乡村振兴背景下的家庭作坊式柑橘果肉分离机设计
廖雨楠 穆荣兵
摘要：本文通过对现有果肉分离产品现状及加工环节所需技术的分析，探讨乡村振兴背景下的家庭作坊式柑橘果肉分离机设计的思路。以解决成熟型农产品就地再加工、农村本地就业困难等社会情况。以期对农村地区实现脱贫有一定的帮助作用。
关键词：乡村振兴;家庭;作坊式;柑橘果肉分离机设计
中图分类号：TB472 文献标识码：A
文章编码：1672-7053（2021）04-0159-02
在现有“乡村振兴”等优势政策加持的社会背景下，乡镇企业、农村旅游业、农村个体作坊、农家乐等乡村产业不断发展。而农产品作为农村地区的代表出现在大众视野中，农产品衍生出的农副产品为乡村形象及当地的经济发展带来更多的可能性。我国作为柑橘重要的原产地之一，柑橘种植覆盖面积广，产量大，柑橘对种植地区的经济发展具有一定的推动作用。柑橘的食用方式多种多样，为了满足柑橘适应不同的食用需求，利用快速加工及输送平台必不可少，因此机械加工设备介入乡镇柑橘加工链成为必然趋势。乡镇企业的创立需要一定的经济基础，而家庭小作坊经营在政策的扶持下，更能满足一般农村家庭的经济情况。但是我国现阶段的加工设备普遍运用于规模较大的企业工厂，适用于小作坊生产的食品类农产品初加工设备的研发和普及还相对薄弱，因此作坊式加工设备的设计方向值得被关注。
1家庭作坊式柑橘果肉分离机概述
家庭作坊式柑橘果肉分离机的主要功能是將柑橘的果皮和果肉进行分离，分离加工结束后可得到完整的果肉和果皮。完整的果肉和果皮可以直接进行二次加工成为柑橘农副产品，而家庭作坊式柑橘果肉分离机将为生产过程节省加工时间，同时也避免了传统人工去皮的方式，为加工过程提供了卫生保障。
2乡村背景下家庭作坊式柑橘果肉分离机设计的意义
柑橘从采摘到售卖的过程已经形成了相对成熟的产销链（如图1），现阶段柑橘产销链主要集中在果实种植、采摘等费时长、成本低等基础作业环节，因此改善经济收入的效果并不明显。想要改变这一现状，需要让该类人群参与到收益较高的加工环节中。
家庭作坊式柑橘果肉分离机设计可以让人们在生产加工的过程中不受自然产物或环境的影响，在顺应生产环境的变化、适应果质特点的情况下，满足加工要求，节省了人工加工处理环节。同时，还能提高加工效率，降低生产成本，减轻人们的加工负担，为柑橘产品提供了更多可能性的同时，也满足了果实类农作物产销机械化的发展趋势。此外，乡镇企业和作坊式产业的发展也为当地村民提供了一定的就业机会，促进了乡村的经济发展。
3现有果肉分离机设计现状
现有的果肉分离机具有加工环节外露、体积较大、移动不便、清理困难等问题。它们的加工方式主要有滤网过滤、挤压去核、对辊去皮三种。滤网过滤需要强力甩动将果肉捣烂，高速甩动的过程中果肉通过环状滤网与果壳隔离，以此达到分离效果，但该分离方式无法保证果肉的完整性，并且清理难度较大;挤压去核的果肉分离方式是通过去壳轴从上向下挤压，可保存完整的果肉，但无法去皮，由于该方式需要提前将加工对象放置到与去壳轴相对应的凹槽，而凹槽有限导致果肉分离的效率较低;对辊去皮分离方式可以保证果肉和果皮的完整，但是该种分离方式需要与多种配套技术组合工作，且清理难度大。由此可知，现有产品还存在着较多导致加工不便的因素，为了适应中小型加工环境的特点，出于人性化设计理念的考虑，需对现有产品进行结构、技术组合等方面的优化，让柑橘果肉分离机满足人性化的需求。
4乡村背景下家庭作坊式柑橘果肉机设计的思路
4.1 设备加工环节的技术组合设计
柑橘果肉组织容易破损，所以设计的目的在于将柑橘的果肉和果皮完整的分离开。因此，柑橘果肉分离机决定采用加工方式相对缓和、稳定的对辊去皮方式作为分离技术，以此保证果肉和果皮的完整性。在柑橘果肉分离机中，柑橘在进入对辊去皮环节之前，必须经过去顶、环切和翻皮环节。不同的加工环节需要不同的技术进行支撑（如图2）。
由图2的技术分析图可知，在给柑橘去皮的加工过程中需要经过以下几个步骤：首先，由去顶部件将柑橘顶部的果皮、残枝去除;然后，通过环切压盘从柑橘中部进行360°分割果皮，在不伤害果肉组织的情况下，将完整的果皮分为上、下两个部分，此时果皮和果肉处于未分离状态;最后，通过大、中、小三种不同型号的辊轮两两相对运动，依次对经过环切的柑橘皮进行翻皮、去皮处理，此时柑橘的果肉和果皮完全分离。在翻皮、去皮的过程中，主要通过刮板进行辅助加工，刮板的作用是控制柑橘顺利向前运动，以此保证柑橘在加工过程中向前运动进入到下一加工环节。
确定柑橘果肉分离机的具体加工环节后，根据加工环节、加工需求对设备进行组装，效果图如图3所示。
柑橘通过金属履带被传送至去顶、环切环节，去顶过后的柑橘通过履带传送至对辊翻皮、去皮环节，该环节有循环工作的刮板辅助柑橘向前运动，以便进入到下一加工环节。设备底部设有三个收纳盒，为的是方便对柑橘果皮、果肉的收纳，去皮结束后的柑橘果肉会在设备尾端最后一个收纳盒进行收纳，设置的倾斜板缓解了柑橘运动的惯性，减小了果肉在加工过程中果质受损的概率。
4.2设备功能区域的划分设计
找到相应技术后，运用模块化设计对柑橘果肉分离机内部结构进行功能划分，产品外壳主要由机头和机身两部分组成，产品整体呈半封闭状态，机头和机身可实现无工具拆卸，外壳与内部机械部件完全分离。机头两侧采用透明材质，底部设计有可抽拉收集装置和可固定滑轮（如图4）。
该产品的工作流程是工人先将柑橘放置到金属履带上的凹槽中，柑橘随着履带向前移动，到达去顶部件下。当柑橘被传送到指定位置时，去顶部件向下确定柑橘位置，在柑橘定位过程中，柑橘底部设有伸缩按钮，按钮的下压程度控制着弹簧挤压出环切刀片，环切刀片弹出至柑橘表皮，与去顶部件同时进行相反运动，这样一来，柑橘的去顶和环切就完成了。接下来柑橘会随着金属履带滚落至翻皮、去皮环节。这一环节需要经过直尺剥皮辊、弧齿剥皮辊、光轴剥皮辊的加工，而刮板通过履带的驱动能够进行循环运动，因此刮板的作用在于推动柑橘进入到下一加工环节。加工过后的果肉、果皮、废料将分别落入设备底部的三个容器中，以便分类收纳和打包，实际操作流程展示如图5所示。
由效果图可知，该设备属于中小型设备，设备操作简易，参与使用的人工1～2人即可，设备适用于空间较小的作坊加工模式。
5结语
本文主要探究以柑橘果肉分离机为例的作坊式食品类农产品初加工设备设计的思路。经过探讨得知，作坊式食品类农产品初加工设备对扶贫工作具有积极意义。希望通过本文的探讨，能确保农业机械初加工能够被安全地、有效地使用，对未来农村贫困人口收入的提高起到推动作用。
