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仿形石榴剥皮分离机及其应用

2019-04-24


根据石榴层次结构特性(外皮-隔膜-果粒),研制了仿形剥皮分离机,能代替压榨机果粒无损分离皮、膜、粒。处理量1t/h,果粒完好率≥90%,果粒回收率≥95%,果粒含杂质≤6%,为非压榨加工石榴提供了关键设备,已在中国大陆、台湾、美国多家工厂应用。

    石榴加工特别重要。一是中国每年产量超过100万吨,占采果20%以上的“丑果”卖不出去需要找回价值;二是成熟石榴容易爆开,占挂果10-60%的裂果需要找到出路;三是产业需要有龙头加工企业价格上兜底,防止果价大起大落。否则产业无法可持续发展。

  



石榴是三元结构“果皮-隔膜-果粒”。这三者的化学成分、色、香、味、形、营养、保健功能差异很大。其中果粒酸甜可口具有美容功能,是加工高档果汁、果酒、果酱、酸奶的理想原料;果皮和隔膜苦涩难咽但含功能成分极为丰富,早已是药品、化妆品、肉类防腐剂的绿色资源。

目前加工石榴用压榨法,速度快,但主产品榨汁是皮、膜、肉、籽破碎混合液体,苦涩味重,杂菌污染多(石榴果脐又称花瓶口内黑毛刺带菌极多),给后续加工预埋了困难,妨碍了产品的高值化;另外副产品榨渣含水分高,干燥耗能大做工业原料不廉价,限制了果皮和隔膜的工业化开发。

针对上述问题,广州达桥公司联合华南理工大学、山东枣庄学院,利用机电一休技术和自适应原理,研制了仿形石榴剥皮分离机,已在石榴、柚子、柑子、百香果等十三种果蔬试用成功,先后有12台在中国大陆、台湾、美国工厂化使用。机器已获国家专利保护还通过了欧盟CE认证,本文作一简单介绍。

 

 

 

 

 仿形石榴剥皮分离机结构示意图

 

 

1 机器的结构原理

 

如图所示,仿形石榴剥皮分离机由果粒出料口1、果皮出料口2、进料口3、仿形爪4、滚筒筛5、触摸屏6等组成。仿形爪和滚筒筛速度可调,分离筛可更换,出口倾斜角度能调节。操作时先用少量石榴调试机器效果,然后将优化好的参数设定在计算机上。用提升机或人工把石榴倒进3,随着45差速并且反向转动,石榴皮被扒开,果粒被一颗一颗“抠”下,从两个出口12分别出来果粒、果皮、隔膜,又剥又分离。与压榨机不同的是果粒完好无损和分离不加水,因而出来的是含自然水分的果粒、果皮、隔膜。

主要参数

处理量                                    0.5-1.2t/h

兼容果种                                  13种(石榴、柚子、百香果等)

转速                                      45-90/

功率                                      3kW

空载总重                                  350kg

外形尺寸                                  2000×800×1550mm

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2机器性能试验方法与结果

石榴、百香果、柚子等类球形果蔬有100多种,需要“果粒无损分离”的果蔬很多。根据客户询问、文献记述等信息,类比推断出果蔬种类、目标产品及加工动作,列表归类,再投入果蔬试机验证(达桥买果试、客户来果试、用户工厂试),结果如下表所示。

 

序号

兼容果蔬名称

加工动作

半成品

终产品

试验结果

1

石榴(含裂果)

果粒无损分离

粒粒石榴

高档果汁、酒、酸奶

中国大陆、台湾、美国工厂使用

2

柚子

柚粒无损分离

粒粒柚

轻苦柚汁、茶、酒、酸奶

同上

3

柑子(新会柑)

果籽无损分离

粒粒柑、果籽

果籽制药

粒粒柑果汁

工厂化使用

4

橙子

果粒无损分离

粒粒橙

粒粒橙汁

同上

5

金桔

果籽无损分离

轻苦金桔浆

金桔酱

客户来试成功

6

柠檬

果籽无损分离

轻苦柠檬浆

柠檬酱

同上

7

仙人掌果

果籽无损分离

无籽仙人掌浆

仙人掌果酱

同上

8

莲蓬

莲子无损脱蓬

莲子

纯净莲子

同上

9

打瓜(西瓜)

瓜子无损脱瓤

无瓤瓜子

纯净西瓜子

同上

10

葡萄

果无损脱梗

无梗葡萄

做无皮葡萄肉干

同上

11

荔枝

果无损脱梗

无梗荔枝

“灯笼肉”荔枝干

同上

12

龙眼

果无损脱梗

无梗龙眼

“灯笼肉”龙眼干

同上

13

百香果

皮籽无碎屑分离

纯净浆籽

纯净果浆

中国大陆、台湾、美国工厂使用

 

3 结果与讨论

从上表可见,广州达桥公司与华南理工大学合作研制的工业仿形石榴剥皮分离机是成功的。还兼容十三种果蔬,其中四种已在国内外工厂使用。针对四个关键指标讨论如下:

1)果粒完好率。这是机器的基本特征,是非压榨分离的标志。主要由机器结构与转速、石榴品种和规则性以及鲜度、操作工熟练程度决定。一般都超过90%以上,某公司个别批次曾有96%的记录;

2)果粒回收率。主要用果皮残留果粒衡量,因为客户有人海战术剥皮分离经验对比,对这项指标都比较满意;

3)果粒含杂率。机器出来是果粒-碎皮-碎膜混合物,根据实际需要可以进一步纯化,通常是筛选-水选除去碎果皮和隔膜,必要时可用色选。

4)处理量和均匀供料。由于石榴外形、果粒大小和软硬都极不规则,而且加工主要针对丑果和裂果,机器的处理量是每小时一吨,均匀供料十分重要,否则机器运行各要素匹配性差,完好率和含杂率难有保障。

 

4 结论

(1)石榴是医食同源佳果,既是传统药品,也是加工高档果汁、果酒、面膜、肉类防腐剂的优良原料。但用压榨分离其巨大潜力很难发挥;

(2)中国石榴仅七大主产地每年就超过100万吨(云南蒙自、四川会理、陕西临潼、新疆和田、山东枣庄、安徽怀远、河南荥阳),占挂果10-60%的裂果需要找到出路;占采果20%的“丑果”难卖需要找回价值;整个产业需要加工龙头企业价格上兜底收购,预防果贱伤农。急切需要机械化加工。

(3)“道法自然”。顺应石榴结构“外皮-隔膜-果粒”的层次性,模仿人手动作研制机器,每小时一吨把石榴果粒一颗一颗“抠”下来是可以的,已在中国大陆、台湾、美国工厂化使用,还能兼容柚子、百香果等13种果蔬;

(4)“凡事预则立,不预则废”。石榴加工线由三段组成(预处理-中间制造-杀菌包装),预处理装备特别是分离机很重要,它出来的半成品锁定了产业链条的数量、价值和潜力。

(5)“实践是检验真理的唯一标准”。实地考察并把握一亩石榴有美果、丑果、残果、裂果的差异性;仔细剖析并把握石榴有果皮-隔膜-果粒(果肉包果籽)的层次性;广泛收集并归纳石榴制品有食品、药品、化妆品的多用性。在三者基础之上研制出仿形石榴剥皮分离机,通过“三试”考核,无须中试或鉴定直接进工厂使用,方法上是可行的。

 

 

参考文献

1]杨李益,李秉璋,禹跃明,王玉龙,罗光平 . 2016·果肉无损果皮/籽肉/隔膜分离机:中国·ZL201621397827.1

2]杨李益,王玉龙,禹跃明,李秉璋. 2017·果蔬自适应无损伤脱皮机和加工方法及其应用:中国·ZL201711306344.5

[3]蔡霞,刘悦,张芳芳等.石榴的化学成分与质量控制研究进展,世科学技术-中医药现代化专题讨论文献2014-1-18

[4]杨月欣,王亚光,潘兴昌.中国食物成分表:北京大学医学院出版社[M]2002:29-83

[5]胡爱军,郑捷.食品原料手册[M].化学工业出版社,2012

[6]王建新主编.化妆品植物原料手冊[M].化学工业出版社,2009:135一136

 

 

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