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开封大学2011届毕业设计第1页1引言1．1课题提出的背景花生中富含脂肪和蛋白质，既是主要的食用植物油来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作为肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，既提高了蛋白质含量，又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生是食用植物油工业的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。花生除经简单加工就可食用外，经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。既然花生对人类的日常生活有很大的影响，那么我们先研究一下花生生产的意义。1.1.1花生生产的意义1.花生是人类重要的植物油脂和优质蛋白质来源。花生荚果出仁率60％—80％。花生仁含油率45％—55％，一般50％左右，蛋白质27—30％，碳水化合物6％—23％，纤维素2％，含有丰富的维生素E、B1、B2、B6和维生素C。花生是人民生活的主要食用油和主要植物蛋白质来源。花生是重要的油料作物。花生油在室温下为低黏度淡黄色液体，其中油酸(Oleicacid)含量34％—68％、亚油酸(Linoleicacid)19％—43％，二者共占80％。油酸和亚油酸比率，简称O／L比率，变幅0．78—3．5。一般认为O／L比率是油质稳定性的指示值，国际贸易中把O／L比率作为花生及其制品耐贮藏性的指标。亚油酸是食品营养品质的重要指标，兼顾营养价值和耐贮藏性，O／L比率一般在1．4—2．5为宜。2．花生是营养丰富的食品花生仁中蛋白质含量高，可消化率92％—95％，易被人体吸收利用。就人体必需的8种氨基酸而言，花生蛋白质含亮氨酸、苯丙氨酸较多，而蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸不足。花生仁中碳水化合物以蔗糖和淀粉为主。在花生烘烤过程中，产生出花生特有的香味。常见的花生食品有花生酱、烤及炸花生、花生糖果、麻芝、人造奶油，花生果茶(果奶)饮料、花生奶粉、酸奶酪等多种糕点甜食和多种膨化食品。3．花生是发展畜牧业的良好饲料。花生油粕中蛋白质含量达50％以上，是优质的饲料。花生叶片内含粗蛋白约20％，茎内约含10％，饲料价值高，并含丰富的钙和磷。花生果壳中含70％—80％纤维素、16％戊糖、10％的半纤维素、4％—7％的蛋白质，也是良好的饲用原料。4．花生是我国主要出口的产品。开封大学2011届毕业设计第2页我国年出口花生约50万t，居世界第一，约占世界贸易的l／3。大花生出口品种主要有花17、鲁花10号等(以果为主，O／L比率1．4左右)；小花生出口代表品种为白沙l016(以花生米为主，O／L比率1．0左右)。在出口品种中尚需进一步提高O／L比率。5．花生是适应性强、增产潜力大的作物。花生抗旱、耐瘠、适应性强；花生又有根瘤菌共生固氮作用，可以补充氮肥的不足，在作物轮作制中占有重要位置。同时，花生又耐肥，增产潜力很大，春、夏花生均培创出大面积7500kg／hm2的高产田，最高产量达11194．5kg／hm2(山东蓬莱)；花生最高单株产量达0．89kg、结果661个(美国哈蒙斯发现)。因此，花生属高产作物，但只有种在肥沃的土壤上，才能发挥其高产潜力。6．具有重要的药用价值。花生仁特别是红皮花生的种皮(红衣)含有大量的凝血脂类，能促进骨髓制造血小板，缩短出血、凝血时间，有良好的止血作用，已用于生产止血宁针剂、宁血糖浆、血宁片等。1.1.2花生的起源、分布、产区和生产概况1.起源和分布南美洲中部是花生属植物和栽培花生的起源地。一般认为，世界上其他地区的花生皆为1492年哥伦布发现新大陆之后由南美传出；但在此之前花生已传至亚洲或非洲的可能性也不能排除。花生主要分布在南纬40°至北纬40°之间的广大地区。主要集中：一是南亚和非洲的半干旱热带，包括印度、塞内加尔、苏丹等，面积约占世界总面积的80％，总产约占65％；另一类是东亚和美洲的温带半湿润季风带，包括中国、美国、阿根廷，面积约占20％，总产约占35％。全世界花生面积约2400万hm2，单产1200kg／hm2左右，总产约30000kt。世界约有90个国家种植花生。印度、中国和美国是世界三大花生主产国，塞内加尔、尼日利亚、苏丹等国也盛产花生。印度花生面积700万hm2以上，但产量较低，单产只有1000kg／hm2左右，总产约7000kt；美国花生面积65万hm2左右，单产2500kg／hm2左右，总产约l700kt。2.中国花生种植区划Ⅰ．黄河流域花生区是我国七个花生区中花生种植面积最大、总产最多、提供花生商品量最多和出口花生最多的主产区。Ⅰ1．山东丘陵花生亚区耕作制度多为二年三熟，部分一年一熟。重茬花生有一定面积。近年来，夏播花生发展较快。宜种植普通型丛生中熟、珍珠豆型花生。可适当恢复花生种植面积，特别要注意恢复、增加出口手捡大粒花生。Ⅰ2．华北平原花生亚区栽培制度大部分了一年一熟，少部分二年三熟，重茬连作花生面积较多，近年来夏播花生在发展。宜种植普通型丛生中熟、珍珠豆型花生品种，而在贫瘠的大片砂土地上宜种植普通型短蔓花生品种。冀东、鲁西、豫北可适当恢复花生种植面积。Ⅰ3．黄淮平原花生亚区栽培制度以二年三熟为主，麦套花生较为普遍，也有部分一年一熟的春花生。近年来麦茬、油菜后作花生开始发展，一年二熟面积开封大学2011届毕业设计第3页逐年扩大。宜种植普通型丛生中熟、珍珠豆型品种，在黄泛区等砂土地区，可种植普通型短蔓生品种，在黄河故道及黄泛区的砂土区，徐淮丘陵、平原地区，淮北地区的中部地带的大面积低产的砂姜土等地区可适当恢复和发展花生。Ⅰ4．陕豫晋盆地亚区主要是麦行套种花生，亦有部分春花生。宜种植普通型丛生中熟和珍珠豆型品种。渭河滩地可发展花生，河南南阳地区亦可发展。Ⅱ．长江流域花生区为我国春、夏花生交作，以麦套花生为主的产区。Ⅱ1．长江中下游平原丘陵花生亚区栽培制度主要是二年三熟的麦行套种花生，冬闲地春花生很少。宜种植普通型丛生中熟和珍珠豆型品种。江苏的沿江高砂土地区，江淮丘陵的大片较为瘦薄的稻田和旱地，可恢复、发展花生。Ⅱ2．长江中下游丘陵花生亚区栽培制度普遍推行一年二熟制，部分种植在冬闲地上，湘、赣两省南部有部分秋花生。宜种植珍珠豆型品种。Ⅱ3．四川盆地花生亚区栽培制度以二年三四熟，麦茬或豌豆茬（或豌豆行间套种）为主，亦有一年一熟的春花生。为提高产量，近年来麦行套种花生有发展。宜种植普通型丛生中熟和珍珠豆型品种。Ⅱ4．秦巴山地花生亚区栽培制度为一年二熟和二年三熟，花生以在玉米行中套种为主，亦有部分春花生。宜种植普通型丛生中熟和珍珠豆型品种。Ⅲ．东南沿海花生区是我国种花生历史最早，又能春、秋两作的主产区。栽培制度以一年二熟、一年三熟和二年五熟的春、秋花生为主，海南岛等地还可种冬花生。有水旱轮作、旱地轮作、间种、套种等多种形式。宜种植珍珠豆型品种。在劳力紧张的丘陵旱坡地可种普通型蔓生品种。由于广东省低产水田面积较大，若有计划地与花生轮作，发展花生大有潜力。Ⅳ．云贵高原花生区为我国“立体花生”种植区。栽培制度以一年一熟为主，部分地区为二年三熟或一年二熟。宜种植珍珠豆型品种。Ⅴ．黄土高原花生区主要是解放后发展的花生区。栽培制度为一年一熟。一般而言，横山、志丹、黄陵一线以南宜种植珍珠豆型品种，以北宜种植多粒型品种。Ⅵ．东北花生区为早熟花生区。Ⅵ1．辽吉丘陵平原花生亚区栽培制度一年一熟。宜种植珍珠豆型和多粒型品种，南部地区可种植普通型品种。Ⅵ2．吉黑平原花生亚区栽培制度为一年一熟的春花生，宜种植多粒型品种。嫩江、牡丹江、松花江、绥化和合江等地区，有近千万亩砂土地，若能开发利用5－10％种花生是完全可行的。Ⅶ．西北花生区是各区中花生种植面积最少的灌溉花生区。栽培制度为一年一熟。根据积温情况、花生不同生态类型品种适宜气候区和需要，安排适宜类型品种。无灌溉不能种花生。3.全国生产概况我国花生面积常年350—450万hm2，单产2500—3000kg／hm2，总产10000kt左右，居世界第一位。2001年我国花生面积和总产分别达到463lkhm2和14583kt，创历史最高记录。全国划分为7个花生区：①北方大花生区；②南方春秋两熟花生区；③长江流域春夏花生区；④云贵高原花生区；⑤东北早熟花生区；⑥黄开封大学2011届毕业设计第4页土高原花生区；⑦西北内陆花生区。其中①②③3个区合计花生面积占全国的97％，是我国花生主产区。北方大花生区包括山东、河北和北京市全部，河南、安徽、江苏的淮河以北地区，山西省南部，陕西省秦岭以北的关中渭河流域，辽宁的辽东半岛和辽西地区。全区花生面积约占全国花生的50％—60％。本区盛产大花生，与纬度相近的美国弗吉尼亚—北卡罗来纳花生产区，同为世界仅有的两个大花生产区。本区山区丘陵多为春花生地膜覆盖，黄河冲积平原多为麦套花生，一年二熟。南方春秋两熟花生区包括广东、广西、海南、福建、台湾5省(自治区)，以及湘、赣南部，面积约占全国的30％，为全国第二花生主产区。本区花生品种几乎全为珍珠豆型早熟中粒品种。一年两季；春花生3月播种7月收获，秋花生8月播种11月收获，海南岛南部还可再种一季冬花生。长江流域春夏花生区地处南、北两大花生区之间，包括川、鄂、湘、赣、皖、苏、浙等7省的全部或大部，以及陕、豫的南部。花生是本地区仅次于油菜的油料作物。就省(自治区)而言，山东省常年花生播种面积80万hm2左右，单产3500kg／hm2左右，总产超过2500kt，年出口量300kt左右；河南省近几年花生生产发展迅速，面积也超过70万hm2，总产2000kt左右。两省面积和总产占全国的40％以上。河北、广东花生面积均超过30万hm2，花生种植面积在10万hm2以上的省(自治区)依次是广西、四川、安徽、江苏、江西、湖南。4.山西花生生产概况山西省属北方大花生区，有成片适于种植花生的沙土地，气候条件也基本适合花生生育的要求。山西省各地、市较早就有花生的种植，其中尤以南部及中部地区较多。近几年来，山西省花生生产随着生产条件的改善、新品种的更新及育苗移栽、地膜覆盖和配方施肥等技术的提高，出现了大面积的高产田和小面积的超高产田。花生的总播种面积及总产量都呈逐步上升趋势。常年播种面积28千hm2，总产5万t，单产2000kg/hm2左右。花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时，都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥壳加工。花生在制取油脂时，剥壳的目的是为了提高出油率，提高毛油和饼粕的质量，利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥壳为人力手工剥壳，手工剥壳不仅手指易疲劳、受伤，而且工效很低，所以花生产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥壳。花生剥壳机的诞生在很大程度上改变了这种局面，使花生产区的农民不必再采用最原始的剥壳方法进行剥壳，从而大大地减轻了农民的体力劳动，同时还提高了花生剥壳的效率。花生脱壳机是将花生荚果去掉外壳而得到花生仁的场上作业机械。由于花生本身的生理特点决定了花生脱壳不能与花生的田间收获一起进行联合作业，而只开封大学2011届毕业设计第5页能在花生荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱壳。随着花生种植业的不断发展，花生手工脱壳已无法满足高效生产的要求，实行脱壳机械化迫在眉睫。1．2花生脱壳机械的发展我国花生脱壳机的研制自1965年原八机部下达花生脱壳机的研制课题以来，已有几十种花生脱壳机问世。只进行单一脱壳功能的花生脱壳机结构简单，价格便宜，以小型家用为主的花生脱壳机在我国一些地区广泛应用，能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生脱壳机种类很多，如6BH一60型花生剥壳机、6BH一20B型花生剥壳机、6BH一20型花生脱壳机等，其作业效率为人工作业效率的2O～60倍以上。锦州俏牌集团生产的TFHS1500型花生除杂脱壳分选机组