红枣去核文献

1、塔里木大学专业文献综述题 目:红枣去核机研究综述 姓 名: 杨伟 学 院: 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制096班 学 号: 093731605 指导教师: 王玲 职称: 副教授 2014年3 月 5 日塔里木大学教务处制红枣去核机研究综述作者：杨伟 指导老师：王玲摘要：本文简单介绍了国内外核果类去核机的发展现状，总结了国内在红枣去核机械方面的的研究成果，分析了国内几种典型的红枣去核机具的结构特点和工作原理，并提出了现有红枣去核机械的不足之处和改进建议。最后指出了红枣去核机的未来发展趋势。关键词：核果类；红枣去核机；发展趋势 Red jujube to nucl

2、ear machine research were reviewed Author: YangJiangwei Guidance teache: SonglingAbstract:This article simply introduces the domestic and foreign stone to the current situation of the development of nuclear machine, summarizes the domestic go nuclear in jujube mechanical aspects of the research, ana

3、lyses the domestic several typical red jujube to nuclear machine structural characteristics and working principle of and put forward the existing red jujube to nuclear machinery deficiencies. Points out the red dates to the future development trend of nuclear machine.Keywords:Drupe classes; Red juju

4、be to nuclear machine; The development trend我国是大枣主产区，有文字记载的栽培历史达三千多年，在中国历史上，枣与桃、杏、李、栗一起，并称为“五果”。 红枣含有丰富的营养物质（氨基酸、维生素、矿质元素），红枣中的许多营养成分如红枣多糖分子、芦丁、着色剂、膳食纤维、环磷酸腺苷，提示了红枣深加工应向三个方面发展：一是复合饮料，即将红枣汁其他果品混合生产引用；二是食品、工业和化妆品应用的着色剂或色素方向；三是向药品、保健品方向，对其进行的深加工并与其他中草药结合、研发生产具备防治心血管病、保肝解毒、糖尿病等方面的药品将最具潜力。红枣价格相对稳定，稳中有升是大

5、趋势，从上世纪80年代至今，红枣价格增长约10倍，但迄今尚未出现大规模积压，售价稳中有升。随着社会的进步人们越来越重视生活质量的提高，“药补不如食补”的观念和做法正深入人心并日益流行，枣是药食同源的绝佳食品。枣类资源的开发利用，特别是大力研究开发适宜于鲜食、初加工、深加工等不同用途的品种，无疑将丰富人们的膳食种类，给枣类产业带来新的发展机会。由于大枣本身特性所限，需进行加工后储存和食用，如果不去枣核不便与别的食品混合配用，采用一定技术使原料（红枣）进行排队自动给料,用输送装置输送到冲核工位,经过扶正装置使原料（红枣）轴线方向与冲针在一条直线上然后加紧, 完成自动轴线定位和夹紧, 由冲针1下行将

6、枣核3冲下,完成原料3（红枣）的去核工作。如图1所示。因此根据加工需要进行大枣去核装置的设计。 图1冲刺穿透去核理论简图 1-冲针；2-枣核；3-红1 国内外核果类去核机械现状1.1 国外核果类去核机情况 国外 20世纪60 年代就着手研制水果去核机，至 20世纪 80年代初美国、意大利、荷兰等国已相继推出了粘核桃去核机、橄榄去核机等。去核工序基本上实现了自动化。经过数十年的发展，已日趋完善、成熟。目前，正向着节能型和机电一体化方向发展，以电脑自控作业为主。 美国FMC公司80年代初向市场推出了一种自动转矩式粘核桃去核机。每分钟可加工80个桃子,其生产率约80k0gh/左右。该机采用14个小杯

7、对桃子进行定位和输送。每个杯子底部有一带凸起的小转轴图2所示。小轴在链条带动下始终旋转着,只要杯内桃子的凹部不在小凸起的上方,桃子外圆就会与凸起接触并被其带动旋转着,直到图示正确位置为止。这时,桃子保持直立状态,劈刀将果肉劈成两半后,夹持桃子的两个橡胶夹板相向转动1500,使果肉与桃核分离。该机可以整个加工季节连续工作而不必停机润滑,调节和清洗也十分方便。由于它保持了去核后果肉的完整性,因此比较适合于罐头、果脯和果干加工厂使用.由于该机结构较复杂,成本较高,而国内罐头、果脯等食品均属微利产品,因此,在我国推广起来存在一些难度。 意大利BERTUZZI公司推出了一种滚子去核机,其原理如图2所示。

8、它适合于离核型桃、杏、李等核果的果肉与果核的分离.图中滚子2心部材料为碳钢,外面覆盖一层弹性适中的橡胶层,辊子3由数个齿状国盘组成。各盘间有一定间隔,在两辊子上方有一推压装置,当它将物料推入两辊子之间时,物料1在两辊子的挤压下,果肉被挤入齿辊中的齿间间隔,而果核则使滚子2的橡胶层变形而凹入橡胶层中。当转过一定角度后,橡胶的弹性作用使果核脱离滚子2而进入果核收集斗。在辊子下方有一可调的分离装置使肉核有效分离,在齿辊下方还有一个类似梳子的装置将嵌在滚子3齿盘间的果肉梳出,落入果肉收集斗。从而达到核肉分离的目的。它适用于带肉果汁饮料、果浆、果酱、果汁饮料等品种的去核工序,具有生产效率高等特点,有较高

9、的推广价值。图2破碎原理去核简图 1-红枣；2-主动辊；3-从动辊1.2 国内核果类去核机情况 中国从20世纪80年代后期着手对去核机进行研制，并陆续推出一些产品。中国研制的核果水果去核机具，按其结构特点和工作部件的不同，大体可分为剖分式、对辊式和捅杆式等几大类。1.2.1 剖分式去核机 对于体积较大的核果类水果如桃、杏、李等的去核，常采用部分分割式去核机，它的主要是采用剖分刀把水果分成两半，再通过振动筛或工辅助脱核。该设备结构简单且工作可靠。但对于粘核类果品存在去核率不高且果肉损失率大以及人工劳动强度高等特点。1.2.2 对辊式去核机 此类去核机使用于果肉与果核易分离的核果类水果。果品由推压

10、装置被送入两辊子之间，在两辊子挤压下，大部分果肉被挤入不锈钢齿辊中的齿间间隙中，二果核则使橡胶辊子的表面胶层变形并凹入其中。再经两辊子下方的核肉分离调节装置使核肉分离，分离后的果核在橡胶层弹性作用下脱离橡胶辊子落入果核收集装置，而果肉则由类似梳子式的回收装置将嵌在齿盘间的果肉梳出，流入果肉收集斗中，从而达到核果自动分离。1.2.3捅杆式去核机 捅杆式去核机是通过粗细与果核基本相同的捅杆把果核捅出。如山楂去核机、红枣去核机、橄榄去核机。它由冲针、导向机构、果模以及传动装置等组成。典型的是山楂去核机，其工作时要靠人工把山楂放入果模，由专门机构推动果模进入或退出工作状态，当果模进入到工作位置时，去核

11、机的上下刀几乎同时切入果肉中，下刀在花萼处切入一定深度后即自行落下，上刀则继续下行，直到把果核从圆形切口中捅出，捅出物一般为灯笼状。2 我国红枣去核机研究成果 红枣去核机设计的关键在于红枣的排队与定位问题，不同品种红枣的外形、大小以及枣核的大小差别很大，即使是同一品种的不同个体间，差别也很明显"纯机械式的红枣去核机面对多样的工作对象，其效果很难满足红枣加工生产的要求。2006 年，王兵臣发明的红枣去核机由机架、料斗、输送带、下传送链、冲杆上定位链、冲杆导套、偏心轮、离合器、拨片组件支撑板、滚轮及卡板等组成。工作时，料斗中红枣由传送带输送到下传送链上面，通过中间滚轮的转动将红枣顺位，红

12、枣继续输送到上定位链下面，上定位链与下传送链 4 个相对应的滚轮配合作用将红枣四点定位，冲杆在传动系统作用下将定位红枣的核冲出"这种去核机通过离合器作用控制上料机构的间歇运动，从而实现了红枣的自动化连续作业，提高了生产效率，但机器结构复杂，制造成本高。2007 年，徐燕飞公开了一种鲜枣划皮去核机，采用汽缸为动力，弹簧冲针!刀片模头及空心牵引针等部件配合实现去核作业，但需要人工摆放鲜枣，去核效率较低，且食品安全卫生状况也未能得到改善；韩生银发明了一种红枣去核机，采用轮盘式上料装置，解决了去核机上料率低，对不同大小红枣适应性差的问题，但机器整体结构比较复杂，以一个红枣的去核作为一个间歇工

13、作单元，生产效率比较低；中原工学院的梁睦发明了转盘式红枣去核机，采用电磁振动筛进行上料，使用压缩空气将红枣压入去核机的转盘式料仓，料仓上设有 32 个工位，每个工位对应一套去核压杆机构，每分钟可处理红枣去核 640 个"这种去核机适宜于对半干红枣进行去核，最大的特点是采用柔性去核工艺，减少了枣核冲碎的概率，但效率比较低，可能将枣压烂，或将枣核挤到一边枣肉中。 2011年，吕梁晋亨机械设备研究所的王侯贵针对红枣的定位及扶正问题设计了与红枣夹持器配套工作的红枣旋转扶正器"红枣旋转扶正器整体呈圆柱形，扶杆下端开有半球型槽，上端有轴孔，工作时，扶正器在轴作用下旋转，红枣在半球型槽中

14、被带动旋转着压入夹持器，可以有效实现红枣的轴线定位，他设6HZ-200 型红枣去核机采用均布红枣夹持器的传送带上料，进入压枣工位，红枣旋转扶正器的驱动齿轮互相啮合，在直流电动机的驱动作用下将待去核红枣旋转着压入夹持器，实现批量红枣的轴线定位，再由去核管去核，去枣杆去枣，完成去核工作由于采用水平方向去核，该去核机的红枣与枣核排出均使用了螺旋输送器，该红枣去核机是目前市场上红枣定位设计较完善的去核机，效率高，定位准，去核彻底，但该去核机去核前对红枣分级的要求比较高，对于不同级别的红枣去核需更换相应尺寸的红枣夹持器与旋转扶正器，过程比较麻烦。3 典型红枣去核机分析3.1 履带式红枣去核机 图3履带式

15、大枣去核机原理图1-减速器；2-槽轮曲柄；3-槽轮；4-小链轮；5-滚轮；6-链板；7-支撑板弹簧；8-料斗； 9-衔铁；10-电磁铁；11-给料管；12-链条；13-转盘式上料器；14-小型冲压机；15-上模；16-下模；17-枣核收集斗；18-输送机链轮；19-机架；20-枣肉收集斗3.2.1履带式大枣自动去核机工作原理 如图图3所示经过简单分选的大枣位于料斗8的底部，在电磁振动器9和弹簧10的作用下，圆筒料斗作扭转式上下振动，使枣沿着固定在斗壁的螺旋料道由低到高移动，并自动排列定向，直至经出料口进入给料管ll，完成给料、排序。 从给料管送出的大枣进人断续运动的转盘式上料器13(纵向可排列

16、多个)将单个枣送人楔形扶正模16中，输送机将楔形模送至小型冲床14的工位处，输送机步进停止，完成上料。此时上模开始下行，在其下行的过程中，通过其斜面的作用使楔形扶正模快速合并，同时扶正模将其中的大枣扶正并夹紧，完成定位；接着冲针冲下，完成冲核；被冲下的核落入枣核收集斗17中。之后冲针、上模上行，楔形模靠弹簧弹力自然松开，输送机又开始步进，当楔形模运动至开口朝下时，位于其中的枣肉落入枣肉收集斗20中，完成一次工作循环。其中转盘式上料器的上料、传送带的起停、冲压机的工作等动作均由传动机构协调，如图4所示。电动机的高速回转运动经减速器后带动槽轮 2转动，链轮3经链传动带动转盘式上料器转动。调整链传动

17、的传动比，可使输送机步进一次后上料器落下一个枣，此时冲压机不工作，设备完成上料与输送机步进动作；当槽轮即将静止时，凸轮 4将冲床开关5压下，冲压机工作，此时输送机和上料器静止，设备完成冲压动作。 图 4传动原理见图 1-槽轮曲柄；2-槽轮；3-小链轮；4-凸轮5-冲压开关3.2.2 履带式红枣去核机优点 此设备使用时，将枣注入枣箱，为避免枣在定向过程中发生机械搅拌减少损伤采用电磁振动供料器作为给料装置；电机带着传动轮运转，将枣准确运至冲头下方位置，采用高速冲核针将枣核冲出，然后冲枣针将枣冲出，果肉损失少，切口平齐外形美观；实现冲核目的；其工作效率高，为一般手工去核的20倍；结构简单合理、紧凑，

18、部件更换方便可靠性高，使用方便安全全部生产过程无需人员介入，从根本上保证食品的安全卫生。3.3 转盘式红枣去核机3.3.1 转盘式红枣自动去核机工作原理 图5转盘式红枣去核机结构简图1-导向转盘与料仓转盘；2-环形凸轮；3-环形挡块；4-下平板；5-减速电机； 6-上平板；7-冲头压杆；8-落枣斜直导管；9-板式弹簧片；10-电磁圈；11-衔铁； 12-压缩空气管；13-振动筛盘 转盘式红枣自动去核机工作流程经过初步尺寸筛选的红枣，通过简单的皮带输送机送到振动筛料筐13中，利用电磁振动原理，红枣在振动筛料筐斜圆周带挡边的螺旋环道中躺倒排队上升，在振动筛顶部依次掉入漏斗并斜垂管道8，使枣竖直,由

19、持续加压的压缩空气压入去核专机的转盘式料仓；转盘式料仓12分为32个工位，每个工位上对应有一套去核压杆机构；由料仓转盘上方同步转动的导向转盘11实现随机导向；压杆转动时产生的力矩通过滚动导套10囚架间的滚动体作用在导向转盘上，实现力矩平衡；导向转盘与料仓转盘由主动电机4驱使同步转动；在主机上平板固定有一个静止不动的圆环凸轮5，圆环凸轮5与去核压杆配合工作的滚道上设置有3个不同的区域，分别为去核区；压枣区；静止区。以圆环凸轮静止区为最低高度，如红枣最大长度为25 mm,则冲头压杆要求最大行程为25mm，圆环凸轮在去核区的高度比静止区高出25 mm；在压枣区的高度比静止区高出20mm；又在静止的下

20、平板上相对料仓转盘开设2条宽度不等的落核；落枣长圆弧槽孔。这样，主动电机4驱动料仓转盘12和导向转盘11每同步转动 1圈 ,每个工位上的压杆冲头相对工位中的红枣往复动作2次，实现每个红枣的去核、拔冲杆、落枣、冲杆复位的一次工作循环;进而依次实现 32个红枣的连续柔性冲核工作要求。3.3.2 其他说明（1）红枣扶正压紧机构 红枣的形状有很大的差异,半干的红枣又富于弹性,在冲核加工中很难准确固定;若红枣定位不准,(如红枣没有竖起、扶正)枣核就很难从枣中冲出;因此,在红枣去核工艺中,红枣的扶正夹紧也是必须解决的难题之一;本设计方案如图7所示,枣仓转盘的32个工位,径向三分之一直径(8mm)为固有深度

21、,呈圆弧形固定在料仓转盘3上;另外三分之二直径的枣仓工位做成弹性支撑;由弹簧向外弹出,形成弹性压缩头2;在枣仓转盘的外围,固定有一圈环形挡板1,限制了弹性压缩头的外伸;固定在下平板上的环形挡板有四分之三圆周直径不变,在其剩余的90°圆弧范围内,30°范围直径逐渐内收6mm,中间30°范围内保持收紧后的小直径不变,最后30°范围逐渐外放6mm,使直径恢复原状;当电机驱动料仓转盘转动时,料仓弹性压缩头始终与环形挡板接触、并产生相对滑移;当环形挡板径向不变时,红枣在料仓工位中处于松动状态;随着环形挡板的径向收缩,料仓内的红枣被逐渐扶正压紧,挤压呈椭圆状,此时对

22、应于上部凸轮的去核工位,冲头压杆下行,在环形挡板维持小直径的30°圆弧范围内,完成去核冲压工艺。随后,环形挡板直径逐渐外放,去核后的红枣被逐渐放松,并逐渐恢复原状。 图 7 变径扶正压紧机构工作原理 1-环形挡块；2-弹性压头；3-料仓转盘；4-红枣（2）转盘式红枣去核机优点 1.采用柔性去核工艺,减少了枣核冲碎的概率;提高了成品率; 2.可实现的生产效率比传统的手工操作提高了20倍以上; 3.结构简单,动作可靠,各零部件在十分缓慢的运动状态下完成工作要求,可用最低的成本,最小的结构形式,实现红枣去核的动作要求; 4.从根本上满足了食品卫生法提出的生产工艺要求;4 目前红枣去核机存在

23、问题 通过以上六种核果类果品去核机的现状分析，我们不难看出制约中国果品加工业发展的因素，特别是在核果类果品去核方面的不足，与国外的去核机器相比，去核机在生产中推广应用的并不多主要存在以下几个突出的问题: 1.现有红枣去核机产品整体适应性较差，实际的红枣加工生产中，加工企业可能需要对鲜枣或半干枣去核，而很多去核机产品只能为一种红枣去核，工作参数不合理，不同品种、不同状态的红枣去核时，对去核速度等工作参数的要求是不同的，目前的红枣去核机部分设有变速箱等机构对工作速度进行控制，但关于最佳的工作参数未见有说明。 2.去核后果肉完整性差，机具虽生产率高，但去核后果肉成碎块状，严重破坏了果肉的完整性。 3

24、.工作环境差产品大都为纯机械结构，自动化控制水平低缺乏保护机构设计，遇到异型枣出现卡机，会损坏机器，甚至伤人。 面对缺少良好的设备、加工手段落后、生产率低的现象，为了给中国果品业的发展提供技术帮助，针对上述分析，特提出几点改进的思想: 1.提高机具的通用性 可通过研制可变动刀具和夹持装置，或采用多用刀具来达到。例如夹持机构可用螺栓等联结以便加工不同核果时进行更换，并为今后对去核机具的推广应用上得到最优的工艺设计以降低成本。 2.保证果肉的完整性 需对刀具及夹持机构进行一定的改进。采用空心冲杆和捅核杆配合的二级冲形式，可使加工后红枣的切口光滑，外形与人工去核效果相当，避免烂尾和带枣肉现象。 3.

25、向自动控制方向发展 增加电子监控机构以减少果肉损失率和控制夹持机构，特别对一些需要人工装料的去核机具可增添机械手以及分料装置，实现自动化连续生产。也可考虑采用多刀多工位加工方法以提高生产效率。5 红枣去核机发展趋势 纵观现阶段我国红枣去核机的实际应用状况，应大力加强几方面的研究，根据鲜枣、半干红枣去核的要求开发对这 2 种红枣均可去核的产品，满足红枣加工企业对鲜枣、半干红枣的去核需求，结合红枣精深加工的实际要求，通过试验测定各品种、各状态下红枣去核的最佳工作速度及含水率，为去核机最佳工作参数的选择提供依据，结合现有去核机产品的上料方式，设计辅助机构，提高生产中机器的实际去核率，开发安全可靠的枣核黏连枣肉刮除装置，减少去核过程中枣肉的损失，重点开发开放型定位机构，适应不同大小红枣上料与定位的需求，突破现有产品针对不同大小红枣分区间设计模具的思路，减小机器制造成本，简化红枣去核生产过程。利用机电一体化设计理念，将智能化、自动化等高科技智能控制应用到红枣去核机产品中，增加电子监控机构以减少果肉损失率和控制夹持机构，特别对一些需要人工装料的去核机具可增添机