鄉(xiāng)村振興背景下的家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)

廖雨楠　穆榮兵

摘要：本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有果肉分離產(chǎn)品現(xiàn)狀及加工環(huán)節(jié)所需技術(shù)的分析，探討鄉(xiāng)村振興背景下的家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)的思路。以解決成熟型農(nóng)產(chǎn)品就地再加工、農(nóng)村本地就業(yè)困難等社會(huì)情況。以期對(duì)農(nóng)村地區(qū)實(shí)現(xiàn)脫貧有一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)村振興;家庭;作坊式;柑橘果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）04-0159-02

在現(xiàn)有“鄉(xiāng)村振興”等優(yōu)勢(shì)政策加持的社會(huì)背景下，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)村旅游業(yè)、農(nóng)村個(gè)體作坊、農(nóng)家樂(lè)等鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。而農(nóng)產(chǎn)品作為農(nóng)村地區(qū)的代表出現(xiàn)在大眾視野中，農(nóng)產(chǎn)品衍生出的農(nóng)副產(chǎn)品為鄉(xiāng)村形象及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)更多的可能性。我國(guó)作為柑橘重要的原產(chǎn)地之一，柑橘種植覆蓋面積廣，產(chǎn)量大，柑橘對(duì)種植地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。柑橘的食用方式多種多樣，為了滿足柑橘適應(yīng)不同的食用需求，利用快速加工及輸送平臺(tái)必不可少，因此機(jī)械加工設(shè)備介入鄉(xiāng)鎮(zhèn)柑橘加工鏈成為必然趨勢(shì)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的創(chuàng)立需要一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，而家庭小作坊經(jīng)營(yíng)在政策的扶持下，更能滿足一般農(nóng)村家庭的經(jīng)濟(jì)情況。但是我國(guó)現(xiàn)階段的加工設(shè)備普遍運(yùn)用于規(guī)模較大的企業(yè)工廠，適用于小作坊生產(chǎn)的食品類農(nóng)產(chǎn)品初加工設(shè)備的研發(fā)和普及還相對(duì)薄弱，因此作坊式加工設(shè)備的設(shè)計(jì)方向值得被關(guān)注。

1家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)概述

家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)的主要功能是將柑橘的果皮和果肉進(jìn)行分離，分離加工結(jié)束后可得到完整的果肉和果皮。完整的果肉和果皮可以直接進(jìn)行二次加工成為柑橘農(nóng)副產(chǎn)品，而家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)將為生產(chǎn)過(guò)程節(jié)省加工時(shí)間，同時(shí)也避免了傳統(tǒng)人工去皮的方式，為加工過(guò)程提供了衛(wèi)生保障。

2鄉(xiāng)村背景下家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)的意義

柑橘?gòu)牟烧绞圪u的過(guò)程已經(jīng)形成了相對(duì)成熟的產(chǎn)銷鏈（如圖1），現(xiàn)階段柑橘產(chǎn)銷鏈主要集中在果實(shí)種植、采摘等費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、成本低等基礎(chǔ)作業(yè)環(huán)節(jié)，因此改善經(jīng)濟(jì)收入的效果并不明顯。想要改變這一現(xiàn)狀，需要讓該類人群參與到收益較高的加工環(huán)節(jié)中。

家庭作坊式柑橘果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)可以讓人們?cè)谏a(chǎn)加工的過(guò)程中不受自然產(chǎn)物或環(huán)境的影響，在順應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的變化、適應(yīng)果質(zhì)特點(diǎn)的情況下，滿足加工要求，節(jié)省了人工加工處理環(huán)節(jié)。同時(shí)，還能提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，減輕人們的加工負(fù)擔(dān)，為柑橘產(chǎn)品提供了更多可能性的同時(shí)，也滿足了果實(shí)類農(nóng)作物產(chǎn)銷機(jī)械化的發(fā)展趨勢(shì)。此外，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和作坊式產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為當(dāng)?shù)卮迕裉峁┝艘欢ǖ木蜆I(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)了鄉(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3現(xiàn)有果肉分離機(jī)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

現(xiàn)有的果肉分離機(jī)具有加工環(huán)節(jié)外露、體積較大、移動(dòng)不便、清理困難等問(wèn)題。它們的加工方式主要有濾網(wǎng)過(guò)濾、擠壓去核、對(duì)輥去皮三種。濾網(wǎng)過(guò)濾需要強(qiáng)力甩動(dòng)將果肉搗爛，高速甩動(dòng)的過(guò)程中果肉通過(guò)環(huán)狀濾網(wǎng)與果殼隔離，以此達(dá)到分離效果，但該分離方式無(wú)法保證果肉的完整性，并且清理難度較大;擠壓去核的果肉分離方式是通過(guò)去殼軸從上向下擠壓，可保存完整的果肉，但無(wú)法去皮，由于該方式需要提前將加工對(duì)象放置到與去殼軸相對(duì)應(yīng)的凹槽，而凹槽有限導(dǎo)致果肉分離的效率較低;對(duì)輥去皮分離方式可以保證果肉和果皮的完整，但是該種分離方式需要與多種配套技術(shù)組合工作，且清理難度大。由此可知，現(xiàn)有產(chǎn)品還存在著較多導(dǎo)致加工不便的因素，為了適應(yīng)中小型加工環(huán)境的特點(diǎn)，出于人性化設(shè)計(jì)理念的考慮，需對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)、技術(shù)組合等方面的優(yōu)化，讓柑橘果肉分離機(jī)滿足人性化的需求。

4鄉(xiāng)村背景下家庭作坊式柑橘果肉機(jī)設(shè)計(jì)的思路

4.1 設(shè)備加工環(huán)節(jié)的技術(shù)組合設(shè)計(jì)

柑橘果肉組織容易破損，所以設(shè)計(jì)的目的在于將柑橘的果肉和果皮完整的分離開(kāi)。因此，柑橘果肉分離機(jī)決定采用加工方式相對(duì)緩和、穩(wěn)定的對(duì)輥去皮方式作為分離技術(shù)，以此保證果肉和果皮的完整性。在柑橘果肉分離機(jī)中，柑橘在進(jìn)入對(duì)輥去皮環(huán)節(jié)之前，必須經(jīng)過(guò)去頂、環(huán)切和翻皮環(huán)節(jié)。不同的加工環(huán)節(jié)需要不同的技術(shù)進(jìn)行支撐（如圖2）。

由圖2的技術(shù)分析圖可知，在給柑橘去皮的加工過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：首先，由去頂部件將柑橘頂部的果皮、殘枝去除;然后，通過(guò)環(huán)切壓盤從柑橘中部進(jìn)行360°分割果皮，在不傷害果肉組織的情況下，將完整的果皮分為上、下兩個(gè)部分，此時(shí)果皮和果肉處于未分離狀態(tài);最后，通過(guò)大、中、小三種不同型號(hào)的輥輪兩兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)，依次對(duì)經(jīng)過(guò)環(huán)切的柑橘皮進(jìn)行翻皮、去皮處理，此時(shí)柑橘的果肉和果皮完全分離。在翻皮、去皮的過(guò)程中，主要通過(guò)刮板進(jìn)行輔助加工，刮板的作用是控制柑橘順利向前運(yùn)動(dòng)，以此保證柑橘在加工過(guò)程中向前運(yùn)動(dòng)進(jìn)入到下一加工環(huán)節(jié)。

確定柑橘果肉分離機(jī)的具體加工環(huán)節(jié)后，根據(jù)加工環(huán)節(jié)、加工需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行組裝，效果圖如圖3所示。

柑橘通過(guò)金屬履帶被傳送至去頂、環(huán)切環(huán)節(jié)，去頂過(guò)后的柑橘通過(guò)履帶傳送至對(duì)輥翻皮、去皮環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)有循環(huán)工作的刮板輔助柑橘向前運(yùn)動(dòng)，以便進(jìn)入到下一加工環(huán)節(jié)。設(shè)備底部設(shè)有三個(gè)收納盒，為的是方便對(duì)柑橘果皮、果肉的收納，去皮結(jié)束后的柑橘果肉會(huì)在設(shè)備尾端最后一個(gè)收納盒進(jìn)行收納，設(shè)置的傾斜板緩解了柑橘運(yùn)動(dòng)的慣性，減小了果肉在加工過(guò)程中果質(zhì)受損的概率。

4.2設(shè)備功能區(qū)域的劃分設(shè)計(jì)

找到相應(yīng)技術(shù)后，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)對(duì)柑橘果肉分離機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能劃分，產(chǎn)品外殼主要由機(jī)頭和機(jī)身兩部分組成，產(chǎn)品整體呈半封閉狀態(tài)，機(jī)頭和機(jī)身可實(shí)現(xiàn)無(wú)工具拆卸，外殼與內(nèi)部機(jī)械部件完全分離。機(jī)頭兩側(cè)采用透明材質(zhì)，底部設(shè)計(jì)有可抽拉收集裝置和可固定滑輪（如圖4）。

該產(chǎn)品的工作流程是工人先將柑橘放置到金屬履帶上的凹槽中，柑橘隨著履帶向前移動(dòng)，到達(dá)去頂部件下。當(dāng)柑橘被傳送到指定位置時(shí)，去頂部件向下確定柑橘位置，在柑橘定位過(guò)程中，柑橘底部設(shè)有伸縮按鈕，按鈕的下壓程度控制著彈簧擠壓出環(huán)切刀片，環(huán)切刀片彈出至柑橘表皮，與去頂部件同時(shí)進(jìn)行相反運(yùn)動(dòng)，這樣一來(lái)，柑橘的去頂和環(huán)切就完成了。接下來(lái)柑橘會(huì)隨著金屬履帶滾落至翻皮、去皮環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)需要經(jīng)過(guò)直尺剝皮輥、弧齒剝皮輥、光軸剝皮輥的加工，而刮板通過(guò)履帶的驅(qū)動(dòng)能夠進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)，因此刮板的作用在于推動(dòng)柑橘進(jìn)入到下一加工環(huán)節(jié)。加工過(guò)后的果肉、果皮、廢料將分別落入設(shè)備底部的三個(gè)容器中，以便分類收納和打包，實(shí)際操作流程展示如圖5所示。

由效果圖可知，該設(shè)備屬于中小型設(shè)備，設(shè)備操作簡(jiǎn)易，參與使用的人工1～2人即可，設(shè)備適用于空間較小的作坊加工模式。

5結(jié)語(yǔ)

本文主要探究以柑橘果肉分離機(jī)為例的作坊式食品類農(nóng)產(chǎn)品初加工設(shè)備設(shè)計(jì)的思路。經(jīng)過(guò)探討得知，作坊式食品類農(nóng)產(chǎn)品初加工設(shè)備對(duì)扶貧工作具有積極意義。希望通過(guò)本文的探討，能確保農(nóng)業(yè)機(jī)械初加工能夠被安全地、有效地使用，對(duì)未來(lái)農(nóng)村貧困人口收入的提高起到推動(dòng)作用。