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畢業(yè)設(shè)計(jì) 馬鈴薯去皮機(jī)的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng) 化 班 級(jí) 農(nóng)機(jī) 16 2 班 指導(dǎo)老師 王紅飆 報(bào) 告 人 俞兆鑫 目錄 摘要 第一章 引言 1 研究的目的和意義 摘要 馬鈴薯去皮是所有馬鈴薯制品加工工藝過程的重要環(huán)節(jié) 目前存在的 各種去皮方法都各自有其一定的局限性 隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和我國(guó)社會(huì)經(jīng) 濟(jì)的進(jìn)步 如 何尋找一種優(yōu)質(zhì) 高效 節(jié)能幾環(huán)保的馬鈴薯剝皮方法己成為馬 鈴薯加工工藝過程 中迫切需要解決的問題 本文主要介紹了以摩擦原理為基礎(chǔ) 的 適合食品加工工廠等場(chǎng)所使用的小型馬鈴薯去皮機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 工作原理 和設(shè)備組成 關(guān)鍵詞 去皮機(jī) 摩擦 設(shè)計(jì) 馬鈴薯 第一章 引言 一研究的目的和意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1 1 研究的目的 目前 世界 79 的國(guó)家種植馬鈴薯 總面積 2000 萬(wàn)千米左右 總產(chǎn)量 3 億 多噸 僅在小麥 玉米 水稻之后 居第四位 馬鈴薯在我國(guó)布極為廣泛 主 要產(chǎn)區(qū)集中在四川 黑龍江 甘肅 內(nèi)蒙 河北 山西 陜西 云南 貴州 等省 1 2 研究的意義 馬鈴薯屬于茄科 塊莖類作物 是珍貴的食物 它既是糧又是菜 營(yíng)養(yǎng)豐 富 其淀粉含量達(dá) 11 25 且蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高 容易消化吸收 其中含 有 18 種氨基酸 多種維生素及豐富的礦物質(zhì)元素 屬于低熱量 高蛋白 多種 維生素和礦物質(zhì)食品 馬鈴薯的蛋白質(zhì)主要是球蛋白 其生物價(jià)為 67 高于除 大米以外的各種糧食 如果用 35 的雞蛋清與 65 的土豆蛋白混合食用 則可以 合成目前己知的最佳蛋白質(zhì) 馬鈴薯中主要含的是半纖維素 它能增加腸道蠕 動(dòng)的次數(shù) 另外 馬鈴薯還是一種較好的化工原料 日本通產(chǎn)省北海道工業(yè)技 術(shù)實(shí)驗(yàn)廠開發(fā)出一種用馬鈴薯作原料生產(chǎn)塑料的技術(shù) 這種塑料能通過土壤和 水中的微生物進(jìn)行自然分解 最終化成為水和二氧化碳 2 1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 馬鈴薯是世界上第四大作物 我國(guó)是世界馬鈴薯生產(chǎn)第一大國(guó) 馬鈴薯耐 抗逆 適應(yīng)性廣 生長(zhǎng)周期短 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng) 已成為我國(guó)脫貧致富 西部開發(fā)的重要支柱產(chǎn)業(yè) 主要的蔬菜和出口創(chuàng)匯高效作物 食品和工業(yè)淀粉 加工的重要原料 為增加我國(guó)糧食產(chǎn)量 促進(jìn)農(nóng)民增收 做出了巨大貢獻(xiàn) 隨 著耕地面積的減少 水資源短缺壓力日益增加 大宗糧食作物比較效益降低以 及膳食結(jié)構(gòu)的改變 馬鈴薯對(duì)保障我國(guó)糧食安全的重要性日益凸顯 我國(guó)馬鈴薯加工企業(yè)共4000 5000家 其中規(guī)?；罴庸て髽I(yè)近100家 全 國(guó)精淀總的加工設(shè)計(jì)能力200萬(wàn)噸 但由于原料缺乏 2006年實(shí)際生產(chǎn)粉50萬(wàn)噸 左右 消耗原料薯在400萬(wàn)噸左右 其中設(shè)計(jì)能力6000噸以上精淀粉加工企業(yè)有 50余家 分布在全國(guó)14個(gè)馬鈴薯主產(chǎn)省區(qū) 全淀加工總生產(chǎn)能力10萬(wàn)噸 2006 年實(shí)際生產(chǎn)4萬(wàn)噸左右 消耗原料薯20萬(wàn)噸 目前共有薯片加工企業(yè)25 30家 年加工能力10萬(wàn)噸左右 實(shí)際年生產(chǎn)7萬(wàn)噸左右 消耗原料薯16萬(wàn)噸左右 每年 速凍薯?xiàng)l進(jìn)口量在8萬(wàn)噸左右 另外年產(chǎn)粉絲粉皮5 7萬(wàn)噸 馬鈴薯淀粉由于其 自身的特點(diǎn) 在應(yīng)用上具有其它類淀粉所無法替代的功能和作用 在方便食品 休閑食品 膨化食品 火腿腸 嬰兒食品 低糖食品 果凍布丁等產(chǎn)品的生產(chǎn) 上 由于馬鈴薯淀粉的高白度 高透明度 高粘度 低糊化溫度等特點(diǎn)而被大 量使用 有的甚至是玉米淀粉無法替代的 從餐飲調(diào)查情況 我國(guó)現(xiàn)有旅游涉 外酒店8000多家 僅星級(jí)就有3000多家 而每家星級(jí)酒店用馬鈴薯淀粉作西點(diǎn) 的膨松劑和涂抹食品的膠凝劑 以及中餐菜肴的增稠劑 火腿 肉類制品的吸 附劑的用量 每月就在2噸以上 僅此一項(xiàng)每年就需馬鈴薯淀粉7 8萬(wàn)噸 這還 不包括其他非星級(jí)的酒店 飯店的用量 而這些酒店 飯店的數(shù)量極大 全國(guó) 要以數(shù)百萬(wàn)計(jì) 均使用馬鈴薯淀粉作增稠劑 因?yàn)樗挠昧渴怯衩椎矸鄣?1 40 全國(guó)餐飲業(yè)馬鈴薯淀粉的需求量應(yīng)在60 80萬(wàn)噸 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和 國(guó)際化的推進(jìn) 我國(guó)食品工業(yè)以外的行業(yè)對(duì)馬鈴薯淀粉的需求量也將不斷增加 馬鈴薯全粉既可作最終產(chǎn)品 也可作為中間原料制成多種后續(xù)產(chǎn)品 多層次提 高馬鈴薯產(chǎn)品的附加值 并可滿足人們對(duì)食品質(zhì)量高 品味好 價(jià)格便宜 食用 方便的要求 國(guó)外馬鈴薯主要用于加工 鮮食比例較小 美國(guó)有75 的鮮薯用于加工 法 國(guó)為60 荷蘭為40 英國(guó)為40 而我國(guó)馬鈴薯主要以蔬菜的形式進(jìn)行鮮食 用于加工的比例不足10 由于馬鈴薯作為蔬菜其口感較差 并不太受人們的歡 迎 因而價(jià)格低廉 每年有15 的馬鈴薯爛掉 浪費(fèi)較多 嚴(yán)重影響了廣大薯農(nóng) 的經(jīng)濟(jì)利益和種薯積極性 這種現(xiàn)象不利于我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 國(guó)外的馬鈴薯制品 如馬鈴薯?xiàng)l 馬鈴薯片是一種很受歡迎的快餐食品 現(xiàn)已風(fēng)靡我國(guó)的麥當(dāng)勞 肯德雞等快餐店 其拳頭產(chǎn)品就是馬鈴薯制品 我國(guó) 的馬鈴薯產(chǎn)品加工起步較晚 工藝技術(shù)落后 還不能形成規(guī)模 馬鈴薯制品的 質(zhì)量趕不上國(guó)外水平 產(chǎn)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)要求 因而加快我國(guó)馬鈴薯產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展 提高馬鈴薯的附加值 不但能滿足消費(fèi)者需求 而且是加快我國(guó)貧 困地區(qū) 尤其是西部馬鈴薯產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一條重要途徑 據(jù)了解 貴州省己 經(jīng)把馬鈴薯產(chǎn)業(yè)為本省經(jīng)濟(jì)的一大增長(zhǎng)點(diǎn) 中央關(guān)于西部大開發(fā)的決議 又為 馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了很好的機(jī)會(huì) 馬鈴薯產(chǎn)業(yè)將大有可為 2 2 馬鈴薯去皮技術(shù) 凡是馬鈴薯果皮粗糙 堅(jiān)硬 具有不良風(fēng)味的均應(yīng)去皮 以利于提高品質(zhì) 只有在加工某些果脯 蜜餞 果汁和果酒時(shí) 因要打漿和壓榨 才不用去皮 馬鈴薯去皮方法如下 1 手工去皮 用特別的刀 刨等工具人工削皮 去皮干凈 損失少 但勞動(dòng) 效率低 2 機(jī)械去皮 主要用于比較常規(guī)的果蔬原料 3 堿液去皮 利用堿液的強(qiáng)腐蝕性來使蔬菜表面中膠層溶解 從而使果皮分 離 堿液去皮常使用氫氧化鈉 腐蝕性強(qiáng)且廉價(jià) 堿液去皮時(shí)堿液的濃度 處 理時(shí)間和堿液溫度 應(yīng)視不同果蔬原料種類 成熟度 大小而定 堿液濃度提 高 處理時(shí)間長(zhǎng)和溫度高都會(huì)增加皮層的松離及腐蝕程度 經(jīng)堿液處理后的果 蔬必須立即在冷水中浸泡 清洗 反復(fù)換水直至表面無膩感 口感無堿味為止 4 熱力去皮 果蔬用短時(shí)間高溫處理后 使表皮迅速升溫 果皮膨脹破裂 與內(nèi)部果肉組織分離 然后迅速冷卻去皮 適合于成熟度高的桃 李 杏等 熱去皮的熱源主要有蒸汽和熱水 此法原料損失少 色澤好 風(fēng)味好 5 酶法去皮 在果膠酶的作用下 達(dá)到去皮目的 需要控制酶的最佳作用條 件如溫度 時(shí)間 PH 值等 6 冷凍去皮 將果蔬在冷凍裝置中冷至達(dá)到輕度表面冷凍 然后解凍 使皮 松弛后去皮 此法質(zhì)量好但費(fèi)用高 7 真空去皮 將成熟的果蔬先行加熱 使其升溫后果皮和果肉分離 接著進(jìn) 入有一定真空度的真空室內(nèi) 適當(dāng)處理 使果皮下的液體迅速 沸騰 皮與 肉分離 然后破除真空 沖洗或攪動(dòng)去皮 國(guó)外馬鈴薯去皮方法大致有三種 即機(jī)械去皮 蒸汽去皮和化學(xué)方法去皮 三種去皮方法的工作原理為 1 機(jī)械去皮 在圓筒形容器中 依靠帶有磨料的圓盤 滾輪或依靠特制的橡 膠輥在中速或高速旋轉(zhuǎn)中摩擦塊莖的表面而達(dá)到去皮目的 2 蒸汽去皮 在高壓容器內(nèi) 通 高壓蒸汽使塊莖表面受熱 然后打開容器 盞 突然釋放壓力 塊莖的表皮和果肉即自行分離 3 化學(xué)去皮 在耐堿容器內(nèi) 加強(qiáng)堿溶液并加溫 后加人塊莖 經(jīng)一段時(shí)間 后塊莖的表皮被堿溶液腐蝕 經(jīng)高壓水反復(fù)沖洗干凈后 再將塊莖放人機(jī)械 去皮機(jī)中剝?nèi)ケ砥?第二章 馬鈴薯去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要考慮去皮后的馬錯(cuò)薯達(dá)到表面光滑 無破壞層 去皮過程無污染 及切屑可利用為目的 同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用 達(dá)到能以晟少的投資獲得較好的經(jīng) 濟(jì)效益 從而為推廣該產(chǎn)品奠定基礎(chǔ) 2 1 馬鈴薯去皮機(jī)的設(shè)計(jì)及特點(diǎn) 2 1 1 工藝流程及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 針對(duì)研制目的 采用清洗后去皮工藝 研制出攪龍式機(jī)械清洗機(jī)和離心式 機(jī)械切屑去皮機(jī) 并利用可調(diào)節(jié)式刀片 達(dá)到切屑量可控制的目的 其工藝流 程為 原料準(zhǔn)備 清洗 去皮 產(chǎn)品清洗 皮屑收集 產(chǎn)品收集 攪戈式清洗機(jī)為國(guó)內(nèi)大量使用的清洗機(jī)械 梯型洗槽內(nèi) 固定著輸送攪戈 攪龍通過減速器由電機(jī)驅(qū)動(dòng) 洗槽內(nèi)充水 在攪龍上部有噴水裝置 塊莖進(jìn)入 洗槽浸泡在水里 由于在被攪龍?zhí)嵘^程中 塊莖相互問以及與攪龍葉間摩擦而 逐漸去皮 同時(shí)清水不斷從攪龍面部噴淋下來 沖洗塊莖 故塊莖越接近頂部 越干凈 在外罩內(nèi)部裝有由電機(jī)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)工作盤 工作時(shí)塊莖通過貯料室投入到 工作室內(nèi) 工作盤按一定速度旋轉(zhuǎn) 在離心力 重力和摩擦力共同作用下 利 用塊莖相對(duì)于工作盤上刀片問的相對(duì)速度差將馬鈴薯的皮屑切去 同時(shí) 在離 心力的作用下塊莖被甩向四周 并不斷滾動(dòng) 而周圍外罩上分布著幾塊彈板 將塊莖撞離外周 且不斷旋轉(zhuǎn)滾動(dòng) 因此 在刀片和彈板共同作用下馬鈴薯塊 莖被均勻地切去外皮 實(shí)現(xiàn)馬鈴薯去皮目的 以電機(jī)為動(dòng)力 通過齒輪帶動(dòng)圓筒底部的磨盤旋轉(zhuǎn) 磨盤上表面中間低 邊緣高 呈波浪形 塊莖加入圓筒內(nèi) 因離心力和相互碰撞作用 在圓筒內(nèi)上 下 左 右翻動(dòng) 并不斷地滾動(dòng) 而圓筒上的彈板 將塊莖彈回 在磨盤和彈 板共同作用下馬鈴薯塊莖被均勻地磨去外皮 實(shí)現(xiàn)馬鈴薯去皮的目的 去皮結(jié) 束時(shí)加入清水 再打開側(cè)門 塊莖從側(cè)門排出 皮屑隨水流從磨盤的周圍間隙 排出 該機(jī)為間歇生產(chǎn)