彎桿（38）擠壓圓球（36），從而帶動連接板（34）左右移動。

3 相關(guān)參數(shù)

多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置規(guī)格為（長×寬×高）1 300 mm×900 mm×106 mm，質(zhì)量380 kg，總功率3.2 kW，工作電壓220 V，工作組12 組，刀片材質(zhì)為高速鋼；加工范圍為堅(jiān)果直徑16～40 mm。其中，開口量為每組12 個(gè)，每組5 s；開口厚度0.8～0.9 mm；開口弧度270～320°，精度0.01 mm；開口處理量堅(jiān)果直徑＜26 mm 的95～100 kg/h，直徑≥26 mm 的70～80 kg/h。取仁量每組12 個(gè)，每組3 s；取仁堅(jiān)果直徑范圍14～40 mm，精度0.1 mm；取仁處理量堅(jiān)果直徑≥26 mm，120～150 kg/h；仁果完整率75%～80%。

4 關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)驗(yàn)證

選取24～25 mm，平均單果質(zhì)量6 g，含水量25.25%的堅(jiān)果（核果）360 粒（最大加工直徑≥26 mm），均分成3 組，每組120 粒，對關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。

具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 具體數(shù)據(jù)

經(jīng)過實(shí)操驗(yàn)證，該多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁機(jī)在粒徑24～25 mm，平均單果質(zhì)量6 g，含水量25.25%的堅(jiān)果核果開口取仁中，關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)都達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，且具有進(jìn)料均勻、全自動、取仁效率高、取仁質(zhì)量好、省時(shí)省力、不易堵塞和打滑等優(yōu)點(diǎn)。

5 多刀位推進(jìn)式全自動取仁裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用情況

多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置與傳統(tǒng)取仁裝置相比以下優(yōu)勢：①省時(shí)省力。傳統(tǒng)取仁方法主要包括2 種，即人工取仁和人工協(xié)和取仁裝置取仁，存在耗時(shí)、需要人工、自動化程度低等缺點(diǎn)；多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置為全自動化裝置，耗時(shí)短。②裝置簡單，易操作。傳統(tǒng)取仁裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、保養(yǎng)難、易堵塞及打滑；多刀位推進(jìn)式全自動堅(jiān)果取仁裝置由料斗、布料板、減速機(jī)機(jī)撞擊套4 個(gè)部分組成，結(jié)構(gòu)簡單。由圖1～圖6 可以清晰明確裝置工作流程和工作原理，該裝置利用2 個(gè)開口相互擠壓，對堅(jiān)果具有顯著的固定作用，可以有效避免取仁過程中堅(jiān)果位置滑動，增加了取仁裝置的實(shí)用性，同時(shí)設(shè)置彎桿，利用彎桿擠壓圓球，使第二連接桿帶動連接板向左移動，當(dāng)彎桿與圓球分離時(shí)壓縮彈簧推動連接板向右移動，利用連接板左右移動對出料箱內(nèi)堅(jiān)果進(jìn)行翻動，可以有效防止堵料。③取仁效率高、質(zhì)量好。以電機(jī)提供動力，進(jìn)行機(jī)械化取仁，堅(jiān)果取仁裝置設(shè)有12 個(gè)布料口，3 s 完成12 個(gè)堅(jiān)果取仁，每小時(shí)取仁量為100～150 kg，取仁效率高。取仁過程中根據(jù)堅(jiān)果直徑大小，分為＜26 mm以下和≥26 mm 的2 級別，在保證取仁效率的同時(shí)，還可以降低取仁破損率，仁果完整率高達(dá)75%～80%，半仁率僅為20%～25%，顯著高于國外標(biāo)準(zhǔn)（仁果完整率50%）。該設(shè)備自研發(fā)以來，得到了澳洲堅(jiān)果行業(yè)的一致好評和高度認(rèn)可。目前在國內(nèi)外的澳洲堅(jiān)果加工企業(yè)已推廣超過200 臺，取得了良好的反饋。