馬鈴薯去皮機(jī)

馬鈴薯蒸汽去皮機(jī)概述提高農(nóng)產(chǎn)品加工的機(jī)械化和自動(dòng)化程度是提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)現(xiàn)代化的重要環(huán)節(jié)和可靠保證。采用先進(jìn)的技術(shù)裝備武裝農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，已成為發(fā)展我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)非常重要和十分緊迫的任務(wù)。中國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)發(fā)展排在世界前列，但隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，就要求不斷提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值。據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)馬鈴薯種植面積已近9000萬畝，年產(chǎn)量具世界第一位，是名副其實(shí)的生產(chǎn)大國(guó)，然而，于國(guó)外相比，我國(guó)單產(chǎn)量在世界排名卻在93位。用于深加工的馬鈴薯不足年產(chǎn)量的10%，而且在塊莖類農(nóng)產(chǎn)品（如紅薯、馬鈴薯、芋頭等）的加工過程中，高去皮損失率、低產(chǎn)量及低表面加工質(zhì)量這些加工中的問題已經(jīng)凸現(xiàn)，尋找一種高效、優(yōu)秀的去皮方法已成為農(nóng)產(chǎn)品加工工藝過程中迫切需要解決的問題。所以在傳統(tǒng)手工操作的基礎(chǔ)上尋求和設(shè)計(jì)好的加工方式和設(shè)備關(guān)系到降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。塊莖類作物去皮的主要技術(shù)及設(shè)備目前有各種各樣的塊莖類農(nóng)產(chǎn)品的可行的加工方法，去皮方法主要有人工去皮、機(jī)械去皮、堿液去皮和蒸汽去皮等。人工去皮的效果較好，但效率低、損失率高，顯然不能適應(yīng)工廠化加工的需要。機(jī)械去皮大多采用擦皮機(jī)，擦皮機(jī)由工作圓筒、旋轉(zhuǎn)圓盤、加料口、卸料口、排污口及傳動(dòng)等部分組成。工作圓筒內(nèi)表面是粗糙的，圓盤表面為波紋狀，二者大多采用金鋼砂粘結(jié)的表面。當(dāng)物料從加料斗落到旋轉(zhuǎn)圓盤波紋狀表面時(shí)，因離心力作用被拋至圓筒壁，與筒壁粗糙表面摩擦而達(dá)到去皮的目的。擦下的皮用水從排污口派去；已去皮的馬鈴薯靠離心力的作用從打開閘門的卸料口自動(dòng)排出。這種方法去皮效果差,且易造成物料表面層的損傷。堿液去皮將產(chǎn)品在一定溫度的堿液中處理適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，果皮即被腐蝕，取出后，立即用清水沖洗或搓擦，外皮即脫落，并洗去堿液。這種方法對(duì)去皮前后的沖洗工藝要求較高,且堿液或去皮液消耗量過大，成本較高。生產(chǎn)上有將原料在入堿液前，先用沸水或蒸汽處理片刻提高溫度后，再用堿液處理；或?qū)⒃舷扔脡A液冷處理片刻，再用高溫處理，這樣去皮效果好，無損傷肉質(zhì)的危險(xiǎn)，也節(jié)約堿液的用量。由以上分析看出,目前所用的多種去皮方法各有一定的局限性。從以往來看，蒸汽去皮方式為法國(guó)油炸食品工業(yè)推崇的加工方式，但是目前我們也看到這種去皮方式也成為了其他加工食品工業(yè)首選的加工方法，如脆片產(chǎn)品、新鮮的去皮馬鈴薯產(chǎn)品及其他根莖類產(chǎn)品如胡蘿卜，這種去皮方式成了目前最有效的去除表面整張皮的加工方式。蒸汽去皮蒸汽去皮特別適合外形凸凹不平且不規(guī)則的塊莖類物料去皮，具有最佳的去皮表面質(zhì)量，去皮后物料表面光滑，而且去皮率高，去皮損失率小，適于規(guī)?；a(chǎn)等特點(diǎn)。蒸汽去皮從生產(chǎn)線角度主要包括自動(dòng)稱重、蒸汽去皮和毛刷去皮三個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，這里主要介紹后兩個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。（1）蒸汽去皮的工作原理其工作原理為：物料經(jīng)稱重后定量落入壓力罐，關(guān)閉罐蓋，向罐內(nèi)通入高壓蒸汽，同時(shí)壓力罐環(huán)繞水平軸旋轉(zhuǎn)，使物料翻滾，以便物料各表面能均勻地接觸蒸汽，待表皮熟化后，瞬間排出蒸汽卸除壓力，使物料表皮爆裂，罐口向下并開啟罐蓋，將物料倒入出料斗，再由提升機(jī)把物料送入毛刷式清洗機(jī)，已爆裂表皮的物料在毛刷摩擦作用下脫離果肉，從而完成了去皮工作。（2）蒸汽去皮設(shè)備設(shè)計(jì)蒸汽去皮設(shè)備的設(shè)計(jì)，要求最優(yōu)的去皮質(zhì)量和最少蒸汽耗量以達(dá)到最有效的去皮目的。其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。1） 蒸汽去皮設(shè)備主體設(shè)計(jì)設(shè)備主體是一個(gè)只有1個(gè)開口的旋轉(zhuǎn)容器，容器圍繞1根中空的水平軸緩慢旋轉(zhuǎn)，蒸汽從空心軸注入容器，并從同一空心軸排出。蒸汽去皮容器材料多用不銹鋼實(shí)現(xiàn)無金屬污染，如304,316。容器的內(nèi)表面要求非常的光滑，一是便于容器的清洗，二是可以防止污物的堆積。容器的外表面要求光滑過渡，無水平面、間隙及裂縫，防止污物的存積。容器設(shè)有一個(gè)大的不銹鋼門，開啟該門，可以清洗容器內(nèi)部的部件及表面。壓力容器采用雙層結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)層結(jié)構(gòu)采取特殊的開孔設(shè)計(jì)，這樣做為了保證蒸汽在容器內(nèi)快速均勻的分布，從而可以快速的接觸到所有的物料。為了確保蒸汽充分接觸到每一個(gè)產(chǎn)品的表面，在容器轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)要求容器內(nèi)層結(jié)構(gòu)輪廓輕輕的翻滾產(chǎn)品。盛放產(chǎn)品的蒸汽去皮容器處于傾斜的狀態(tài)從而減少產(chǎn)品落入去皮容器的高度。蒸汽管路的連接安裝于去皮容器的滾動(dòng)軸承內(nèi)部，因此此處軸有相對(duì)小的擺動(dòng)，從而可以減少此處的機(jī)械密封摩擦。由于蒸汽連接密封處遠(yuǎn)離軸承從而軸承不會(huì)因?yàn)檎羝男孤┒艿狡茐?。軸承采用特殊的密封結(jié)構(gòu)形式阻止?jié)櫥偷男孤?。配有轉(zhuǎn)動(dòng)蒸汽連接的空心軸軸承和蒸汽連接三通安裝在一塊厚重的底板上，這樣可以防止蒸汽中空軸和摩擦環(huán)襯套之間的軸向竄動(dòng)，減少密封連接處的磨損。蒸汽進(jìn)出口軸中心孔的直徑需滿足蒸汽在有效時(shí)間內(nèi)進(jìn)出容器的流量。去皮容器通過齒輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，齒輪電機(jī)與蒸汽中空軸通過錐形襯套連接，無需鏈條和銷子。譯碼器安裝在電機(jī)驅(qū)動(dòng)上從而可以設(shè)置容器的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，安裝在容器外部的傳感器可以確定容器密封門的開關(guān)位置，由此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化。2） 冷凝水排除系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在蒸汽去皮的操作過程中由于蒸汽熱量被物料的表皮吸收從而一部分蒸汽就會(huì)冷凝成水，聚集在容器的底部，如果不將集聚過多的冷凝水排除出去，那么就導(dǎo)致額外能量的消耗，增加表皮熟化的時(shí)間，為此容器設(shè)有有效的蒸汽分離冷卻排除系統(tǒng)。冷凝收集罐布置在容器的外側(cè)底部，容器和收集罐之間設(shè)有氣動(dòng)閥，閥門的開啟通過PLC控制。冷凝水收集系統(tǒng)和容器的雙層結(jié)構(gòu)可以保證物料始終處于“蒸”的狀態(tài)，相對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)物料處于“蒸”和“煮”之間的狀態(tài)蒸汽耗量減少，去皮時(shí)間縮短。3） 蒸汽緩沖罐的設(shè)計(jì)為了達(dá)到“爆破脫皮”的效果，去皮容器附近設(shè)計(jì)一個(gè)蒸汽緩沖罐，材料采用不銹鋼或碳鋼。緩沖罐和去皮容器之間設(shè)有氣動(dòng)閥、過濾器、蒸汽管路等。管路要短而粗，這樣可以減少蒸汽的流動(dòng)阻力，減少蒸汽排放的時(shí)間，達(dá)到一個(gè)好的“爆破”效果。4） 電控及氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容器門附近配有一個(gè)手動(dòng)控制箱，通過上部按鈕的操作，一是可以開關(guān)容器門、旋轉(zhuǎn)壓力容器、以及調(diào)節(jié)容器的旋轉(zhuǎn)速度；二是用于設(shè)備的維護(hù)。所有的氣控裝置安裝在一個(gè)密封的不銹鋼控制箱內(nèi)，所有的電路和氣動(dòng)線路安裝于密封的不銹鋼管路中，所有電的接線和接線端子要安裝在分離的不銹鋼箱子內(nèi)。控制容器門開關(guān)的氣缸設(shè)有特殊的密封，氣缸和容器門安裝在同一個(gè)法蘭上，這樣容器的膨脹和溫度的變化對(duì)關(guān)閉容器們不會(huì)造成影響。同樣，不會(huì)有額外的外部張力作用在容器的壓力部件上。（3） 毛刷去皮機(jī)的設(shè)計(jì)蒸汽去皮后采用十毛刷設(shè)備相結(jié)合的加工方式對(duì)于塊莖類農(nóng)作物的加工是非常重要的，這種結(jié)合使得整個(gè)去皮過程更加完整，不僅使得設(shè)備的加工能力大大提高，而且通過這種方式的去皮可以去掉產(chǎn)品表面的廢皮、瑕疵等，可以獲得高的去皮質(zhì)量。毛刷去皮機(jī)主體為一個(gè)滾筒，滾筒有環(huán)形的和直條形的不銹鋼焊接制成，內(nèi)部橫條上布有食品專用毛刷，整個(gè)滾筒周圍有均勻的間隙。滾筒內(nèi)設(shè)有送水管道和噴嘴等噴淋設(shè)施。在設(shè)備的卸料端設(shè)有可以調(diào)節(jié)的門。滾筒由摩擦輪驅(qū)動(dòng)，摩擦輪安裝在兩個(gè)主軸上，通過鏈條由齒輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過蒸汽去皮處理的物料與滾筒內(nèi)的毛刷不斷摩擦以及水的噴淋將表面已經(jīng)疏松的表皮去掉，廢皮、廢水和瑕疵通過滾筒的間隙落入下面的廢料收集器中，由皮漿泵輸送到回收的地方。（4） 該蒸汽去皮設(shè)備的特點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)的去皮設(shè)備該去皮生產(chǎn)線無論從設(shè)備的結(jié)構(gòu)上還是從生產(chǎn)線的整體上都做了一些有效的改進(jìn)，使得設(shè)備具有了如下的特點(diǎn)：1） 容器雙層結(jié)構(gòu)且內(nèi)部鑿空的獨(dú)特設(shè)計(jì)保證了蒸汽的均勻分布。2） 設(shè)備設(shè)計(jì)了冷凝水排除系統(tǒng)使得蒸汽耗量得以減少，去皮時(shí)間得以縮短。3） 獨(dú)特的毛刷去皮設(shè)備使得整條生產(chǎn)線更加合理，加工能力大大提高，去皮質(zhì)量得到了很大的改善。4） 設(shè)備加工能力為中批生產(chǎn)為主。5） PLC控制保證了設(shè)備的友好使用和加工過程參數(shù)的易于設(shè)定，自動(dòng)化程度高。6） 通過觸摸屏便于操作去皮設(shè)備。7） 控制系統(tǒng)具有手動(dòng)維護(hù)和自動(dòng)控制功能。8） 自動(dòng)稱重系統(tǒng)具有自動(dòng)校準(zhǔn)、連續(xù)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)調(diào)整重量功能。4.結(jié)論蒸汽去皮設(shè)備相對(duì)其他方法很好的解決了去皮損失率高的問題，為用戶大大減少了生產(chǎn)成本，而通過蒸汽去皮與毛刷清洗去皮相結(jié)合的方式，又大大提高了設(shè)備的加工能力和產(chǎn)品表面質(zhì)量，而且蒸汽耗量大大減少。蒸汽去皮機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用是從改革開放以后國(guó)內(nèi)企業(yè)引進(jìn)歐美發(fā)達(dá)國(guó)家蒸汽去皮技術(shù)和設(shè)備開始的，與傳統(tǒng)去皮方法相比,蒸汽去皮機(jī)具有去皮損失小、去皮后物料表面光滑、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)表面凸凹不平且