【摘要】：柑橘是我國大宗農(nóng)產(chǎn)品,我國是柑橘的主產(chǎn)國,種植面積居世界第一位。柑橘的深加工和科研引起了各界的廣泛關(guān)注,伴隨著日趨嚴(yán)峻的食品安全形勢、人工成本的增長、高效率自動化生產(chǎn)流水線的發(fā)展,柑橘剝皮機(jī)械的研制是擺在我們面前的一道難題。目前,國、內(nèi)外現(xiàn)有寬皮柑橘剝皮設(shè)備劃皮率,沒有翻皮工序,不能保證所有柑橘果皮都被劃破并翻起,且柑橘頂部(果柄)的橘皮較其他部位硬且厚,橘絡(luò)密度大,橘皮與橘瓣之間的粘結(jié)力大,導(dǎo)致后續(xù)對輥剝皮時(shí)果皮一次剝凈率低;此外,刀輥和柑橘的高速碰撞,造成果肉損傷率高,因此,國內(nèi)、外現(xiàn)有寬皮柑橘剝皮設(shè)備普遍存在果皮剝凈率低,果肉損傷率高等問題,限制了其在橘瓣罐頭加工業(yè)上的應(yīng)用。針對現(xiàn)有剝皮設(shè)備存在的問題,課題組提出一種包括去頂、環(huán)切(環(huán)劃果皮)、翻皮、對輥剝皮等工序在內(nèi)的新型柑橘剝皮方法。本文針對去除柑橘果柄部果皮以及沿柑橘果徑最大處(垂直橘瓣間隙方向)環(huán)切一周并將果皮劃破的作業(yè)要求,設(shè)計(jì)了一種去頂、環(huán)切裝置,并在性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)分析確定了柑橘去頂環(huán)切方式。收集相關(guān)的專利、文獻(xiàn)資料,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)方案,開展了柑橘去頂環(huán)切方式的預(yù)試驗(yàn),確定了柑橘不動去頂?shù)毒咝D(zhuǎn)的去頂方式和環(huán)切刀不動柑橘旋轉(zhuǎn)的環(huán)切方式;通過參考國內(nèi)外現(xiàn)有果實(shí)去皮去核方式和上述方案的對比分析及試驗(yàn)研究,確定了去頂?shù)稄母涕夙敳總?cè)面嵌入柑橘,然后旋轉(zhuǎn)切除柑橘頂部果皮及與之相連的密集橘絡(luò)的去頂方案和環(huán)切壓盤帶動柑橘旋轉(zhuǎn)的環(huán)切方案。(2)研制了一種柑橘去頂環(huán)切裝置。在去頂方案和環(huán)切方案的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并試制了去頂環(huán)切裝置。該裝置主要由電機(jī)、刀具箱、對心機(jī)構(gòu)、去頂機(jī)構(gòu)、頂桿機(jī)構(gòu)、環(huán)切壓盤、環(huán)切刀、去頂?shù)丁C(jī)架等組成。去頂主要由對心機(jī)構(gòu)和去頂機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)柑橘頂部果皮的去除,由頂桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)去頂?shù)度信c果皮的分離,環(huán)切主要通過環(huán)切機(jī)構(gòu)和環(huán)切刀完成柑橘最大果徑處的劃皮。(3)開展了去頂環(huán)切裝置去頂性能試驗(yàn)。在裝置上開展柑橘熱蒸汽時(shí)間、刀軸轉(zhuǎn)速、刀具回轉(zhuǎn)直徑、刀具齒高和刀具齒形等主要影響因素對去頂性能影響的單因素試驗(yàn),在去頂單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開展了刀具回轉(zhuǎn)直徑、刀具齒高、刀具齒形三個(gè)因素的三水平正交試驗(yàn),結(jié)果表明影響去頂成功率和去頂損傷率的三個(gè)因素的主次順序不一致,通過綜合平衡法確定了去頂最優(yōu)的工藝參數(shù)水平組合為熱蒸汽90s、刀軸轉(zhuǎn)速120r/min、刀具回轉(zhuǎn)直徑20mm、刀具齒高6mm、刀具齒形為弧形齒,在此條件的去頂成功率為96.7%,去頂損傷率為3.2%。(4)開展了去頂環(huán)切裝置環(huán)切性能試驗(yàn)。通過對影響柑橘環(huán)切效果的熱蒸汽時(shí)間、刀軸轉(zhuǎn)速和刀具安裝方式三個(gè)因素進(jìn)行了單因素試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:在α=0.05水平下,熱蒸汽時(shí)間、刀軸轉(zhuǎn)速對環(huán)切率無顯著性影響,刀具安裝方式對環(huán)切率有顯著影響,熱蒸汽時(shí)間、刀軸轉(zhuǎn)速、刀具安裝方式對環(huán)切損傷率均影響顯著(p0.05);熱蒸汽時(shí)間90s、刀軸轉(zhuǎn)速100r/min-120r/min,環(huán)切刀采用緊靠式安裝時(shí)環(huán)切性能較好。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S226.4

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