土豆清洗去皮一体机的研究

崔黎明 刘刚刚 曹春晖 孙 岩 吴成祥

土豆作为块茎类作物是珍贵的食物，既是菜又是粮，营养丰富。其淀粉含量达11%～25%，且蛋白质营养价值很高，容易消化吸收。其中含有18种氨基酸、矿物质元素及多种维生素。属于多种维生素、高蛋白、低热量和矿物质食品。如果用65%的土豆蛋白与35%的鸡蛋清混合食用，则可以合成目前已知的最佳蛋白质。然而，土豆清洗和去皮是所有土豆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各自有其一定的局限性。随着土豆产业的发展和我国社会经济的进步，寻找一种优质、高效、节能及环保的土豆剥皮方法已成为土豆加工工艺过程中迫切需要解决的问题。本设计一种土豆清洗去皮一体机是以毛刷清洗方法和摩擦去皮原理为基础，能适合食品加工工厂等场所使用的大型土豆清洗去皮机。

一、设计要求

该机械设计目的是设计果蔬加工机械设备，本次设计主要考虑先对土豆表面进行清洗，然后进行去皮。去皮后的土豆达到去皮过程无污染，无破坏层，切屑可利用及表面光滑为目的，同时照顾到既经济又实用。该设备可加工任意外形的马铃薯，如凹凸表面，表面有损伤的等。设备操作简单，可一人操作，速度快，效率高。

二、整机结构（如图1所示）

图1 土豆清洗去皮一体机组成示意

三、工作原理

由电机驱动，驱动毛刷滚筒，毛刷滚筒在旋转的过程中将土豆翻动并向右输送，土豆在向右输送的过程中不断与刷毛摩擦，在摩擦的过程中刷毛将土豆表面芽眼内的泥土清理出来。泥土被水流冲刷而带走，通过刷辊间隙漏到集水槽，最终从排污口流出，土豆向毛刷滚筒右侧出料口输送的过程中实现对表面的泥土清洁要求。清洗干净的土豆经出料口进入圆桶内，由电动机驱动，通过轮带动圆桶底部的波浪圆盘运转对清洗干净的土豆均匀地搓擦，去皮完成后放开水管加水，然后打开圆桶的出料口，去皮后的土豆从出料口排出。土豆在桶内，由于相互碰撞和离心力，在桶内上下升降，左右旋转，土豆表皮在砂盘摩擦作用下从土豆表面去掉，进水口的流水把皮屑从工作圆盘间隙冲出，经出皮口排出。

毛刷滚筒在带轮的带动下不断旋转，对筒内的土豆进行翻转，毛刷辊两端的刷辊齿轮与固定在滚筒架上的固定齿圈相啮合，刷辊齿轮带动毛刷辊旋转，在毛刷辊旋转的过程中刷毛不断地对筒内翻转的土豆进行摩擦，将土豆表面以及窝眼内的泥土刷下，喷水管喷出的水流将刷下的泥土沿着毛刷之间的缝隙冲刷到滚筒下部的集水槽内，通过排污口排出。毛刷辊上的刷毛成螺旋布置，当毛刷辊旋转时不断将土豆向右输送。旋转的毛刷滚筒内的土豆也旋转、翻转，同时使用土豆作为本身的重力组件的推进，实现推进土豆。土豆前进沿着缸壁，在运动的过程中不断被水擦洗，土豆与土豆，擦洗之间的摩擦之间的翻转，土豆和毛刷之间的摩擦，完成土豆表面清洗过程。

工作圆桶内表面是粗糙的，波浪圆盘的波纹角α=20°～ 3 0°，工作圆桶内表面和波浪圆盘两者采用金刚砂黏结表面，均为擦皮工作表面。圆盘波纹状表面除兼有擦皮功能外，主要用来抛起马铃薯，当马铃薯从加料斗落到旋转圆盘波纹状表面时，因离心力作用被抛至圆筒壁，与圆筒壁粗糙表面摩擦而达到去皮的目的。