澳洲坚果破壳技术研究进展与发展对策

余佳威，朱代根

（西南林业大学，云南 昆明 650224）

澳洲坚果（Macadamiaintegrifolia）为山龙眼科澳洲坚果属植物，原产于澳大利亚昆士兰东南部和新南威尔士东北部沿岸的亚热带雨林地区[1]。澳洲坚果具有很高的营养价值，果仁香味独特、质地细腻，味美可口，经济价值高，在国际市场上备受青睐，被誉为“坚果之王”。

澳洲坚果破壳技术一直是制约澳洲坚果产业化发展的技术瓶颈之一。云南地区作为澳洲坚果的主要生产基地，2015年我国澳洲坚果（壳果）总产量中,云南为7960t，占全国总产量的77.88%，且产量呈逐年上涨趋势，市场潜力巨大[2]。然而，同国外澳洲坚果产业相比，我国的澳洲坚果产业起步较晚，且相应的坚果采摘去皮技术、加工处理技术以及加工设备与国外存在着一定的差距，对澳洲坚果破壳取仁是产品深加工中的关键技术，有利于提高果农的经济收入和产品品质以及促进澳洲坚果经济市场的发展，因此，研发出高破壳率、整仁率低的澳洲坚果破壳机具有重要意义。

1 澳洲坚果破壳作业的发展

随着澳洲坚果果仁的营养价值逐渐被人们熟知，市场对澳洲坚果的需求日益增大，越来越多的果农意识到生产由澳洲坚果果仁制成的产品能带来较大的经济效益，但由于破壳取仁一直是产品加工中的难题且传统的手工破壳效率低、碎仁率高，只能利用机械破壳装备代替传统手工破壳。然而，当前我国使用的澳洲坚果破壳装备尚存在不足，与国外坚果破壳装备相比还存在着差距，主要表现在破壳效率不高、果仁完整率较低、果仁表皮损伤率较高等，这将直接影响到澳洲坚果果仁的加工以及产品的质量。目前,国内外学者对澳洲坚果破壳取仁装备进行了一些研究，而破壳效率与果仁完整率较低是澳洲坚果破壳待解决的关键问题，若这些问题得到解决，不仅可以推动我国澳洲坚果产业的发展，而且也可为其它坚果破壳取仁装备设计提供一定的理论参考，具有重要的意义。

2 澳洲坚果破壳的国内外研究现状

2.1 澳洲坚果破壳特性的相关研究

为在澳洲坚果破壳技术上有新的突破，国内外学者对澳洲坚果破壳特性展开了大量研究工作，主要集中在澳洲坚果的干燥特性、破壳工艺参数等方面。刁卓超等研究了澳洲坚果干燥特性，得到了澳洲坚果经热风干燥后，果壳和果仁之间会出现间隙，种脐向最为突出，厚度向间隙增大幅度最小[3]。黄克昌等研究了澳洲坚果果仁的洞道干燥特性，得到了热风温度越高，干燥越快，干燥速率也越高且果仁的酸值和过氧化值无明显变化，澳洲坚果果仁的产品质量稳定良好[4]。杨薇等研究了澳洲坚果热风干燥过程中果壳收缩特性，并得出澳洲坚果果壳的收缩在宽度向、种脐向、水平向存在差异，线性变为宽度向最小，其次为种脐向，水平向最大，且随含水率的减少而呈非线性增长趋势[5]。

澳洲坚果破壳工艺参数为澳洲坚果破壳装备的结构设计提供了依据。涂灿等对澳洲坚果破壳整仁的影响因素进行研究，通过正交试验优化出适宜澳洲坚果破壳的最佳工艺参数为加载速率45mm/min、沿水平向加载、果壳含水率6%～9%，整仁率最高可达93%，这为澳洲坚果破壳机的研制提供了理论基础[6]。王诗琪等对澳洲坚果进行正交试验和有限元分析获得澳洲坚果最佳破壳加载方向为沿种脐线方向和破壳加载速率在25mm/min～45mm/min之间[7]。

2.2 澳洲坚果破壳装备的研究现状

2008年广西亚热带作物研究所研制了板式澳洲坚果脱壳机以及链式澳洲坚果脱壳机。板式澳洲坚果脱壳机的工作原理为带荚的澳洲坚果进入进料斗后螺旋轴，输送到螺旋轴和渐变距脱壳板构成的脱壳机构进行脱壳，脱壳后的果实由出口端排出，然后落入出料斗内的种子收集槽内，而果荚碎片则落入脱壳腔体下方，再落入出料斗的果荚收集槽中，实现果荚和种子的有效分离[8]。

链式澳洲坚果脱壳机的工作原理是事先根据澳洲坚果的大小调节好压紧手柄及开口销的位置，再用固定杆将压紧手柄固定，澳洲坚果在螺旋轴和脱壳机构的共同作用下，果实在运送过程中受到挤搓，果荚裂开，种子脱出，完成脱壳过程[9]。

2016年中国热带农业科学院农业机械研究所研制一种双通道澳洲坚果破壳装置，工作时将破壳机构和驱动机构安装在工作机架上，并启动驱动机构，带动刀盘转动，转速设置为306r/min，通过下料斗将澳洲坚果由导料箱盖上的进料口送入破壳机构的两个破碎室时，澳洲坚果随着刀盘转动，在旋转过程中，安装在刀盘上的第一破壳刀与安装在破壳箱室两侧的第二破壳刀交错时，形成剪切力，将夹在两刀之间的澳洲坚果外壳剪碎后甩出破碎室，最后由导料箱盖上的出料口送出，完成整个破壳过程,通过试验表明，每小时破壳量约为150kg（最大产能可达200kg/h），破壳率95%，整仁率90%[10]。

2017年云南智奇工程技术有限公司研制了卧式澳洲坚果破壳机，工作时冲头安装于作上下往复运动的燕尾型滑块冲头固定板上，燕尾型滑块上下往复运动通过安装于燕尾型滑块上的燕尾滑道齿条与直齿轮构成齿轮齿条传动形式实现，直齿轮通过驱动轴与往复式动力转盘连接，直齿轮与燕尾型滑块的燕尾滑道齿条正交，往复式动力转盘经驱动轴带动直齿轮往复旋转，带动燕尾型滑块的上下往复运动，实现往复冲头上下冲压冲击破壳运动，通过试验显示破壳率和整仁率可达到95%以上[11]。

板式澳洲坚果脱壳机、链式澳洲坚果脱壳机以及手动剪切式澳洲坚果剥壳机这三种澳洲坚果破壳设备，与传统的手工脱壳相比，破壳效率固然很高，但由于破壳前没有进行坚果分级工作，果仁碎仁率高，产品质量大大降低。对于卧式澳洲坚果破壳机，虽通过试验破壳率和整仁率均能达到95%以上，但由于需要人工喂料，破壳效率会大打折扣。

3 澳洲坚果破壳技术发展对策

3.1 政府加强重视

政府部门在实行鼓励种植澳洲坚果政策的前提下还应集中资金加大对澳洲坚果加工方面的研究。重点围绕澳洲坚果育种、采摘去皮、破壳工艺与设备的研制或引进相应的配套设备，与此同时，还应加强澳洲坚果育种和形成产业链式发展，获得我国自有的优良澳洲坚果品种以及形成规模化产品加工，获得更大的经济效益。

3.2 提升技术及培养专业人才

建立高水平国际合作交流平台，促进同国外坚果研究学者之间的交流，与此同时，加强对坚果领域专业技术人才培养，并引导各行业、各领域之间进行交流合作，促进坚果经济的发展。此外，在产业领域，发挥对外贸易合作，国际科技交流等方面重要作用。

3.3 完善推广体系

重点围绕技术推广和营销推广体系的完善，技术推广体系的完善，可使科技成果推广应用渠道更流畅，果农学习新技术，获取更大的经济效益；营销推广体系的完善，可开拓澳洲坚果销售市场，让更多的消费者了解澳洲坚果，有利于澳洲坚果市场推广和产业的长远发展。