沙田柚保鲜分级加工生产线的研制

梁健

（广东水利电力职业技术学院，广州 510635）

沙田柚保鲜分级加工生产线的研制

梁健

（广东水利电力职业技术学院，广州 510635）

综述了针对沙田柚生长特点而设计的沙田柚保鲜分级加工生产线的工艺，及其成套加工设备，并简要叙述了成套设备中各组成设备的原理、性能。

沙田柚 清洗 保鲜 分级 打蜡

0 引言

沙田柚作为我国传统的出口果品之一闻名遐迩。“树树笼烟疑带火，山山照日似悬金”，这是唐代诗人张彤赞颂柚子的名诗。柚子外形浑圆，象征团圆与美满，常为民间秋冬佳节阖家团聚必备之佳果。因为该水果深受市场消费者的喜爱，所以我国很多地方展开了大面积的栽培种植。随着种植面积的增大，产量逐步的提高，出现了供大于求的情况，很多地方沙田柚滞销，甚至有农户亏本卖沙田柚。这其中很重要的原因是传统工艺中，没有对采摘回来后的沙田柚进行清洗、打蜡、分级等加工处理，导致沙田柚卖相不好，保存时间过短，无法分等级销售，也无法提高其销售的附加值[1]。

为此，笔者研制了一套沙田柚保鲜分级加工生产线，以期延长沙田柚的保鲜期，提高沙田柚的外观，增加其销售价值。

1 需解决的问题

针对沙田柚生长的特点，本生产线主要解决以下3个问题：

第一，刚采摘的沙田柚表面附着灰尘、鸟粪等脏物，所以生产线首先有清洗设备。

第二，沙田柚表皮在存放过程中存在呼吸作用，外界的氧气会对其产生氧化作用，导致其保鲜期降低，所以需阻止或减少沙田柚表皮呼吸。

第三，解决传统沙田柚加工分级工艺时因采取凭经验手工分级的方法，导致生产效率低、工人劳动强度大，而且需要大量的劳动力的问题。

2 工艺流程

针对以上沙田柚加工过程中出现的问题，该生产线设计加工工艺流程为：分拣→清洗→打蜡→抛光→烘干→分行→分级（4级）[2]。

生产线设计为直线式布置，包括输送提升机、清洗打蜡机、温控除湿机、电子称重分级机以及电控系统等。图1所示是沙田柚保鲜分级加工生产线总体布局图[3-5]。该生产线设计的处理量为5 t/h。

2.1 输送提升机

本机长宽高尺寸为：3 000 mm×1 000 mm× 1 000 mm，由不锈钢输送滚筒、机械无级调速电机、传动系统。机架等组成，所有与物料接触部位均采用不锈钢材料。输送提升机需将人工倒进入料口的沙田柚，按照设定的速度均匀的往前输送。本机的滚筒直径50 mm，滚筒间距100 mm，滚筒间留有50 mm间隙，目的是通过间隙把枝叶等杂物剔除，送到底层的接料盘中，以免枝叶等杂物被送至分级机而影响工作。同时加大滚筒间距也能方便沙田柚的输送，不会打滑。

图1 沙田柚保鲜分级加工生产线总体布局图

2.2 清洗打蜡机

本机长宽高尺寸为：4 000 mm×1 200 mm× 1 200 mm，由毛刷系统、喷淋系统、机械无级调速电机、传动系统、机架等部分组成，所有与物料接触部位均采用不锈钢材料。清洗打蜡机的作用是把沙田柚表皮的灰尘、鸟粪等赃物清洗干净，然后进行打蜡抛光加工，以达到降低呼吸作用，延缓果实衰老，增加果皮光泽度的效果。

本机按功能分为清洗、打蜡和抛光3个功能区。

机器前段为清洗区，在该区域配置了上下两层滚筒毛刷。下层为直径150 mm的并列毛刷，由双排链轮带动，通过高速的旋转运动对沙田柚进行清洗；上层为直径300 mm的大毛刷，设置大毛刷的目的是把送过来的沙田柚尽量轻柔地往下压在小毛刷上，增加毛刷清洗的力度，加强清洗效果。全机毛刷均采用猪鬃毛制作，因为猪鬃毛柔软且无毒还很耐用，在保证清洗效果的同时还能保证符合卫生要求。大毛刷上面还配置有多列的喷头，目的是把自来水喷到清洗毛刷中进行清洗。

机器中段为打蜡区，在这里设置了果腊喷洒装置。该装置可以调整喷蜡量，把果腊直接喷洒到沙田柚上，同时沙田柚下方的小毛刷一边转动，把喷洒的果腊均匀的涂抹在沙田柚外表面，一边转动推动沙田柚往前输送。

机器末段为清洗区，在这里配置了直径200 mm的长猪鬃毛毛刷，目的是利用高速的旋转的猪鬃毛，对涂抹在沙田柚外表面的果腊进行抛光，同时把粘在沙田柚表面大滴的水滴抹去，只留下很薄的一层水渍。

2.3 温控除湿机

本机长宽高尺寸为：4 000 mm×1 200 mm× 900 mm，由风机组、发热组、不锈钢输送滚筒、机械无级调速电机、传动系统、机架等组成，所有与物料接触部位均采用不锈钢材料。温控除湿机的作用是利用大流量的热风，把沙田柚表面的水渍吹干，同时把果腊固化。

该机的不锈钢输送滚筒的主轴与带孔的输送链条链接，在滚动下面安装有承托板支撑滚筒及沙田柚。在链条的带动下，不锈钢输送滚筒在往前输送的同时，还在承托板的摩擦下做自转运动，这样可以带动沙田柚一边旋转一边往前输送，保证热风能吹到沙田柚整个外表面，保证吹干及果腊固化的效果。在该机的末端配置1.5 kW的大流量轴流风机，风机吹出的风流经过2组约20 kW的电发热管加热后，直接作用在沙田柚表面。通过控制电热管的发热量及风机的风量，能够最大限度地完成沙田柚的吹干及果腊固化作用。

2.4 电子称重分级机[6]

该机长宽高尺寸为：7 000 mm×1 500 mm× 1 000 mm，由电子称重系统、果杯输送系统、卸料机构、机械无级调速电机、传动系统、机架等组成，所有与物料接触部分均采用不锈钢材料。电子称重分级机的作用是通过高速、高效的电子称重系统，对每一个沙田柚进行称重，然后按设定的分级等级，把相应的沙田柚送至指定的出料口进行分级，质量误差±10 g，分级速度5 t/h。该系统通过机电一体化应用技术，综合对沙田柚进行分级，代替了传统工艺中的人工操作，速度快、效率高、效果好。以5 t/h的产量为例，相对传统工艺可以节省10名工人，大大节省了劳动成本。

该机工作时，先由机器前段的分行装置把沙田柚分成首尾相接的一列，然后被导向结构引导至果杯输送系统中，通过调整分行装置与果杯输送系统的速度差，保证每个果杯上都只有一个沙田柚；然后果杯输送系统把沙田柚带至电子称重系统完成称重后，再把沙田柚按称重等级送至相应的出料口卸料。果杯输送系统在分级内循环工作，不断的把沙田柚进行分级。

3 工作步骤

本生产线工作时，先由工人把沙田柚送至输送提升机入料口，再由输送提升机的不锈钢输送滚筒把沙田柚往前输送。在输送的过程中，设备的两旁配备约2～4名工作人员对沙田柚进行初步挑选，目的是把一些腐烂、破损等不符合要求的沙田柚挑选出来，同时还能把一些枝叶、垃圾等杂物剔除。接着，沙田柚被送进清洗打蜡机中进行清洗、打蜡和抛光工艺。这部分工作主要由上下两层毛刷对滚完成，通过毛刷的高速旋转，外加喷淋水的作用，一边把沙田柚往前输送，一边完成以上工艺。完成抛光的沙田柚接着被送到温控除湿机进行热风干燥，沙田柚在温控除湿机内在不锈钢输送滚筒的带动下，一边往前输送，一边转动，并由经过调整的热风对其进行干燥，最后沙田柚从温控除湿机出来被送至分级机进行分级。分级机的分行装置利用速度差与V型布置挡板把沙田柚分成首尾相接的一列，然后送至果杯输送系统，最后在电子称重系统与卸料机构的共同作用下把沙田柚送至指定的分级出料口进行分级完成整个生产工作。

4 结论

沙田柚保鲜分级加工生产线是全自动运行的机电一体化设备，全线自动运行无需人工干预，能自动实现清洗、打蜡、抛光、烘干、分行、分级等工艺。该生产线除了可以对沙田柚进行保鲜分级加工，还能对其他具有相似果径的水果，例如脐橙、香瓜、西柚等进行保鲜分级加工。利用高效的机电一体化技术代替传统的人工操作，可实现高速、高效、高品质生产，极大地降低劳动成本，提高产品的附加值，促进整个水果加工行业快速发展。

[1]陈顺南.广东省梅州市沙田柚产业的发展现状与对策研究[D].武汉：华中农业大学，2010.

[2]黄日升，朱东煌，林锦星，等.琯溪蜜柚果实分级标准研究[J].中国南方果树，2015（3）：28-31，34.

[3]杨淑兮，李丙坤，李意心，等.沙田柚保鲜技术探讨[J].广西园艺，2008（5）：19-21.

[4]刘顺枝，江月玲，李小梅，等.柚类果实采后生理及贮藏技术研究进展[J].食品科学，2010（21）：394-399.

[5]梁健，张聪，吴玉发，等.蔬菜洁净保鲜包装成套设备的研究开发[J].现代农业装备，2009（7）：52-54.

[6]梁健，梁材，张聪，等.智能型果蔬保鲜分选成套设备的研制开发[J].现代农业装备，2009（5）：35-38.

梁健（1977-），男，广东水利电力职业技术学院，高级工程师。E-mail:su27mj@163. com