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黑龙江八一农垦大学本科毕业设计I摘要随着食品工业的发展，食品深加工已越来越被世界重视，特别是便餐和方便食品的诞生，促使保鲜脱水蔬菜工业迅速发展起来，这便要求原材料的深加工伴随着发展。其中，马铃薯的深加工就是受到人们高度重视且发展较快的产业之一。我国是马铃薯主要生产国，年种植面积和总产量居世界第二位，但在我国绝大部分马铃薯被直接用作饲料或食用。由于每年仅有百分之几用于深加工，致使鲜薯过剩，增加了越冬保鲜难度，也降低了它的营养价值。究其原因是缺少加工设备，特别是去皮机械。而从国外引进设备，价格昂贵，生产成本高，致使国内该产业发展较慢。马铃薯去皮是所有马铃薯制品加工工艺过程的重要环节，目前存在的各种去皮方法都有其一定的局限性。随着马铃薯产业的发展和我国社会经济的进步，如何寻找一种优质、高效、节能、环保的马铃薯去皮方法已成为马铃薯加工工艺过程中迫切需要解决的问题。关键词：马铃薯；去皮；机械摩擦；黑龙江八一农垦大学本科毕业设计IIAbstractAlongwiththedevelopmentoffoodindustry,foodprocessingbytheworldhasbecomemoreandmoreattention,especiallyluncheonetteandthebirthoftheconvenientfood,promptingfreshdehydratedvegetableindustryrapidly,itwillrequesttheintensiveprocessingofrawmaterialswithdevelopment.Amongthem,thepotatoisdeepprocessingbypeopleattachesgreatimportancetothedevelopmentoftheindustryandoneoffast.Ourcountryisthemainproducersofpotatoes,yearsofplantingareaandtotalproductionrankingsecondintheworld,butinourcountrymostpotatoesweredirectlyusedforfeedoredible.Becauseonlyeachyearafewusedforfurtherprocessing,andthefreshpotatoesexcess,increasesthedifficultyofkeepingfreshwinter,alsolowereditsnutritionalvalue.Investigateitsreasonislackofprocessingequipment,especiallytoleathermachinery.Andequipmentintroducedfromabroad,thepriceisexpensive,highproductioncosts,whichtheindustrydevelopmentinmoreslowly.Peelpotatoesallpotatoproductsprocessingtechnologyistheimportantpartoftheprocess,theexistingvarioustoskinmethodhasitscertainlimitation.AlongwiththedevelopmentofthepotatoindustryandChina'ssocialandeconomicprogress,howtosearchforahighquality,highlyeffective,theenergyconservation,theenvironmentalprotectionpotatoespeelpotatoesmethodshavebeenthemachiningprocessoftheurgentneedtoaddresstheproblem.Keywords：Potato；Skinning；Steam；黑龙江八一农垦大学本科毕业设计III目录摘要.......................................................错误!未定义书签。Abstract...................................................错误!未定义书签。前言.......................................................Ⅳ1.马铃薯擦皮机机械设计.....................................11.1圆盘的设计.............................................11.2齿轮的结构设计.........................................71.3传动轴的结构设计.......................................111.4键的选择和校核.........................................202.擦皮机整体机构的设计....................................212.1擦皮机材料的选择.....................................212.2擦皮机料筒的设计......................................212.3擦皮机支架的设计......................................223.结论....................................................22参考文献...................................................23致谢.......................................................24附录......................................................25黑龙江八一农垦大学本科毕业设计IV前言马铃薯是高产稳产作物，它有很高的营养价值，我国的马铃薯种植面积居世界第二，我国丰富的马铃薯资源至今没有很好开发利用，绝大部分只用作杂粮和饲料，每年的腐烂损失甚大，用于加工的尚不到5%，主要是制作淀粉、粉丝和酒精。自1985年起我们从国外引进了30余套油炸土豆片生产线，从目前生产销售情况看受到令人满意的效果，已引起社会各方面的关注，特别是引起了盛产土豆的农业区域企业家的兴趣。然而从国外引进了一条生产线需30-50万美元，显然只适用于少数大型食品厂，针对我国当前的经济条件和生产水平，研制小型的生产线，能以最少的投资得到较高的经济水平，一定能大面积推广。近年来，马铃薯在日常生活中所占的地位越来越明显，因此得到了广泛的种植和开发，对淀粉，以及薯类等深加工产品的需求量也越来越大，因此土豆去皮机的设计研发也变得越来越重要。在我国，尤其在国内的中小型饭店和宾馆等餐饮单位，在对马铃薯进行烹制前的处理过程中，并没有采用高效的土豆去皮设备，而是仍然采用老套的人工去皮方法，甚至有些则不去皮而直接用于烹制，对顾客的饮食卫生产生潜在隐患。为此，设计一款实用性较强且价格低廉的土豆去皮设备不仅可以提高土豆的去皮效率，而且还可以符合其相应的卫生条件。马铃薯栽培分布较广，世界上共有148个国家栽培，主要分布在欧洲和亚洲。20世纪60年代以来，马铃薯栽培面积比较稳定，发达国家逐渐减少，发展中国家有所增加，发展中国家近年来以4.5%的速度递增。苏联解体后，中国成为马铃薯栽培面积最大的国家。世界上马铃薯栽培面积较大的其他国家是俄罗斯、波兰、美国等。马铃薯与甘薯栽培分布差别最大的特点是甘薯多栽培在发展中国家，而马铃薯多栽培在发达国家较多。发达国家马铃薯单产水平较高，如荷兰每公顷马铃薯产量已达43吨，美国为38吨，德国为35吨；相当于发展中国家2.5～3倍[1]。中国马铃薯栽培面积变化呈V字型，80年代前由于粮食压力，面积逐步上升，年栽培面积达450万公顷；此后，粮食问题解决，生产面积回落至1983年的260万公顷，80年代后期由于人民生活改善，加工技术提高，西餐食品增加，马铃薯栽培面积逐渐回升，近年来稳定在400万公顷左右。但马铃薯单产提高幅度不快，1998年全国平均单产为13.9吨/公顷，低于世界平均产量15%左右[2]。马铃薯主要用途为食用，其比率为54%，饲用为19%，加工(主要指淀粉加工)仅占8%，黑龙江八一农垦大学本科毕业设计V发达国家和发展中国家消费比例无大的差别。目前马铃薯已从鲜食和饲料转向加工产品，比如炸薯片，炸薯条、脱水、冷冻产品等。国外马铃薯主要用于加工，鲜食比例较小，而我国马铃薯主要以蔬菜的形式进行鲜食，用于加工的比例不足10%。由于马铃薯作为蔬菜口感较差，并不太受人们的欢迎，因而价格低廉。每年有15%的马铃薯烂掉，浪费较多，严重影响了广大薯农的经济利益和种薯积极性。加快我国马铃薯产业发展，提高马铃薯的附加值，是促进我国贫困地区，尤其是西部马铃薯产区经济发展的一条重要途径。马铃薯制品的主要品种有薯条、薯片、脱水薯泥等。由以上分析看出，目前所用的多种去皮方法各有一定的局限性。随着马铃薯产业的发展，寻找一种优质、高效、节能、环保的马铃薯去皮方法已成为马铃薯加工工艺过程中迫切需要解决的问题。在世界上工业发达国家，马铃薯深加工量一般都占总产量的50%～80%，1980年，美国马铃薯深加工量占鲜薯总产量的76%。1984年，荷兰马铃薯加工量占总产量的55%。目前，美国是世界上最大的马铃薯生产国和出口国，马铃薯生产企业有300多家，其子公司遍及世界十几个国家。美国的马铃薯不仅畅销国内，且大量出口，干制食品和方便食品占居了世界的绝大部分市场。近20年来，继美国之后，德、法、英、荷兰、瑞士及日本等国家，也在致力于发展马铃薯食品深加工业，从而使世界马铃薯食品加工业进入蓬勃发展阶段[4]。综上所述，马铃薯在人们日常生活中所占的地位越来越明显，在日新月异发展的今天，马铃薯的应用得到了广泛的开发，在淀粉，薯条，薯片等深加工的产品越来越多，马铃薯擦皮设备作用也变得越来越重要，尤其在我国中小型饭店和食堂，在食用马铃薯烹制前的处理过程中，并没有采用高效的马铃薯去皮设备，大多数饭店或食堂仍然采用老套的人工去皮方法，甚至有些则不去皮而直接用于烹制，对顾客产生潜在的卫生隐患，为此设计一款实用性较强且价格低廉的土豆擦皮设备势在必行。不论何种制品，其加工工艺都要求对原料马铃薯进行去皮处理，才能保证产品的质量，保持良好的外观、色泽和口感。马铃薯去皮方法主要有人工去皮、机械去皮、化学去皮、辐射去皮和蒸汽去皮等[5]。人工去皮的效果较好，但效率低、损失率高，显然不能适应马铃薯工厂化加工的需要。机械去皮主要依赖马铃薯与马铃薯之间及马铃薯与金刚砂或橡胶之间的磨擦作用而达到去皮的目的。这种方法去皮效果差，且易造成马铃薯表面层的损伤，但其比较经黑龙江八一农垦大学本科毕业设计VI济实惠。化学去皮在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净，再将块茎放入机械去皮机中剥去表皮。这种方法对去皮前后的冲洗工艺要求较高，且碱液或去皮液消耗量过大，成本较高。辐射去皮是利用辐射波被马铃薯表皮的水分吸收、蒸发，使入射的辐射波刚刚进入受热体的浅表层即引起强烈的共振，被吸收转化为热量，从而达到去皮效果。这种方法去皮效果较好，但果皮只能废弃，不能被利用。蒸汽去皮是将马铃薯在蒸汽中进行短时间处理。使其皮层熟化变软，然后利用毛刷刷削，利用流水冲洗，达到去皮目的[6]。目前，国内主要使用摩擦擦皮机，该机由机筒、机座、电机、沙盘、机盖等部分组成。它以电机为动力，通过减速齿轮带动机盘底部