小型全自动荞麦脱壳机的研制

张 帅

（山西省农业机械发展中心，山西 太原 030002）

山西是小杂粮的“王国”，境内小杂粮品种多达几十种，荞麦是其中之一。荞麦种植具有生育期短、种植分散、面积较小、抗旱耐瘠的特点，并以其种植分布面积广，种植历史悠久，产品品质优良，营养丰富，医食同源，具有传统的保健作用和疗效而闻名。随着小杂粮的营养、保健功能不断被开发，小杂粮的生产和加工在山西国民经济中的地位和作用也变得非常之大，成为农业和农村经济发展中的一个新的增长点。2019年山西省委、省政府明确将荞麦作为山西主要特色杂粮产品进行推荐，并就加大荞麦生产进行扶持。山西省农机发展中心也将荞麦列入“2+7”全程机械化工程。

在荞麦制品中，脱壳是影响荞面质量的关键因素，干净的荞麦米才能磨出优质的荞麦面。荞麦壳是荞麦最大的副产品，荞麦整壳是优质的睡具填塞料，可以卖出很高的价格，近年来深受海外顾客的青睐。在荞麦脱壳的过程中，保证成品脱壳率、降低破损率是种植户提高产品综合利用价值，增加种植收入的好途径。

本文介绍了一种新型全自动荞麦脱壳机，可解决现有荞麦脱壳设备价格过高、人工消耗大、成品脱壳率和破损率不符要求等技术问题。

1 荞麦加工工艺研究

荞麦加工的主要工艺流程为清理、分级、脱壳、分选。

1.1 清理工艺

选用立式净打设备，使得原料中的杂物在经过风力去除，负压排出后，留下净料入磨。

1.2 脱壳工艺

延用了传统对辊研磨技术，但是在磨辊设计上进行了创新，设计了一种全新的特配拉丝磨辊。这种设计利用了现代市场对荞麦米粒圆滑度要求不高，对壳的完整度要求高的实际情况，更侧重于荞麦脱壳技术中成壳率的提升，通过给磨辊配备拉丝工艺，改善了磨辊对荞麦脱皮时的揉搓、撕拉力度，更好地保证了壳的完整性。

1.3 分选工艺

荞麦在经过磨辊脱壳后是一种混合状态，混合物的组成部分为荞麦米、荞麦皮、荞麦壳、未被脱开的荞麦籽，要想得到干净的荞麦米和荞麦壳，就要将这4 种混合物清楚地各自分开。公司设计了单仓平面筛处理环节，混合物经过平筛不同孔径筛理后，分离出的壳、皮、大粒料经刹克龙除尘、提运后，经闭风器口排出并打包，而未脱净的小粒荞麦籽在经过风选后，再次入磨脱皮。还有一部分小粒荞麦米与少量细分混合，设计此部分混合物由刹克龙、闭风器提入吸风分离器，提出少量碎屑经刹克龙落下净粒料，而细粉则经刹克龙、闭风器收集打包。

2 该型全自动荞麦脱壳机开发技术路线及结构设计

2.1 技术路线

该型全自动荞麦脱壳机开发技术路线，见图1，使用此荞麦脱壳机可使荞麦的脱壳成壳率较传统脱壳机提高50%以上，荞麦米产量提高20%。

图1 开发技术路线图Fig.1 The development technology roadmap

2.2 结构设计

经过前期的调研分析，发现目前市场上急需一种小型的、脱壳好的、自动化程度高的荞麦脱壳机，结合市场需求公司设计了一台集清理、脱壳、分选为一体的小型全自动荞麦脱壳机。技术参数见表1。此荞麦脱壳机的主要设计机构包括袋式除尘器、风机、风网、净粮打、特配拉丝磨辊、单仓平面筛、吸风分离器、刹克龙、闭风器、除尘压力门管等。

表1 该型全自动荞麦脱壳机的技术参数Tab.1 The technical parameters of automatic buckwheat sheller

该型全自动荞麦脱壳机设计的创新之处在拉丝磨辊的设计。由于荞麦米需要进一步加工为荞麦粉，因此对加工产出的荞麦米颗粒的完整度要求并不高，而拉丝磨辊的设计在保证脱壳率的基础上进一步提高了荞麦整壳的产出率。此项技术创新既能提高荞麦面粉质量，又能提高荞麦壳的综合利用价值。该型全自动荞麦脱壳机的技术创新点还包括：从上料、风选、脱壳到筛选出成品，整个过程自动完成，减少了人工消耗；设备结构紧凑、操作简单，整体噪音低，能源消耗低，能达到很好的除尘效果。

3 该型全自动荞麦脱壳机的工作原理

该型全自动荞麦脱壳机从上料、风选、脱壳到筛选出成品，整个过程自动完成，自动化程度高，结构紧凑，操作简单，荞麦外壳与荞麦仁等级分明，是一种综合性比较高的小型荞麦脱壳设备，且整体噪音低，能源消耗低，除尘器除尘效果好，工作环境空气质量好。该新型全自动荞麦脱壳机的结构是根据现有磨粉机工作原理改进而成，见图2。主要由对辊研磨、风运提料、风车、平筛分级等几大部分组成。原料经立式净打设备、风力除杂后净料入磨，经特配拉丝磨辊研磨后，荞麦被脱去皮壳。脱壳后，混合物经平筛不同孔径筛理后分离出米、壳和皮，由刹克龙提升后，经闭风器口排出（打包）。未脱净（小粒）经风选后，再入磨、脱皮。筛出大粒料经刹克龙提后，闭风器口排出（打包）。部分小粒料、少量细粉，由刹克龙、闭风器提入吸风分离器，提出少量碎屑经刹克龙落下净粒料，细粉经刹克龙、闭风器收集打包。分离后荞麦皮打包，大粒、小粒料可经磨粉机研磨出荞麦粉。相对于目前小型荞麦脱壳机的不足，新型全自动荞麦脱壳机不仅实现了小型全自动荞麦脱壳，更使荞麦的脱壳成壳率较传统脱壳机提高50%以上，荞麦米产量提高20%，实现提高种植户收益的目的。

图2 该型荞麦脱壳机工作原理图Fig.2 The working principle of buckwheat sheller

4 结论

研发成功的该型全自动荞麦脱壳机使荞麦的脱壳成壳率较传统脱壳机提高50%以上，荞麦脱壳成壳率大于85%，荞麦米产量提高20%。以100 kg 荞麦为例：荞麦米的质量70 kg，荞麦壳的质量30 kg。按85%的成壳率计算成壳荞麦皮有25.5 kg。按8 元/kg 计算25.5 kg×8 元/kg=204 元。传统荞麦脱壳机成壳率是35%，100 kg荞麦中成壳量为10.5 kg，收入为10.5 kg×8 元/kg=84 元，荞麦壳可增值60 元。使用该型荞麦脱壳机，荞麦米可增加20%，100 kg荞麦可增加14 kg米，可磨面8.4 kg，荞麦面售价32 元/kg，增值134.4 元，2 项合计每100 kg 荞麦可增值254.4 元以上，每100 kg 荞麦增值超过12元以上。

综上所述，该小型全自动荞麦脱壳机的研制是成功的，全面达到实践使用要求。