青毛豆深加工機(jī)械技術(shù)研究及優(yōu)化方向

　　摘 要：青毛豆口味鮮美，營養(yǎng)豐富，但難以長時(shí)間在自然環(huán)境中儲藏。對青毛豆進(jìn)行深加工可延長毛豆的存儲時(shí)間和供貨時(shí)間。闡述了青毛豆深加工工藝主要流程，研究了現(xiàn)有深加工機(jī)械中風(fēng)選、清洗、漂燙、剝殼技術(shù)及設(shè)備。針對現(xiàn)有青毛豆深加工機(jī)械技術(shù)的不足，提出了優(yōu)化方向。

　　關(guān)鍵詞：青毛豆;深加工;機(jī)械;優(yōu)化方向

　　《機(jī)械技術(shù)史》(年刊)國家級期刊，出版地北京，機(jī)械類雜志，以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”。

　　0 引言

　　青毛豆是指顏色處于綠色，豆粒大小約占豆莢80%～90%時(shí)期的大豆。青毛豆口味鮮美，營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，其中的軟磷脂有利于大腦的發(fā)育，大豆異黃酮更是被譽(yù)為天然的雌激素，有益于女性健康，對動(dòng)脈硬化等多種疾病有輔助和治療作用。青毛豆用藥少，有莢殼包裹，是人們公認(rèn)的天然無公害的健康食品。但青毛豆的收獲時(shí)節(jié)是在夏季，高溫條件下，青毛豆會(huì)因缺水而干癟，還會(huì)出現(xiàn)腐爛變質(zhì)情況，難以長時(shí)間在自然環(huán)境中儲藏。因此，對青毛豆進(jìn)行深加工，延長青毛豆的存儲時(shí)間和供貨時(shí)間，可提高青毛豆的經(jīng)濟(jì)效益。本文就青毛豆深加工機(jī)械中的風(fēng)選、清洗、漂燙、剝殼技術(shù)進(jìn)行研究，對青毛豆深加工機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化方向探討，為青毛豆深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考和依據(jù)。

　　1 青毛豆深加工工藝

　　春夏是青毛豆上市的時(shí)節(jié)，此時(shí)有大量的青毛豆需要加工，青毛豆深加工的主要工藝流程包括毛豆原料的挑選、清洗、漂燙、冷卻、剝殼、瀝干、速凍、包裝等工藝。青毛豆的原料首先需要進(jìn)行風(fēng)選或人工挑揀，排除豆稈、石粒等雜質(zhì)，篩除空莢癟莢等不合格青毛豆;清洗環(huán)節(jié)先粗洗再精洗，清洗青毛豆表面的泥沙雜質(zhì)，確保青毛豆的干凈;漂燙通過高溫蒸煮，煮熟青毛豆并保持青毛豆鮮綠的顏色;對漂燙后的青毛豆進(jìn)行快速冷卻，防止青毛豆軟化或殺青過度，保持青毛豆爽脆的口感;如需毛豆仁則需要進(jìn)行青毛豆剝殼，利用青毛豆剝殼機(jī)進(jìn)行擠壓剝殼，剝出青毛豆籽粒;瀝干機(jī)風(fēng)干青毛豆表面的水珠，可以起到二次冷卻的作用，為后續(xù)的速凍或包裝做準(zhǔn)備;深加工后的青毛豆在速凍后能在-18 ℃低溫中貯藏半年甚至兩年以上，保持色澤、口感和營養(yǎng)價(jià)值。

　　2 青毛豆深加工機(jī)械技術(shù)研究

　　2.1 青毛豆機(jī)械風(fēng)選技術(shù)

　　剛剛從田間收獲的青毛豆，一般都摻雜有小石粒、雜草、葉片、秸稈和空莢癟莢等雜質(zhì)，需要進(jìn)行清選。人工清選勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，而青毛豆風(fēng)選機(jī)可以實(shí)現(xiàn)快速清選。浙江省紹興市東龍制冷空調(diào)有限公司生產(chǎn)的毛豆風(fēng)選機(jī)(如圖1所示)。該機(jī)適用于各種豆類、辣椒、玉米的風(fēng)選除雜。機(jī)體采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，防潮防銹，結(jié)實(shí)耐用。全自動(dòng)上料連接風(fēng)選兩部分組成，進(jìn)口為無接縫白色食品級輸送帶，大功率可調(diào)式風(fēng)機(jī)技術(shù)，電機(jī)功率：4 kW，加工能力：1.5～3 t/h。

　　毛豆風(fēng)選機(jī)主要包括入料斗、提升機(jī)、主風(fēng)箱、集雜箱、出雜口和出料口。首先將物料倒入入料斗，通過提升機(jī)的輸送帶將物料送入主風(fēng)箱，物料從風(fēng)筒落入低處，在此處小石粒等較重的雜物通過篩子間隙落入集雜箱，雜草、葉片、秸稈等較輕雜物由吹風(fēng)機(jī)吹入出雜口，風(fēng)選后的毛豆從出料口排出，得到較為純凈的青毛豆。

　　2.2 青毛豆機(jī)械清洗技術(shù)

　　青毛豆清洗是毛豆深加工中一個(gè)必要的環(huán)節(jié)，青毛豆清洗一般是清洗掉青毛豆表面的泥沙、浮生、農(nóng)藥殘留等，為后續(xù)的其他加工提供干凈的青毛豆。目前，市面上的毛豆清洗機(jī)主要是氣泡清洗機(jī)，它主要由輸送帶、機(jī)架、排水口、輸送網(wǎng)帶、噴氣管和風(fēng)泵組成(如圖2所示)。

　　1.輸送帶 2.機(jī)架 3.排水口 4.輸送網(wǎng)帶 5.噴氣管 6.風(fēng)泵

　　青毛豆清洗機(jī)工作原理是利用風(fēng)泵產(chǎn)生氣泡，不同壓強(qiáng)和大小的氣泡涌入清洗槽，使得清洗槽內(nèi)的清洗劑分層，相鄰層間的摩擦和動(dòng)量引起青毛豆的翻滾，氣泡在青毛豆表面潰滅產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬時(shí)壓強(qiáng)和高速微射流，去除表面的農(nóng)藥殘留和泥沙雜質(zhì)。氣泡清洗機(jī)清洗方式較為溫柔，對青毛豆的損傷較小，清洗后的青毛豆能延長保質(zhì)期，并為后續(xù)加工做好準(zhǔn)備。

　　2.3 青毛豆機(jī)械漂燙技術(shù)

　　青毛豆深加工的關(guān)鍵技術(shù)是青毛豆的漂燙，經(jīng)過漂燙的青毛豆能減少酶的活性，防止青毛豆發(fā)生褐變，提高細(xì)胞膜的透性，使其干燥的速度變快，還能起到殺菌的作用。李存斌等人研制的網(wǎng)帶式漂燙機(jī)主要由上網(wǎng)帶總裝、下網(wǎng)帶總裝、電機(jī)、底架和水槽組成。

　　1.上網(wǎng)帶總裝 2.下網(wǎng)帶總裝 3.電機(jī) 4.底架 5.水槽

　　漂燙機(jī)采用上下兩層網(wǎng)帶的結(jié)構(gòu)，使物料在兩層網(wǎng)帶的夾持下浸潤在水中前進(jìn);傳動(dòng)方式采取鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，保證傳動(dòng)比的穩(wěn)定;網(wǎng)帶為乙字形，該結(jié)構(gòu)較為簡單且總質(zhì)量較輕;上下兩個(gè)網(wǎng)帶為同步異向轉(zhuǎn)動(dòng)，其間的物料平穩(wěn)向前;電機(jī)采用調(diào)速電機(jī)，漂燙時(shí)間可以根據(jù)不同需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于物料在漂燙結(jié)束后會(huì)帶走一部分水，因此需要在運(yùn)行過程中添加水，本機(jī)安裝了自動(dòng)加水裝置，當(dāng)水位低于設(shè)定水位線時(shí)，自動(dòng)加水裝置會(huì)啟動(dòng)加水，加到預(yù)定高度停止。減速電機(jī)的安裝位置為網(wǎng)帶上端，遠(yuǎn)離水槽的地方，能防止因進(jìn)水導(dǎo)致的短路或燒毀情況。上網(wǎng)帶和下網(wǎng)帶分別獨(dú)立安裝，方便后續(xù)的拆洗和維修，同時(shí)上下網(wǎng)帶采用螺栓連接，使得運(yùn)行更為平穩(wěn)，通過螺母可以調(diào)節(jié)上下網(wǎng)帶的間距，適應(yīng)不同尺寸規(guī)格的物料進(jìn)行漂燙。

　　2.4 青毛豆機(jī)械剝殼技術(shù)

　　青毛豆深加工中最費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一個(gè)環(huán)節(jié)就是青毛豆剝殼。目前，青毛豆剝殼主要還是采用人工剝殼的方式，存在效率低、衛(wèi)生難以控制、品質(zhì)不能保證等問題，因此通過機(jī)械剝殼能實(shí)現(xiàn)青毛豆的快速高效剝殼，省時(shí)省力。何春薇等人研制的青毛豆剝殼機(jī)主要由振動(dòng)料斗、機(jī)體、輸送機(jī)、導(dǎo)料板、軋輥和分離引導(dǎo)板組成(如圖4所示)。

　　1.振動(dòng)斜斗 2.機(jī)體 3.輸送機(jī) 4.導(dǎo)料板 5.軋輥 6.分離引導(dǎo)板

　　青毛豆剝殼機(jī)工作原理是首先將青毛豆倒入振動(dòng)料斗，通過安裝在料斗下的振動(dòng)器產(chǎn)生振動(dòng)，使得青毛豆均勻抖落在輸送機(jī)的輸送帶上，輸送帶上的青毛豆緩速前進(jìn)，由導(dǎo)料板進(jìn)入剝殼軋輥，兩軋輥反向往前轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)毛豆通過軋輥時(shí)，由于軋輥間隙較小，青毛豆被擠壓破裂，豆莢經(jīng)過軋輥而豆粒不能通過，達(dá)到青毛豆的豆莢和豆粒分離目的，最終經(jīng)由分離引導(dǎo)板，完成豆莢和豆粒的分別收集，得到干凈整潔的剝出豆粒。

　　3 優(yōu)化方向

　　近年來，對青毛豆進(jìn)行深加工，提升毛豆的附加值，延長其存儲和供貨時(shí)間，已經(jīng)成為了青毛豆產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展思路。我國青毛豆深加工機(jī)械技術(shù)和設(shè)備不斷發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成效，但還是存在機(jī)械結(jié)構(gòu)較為簡易、功能不夠完善和自動(dòng)化程度不高等問題。通過研究現(xiàn)今青毛豆深加工機(jī)械，未來的青毛豆深加工機(jī)械有以下優(yōu)化方向：

　　(1) 工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在原有的設(shè)計(jì)上研究新工藝，如氣泡清洗機(jī)，可以研究氣泡產(chǎn)生的大小速度等參數(shù)對清洗效果的影響，優(yōu)化物料在水中的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到更好的清洗效果。對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改優(yōu)化，設(shè)計(jì)更為緊湊合理的布局，完成機(jī)械化流水線作業(yè)。

　　(2) 采用新興技術(shù)。例如運(yùn)用超聲波、臭氧等清洗技術(shù)，真空預(yù)冷、超高壓保鮮等技術(shù)。這些新技術(shù)能更高效、更安全地完成物料的加工處理工作，有時(shí)還能降低成本，提高效果。

　　(3) 自動(dòng)控制技術(shù)。隨著自動(dòng)控制理論和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣化、智能化等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)越來越多的運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，在設(shè)備上加載自動(dòng)控制裝置，能減少破損，更好地完成作業(yè)。

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