馬鈴薯去皮機的設計開題報告

《馬鈴薯去皮機的設計開題報告》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《馬鈴薯去皮機的設計開題報告（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 塔 里 木 大 學 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 開 題 報 告 課 題 名 稱 馬 鈴 薯 去 皮 機 的 設 計 學 生 姓 名 俞 兆 鑫 學 號 80 31 2 1 22 1 7 所 屬 學 院 機 械 電 氣 化 工 程 學 院 專 業(yè) 農 業(yè) 機 械 化 及 其 自 動 化 班 級 農 機 1 6 - 2 指 導 教 師 王 紅 飆 起 止 時 間 2 0 1 5 . 12 . 1 - 2 0 16 . 5 . 2 9 機 械 電

2、 氣 化 工 程 學 院 教 務 辦 制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于 7 篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢 業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告

3、要求手寫體，字數在 3000 字以上，由學生在本報告冊 內填寫，頁面不夠可自行添加 A4 紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生 本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 摘要: 馬鈴薯去皮是所有馬鈴薯制品加工工藝過程的重要環(huán)節(jié)，目前存在的各種去 皮 方法都各自有其一定的局限性。隨著馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展和我國社會經濟的進步，如 何尋找一種優(yōu)質、高效、節(jié)能幾環(huán)保的馬鈴薯剝皮方法己成為馬鈴薯加工工藝過程 中 迫切需要解決的問題。本文主要介紹了以摩擦原理為基礎的、適合食品加工工廠 等場 所使用的小型馬鈴薯去皮機的設計要點、工作原理

4、和設備組成。 一 本題來源及研究的目的和意義 1. 1 研究的目的 目前，世界 79%的國家種植馬鈴薯，總面積 2000 萬 hm，左右，總產量 3 億多噸， 僅在小麥、玉米、水稻之后，居第四位。馬鈴薯在我國布極為廣泛，主要產區(qū)集中在 四川、黑龍江、甘肅、內蒙、河北、山西、陜西、云南、貴州、等省。 1. 2 研究的意義 馬鈴薯屬于茄科、塊莖類作物，是珍貴的食物，它既是糧又是菜，營養(yǎng)豐富。其 淀粉含量達 11 %- - 25，且蛋白質營養(yǎng)價值很高，容易消化吸收。其中含有 18 種氨基酸、 多種維生素及豐富的礦物質元素。屬于低熱量、高蛋白、多種維生素和礦物質食品[ 2] 。 馬鈴

5、薯的蛋白質主要是球蛋白，其生物價為 67，高于除大米以外的各種糧食。如果用 35%的雞蛋清與 65%的土豆蛋白混合食用，則可以合成目前己知的最佳蛋白質。馬鈴薯 中主要含的是半纖維素，它能增加腸道蠕動的次數。另外，馬鈴薯還是一種較好的化 工原料。日本通產省北海道工業(yè)技術實驗廠開發(fā)出一種用馬鈴薯作原料生產塑料的技 術。這種塑料能通過土壤和水中的微生物進行自然分解，最終化成為水和二氧化碳。 二 課題所涉及的問題在國內外現狀及分析 2. 1 國內外現狀 馬鈴薯是世界上第四大作物，我國是世界馬鈴薯生產第一大國。馬鈴薯耐抗逆、 適應性廣、生長周期短、營養(yǎng)價值高和產業(yè)鏈長，已成為我國脫貧致富、

6、西部開發(fā)的 重要支柱產業(yè)、主要的蔬菜和出口創(chuàng)匯高效作物、食品和工業(yè)淀粉加工的重要原料， 為增加我國糧食產量、促進農民增收，做出了巨大貢獻。隨著耕地面積的減少、水資 源短缺壓力日益增加、大宗糧食作物比較效益降低以及膳食結構的改變，馬鈴薯對保 障我國糧食安全的重要性日益凸顯。 我國馬鈴薯加工企業(yè)共4000- 5000家，其中規(guī)?；罴庸て髽I(yè)近100家。全國精淀 總的加工設計能力200萬噸，但由于原料缺乏，2006年實際生產粉50萬噸左右，消耗原 料薯在400萬噸左右，其中設計能力6000噸以上精淀粉加工企業(yè)有50余家，分布在全國 14個馬鈴薯主產省區(qū)。全淀加工總生產能力10萬噸，2006年實際生

7、產4萬噸左右，消耗 原料薯20萬噸。目前共有薯片加工企業(yè)25- 30家，年加工能力10萬噸左右，實際年生產 7萬噸左右，消耗原料薯16萬噸左右。每年速凍薯條進口量在8萬噸左右。另外年產粉 絲粉皮5. 7萬噸。2010年，中國馬鈴薯種植面積與產量分別達到7808萬畝和8154萬噸， 較前幾年大幅度增加。馬鈴薯產業(yè)化水平不斷提高，目前全國馬鈴薯加工企業(yè)已經發(fā) 展到約5000家，其中規(guī)模化深加工企業(yè)約150家，全國精淀粉年加工能力200萬噸左右， 全粉10多萬噸，薯片薯條25萬噸左右。 我國馬鈴薯加工企業(yè)共4000- 5000家，其中規(guī)模化深加工企業(yè)近100家。全國精淀 總的加

8、工設計能力200萬噸，但由于原料缺乏，2006年實際生產粉50萬噸左右，消耗原 料薯在400萬噸左右，其中設計能力6000噸以上精淀粉加工企業(yè)有50余家，分布在全國 14個馬鈴薯主產省區(qū)。全淀加工總生產能力10萬噸，2006年實際生產4萬噸左右，消耗 原料薯20萬噸。目前共有薯片加工企業(yè)25- 30家，年加工能力10萬噸左右，實際年生產 7萬噸左右，消耗原料薯16萬噸左右。每年速凍薯條進口量在8萬噸左右。另外年產粉 絲粉皮5. 7萬噸。馬鈴薯淀粉由于其自身的特點，在應用上具有其它類淀粉所無法替代 的功能和作用。在方便食品、休閑食品、膨化食品、火腿腸、嬰兒食品、低糖食品、 果凍布丁等產品的生產上

9、，由于馬鈴薯淀粉的高白度、高透明度、高粘度、低糊化溫 度等特點而被大量使用，有的甚至是玉米淀粉無法替代的。從餐飲調查情況，我國現 有旅游涉外酒店8000多家，僅星級就有3000多家，而每家星級酒店用馬鈴薯淀粉作西 點的膨松劑和涂抹食品的膠凝劑，以及中餐菜肴的增稠劑、火腿、肉類制品的吸附劑 的用量，每月就在2噸以上，僅此一項每年就需馬鈴薯淀粉7—8萬噸，這還不包括其他 非星級的酒店、飯店的用量，而這些酒店、飯店的數量極大，全國要以數百萬計，均 使用馬鈴薯淀粉作增稠劑，因為它的用量是玉米淀粉的1/40。 全國餐飲業(yè)馬鈴薯淀粉的需求量應在60—80萬噸。隨著市場經濟的發(fā)展和國際化 的推進，我國食品

10、工業(yè)以外的行業(yè)對馬鈴薯淀粉的需求量也將不斷增加馬鈴薯全粉既 可作最終產品，也可作為中間原料制成多種后續(xù)產品，多層次提高馬鈴薯產品的附加 值，并可滿足人們對食品質量高、品味好, 價格便宜、食用方便的要求。 國外馬鈴薯主要用于加工，鮮食比例較小。美國有75%的鮮薯用于加工，法國為60%， 荷蘭為40%，英國為40%，而我國馬鈴薯主要以蔬菜的形式進行鮮食，用于加工的比例 不足10%。由于馬鈴薯作為蔬菜其口感較差，并不太受人們的歡迎，因而價格低廉，每 年有15%的馬鈴薯爛掉，浪費較多，嚴重影響了廣大薯農的經濟利益和種薯積極性。這 種現象不利于我國馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展。 國外的馬鈴薯制品，如馬鈴

11、薯條、馬鈴薯片是一種很受歡迎的快餐食品，現已風 靡我國的麥當勞、肯德雞等快餐店，其拳頭產品就是馬鈴薯制品。我國的馬鈴薯產品 加工起步較晚，工藝技術落后，還不能形成規(guī)模。馬鈴薯制品的質量趕不上國外水平， 產量也遠遠滿足不了市場要求，因而加快我國馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展，提高馬鈴薯的附加 值，不但能滿足消費者需求，而且是加快我國貧困地區(qū)，尤其是西部馬鈴薯產區(qū)經濟 發(fā)展的一條重要途徑。據了解，貴州省己經把馬鈴薯產業(yè)為本省經濟的一大增長點。 中央關于西部大開發(fā)的決議，又為馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展帶來了很好的機會。馬鈴薯產業(yè) 將大有可為。 2. 2 馬鈴薯去皮技術 凡是馬鈴薯果皮粗糙、堅硬，具有不良風味的均

12、應去皮，以利于提高品質，只有 在加工某些果脯、蜜餞、果汁和果酒時，因要打漿和壓榨，才不用去皮，馬鈴薯去皮 方法如下： （1）手工去皮：用特別的刀、刨等工具人工削皮，去皮干凈、損失少，但勞動效率低。 （2）機械去皮：主要用于比較常規(guī)的果蔬原料。 （3）堿液去皮：利用堿液的強腐蝕性來使蔬菜表面中膠層溶解，從而使果皮分離。堿 液去皮常使用氫氧化鈉，腐蝕性強且廉價。堿液去皮時堿液的濃度、處理時間和堿液 溫度，應視不同果蔬原料種類、成熟度、大小而定。堿液濃度提高、處理時間長和溫 度高都會增加皮層的松離及腐蝕程度。經堿液處理后的果蔬必須立即在冷水中浸泡、 清洗、反復換水直至表面無膩感，口感無堿味為

13、止。 （4）熱力去皮：果蔬用短時間高溫處理后，使表皮迅速升溫，果皮膨脹破裂，與內部 果肉組織分離，然后迅速冷卻去皮，適合于成熟度高的桃、李、杏等。熱去皮的熱源 主要有蒸汽和熱水。此法原料損失少，色澤好，風味好。 （5）酶法去皮：在果膠酶的作用下，達到去皮目的。需要控制酶的最佳作用條件如溫 度、時間、PH值等。 （6）冷凍去皮：將果蔬在冷凍裝置中冷至達到輕度表面冷凍，然后解凍，使皮松弛后 去皮，此法質量好但費用高。 （7）真空去皮：將成熟的果蔬先行加熱，使其升溫后果皮和果肉分離，接著進入有一 定真空度的真空室內，適當處理，使果皮下的液體迅速“沸騰”，皮與肉分離，然后 破除真空，沖洗或攪動

14、去皮。 國外馬鈴薯去皮方法大致有三種，即機械去皮、蒸汽去皮和化學方法去皮。三種 去皮方法的工作原理為： （1）機械去皮。在圓筒形容器中。依靠帶有磨料的圓盤、滾輪或依靠特制的橡膠輥在 中速或高速旋轉中摩擦塊莖的表面而達到去皮目的。 （2）蒸汽去皮。在高壓容器內，通^高壓蒸汽使塊莖表面受熱，然后打開容器盞，突 然釋放壓力．塊莖的表皮和果肉即自行分離。 （3）化學去皮。在耐堿容器內，加強堿溶液并加溫，后加人塊莖，經一段時間后塊莖 的表皮被堿溶液腐蝕，經高壓水反復沖洗干凈后，。再將塊莖放人機械去皮機中剝去 表皮。 三、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析 3. 1 課題任務要求

15、 本裝置主要用于馬鈴薯片的去皮，通過選擇合適的方法設計清洗裝置，去皮裝置， 使裝置能夠實現對馬鈴薯片的去皮。 3. 2 課題設計預期目標的可行性分析 本裝置主要對馬鈴薯進行去皮，綜合國內技術發(fā)展現狀分析，國內去皮技術成熟 程度比較成熟，以電機為動力，通過齒輪帶動圓筒底部 的磨盤旋轉。塊莖加入圓筒內， 因離心力和相互碰撞作用，在圓筒內上、下、左、右翻動，并不斷地滾動；而圓筒上 的彈板，將塊莖彈回，在磨盤和彈板共同作用下馬鈴薯塊莖被均勻地磨去外皮，實現 馬鈴薯去皮的目的。去皮結束時加入清水，再打開側門，塊莖從側門排出，皮屑隨水 流從磨盤的周圍間隙排出。綜上所述，該設計是可行的。 四

16、 本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 4. 1 本課題需要研究的重點問題 需要滿足馬鈴薯的去皮度要求。馬鈴薯去皮機的組成主要包括：機架，外筒體， 內層內筒體，外層內筒體，波浪形圓盤，驅動裝置，噴淋裝置，加料裝置，卸料裝置， 排污裝置等。 4. 2 本課題需要研究的難點問題解決的思路 國內主要使用機械摩擦去皮機。以電機為動力，通過減速齒輪帶動機筒底部的砂 盤旋轉。塊莖加入機筒內，因其離心力和相互碰撞作用，在機筒內上、下、左、右翻 動，表面被砂盤均勻的摩蝕，去皮結束時加入清水，再打開側門，塊莖從側門自動排 出，皮屑隨水流從砂盤的周圍間隙排出。 本裝置主要用于馬鈴薯片的去皮，

17、通過選擇合適的方法設計清洗裝置，去皮裝置， 使裝置能夠實現對馬鈴薯片的去皮。 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課完成本課題所必須做的工作有利用學校圖書館及互聯網查閱大量資料， 了解馬鈴薯的基本性質，去皮機的結構、原理等，了解各種類型的去皮機的特點。關 鍵問題可請求老師指導或通過同學討論，選擇適合馬鈴薯去皮的去皮機類型，對擬定 的去皮機機進行設計，計算，利用 Aut o CAD等繪圖軟件繪制出去皮機的零件圖，裝配 圖，反復對設計內容進行檢驗、校核。 六 工作方案及進度計劃 工作方案：設計總體含括→噴淋裝置設計→驅動裝置設計→波浪圓盤裝置設計→卸料， 排污裝置設計

18、→機箱及外圍設備設計→機體有機組合。 進度計劃： 第 1 周—第 2 周 通過查找文獻資料，了解去皮機的國內外現狀。 第 2 周—第 5 周 設計馬鈴薯去皮機的總體方案。 第 6 周—第 9 周 對馬鈴薯去皮機的結構進行具體設計。 第 10 周—第 12 周 撰寫設計說明書，對部分問題修改、調整。 第13周—第14周 整理資料準備答辯。 七 參考文獻 [ 1] 楊炳南. 馬鈴薯薯條加工及對策。農機與食品機械，1999, 2: 1- 2 [ 2] 王健. 馬鈴薯加工利用前景廣闊。農村經濟與技術，1998 9: 42- 44 [ 3] 王秀芳. 荷蘭的馬鈴薯

19、加工業(yè)。世界農業(yè)，1998 4: 22- 24 [ 4] 王景彬. 試論國內外果樹脫皮方法及設備。農牧與食品機械，1991, 2: 22- 23 [ 5] 孔凡真. 馬鈴薯產品開發(fā)大有可為。農業(yè)科技通訊，1998, 12: 28- 30 [ 6] 陳紹光. 馬鈴薯化學去皮技術研究。湖南農業(yè)科學，1998, 4: 40- 41 [ 7] 陳芳，鄧春巖. 基于 Sol i dwor ks 的土豆去皮機的三維設計. 農機化研究. 2006, 11: 126- 130 [ 8] 羅迎社主編．材料力學．武漢理工大學出版社 [ 9] 唐增寶，何永然，劉安俊主編．機械設計課程設計（第二版）．華中科技大學出版 社 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日