樣例—板栗脫殼機(jī)理分析及設(shè)備研究(省科技廳)

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1、河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書項(xiàng)H名稱：板栗脫殼機(jī)理分析及設(shè)備研究承擔(dān)單位：河北科技師范學(xué)院協(xié)作單位：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：劉長榮歸口管理部門：申請(qǐng)計(jì)劃年度：2009年起止年月：2009.01-2012.01填報(bào)日期：2008-6-4河北省科學(xué)技術(shù)廳制第一承擔(dān)單位概況名稱河北科技師范學(xué)院地址河北昌黎河北科技師范學(xué)院機(jī)械電子系郵編066600組織機(jī)構(gòu)代碼（或工商注冊(cè)號(hào)）E-mail法人代表電話項(xiàng)0負(fù)責(zé)人劉長榮電話13930322159開戶銀行帳號(hào)開戶名稱職工總數(shù)人技術(shù)人人員數(shù)屮高級(jí)技術(shù)人員數(shù)人性質(zhì)規(guī)模其它特征項(xiàng)冃內(nèi)容摘要研究出一?種適合我國中小企業(yè)生產(chǎn)用的單粒板栗精確切割設(shè)備，以實(shí)

2、現(xiàn)用機(jī)械0動(dòng)切割代替人工刀割，減少食品原材料與人的接觸，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。主要研究內(nèi)容包括：首先確定根據(jù)板栗的生物學(xué)特性，研究出板栗切割設(shè)備的切割機(jī)理，確定樣機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案；然后進(jìn)行零部件設(shè)計(jì)，運(yùn)用虛擬樣機(jī)的驅(qū)動(dòng)建模技術(shù)，設(shè)計(jì)出所需耍的各大零部件數(shù)據(jù)庫，再在虛擬環(huán)境下將各個(gè)零部件組裝成整機(jī)的參數(shù)化模型，設(shè)計(jì)岀滿意的虛擬樣機(jī)；根據(jù)虛擬樣機(jī)的零部件庫，研制出所需的物理樣機(jī)。項(xiàng)目類別開發(fā)創(chuàng)新類型生產(chǎn)設(shè)備創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)科技活動(dòng)類型應(yīng)用研究應(yīng)用行業(yè)農(nóng)、林、牧、漁服務(wù)業(yè)學(xué)科分類機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)i的項(xiàng)背景和息義遷丙是板栗之鄉(xiāng)，年產(chǎn)量在2萬噸以上。

3、遷兩板栗因其營養(yǎng)豐富品質(zhì)好，倍受中、外客商和民眾的青睞，每年出口量均在1.3萬噸以上。為提高農(nóng)業(yè)效益，迂西拈政府大力支持板栗深加工的發(fā)展，尤其是出口創(chuàng)匯的栗仁加工企業(yè)，現(xiàn)已宥30多家。產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了保證栗仁的加工質(zhì)量（即完整性和口感），目前，無論企業(yè)規(guī)模大小均采用炒制熟化剝殼取仁的傳統(tǒng)工藝，為使栗仁完整，且便于剝殼取仁，在炒制熟化工序前總要安排一道工序一切割板栗外殼，以保證在炒制過程中絕大多數(shù)板栗外殼爆破，提高取仁率。但切割板栗外殼的方法現(xiàn)仍停留在人工刀割的工藝水平上，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且不符合食品加工衛(wèi)生防疫的宥關(guān)規(guī)定。本課題正是為

4、了解決這一問題而提出的。木課題擬研制的《板栗脫殼外殼切割設(shè)備》，以實(shí)現(xiàn)用機(jī)械自動(dòng)切割板栗外殼代替人工刀割，減少食品原材料與人的接觸，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢板栗的外殼與花生、瓜籽、松籽、核桃等硬殼類干果不同，外層堅(jiān)殼無結(jié)合縫，里層紅衣（澀衣）柔軟微薄且緊貼與栗仁之上，難于剝離。現(xiàn)有的板栗脫殼去衣方法有傳統(tǒng)手工法、化學(xué)法、機(jī)械法、能量法以及真空法等幾種方法，其中后兩種方法是近年來為了適應(yīng)板栗大規(guī)模深加工而興起的。1W外板栗切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.1歐洲技術(shù)法網(wǎng)采用的是火燒法設(shè)備，該法用液化氣火焰在高溫下將板栗外殼燒掉，然

5、后對(duì)米燒盡的板栗進(jìn)行擠壓刮皮，使板栗的仁、衣分離，將殼、仁、衣一起進(jìn)入到分離器，栗仁在此被分離出，再將栗仁進(jìn)行碾磨、清洗，最后得到栗仁。這種方法脫殼率高，但燃燒溫度較難控制，很容易使板栗熱化、甚至熬化，故必須將栗仁表而麼去以獲得干凈整潔的外表，有一定損耗。且整套設(shè)備價(jià)格昂貴,在國內(nèi)推廣使用的可能性不大。1.2tl本技術(shù)門本技術(shù)主要是采用不加熱干燥的常溫機(jī)械切割原理，先將鮮板栗用旋轉(zhuǎn)輥刀把外皮破口，再用旋轉(zhuǎn)脫皮機(jī)擠、碾、壓剝殼去紅衣，再用壓縮空氣使殼仁分離，由此組成聯(lián)合作業(yè)機(jī)組，這種設(shè)備迅然剝殼率較高，但紅衣去凈率低，一般需耍增設(shè)專門的紅衣一次去除設(shè)備，這種機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜

6、，部件制造糈度要求高，價(jià)格昂貴。2國內(nèi)板栗切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國板栗機(jī)械式脫殼去衣技術(shù)研究起步較晚，但發(fā)展較快，而11吸收了歐洲及F1本先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展出了部分適合我岡國情的切割設(shè)備，但總起來說技術(shù)還不太成熟，而且大多是采用無規(guī)律切割，目前，還沒冇可用于生產(chǎn)的精確劃口設(shè)備。2.1江蘇省研制的板栗脫皮設(shè)備由江蘇理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)院開發(fā)的板栗脫皮設(shè)備，利用板栗在一定溫度下干燥會(huì)使栗仁收縮，使得外殼、紅衣與栗仁之間的距離堉大，可以避免脫皮時(shí)對(duì)栗仁產(chǎn)生劃痕。然盾利用在喂料輥上安裝的一組間隔相等（約一個(gè)板栗直徑大?。┑匿忼X狀岡盤刀對(duì)板栗進(jìn)行切割，完成劃口任務(wù)。該設(shè)

7、備工藝實(shí)現(xiàn)難度小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，操作容易，對(duì)板栗仁產(chǎn)生的劃痕少，但是紅衣去除率較低，需另外進(jìn)行紅衣去除，也屬于只適用于屮小板栗加工工廠的設(shè)備。2.2福建板栗脫殼脫皮機(jī)福建林學(xué)院提出一種鮮板栗脫殼去衣設(shè)備技術(shù)構(gòu)思，該方法采用先將錐栗劃口，然盾進(jìn)行干燥，再對(duì)錐栗進(jìn)行揉搓脫殼。該方法引用的關(guān)鍵技術(shù)劃口部分為本項(xiàng)目完成人員己經(jīng)公開的技術(shù)內(nèi)容，其它部分則為ZL95101221.5公幵的大部分工藝，整套工藝技術(shù)是否可行還米進(jìn)行可行性試驗(yàn)，無技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，且沒有經(jīng)過有關(guān)部門的技術(shù)鑒定.H前尚米生產(chǎn)出樣機(jī)，只是一種構(gòu)思而已。該方法采用的工藝比較復(fù)雜，估計(jì)