青毛豆深加工机械技术研究及优化方向
楼婷婷 姚爱萍 柳国光
摘 要：青毛豆口味鲜美，营养丰富，但难以长时间在自然环境中储藏。对青毛豆进行深加工可延长毛豆的存储时间和供货时间。阐述了青毛豆深加工工艺主要流程，研究了现有深加工机械中风选、清洗、漂烫、剥壳技术及设备。针对现有青毛豆深加工机械技术的不足，提出了优化方向。
关键词：青毛豆;深加工;机械;优化方向
中图分类号：S226? ? ? ? 文献标识码：A
Abstract：The green soybean is delicious and nutritious， but it is difficult to store in natural environment for a long time. Deep processing of green soybean can prolong the storage time and supply time. The main process of green soybean deep processing was expounded. The technology and equipment of air separation， cleaning， blanching and peeling for existing deep processing machinery were studied. According to the deficiency of existing green soybean deep processing machinery technology， the optimization direction was proposed.
Keywords：green soybean; deep processing; machinery; optimization direction
0 引言
青毛豆是指颜色处于绿色，豆粒大小约占豆荚80%～90%时期的大豆。青毛豆口味鲜美，营养丰富，富含蛋白质、氨基酸和维生素等多种营养物质，其中的软磷脂有利于大脑的发育，大豆异黄酮更是被誉为天然的雌激素，有益于女性健康，对动脉硬化等多种疾病有辅助和治疗作用。青毛豆用药少，有荚壳包裹，是人们公认的天然无公害的健康食品。但青毛豆的收获时节是在夏季，高温条件下，青毛豆会因缺水而干瘪，还会出现腐烂变质情况，难以长时间在自然环境中储藏。因此，对青毛豆进行深加工，延长青毛豆的存储时间和供货时间，可提高青毛豆的经济效益。本文就青毛豆深加工机械中的风选、清洗、漂烫、剥壳技术进行研究，对青毛豆深加工机械进行优化方向探讨，为青毛豆深加工产业发展提供参考和依据。
1 青毛豆深加工工艺
春夏是青毛豆上市的时节，此时有大量的青毛豆需要加工，青毛豆深加工的主要工艺流程包括毛豆原料的挑选、清洗、漂烫、冷却、剥壳、沥干、速冻、包装等工艺。青毛豆的原料首先需要进行风选或人工挑拣，排除豆秆、石粒等杂质，筛除空荚瘪荚等不合格青毛豆;清洗环节先粗洗再精洗，清洗青毛豆表面的泥沙杂质，确保青毛豆的干净;漂烫通过高温蒸煮，煮熟青毛豆并保持青毛豆鲜绿的颜色;对漂烫后的青毛豆进行快速冷却，防止青毛豆软化或杀青过度，保持青毛豆爽脆的口感;如需毛豆仁则需要进行青毛豆剥壳，利用青毛豆剥壳机进行挤压剥壳，剥出青毛豆籽粒;沥干机风干青毛豆表面的水珠，可以起到二次冷却的作用，为后续的速冻或包装做准备;深加工后的青毛豆在速冻后能在-18 ℃低温中贮藏半年甚至两年以上，保持色泽、口感和营养价值。
2 青毛豆深加工机械技术研究
2.1 青毛豆机械风选技术
刚刚从田间收获的青毛豆，一般都掺杂有小石粒、杂草、叶片、秸秆和空荚瘪荚等杂质，需要进行清选。人工清选劳动强度大，效率低，而青毛豆风选机可以实现快速清选。浙江省绍兴市东龙制冷空调有限公司生产的毛豆风选机（如图1所示）。该机适用于各种豆类、辣椒、玉米的风选除杂。机体采用优质不锈钢，符合食品卫生标准，防潮防锈，结实耐用。全自动上料连接风选两部分组成，进口为无接缝白色食品级输送带，大功率可调式风机技术，电机功率：4 kW，加工能力：1.5～3 t/h。
毛豆风选机主要包括入料斗、提升机、主风箱、集杂箱、出杂口和出料口。首先将物料倒入入料斗，通过提升机的输送带将物料送入主风箱，物料从风筒落入低处，在此处小石粒等较重的杂物通过筛子间隙落入集杂箱，杂草、叶片、秸秆等较轻杂物由吹风机吹入出杂口，风选后的毛豆从出料口排出，得到较为纯净的青毛豆。
2.2 青毛豆机械清洗技术
青毛豆清洗是毛豆深加工中一个必要的环节，青毛豆清洗一般是清洗掉青毛豆表面的泥沙、浮生、農药残留等，为后续的其他加工提供干净的青毛豆。目前，市面上的毛豆清洗机主要是气泡清洗机，它主要由输送带、机架、排水口、输送网带、喷气管和风泵组成（如图2所示）。
1.输送带 2.机架 3.排水口 4.输送网带 5.喷气管 6.风泵
青毛豆清洗机工作原理是利用风泵产生气泡，不同压强和大小的气泡涌入清洗槽，使得清洗槽内的清洗剂分层，相邻层间的摩擦和动量引起青毛豆的翻滚，气泡在青毛豆表面溃灭产生强大的瞬时压强和高速微射流，去除表面的农药残留和泥沙杂质。气泡清洗机清洗方式较为温柔，对青毛豆的损伤较小，清洗后的青毛豆能延长保质期，并为后续加工做好准备。
2.3 青毛豆机械漂烫技术
青毛豆深加工的关键技术是青毛豆的漂烫，经过漂烫的青毛豆能减少酶的活性，防止青毛豆发生褐变，提高细胞膜的透性，使其干燥的速度变快，还能起到杀菌的作用。李存斌等人研制的网带式漂烫机主要由上网带总装、下网带总装、电机、底架和水槽组成（如图3所示）。
1.上网带总装 2.下网带总裝 3.电机 4.底架 5.水槽
漂烫机采用上下两层网带的结构，使物料在两层网带的夹持下浸润在水中前进;传动方式采取链条传动和齿轮传动，保证传动比的稳定;网带为乙字形，该结构较为简单且总质量较轻;上下两个网带为同步异向转动，其间的物料平稳向前;电机采用调速电机，漂烫时间可以根据不同需求进行调节。由于物料在漂烫结束后会带走一部分水，因此需要在运行过程中添加水，本机安装了自动加水装置，当水位低于设定水位线时，自动加水装置会启动加水，加到预定高度停止。减速电机的安装位置为网带上端，远离水槽的地方，能防止因进水导致的短路或烧毁情况。上网带和下网带分别独立安装，方便后续的拆洗和维修，同时上下网带采用螺栓连接，使得运行更为平稳，通过螺母可以调节上下网带的间距，适应不同尺寸规格的物料进行漂烫。
2.4 青毛豆机械剥壳技术
青毛豆深加工中最费时费力的一个环节就是青毛豆剥壳。目前，青毛豆剥壳主要还是采用人工剥壳的方式，存在效率低、卫生难以控制、品质不能保证等问题，因此通过机械剥壳能实现青毛豆的快速高效剥壳，省时省力。何春薇等人研制的青毛豆剥壳机主要由振动料斗、机体、输送机、导料板、轧辊和分离引导板组成（如图4所示）。
1.振动斜斗 2.机体 3.输送机 4.导料板 5.轧辊 6.分离引导板
青毛豆剥壳机工作原理是首先将青毛豆倒入振动料斗，通过安装在料斗下的振动器产生振动，使得青毛豆均匀抖落在输送机的输送带上，输送带上的青毛豆缓速前进，由导料板进入剥壳轧辊，两轧辊反向往前转动，当毛豆通过轧辊时，由于轧辊间隙较小，青毛豆被挤压破裂，豆荚经过轧辊而豆粒不能通过，达到青毛豆的豆荚和豆粒分离目的，最终经由分离引导板，完成豆荚和豆粒的分别收集，得到干净整洁的剥出豆粒。
3 优化方向
近年来，对青毛豆进行深加工，提升毛豆的附加值，延长其存储和供货时间，已经成为了青毛豆产业的新发展思路。我国青毛豆深加工机械技术和设备不断发展，已经取得了一定的成效，但还是存在机械结构较为简易、功能不够完善和自动化程度不高等问题。通过研究现今青毛豆深加工机械，未来的青毛豆深加工机械有以下优化方向：
（1） 工艺结构的优化设计。在原有的设计上研究新工艺，如气泡清洗机，可以研究气泡产生的大小速度等参数对清洗效果的影响，优化物料在水中的运动，达到更好的清洗效果。对机械结构进行更改优化，设计更为紧凑合理的布局，完成机械化流水线作业。
（2） 采用新兴技术。例如运用超声波、臭氧等清洗技术，真空预冷、超高压保鲜等技术。这些新技术能更高效、更安全地完成物料的加工处理工作，有时还能降低成本，提高效果。
（3） 自动控制技术。随着自动控制理论和传感器技术的不断发展，电气化、智能化等先进技术已经越来越多的运用到了农业机械领域，在设备上加载自动控制装置，能减少破损，更好地完成作业。
参考文献：
[1] 张秋英， 杨文月， 李艳华， 等. 中国菜用大豆研究现状、生产中的问题及展望[J]. 大豆科学， 2007（6）： 950-954.
[2] 赵璇， 王玉岭， 李占军， 等. 菜用大豆的发展现状及展望[J]. 河北农业科学， 2012， 16（7）： 39-41.
[3] 佚名.毛豆风选机[J]. 农村新技术， 2009（12）： 39.
[4] 李佳伟， 杜志龙， 宋程. 我国蔬菜清洗技术及设备研究进展[J]. 包装与食品机械， 2017， 35（3）： 46-51.
[5] 李存斌， 朱福宝， 孙鹏. 网带式漂烫机的研制[J]. 农机化研究， 2005（1）： 156-157.
[6] 何春薇， 钱仔健， 顾雄磊， 等. 全自动青毛豆剥壳机的研制[J]. 农机化研究， 2010， 32（2）： 117-119+122.
