1、前言
板栗俗稱栗子，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是我國(guó)有名的傳統(tǒng)干果類產(chǎn)品。由于板栗水份含量高，呼吸性強(qiáng)，發(fā)熱值高，加上在開花結(jié)果和采收去苞過程中微生物污染的不可避免，使得板栗極易腐爛變質(zhì)而不耐貯藏。這使得大量的板栗因霉?fàn)�、生蟲、發(fā)芽而失去其應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，板栗的儲(chǔ)藏及深加工技術(shù)與設(shè)備的研究迫在眉睫，富通新能源生產(chǎn)銷售
秸稈粉碎機(jī)、
秸稈揉搓機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
對(duì)板栗進(jìn)行深加工所面臨的技術(shù)難題就是脫殼及護(hù)色。即如何在保證栗仁原有形狀、成份和色、香、味不變的條件下，去除板栗堅(jiān)硬的外殼和軟薄的內(nèi)皮。現(xiàn)有的板栗脫殼方法主要有：手工、化學(xué)、熱力、機(jī)械、能量法等。據(jù)資料顯示，不論采用上述的哪一種方法，其結(jié)果都不理想。通常伴隨有栗仁的損傷或褐變的發(fā)生，不能得到高質(zhì)量的栗仁，阻礙了后續(xù)深加工的進(jìn)行。為此，我們將真空機(jī)制引入加工過程，使板栗在真空環(huán)境下靠?jī)?nèi)外壓力差的作用，將外殼和紅衣爆開，在后續(xù)揉搓式脫殼機(jī)的配合下實(shí)現(xiàn)脫殼。
2、板栗脫殼方法及設(shè)備
2.1 常規(guī)板栗脫殼方法
目前，常規(guī)的板栗脫殼方法存在較大的弊端。手工脫殼的效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大；化學(xué)法只能剝除較軟及較薄的果皮，且影響了成品品質(zhì)和風(fēng)味；熱力法采用蒸煮或鍋炒，再用手工脫殼，效率低，衛(wèi)生差，終端產(chǎn)品單一，適應(yīng)性差；傳統(tǒng)的機(jī)械法以磨削、破碎或撞擊、切削等形式在板栗表面刻劃出一到兩條人工缺口，給予機(jī)械力的作用，達(dá)到脫殼的目的，此法要求果形大小一致，對(duì)于外形相差較大的板粟而言，需增加額外的板栗大小分選設(shè)備，投資較大。
目前比較成功的方法是能量法，即真空爆殼法。其原理是讓板栗進(jìn)入一個(gè)高壓高溫環(huán)境中經(jīng)受一定程度的高溫高壓作用，使大量熱量積聚于板栗殼內(nèi)，隨后板栗瞬間脫離高壓高溫環(huán)境。在此同時(shí)，積聚在板栗殼、內(nèi)皮和栗仁之間的壓力瞬時(shí)爆破，實(shí)現(xiàn)栗殼和內(nèi)皮一次脫去。
2.2揉搓式板栗脫殼設(shè)備原理及結(jié)構(gòu)
板栗的揉搓式脫殼是指經(jīng)過真空爆殼的板栗在向前輸送的同時(shí)，繞自身的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)過程中，外殼的不同部分依次與搓板接觸，使外殼受到均勻的揉搓作用力而逐漸破裂、脫落，避免了栗仁被壓碎，從而保持了栗仁的完整性。
基于揉搓原理的板栗脫殼設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示。經(jīng)過真空爆殼的板栗通過輸送帶2以緩慢的速度送入脫殼機(jī)。同時(shí)另一電機(jī)拖動(dòng)帶輪旋轉(zhuǎn)，由于偏心軸4的作用，動(dòng)顎相對(duì)輸送帶2作周期性的復(fù)雜平面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種平面運(yùn)動(dòng)使動(dòng)顎時(shí)而靠近時(shí)而離開輸送帶，當(dāng)動(dòng)顎靠近輸送帶時(shí)，進(jìn)入破碎腔的板栗受到顎板的擠壓力而破碎，當(dāng)動(dòng)顎離開輸送帶時(shí)，被破碎的板栗在輸送帶輸送作用下自動(dòng)從右端卸下。至此，一個(gè)工作周期結(jié)束，接著進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。如此周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，使脫殼作業(yè)不斷進(jìn)行下去。
2.3喂料裝置的設(shè)計(jì)
喂料裝置使板栗可以均勻地輸送到輸送帶上，同時(shí)可以進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)輸送帶的輸送速度要求；還可以有效的避免板栗的堆積。滿足上述工作條件的喂料裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
板栗從漏斗3送入，落入圓筒型撥料器的槽內(nèi)，隨著撥料器4的旋轉(zhuǎn)，板栗被均勻地?cái)[放在輸送帶上。進(jìn)料速度可由軸1的轉(zhuǎn)速來控制。
2.4揉搓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
揉搓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
揉搓系統(tǒng)采用了曲柄擺桿機(jī)構(gòu)原理。當(dāng)曲柄AB繞固定點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)時(shí)，適當(dāng)調(diào)整AB、BC、CD、DA的長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)BC桿上一點(diǎn)E的揉搓運(yùn)動(dòng)，如圖5所示。
揉搓系統(tǒng)由顎床、顎板（搓板）和偏心軸組成。搓板是工作部分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。動(dòng)顎顎床懸掛在偏心軸上，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受揉搓反力。
搓板直接和物料接觸，用不銹鋼制成，搓板用沉頭螺釘裝在顎床上。搓板與顎床之間加塑性襯墊（如尼龍板），使搓板各點(diǎn)受力均勻。由于搓板各部分磨損不均，右邊磨損比左邊劇烈，故搓板作成左右對(duì)稱，右邊磨壞后可以倒置裝上再用。
2.5調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)
由于板栗外形復(fù)雜多樣，呈現(xiàn)球形、半球形、腰子形、扁圓形和三棱形等形狀，外徑的大小也相差懸殊，(大的直徑可達(dá)40 mm，小的僅為10 mm，一般為25～35 mm)為使脫殼機(jī)對(duì)不同大小的板栗進(jìn)行有效的脫殼，應(yīng)使脫殼機(jī)具備出口高度調(diào)節(jié)的功能。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，若所脫殼板栗直徑過小，可通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺栓3，使滑塊5向左移動(dòng)，在斜面作用下使滑塊7沿垂直方向向下移動(dòng)，從而將搓板9的右端壓下，實(shí)現(xiàn)出口高度的調(diào)整。調(diào)節(jié)裝置使得揉搓力的大小可調(diào)，對(duì)脫殼過程進(jìn)行有效的控制，提高了脫殼效果。
3、脫殼試驗(yàn)及結(jié)果分析
使用本脫殼機(jī)進(jìn)行脫殼試驗(yàn)，控制輸送帶的輸送速度在0.5—1m/min范圍內(nèi)，偏心軸的轉(zhuǎn)速在10~20r/min范圍內(nèi)，鉗角在10°～l5°之間，經(jīng)試驗(yàn)一次脫殼率在75%～80%;將未剝開的板栗進(jìn)行再次的脫殼，脫殼后得到的二次總的脫殼率達(dá)90%。
對(duì)結(jié)果的分析表明大的鉗角會(huì)降低脫殼率，過小的鉗角使栗仁的損傷率偏高。偏心軸轉(zhuǎn)速過低，板栗因來不及揉搓就被輸送帶送出，使得脫殼率降低，偏心軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)與輸送帶的輸送速度相匹配，保證脫殼的順利進(jìn)行。
4、結(jié)論
(1)脫殼機(jī)對(duì)板栗外殼狀態(tài)的要求比較嚴(yán)格，這主要和爆殼所得的板栗有關(guān)，爆殼時(shí)板栗栗仁的失水收縮率較大時(shí)，所得的板栗的栗仁與外殼之間的間隙就越大，則板栗的外殼越容易破碎，脫殼的效果越好。
(2)爆殼后的板栗應(yīng)立即進(jìn)行脫殼作業(yè)，在空氣中存放時(shí)間過長(zhǎng)，外殼會(huì)吸收栗仁中的水份而使得脆性降低，這樣將不利于脫殼的進(jìn)行。
(3)應(yīng)盡量保證搓板的有效工作長(zhǎng)度，這樣可使脫殼率及生產(chǎn)率得到明顯的提高，為此搓板的外形應(yīng)彎成與輸送帶的變形相一致的弧線形，同時(shí)注意板栗導(dǎo)入端的弧度應(yīng)大于整體的弧度。
(4)應(yīng)設(shè)置合理的偏心軸轉(zhuǎn)速、鉗角的大小以及輸送帶的輸送速度。試驗(yàn)條件下獲得最佳脫殼率時(shí)的工藝條件為偏心軸15r/min，輸送帶0.45 m/min，鉗角12°。
(5)應(yīng)該在相對(duì)濕度較小的通風(fēng)環(huán)境下進(jìn)行板栗脫殼工作。
