青毛豆深加工機械技術(shù)研究及優(yōu)化方向

樓婷婷 姚愛萍 柳國光

摘 要：青毛豆口味鮮美，營養(yǎng)豐富，但難以長時間在自然環(huán)境中儲藏。對青毛豆進行深加工可延長毛豆的存儲時間和供貨時間。闡述了青毛豆深加工工藝主要流程，研究了現(xiàn)有深加工機械中風(fēng)選、清洗、漂燙、剝殼技術(shù)及設(shè)備。針對現(xiàn)有青毛豆深加工機械技術(shù)的不足，提出了優(yōu)化方向。

關(guān)鍵詞：青毛豆;深加工;機械;優(yōu)化方向

中圖分類號：S226? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract：The green soybean is delicious and nutritious， but it is difficult to store in natural environment for a long time. Deep processing of green soybean can prolong the storage time and supply time. The main process of green soybean deep processing was expounded. The technology and equipment of air separation， cleaning， blanching and peeling for existing deep processing machinery were studied. According to the deficiency of existing green soybean deep processing machinery technology， the optimization direction was proposed.

Keywords：green soybean; deep processing; machinery; optimization direction

0 引言

青毛豆是指顏色處于綠色，豆粒大小約占豆莢80%～90%時期的大豆。青毛豆口味鮮美，營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，其中的軟磷脂有利于大腦的發(fā)育，大豆異黃酮更是被譽為天然的雌激素，有益于女性健康，對動脈硬化等多種疾病有輔助和治療作用。青毛豆用藥少，有莢殼包裹，是人們公認的天然無公害的健康食品。但青毛豆的收獲時節(jié)是在夏季，高溫條件下，青毛豆會因缺水而干癟，還會出現(xiàn)腐爛變質(zhì)情況，難以長時間在自然環(huán)境中儲藏。因此，對青毛豆進行深加工，延長青毛豆的存儲時間和供貨時間，可提高青毛豆的經(jīng)濟效益。本文就青毛豆深加工機械中的風(fēng)選、清洗、漂燙、剝殼技術(shù)進行研究，對青毛豆深加工機械進行優(yōu)化方向探討，為青毛豆深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考和依據(jù)。

1 青毛豆深加工工藝

春夏是青毛豆上市的時節(jié)，此時有大量的青毛豆需要加工，青毛豆深加工的主要工藝流程包括毛豆原料的挑選、清洗、漂燙、冷卻、剝殼、瀝干、速凍、包裝等工藝。青毛豆的原料首先需要進行風(fēng)選或人工挑揀，排除豆稈、石粒等雜質(zhì)，篩除空莢癟莢等不合格青毛豆;清洗環(huán)節(jié)先粗洗再精洗，清洗青毛豆表面的泥沙雜質(zhì)，確保青毛豆的干凈;漂燙通過高溫蒸煮，煮熟青毛豆并保持青毛豆鮮綠的顏色;對漂燙后的青毛豆進行快速冷卻，防止青毛豆軟化或殺青過度，保持青毛豆爽脆的口感;如需毛豆仁則需要進行青毛豆剝殼，利用青毛豆剝殼機進行擠壓剝殼，剝出青毛豆籽粒;瀝干機風(fēng)干青毛豆表面的水珠，可以起到二次冷卻的作用，為后續(xù)的速凍或包裝做準備;深加工后的青毛豆在速凍后能在-18 ℃低溫中貯藏半年甚至兩年以上，保持色澤、口感和營養(yǎng)價值。

2 青毛豆深加工機械技術(shù)研究

2.1 青毛豆機械風(fēng)選技術(shù)

剛剛從田間收獲的青毛豆，一般都摻雜有小石粒、雜草、葉片、秸稈和空莢癟莢等雜質(zhì)，需要進行清選。人工清選勞動強度大，效率低，而青毛豆風(fēng)選機可以實現(xiàn)快速清選。浙江省紹興市東龍制冷空調(diào)有限公司生產(chǎn)的毛豆風(fēng)選機（如圖1所示）。該機適用于各種豆類、辣椒、玉米的風(fēng)選除雜。機體采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，符合食品衛(wèi)生標準，防潮防銹，結(jié)實耐用。全自動上料連接風(fēng)選兩部分組成，進口為無接縫白色食品級輸送帶，大功率可調(diào)式風(fēng)機技術(shù)，電機功率：4 kW，加工能力：1.5～3 t/h。

毛豆風(fēng)選機主要包括入料斗、提升機、主風(fēng)箱、集雜箱、出雜口和出料口。首先將物料倒入入料斗，通過提升機的輸送帶將物料送入主風(fēng)箱，物料從風(fēng)筒落入低處，在此處小石粒等較重的雜物通過篩子間隙落入集雜箱，雜草、葉片、秸稈等較輕雜物由吹風(fēng)機吹入出雜口，風(fēng)選后的毛豆從出料口排出，得到較為純凈的青毛豆。

2.2 青毛豆機械清洗技術(shù)

青毛豆清洗是毛豆深加工中一個必要的環(huán)節(jié)，青毛豆清洗一般是清洗掉青毛豆表面的泥沙、浮生、農(nóng)藥殘留等，為后續(xù)的其他加工提供干凈的青毛豆。目前，市面上的毛豆清洗機主要是氣泡清洗機，它主要由輸送帶、機架、排水口、輸送網(wǎng)帶、噴氣管和風(fēng)泵組成（如圖2所示）。

1.輸送帶 2.機架 3.排水口 4.輸送網(wǎng)帶 5.噴氣管 6.風(fēng)泵

青毛豆清洗機工作原理是利用風(fēng)泵產(chǎn)生氣泡，不同壓強和大小的氣泡涌入清洗槽，使得清洗槽內(nèi)的清洗劑分層，相鄰層間的摩擦和動量引起青毛豆的翻滾，氣泡在青毛豆表面潰滅產(chǎn)生強大的瞬時壓強和高速微射流，去除表面的農(nóng)藥殘留和泥沙雜質(zhì)。氣泡清洗機清洗方式較為溫柔，對青毛豆的損傷較小，清洗后的青毛豆能延長保質(zhì)期，并為后續(xù)加工做好準備。

2.3 青毛豆機械漂燙技術(shù)

青毛豆深加工的關(guān)鍵技術(shù)是青毛豆的漂燙，經(jīng)過漂燙的青毛豆能減少酶的活性，防止青毛豆發(fā)生褐變，提高細胞膜的透性，使其干燥的速度變快，還能起到殺菌的作用。李存斌等人研制的網(wǎng)帶式漂燙機主要由上網(wǎng)帶總裝、下網(wǎng)帶總裝、電機、底架和水槽組成（如圖3所示）。

1.上網(wǎng)帶總裝 2.下網(wǎng)帶總裝 3.電機 4.底架 5.水槽

漂燙機采用上下兩層網(wǎng)帶的結(jié)構(gòu)，使物料在兩層網(wǎng)帶的夾持下浸潤在水中前進;傳動方式采取鏈條傳動和齒輪傳動，保證傳動比的穩(wěn)定;網(wǎng)帶為乙字形，該結(jié)構(gòu)較為簡單且總質(zhì)量較輕;上下兩個網(wǎng)帶為同步異向轉(zhuǎn)動，其間的物料平穩(wěn)向前;電機采用調(diào)速電機，漂燙時間可以根據(jù)不同需求進行調(diào)節(jié)。由于物料在漂燙結(jié)束后會帶走一部分水，因此需要在運行過程中添加水，本機安裝了自動加水裝置，當水位低于設(shè)定水位線時，自動加水裝置會啟動加水，加到預(yù)定高度停止。減速電機的安裝位置為網(wǎng)帶上端，遠離水槽的地方，能防止因進水導(dǎo)致的短路或燒毀情況。上網(wǎng)帶和下網(wǎng)帶分別獨立安裝，方便后續(xù)的拆洗和維修，同時上下網(wǎng)帶采用螺栓連接，使得運行更為平穩(wěn)，通過螺母可以調(diào)節(jié)上下網(wǎng)帶的間距，適應(yīng)不同尺寸規(guī)格的物料進行漂燙。

2.4 青毛豆機械剝殼技術(shù)

青毛豆深加工中最費時費力的一個環(huán)節(jié)就是青毛豆剝殼。目前，青毛豆剝殼主要還是采用人工剝殼的方式，存在效率低、衛(wèi)生難以控制、品質(zhì)不能保證等問題，因此通過機械剝殼能實現(xiàn)青毛豆的快速高效剝殼，省時省力。何春薇等人研制的青毛豆剝殼機主要由振動料斗、機體、輸送機、導(dǎo)料板、軋輥和分離引導(dǎo)板組成（如圖4所示）。

1.振動斜斗 2.機體 3.輸送機 4.導(dǎo)料板 5.軋輥 6.分離引導(dǎo)板

青毛豆剝殼機工作原理是首先將青毛豆倒入振動料斗，通過安裝在料斗下的振動器產(chǎn)生振動，使得青毛豆均勻抖落在輸送機的輸送帶上，輸送帶上的青毛豆緩速前進，由導(dǎo)料板進入剝殼軋輥，兩軋輥反向往前轉(zhuǎn)動，當毛豆通過軋輥時，由于軋輥間隙較小，青毛豆被擠壓破裂，豆莢經(jīng)過軋輥而豆粒不能通過，達到青毛豆的豆莢和豆粒分離目的，最終經(jīng)由分離引導(dǎo)板，完成豆莢和豆粒的分別收集，得到干凈整潔的剝出豆粒。

3 優(yōu)化方向

近年來，對青毛豆進行深加工，提升毛豆的附加值，延長其存儲和供貨時間，已經(jīng)成為了青毛豆產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展思路。我國青毛豆深加工機械技術(shù)和設(shè)備不斷發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成效，但還是存在機械結(jié)構(gòu)較為簡易、功能不夠完善和自動化程度不高等問題。通過研究現(xiàn)今青毛豆深加工機械，未來的青毛豆深加工機械有以下優(yōu)化方向：

（1） 工藝結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。在原有的設(shè)計上研究新工藝，如氣泡清洗機，可以研究氣泡產(chǎn)生的大小速度等參數(shù)對清洗效果的影響，優(yōu)化物料在水中的運動，達到更好的清洗效果。對機械結(jié)構(gòu)進行更改優(yōu)化，設(shè)計更為緊湊合理的布局，完成機械化流水線作業(yè)。

（2） 采用新興技術(shù)。例如運用超聲波、臭氧等清洗技術(shù)，真空預(yù)冷、超高壓保鮮等技術(shù)。這些新技術(shù)能更高效、更安全地完成物料的加工處理工作，有時還能降低成本，提高效果。

（3） 自動控制技術(shù)。隨著自動控制理論和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣化、智能化等先進技術(shù)已經(jīng)越來越多的運用到了農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域，在設(shè)備上加載自動控制裝置，能減少破損，更好地完成作業(yè)。

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