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油茶果脱蒲机的研制及其工艺参数优化试验

油茶果脱蒲机的研制及其工艺参数优化试验

作者：朱广飞中国农业机械化科学研究院

学位级别：硕士

油茶(Camellia oleifera Abel.),是我国特有的木本油料作物。油茶果是油茶树的果实,与油棕、油橄榄、椰子并称为世界四大木本食用油料。油茶籽油营养价值高,油酸和亚油酸总量高达90%以上,且富含茶多酚等多种有效成分。近年来油茶种植蓬... 详细信息

油茶(Camellia oleifera Abel.),是我国特有的木本油料作物。油茶果是油茶树的果实,与油棕、油橄榄、椰子并称为世界四大木本食用油料。油茶籽油营养价值高,油酸和亚油酸总量高达90%以上,且富含茶多酚等多种有效成分。近年来油茶种植蓬勃发展,然而油茶果加工技术落后,尤其是脱蒲工作仍然普遍依靠自然晾晒来完成。本文以现有的脱蒲设备和实际工程经验为基础,以脱蒲率和破籽率为指标,着重从以下三个方面进行研究：1.对油茶果物理特性进行研究。以湖南省常宁市当地普通油茶果为试验对象,测定了油茶果的含水率、粒径分布、密度、容重以及各组分的比例等物性参数,并对油茶果破蒲压力进行测定。取样研究表明：新收获的油茶果含水率平均值为60.08%,油茶蒲含水率74.55%,油茶籽含水率45.60%;粒径分布在20～50 mm范围内,其中,分布在25-45 mm范围内的达91%以上;新鲜油茶果、油茶蒲、油茶籽密度的平均值分别为0.978 g/cm3、0.852 g/cm3、1.021 g/cm3,油茶果容重的平均值为0.52 kg/L;油茶蒲破裂所需的最大应力为768 N。2.对油茶果脱蒲原理及脱蒲机主要结构进行研究。首先,研究了常用的破壳(蒲)方式及其工作原理,总结其优缺点,并结合实际工程经验和上述数据基础,确定挤压-搓擦的油茶果脱蒲方式;其次,对主要部件结构及参数进行研究,设计了由滚筒、弧形栅板和调节机构等组成的破蒲装置,搅拌轴和圆弧槽筛网等组成的分离装置等：最后,建立脱蒲机三维模型,完成图纸设计。3.对油茶果脱蒲机工艺参数进行优化试验研究。在油茶果脱蒲机结构设计完成的基础上进行样机试制,并进行工艺参数优化试验。采用正交试验,研究了脱蒲电机转速、分离电机转速和脱蒲间隙等因素对脱蒲率和破籽率的影响。优化后的工艺参数组合为：脱蒲电机转速125 r/min,分离电机转速343 r/min,脱蒲间隙12mm。此参数条件下脱蒲率为96.91%,油茶籽破损率为3.38%,处理量可达2 t/h。该研究结果满足实际生产要求,可为油茶果脱蒲加工提供技术和设备支持。

关键词：油茶果脱蒲创新方法设计工艺优化

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油茶果脱蒲清选技术进展

南方林业科学 2020年第4期48卷 46-51页

作者：兰峰苏子昊邹和东江西省农业机械研究所江西南昌330044

油茶果脱蒲清选技术路线分为先脱蒲清选再烘干与先烘果爆蒲再清选两种。先脱蒲清选再烘干路线的难点在于清选,清选方式有风选、浮选、筛选、色选、对辊清选,只有对辊清选适用于鲜果脱蒲后的蒲籽分离。先脱蒲路线以江西省农业机械研究所... 详细信息

油茶果脱蒲清选技术路线分为先脱蒲清选再烘干与先烘果爆蒲再清选两种。先脱蒲清选再烘干路线的难点在于清选,清选方式有风选、浮选、筛选、色选、对辊清选,只有对辊清选适用于鲜果脱蒲后的蒲籽分离。先脱蒲路线以江西省农业机械研究所为代表,该所最早开展齿光辊蒲籽分离技术的研究,国内现有3家单位都基于该技术研制了平面床式蒲籽清选设备,分析比较3家单位的脱蒲清选工艺流程、整体布置、平面床式齿光辊清选设备。同时,本文分析了先烘果爆蒲再清选技术路线的工艺流程、关键设备及这种技术路线的优缺点,最后得出这两种技术路线不同使用场景。

关键词：油茶果脱蒲清选技术进展

不同品种(种)油茶果径、籽径测定及机械脱蒲性能研究

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浙江林业科技 2023年第3期43卷 71-78页

作者：袁超哲朱玲琴王洪艳蒋金荣张建王衍彬葛永金黄旭波浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300 浙江省林业科学研究院浙江杭州310023 青田县林业技术推广站浙江丽水323900 华东药用植物园科研管理中心浙江丽水323000

对浙江主栽的11个油茶Camellia oleifera良种与3个浙江本土油茶品种(种)分别测定果径和籽径及其直径分布,并选取其中6个长林系列品种的油茶果进行混合测验机械脱蒲效果,分析油茶果的脱蒲率、油茶籽破损率和蒲籽分离率,研究果径、籽径对... 详细信息

对浙江主栽的11个油茶Camellia oleifera良种与3个浙江本土油茶品种(种)分别测定果径和籽径及其直径分布,并选取其中6个长林系列品种的油茶果进行混合测验机械脱蒲效果,分析油茶果的脱蒲率、油茶籽破损率和蒲籽分离率,研究果径、籽径对油茶机械化脱蒲的影响,为油茶果机械化脱蒲及加工机械开发提供理论依据与数据支撑。结果表明,果径分布区间在43 mm的油茶果实比例分别为0.67%、35.55%、54.65%、9.13%;不同品种(种)油茶籽径分布有一定的差异,油茶籽径分布区间在21 mm的油茶籽比例分别为1.79%、31.45%、57.80%、8.96%。机械化脱蒲试验结果表明,油茶果的脱蒲率为92.78%,油茶籽的破损率为2.34%,蒲籽分离率为87.20%,油茶籽径大于30 mm的油茶籽易受损,果径在19.58~21.22 mm的油茶果不易脱蒲和分离。可依据试验结果对油茶果脱蒲机械的辊子的尺寸、辊子运动的速度、筛选器的间隙等关键零部件进行设计与分析,同时可对不同果径的油茶果分选后,再分别进行机械脱蒲,以提高脱蒲率和蒲籽分离率,降低油茶籽破损率。

关键词：油茶果果径籽径机械脱蒲

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油茶果干燥特性及烘干脱蒲技术

农业工程 2021年第10期11卷 61-67页

作者：赵海瑞滕兆丽杨浩勇陈坤杰张续博江苏省农业机械试验鉴定站江苏南京210031 南京农业大学工学院江苏南京210031

对油茶果干燥脱蒲技术进行试验研究,比较分析了常规热风干燥、热泵干燥和微波干燥对油茶果脱蒲效果的影响。研究发现,由于干燥不均,微波干燥无法实现脱蒲。采用热泵干燥,油茶的脱蒲率较低,不到80%,而采用常规的热风干燥,在65℃下干燥6 h... 详细信息

对油茶果干燥脱蒲技术进行试验研究,比较分析了常规热风干燥、热泵干燥和微波干燥对油茶果脱蒲效果的影响。研究发现,由于干燥不均,微波干燥无法实现脱蒲。采用热泵干燥,油茶的脱蒲率较低,不到80%,而采用常规的热风干燥,在65℃下干燥6 h,油茶的脱蒲率可以达到96.97%。对油茶籽进行了热风薄层干燥试验并运用Arrhenius方程计算油茶籽干燥过程中的水分扩散系数和活化能。结果显示,油茶籽的水分有效扩散系数为1.6814×10^(-9)~3.0467×10^(-9)m^(2)/s,干燥活化能为21.3237 kJ/mol。油茶籽干燥过程可以用Sutherland或Paul Singh模型进行描述,验证试验表明,理论与实际数据的平均误差为4.91%。因此,该模型可以用来预测不同温度下油茶籽干燥过程中的含水率变化情况。

关键词：油茶果干燥脱蒲

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香榧青果脱蒲技术及装备的研究进展

轻工机械 2024年第3期42卷 1-5页

作者：李晓莹何雨华陈新星浙江长征职业技术学院智能技术学院浙江杭州310023 轻工业杭州机电设计研究院有限公司浙江杭州310023

在香榧产业快速发展的背景下,大批量香榧青果脱蒲既是瓶颈也是挑战,因此,探索智能化加工设备在香榧青果脱蒲工序中的应用具有重要价值。笔者通过对国内现有的香榧青果脱蒲技术和装备进行系统分析,综述了3类香榧青果脱蒲装备的应用特点:... 详细信息

在香榧产业快速发展的背景下,大批量香榧青果脱蒲既是瓶颈也是挑战,因此,探索智能化加工设备在香榧青果脱蒲工序中的应用具有重要价值。笔者通过对国内现有的香榧青果脱蒲技术和装备进行系统分析,综述了3类香榧青果脱蒲装备的应用特点:挤压剪切型脱蒲装置通过沿香榧青果轴向和径向施加挤压及剪切力的方式将假种皮剥离,去皮率高但果仁破损率较高;刮削型脱蒲装置通过刀片或条状刮刀将假种皮刮除,结构简单但去皮效率低;生物法复合型脱蒲装置为预切削和搅拌酶解复合处理方式,脱皮率高且产品外观无损伤,但工艺流程较繁琐,酶解效率需进一步提升。鉴于现有香榧青果脱蒲装备对青果尺寸差异化的兼容性较差,提高脱蒲装备的柔性并降低果仁破损率是今后研究的方向。

关键词：香榧青果脱蒲去皮率果仁破损率

油茶鲜果采收与初加工机械装备研究现状与发展趋势

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林业机械与木工设备 2022年第5期50卷 4-8,13页

作者：袁超哲黄旭波王洪艳张文福袁少飞葛永金张建浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300 浙江省林业科学研究院浙江杭州310023 华东药用植物园科研管理中心浙江丽水323000

介绍了油茶产业的发展现状,对油茶鲜果采收机械、脱蒲机械、油茶籽干燥机械分别进行了详细阐述,分析了当前油茶鲜果机械化采收和采收后机械化初加工方面存在的问题,并针对问题提出了对策与建议。

关键词：油茶采收脱蒲干燥初加工设备

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油茶果蒲籽浮选分离技术的设计与应用

湖北农机化 2019年第10期 4-8页

作者：彭润絮李冯程金文闻黄帅胡友民华中科技大学生命科学与技术学院湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

国内油茶果清选、剥壳及果蒲分离等前处理设备还缺乏成熟的技术及系统设备,无法满足油茶产业高效、大批量、机械化的要求。本文针对油茶产业中清选分离率低、人工成本大、蒲籽易污染、缺乏机械化控制等问题,分析了国内常用的几种清选技... 详细信息

国内油茶果清选、剥壳及果蒲分离等前处理设备还缺乏成熟的技术及系统设备,无法满足油茶产业高效、大批量、机械化的要求。本文针对油茶产业中清选分离率低、人工成本大、蒲籽易污染、缺乏机械化控制等问题,分析了国内常用的几种清选技术和现有的应用设备,并开展浮选技术及配套装置在蒲籽分离中的探索,发现浮选技术在油茶果蒲籽清选分离上有着良好的应用前景。

关键词：油茶果油茶籽油脱蒲浮选分离浮选装备