青毛豆深加工机械技术研究及优化方向

　　摘 要：青毛豆口味鲜美，营养丰富，但难以长时间在自然环境中储藏。对青毛豆进行深加工可延长毛豆的存储时间和供货时间。阐述了青毛豆深加工工艺主要流程，研究了现有深加工机械中风选、清洗、漂烫、剥壳技术及设备。针对现有青毛豆深加工机械技术的不足，提出了优化方向。

　　关键词：青毛豆;深加工;机械;优化方向

　　《机械技术史》(年刊)国家级期刊，出版地北京，机械类杂志，以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，全面贯彻党的教育方针和“双百方针”。

　　0 引言

　　青毛豆是指颜色处于绿色，豆粒大小约占豆荚80%～90%时期的大豆。青毛豆口味鲜美，营养丰富，富含蛋白质、氨基酸和维生素等多种营养物质，其中的软磷脂有利于大脑的发育，大豆异黄酮更是被誉为天然的雌激素，有益于女性健康，对动脉硬化等多种疾病有辅助和治疗作用。青毛豆用药少，有荚壳包裹，是人们公认的天然无公害的健康食品。但青毛豆的收获时节是在夏季，高温条件下，青毛豆会因缺水而干瘪，还会出现腐烂变质情况，难以长时间在自然环境中储藏。因此，对青毛豆进行深加工，延长青毛豆的存储时间和供货时间，可提高青毛豆的经济效益。本文就青毛豆深加工机械中的风选、清洗、漂烫、剥壳技术进行研究，对青毛豆深加工机械进行优化方向探讨，为青毛豆深加工产业发展提供参考和依据。

　　1 青毛豆深加工工艺

　　春夏是青毛豆上市的时节，此时有大量的青毛豆需要加工，青毛豆深加工的主要工艺流程包括毛豆原料的挑选、清洗、漂烫、冷却、剥壳、沥干、速冻、包装等工艺。青毛豆的原料首先需要进行风选或人工挑拣，排除豆秆、石粒等杂质，筛除空荚瘪荚等不合格青毛豆;清洗环节先粗洗再精洗，清洗青毛豆表面的泥沙杂质，确保青毛豆的干净;漂烫通过高温蒸煮，煮熟青毛豆并保持青毛豆鲜绿的颜色;对漂烫后的青毛豆进行快速冷却，防止青毛豆软化或杀青过度，保持青毛豆爽脆的口感;如需毛豆仁则需要进行青毛豆剥壳，利用青毛豆剥壳机进行挤压剥壳，剥出青毛豆籽粒;沥干机风干青毛豆表面的水珠，可以起到二次冷却的作用，为后续的速冻或包装做准备;深加工后的青毛豆在速冻后能在-18 ℃低温中贮藏半年甚至两年以上，保持色泽、口感和营养价值。

　　2 青毛豆深加工机械技术研究

　　2.1 青毛豆机械风选技术

　　刚刚从田间收获的青毛豆，一般都掺杂有小石粒、杂草、叶片、秸秆和空荚瘪荚等杂质，需要进行清选。人工清选劳动强度大，效率低，而青毛豆风选机可以实现快速清选。浙江省绍兴市东龙制冷空调有限公司生产的毛豆风选机(如图1所示)。该机适用于各种豆类、辣椒、玉米的风选除杂。机体采用优质不锈钢，符合食品卫生标准，防潮防锈，结实耐用。全自动上料连接风选两部分组成，进口为无接缝白色食品级输送带，大功率可调式风机技术，电机功率：4 kW，加工能力：1.5～3 t/h。

　　毛豆风选机主要包括入料斗、提升机、主风箱、集杂箱、出杂口和出料口。首先将物料倒入入料斗，通过提升机的输送带将物料送入主风箱，物料从风筒落入低处，在此处小石粒等较重的杂物通过筛子间隙落入集杂箱，杂草、叶片、秸秆等较轻杂物由吹风机吹入出杂口，风选后的毛豆从出料口排出，得到较为纯净的青毛豆。

　　2.2 青毛豆机械清洗技术

　　青毛豆清洗是毛豆深加工中一个必要的环节，青毛豆清洗一般是清洗掉青毛豆表面的泥沙、浮生、農药残留等，为后续的其他加工提供干净的青毛豆。目前，市面上的毛豆清洗机主要是气泡清洗机，它主要由输送带、机架、排水口、输送网带、喷气管和风泵组成(如图2所示)。

　　1.输送带 2.机架 3.排水口 4.输送网带 5.喷气管 6.风泵

　　青毛豆清洗机工作原理是利用风泵产生气泡，不同压强和大小的气泡涌入清洗槽，使得清洗槽内的清洗剂分层，相邻层间的摩擦和动量引起青毛豆的翻滚，气泡在青毛豆表面溃灭产生强大的瞬时压强和高速微射流，去除表面的农药残留和泥沙杂质。气泡清洗机清洗方式较为温柔，对青毛豆的损伤较小，清洗后的青毛豆能延长保质期，并为后续加工做好准备。

　　2.3 青毛豆机械漂烫技术

　　青毛豆深加工的关键技术是青毛豆的漂烫，经过漂烫的青毛豆能减少酶的活性，防止青毛豆发生褐变，提高细胞膜的透性，使其干燥的速度变快，还能起到杀菌的作用。李存斌等人研制的网带式漂烫机主要由上网带总装、下网带总装、电机、底架和水槽组成。

　　1.上网带总装 2.下网带总裝 3.电机 4.底架 5.水槽

　　漂烫机采用上下两层网带的结构，使物料在两层网带的夹持下浸润在水中前进;传动方式采取链条传动和齿轮传动，保证传动比的稳定;网带为乙字形，该结构较为简单且总质量较轻;上下两个网带为同步异向转动，其间的物料平稳向前;电机采用调速电机，漂烫时间可以根据不同需求进行调节。由于物料在漂烫结束后会带走一部分水，因此需要在运行过程中添加水，本机安装了自动加水装置，当水位低于设定水位线时，自动加水装置会启动加水，加到预定高度停止。减速电机的安装位置为网带上端，远离水槽的地方，能防止因进水导致的短路或烧毁情况。上网带和下网带分别独立安装，方便后续的拆洗和维修，同时上下网带采用螺栓连接，使得运行更为平稳，通过螺母可以调节上下网带的间距，适应不同尺寸规格的物料进行漂烫。

　　2.4 青毛豆机械剥壳技术

　　青毛豆深加工中最费时费力的一个环节就是青毛豆剥壳。目前，青毛豆剥壳主要还是采用人工剥壳的方式，存在效率低、卫生难以控制、品质不能保证等问题，因此通过机械剥壳能实现青毛豆的快速高效剥壳，省时省力。何春薇等人研制的青毛豆剥壳机主要由振动料斗、机体、输送机、导料板、轧辊和分离引导板组成(如图4所示)。

　　1.振动斜斗 2.机体 3.输送机 4.导料板 5.轧辊 6.分离引导板

　　青毛豆剥壳机工作原理是首先将青毛豆倒入振动料斗，通过安装在料斗下的振动器产生振动，使得青毛豆均匀抖落在输送机的输送带上，输送带上的青毛豆缓速前进，由导料板进入剥壳轧辊，两轧辊反向往前转动，当毛豆通过轧辊时，由于轧辊间隙较小，青毛豆被挤压破裂，豆荚经过轧辊而豆粒不能通过，达到青毛豆的豆荚和豆粒分离目的，最终经由分离引导板，完成豆荚和豆粒的分别收集，得到干净整洁的剥出豆粒。

　　3 优化方向

　　近年来，对青毛豆进行深加工，提升毛豆的附加值，延长其存储和供货时间，已经成为了青毛豆产业的新发展思路。我国青毛豆深加工机械技术和设备不断发展，已经取得了一定的成效，但还是存在机械结构较为简易、功能不够完善和自动化程度不高等问题。通过研究现今青毛豆深加工机械，未来的青毛豆深加工机械有以下优化方向：

　　(1) 工艺结构的优化设计。在原有的设计上研究新工艺，如气泡清洗机，可以研究气泡产生的大小速度等参数对清洗效果的影响，优化物料在水中的运动，达到更好的清洗效果。对机械结构进行更改优化，设计更为紧凑合理的布局，完成机械化流水线作业。

　　(2) 采用新兴技术。例如运用超声波、臭氧等清洗技术，真空预冷、超高压保鲜等技术。这些新技术能更高效、更安全地完成物料的加工处理工作，有时还能降低成本，提高效果。

　　(3) 自动控制技术。随着自动控制理论和传感器技术的不断发展，电气化、智能化等先进技术已经越来越多的运用到了农业机械领域，在设备上加载自动控制装置，能减少破损，更好地完成作业。

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