干燥處理對(duì)巴旦木核脫殼效果的影響

吐魯洪·吐爾迪,張 麗，邊 博

（1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所, 新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院）

0 引言

巴旦木又稱扁桃，是世界四大著名干果之一，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，是不可多得的滋補(bǔ)佳品。隨著新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，“南園北牧”特色農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和策略的實(shí)施，新疆已將巴旦木作為經(jīng)濟(jì)林發(fā)展的重點(diǎn)樹種，新疆南部地區(qū)莎車縣和英吉沙縣，栽培巴旦木面積約6.67萬hm2。隨著國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目《新疆特色珍稀果樹豐產(chǎn)栽培技術(shù)》的突破,巴旦木進(jìn)入盛果期后，可為我區(qū)帶來數(shù)億元的經(jīng)濟(jì)收入，很快將成為新疆的重要?jiǎng)?chuàng)匯產(chǎn)品。新疆巴旦木加工機(jī)械化程度低，基本是人工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，農(nóng)民增收緩慢，巴旦木產(chǎn)后加工增值較高。根據(jù)食品加工的需求，急需機(jī)械化破殼。目前新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化所科技人員，采用一種新的脫殼原理，研制出新型巴旦木脫殼機(jī)，已獲得國(guó)家發(fā)明專利（ZL201610194822.3），但該機(jī)還存在一次性脫殼率偏低，碎仁率偏高的問題。巴旦木的含水率對(duì)脫殼效果有很大的影響，含水率大，則外殼的韌性增加；含水率過小，則堅(jiān)果的粉末度大，本研究通過對(duì)巴旦木在脫殼前進(jìn)行干燥預(yù)處理，探索一種既提高巴旦木一次性脫殼率、又能降低碎仁率的有效方法。

1 材料與設(shè)備

1.1 試驗(yàn)材料

選用新疆莎車縣盛產(chǎn)的鷹嘴巴旦木為試驗(yàn)原料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

遠(yuǎn)紅外干燥箱1 臺(tái)：額定功率10 kW，工作電壓：220 V，調(diào)溫范圍5～300℃（上海雷韻試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)），游標(biāo)卡尺1個(gè)，試驗(yàn)臺(tái)選用新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的巴旦木脫殼機(jī)1 臺(tái)，該機(jī)主要由振動(dòng)喂料機(jī)構(gòu)、一級(jí)破殼輥、一級(jí)振動(dòng)篩、二級(jí)破殼輥、二級(jí)振動(dòng)篩、出料口、傳動(dòng)裝置、三級(jí)振動(dòng)篩、同步調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及三級(jí)破殼輥組成（圖1）。

2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

2．1 試驗(yàn)內(nèi)容及評(píng)價(jià)指標(biāo)

不同品種的巴旦木其核物理特性不同，依據(jù)堅(jiān)果脫殼要求，結(jié)合機(jī)械脫殼的技術(shù)特點(diǎn)，試驗(yàn)從巴旦木核的物料特性和脫殼機(jī)破殼性能方面進(jìn)行，試驗(yàn)內(nèi)容及其評(píng)價(jià)指標(biāo)為：脫殼率、碎仁率和整仁率。

2．2 試驗(yàn)方法

步驟一：取巴旦木500 粒，巴旦木核的尺寸用游標(biāo)卡尺測(cè)定。巴旦木厚度測(cè)定結(jié)果如表1，由表可知，巴旦木厚度總體分布區(qū)間（9.5，14.5 mm），極差為5 mm，厚度在10～14.5 mm 范圍內(nèi)的顆粒數(shù)占總數(shù)的97%，此區(qū)間極差為4.5 mm，根據(jù)這種厚度分布破殼和分級(jí)裝置不能過多，按巴旦木厚度的極差1.5 mm進(jìn)行分級(jí)和脫殼，可將分級(jí)和脫殼裝置按3 級(jí)設(shè)計(jì)，即第1 級(jí)按厚度區(qū)間（14.5，13 mm）脫殼，第2 級(jí)按厚度區(qū)間（13，11.5 mm）脫殼，第3 級(jí)按厚度區(qū)間（11，9.5 mm）脫殼。

表1 巴旦木核的厚度分布

步驟二：將測(cè)定后的500 粒巴旦木核分成A、B、C、D、E5 組樣品:

A 組，不經(jīng)任何處理；

B 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥1h；

C 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥2h；

D 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥3h；

E 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥4h；

將5 組樣品在巴旦木脫殼機(jī)上進(jìn)行脫殼試驗(yàn)，測(cè)定出不同試驗(yàn)條件下巴旦木的脫殼數(shù)、整仁數(shù)和破碎數(shù)。設(shè)巴旦木一次脫殼率P、碎仁率Z 和整仁率S，計(jì)算式為：

式中T0—喂入的巴旦木總數(shù)；TW—未脫殼的巴旦木數(shù)；TZ—碎仁數(shù)。

表2 干燥處理對(duì)巴旦木脫殼率，破碎率和破仁率的影響

3 結(jié)果與分析

3.1 干燥對(duì)巴旦木核脫殼率的影響

由表2 可知，隨著干燥時(shí)間的延長(zhǎng)，果殼殘余水分逐漸減少。巴旦木殼主要由纖維素和半纖維素組成，核果橢圓形，仁殼間隙較小，核殼比杏核軟，但有一定的韌性，厚薄不一，脫殼難度大，為了增加果核脫殼率，必須使果核脫殼前變形量越小越好，而脫殼前的變形量除了與果殼的纖維含量有關(guān)外，亦與果殼含水率有關(guān)，含水率越低，果殼脆性越強(qiáng)，脫殼前變形量越少。由于對(duì)巴旦木核進(jìn)行干燥處理后，巴旦木殼在不同程度上變硬變脆，使巴旦木一次性脫殼率均有不同程度上的提高。如表2 為5 組不同材料的脫殼率的變化情況。從表2 中可以看出，干燥后的巴旦木一次性脫殼率與未處理組相比增加了12%；脫殼率增加比率與干燥時(shí)間成正比，干燥時(shí)間越長(zhǎng)一次性脫殼率越高，如干燥1h 與未處理相比，脫殼率增加5%；干燥2h 脫殼率增加7%；干燥3h 脫殼率增加10%；干燥4h 脫殼率增加12%；可見，干燥利于提高巴旦木的一次性脫殼率。

3.2 干燥對(duì)巴旦木核碎仁率的影響

表2 列出不同干燥處理方式對(duì)巴旦木脫殼后的脫殼率、整仁率和碎仁率的影響。從表2 中可看出，將巴旦木進(jìn)行干燥處理后，巴旦木脫殼后碎仁率和整仁率的變化亦有不同。干燥1h 后巴旦木脫殼率和整仁率明顯提高，碎仁率減少，可見干燥利于提高巴旦木的一次性脫殼率和整仁率。

4 結(jié)論

（1）干燥溫度和時(shí)間對(duì)巴旦木干燥特性影響非常顯著。干燥初期，巴旦木殼阻擋了果仁水分的蒸發(fā)，巴旦木含水率的下降主要是由巴旦木殼水分的迅速蒸發(fā)引起；果殼出現(xiàn)裂紋后，巴旦木仁水分通過果殼裂紋得以蒸發(fā)，此時(shí)巴旦木含水率的下降，主要是由果仁水分的蒸發(fā)引起。經(jīng)干燥處理后，均可使巴旦木一次性脫殼率在不同程度上得到提高，碎仁率降低。

（2）干燥處理可有效降低果殼含水率，增加仁殼間隙，更有利于改善巴旦木脫殼效果。但干燥時(shí)間不可過長(zhǎng)，干燥時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使巴旦木仁水份過低，仁肉硬化，失去了其應(yīng)有的風(fēng)味和口感，重者還會(huì)變質(zhì)。從試驗(yàn)結(jié)果看，當(dāng)干燥溫度控制在40℃時(shí)，干燥時(shí)間不可超過4 h。對(duì)巴旦木進(jìn)行干燥處理，除干燥時(shí)間外，干燥溫度是一個(gè)非常重要的影響因素。溫度過高，會(huì)使果仁變質(zhì)；溫度過低，會(huì)增加干燥處理時(shí)間。最佳干燥溫度和最佳干燥時(shí)間的確定有待進(jìn)一步深入探討。