马铃薯去皮机的设计开题报告.doc

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毕业论文（设计）开题报告课题名称马铃薯去皮机设计学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业农业机械化及其自动化班级农机 1 6 - 2 指导教师起止时间 2 0 1 5 . 12. 1- 2 0 16 . 5 . 29 机械电气化工程学院教务办制填表说明一、学生撰写《开题汇报》应包含内容： 1、本课题起源及研究目标和意义； 2、本课题所包括问题在国内（外）研究现实状况及分析； 3、对课题所包括任务要求及实现预期目标可行性分析； 4、本课题需要重点研究、关键问题及处理思绪； 5、完成本课题所必须工作条件及处理方法； 6、完成本课题工作方案及进度计划； 7、主要参考文件（不少于 7 篇）。二、本汇报必须由负担毕业论文（设计）课题任务学生在接到“毕业论文（设计）任务书”两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。三、开题汇报要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本汇报册内填写，页面不够可自行添加 A4 纸张。四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题汇报一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。摘要: 马铃薯去皮是全部马铃薯制品加工工艺过程主要步骤，现在存在各种去皮方法都各自有其一定不足。伴随马铃薯产业发展和我国社会经济进步，怎样寻找一个优质、高效、节能几环境保护马铃薯剥皮方法己成为马铃薯加工工艺过程中迫切需要处理问题。本文主要介绍了以摩擦原理为基础、适合食品加工工厂等场所使用小型马铃薯去皮机设计关键点、工作原理和设备组成。一本题起源及研究目标和意义 1. 1 研究目标现在，世界 79%国家种植马铃薯，总面积万 hm，左右，总产量 3 亿多吨，仅在小麦、玉米、水稻之后，居第四位。马铃薯在我国布极为广泛，主要产区集中在四川、黑龙江、甘肃、内蒙、河北、山西、陕西、云南、贵州、等省。 1. 2 研究意义马铃薯属于茄科、块茎类作物，是宝贵食物，它既是粮又是菜，营养丰富。其淀粉含量达 11 %- - 25，且蛋白质营养价值很高，轻易消化吸收。其中含有 18 种氨基酸、多个维生素及丰富矿物质元素。属于低热量、高蛋白、多个维生素和矿物质食品[2] 。马铃薯蛋白质主要是球蛋白，其生物价为 67，高于除大米以外各种粮食。假如用 35% 鸡蛋清与 65%土豆蛋白混合食用，则能够合成现在己知最好蛋白质。马铃薯中主要含是半纤维素，它能增加肠道蠕动次数。另外，马铃薯还是一个很好化工原料。日本通产省北海道工业技术试验厂开发出一个用马铃薯作原料生产塑料技术。这种塑料能经过土壤和水中微生物进行自然分解，最终化成为水和二氧化碳。二课题所包括问题在国内外现实状况及分析 2. 1 国内外现实状况马铃薯是世界上第四大作物，我国是世界马铃薯生产第一大国。马铃薯耐抗逆、适应性广、生长周期短、营养价值高和产业链长，已成为我国脱贫致富、西部开发主要支柱产业、主要蔬菜和出口创汇高效作物、食品和工业淀粉加工主要原料，为增加我国粮食产量、促进农民增收，做出了巨大贡献。伴随耕地面积降低、水资源短缺压力日益增加、大宗粮食作物比较效益降低以及膳食结构改变，马铃薯对障保我国粮食安全主要性日益凸显。我国马铃薯加工企业共 4000- 5000家，其中规模化深加工企业近 100家。全国精淀总加工设计能力200万吨，但因为原料缺乏，实际生产粉50万吨左右，消耗原料薯在400万吨左右，其中设计能力6000吨以上精淀粉加工企业有50余家，分布在全国 14个马铃薯主产省区。全淀加工总生产能力10万吨，实际生产4万吨左右，消耗原料薯20万吨。现在共有薯片加工企业25- 30家，年加工能力10万吨左右，实际年生产 7 万吨左右，消耗原料薯 16 万吨左右。每年速冻薯条进口量在 8 万吨左右。另外年产粉丝粉皮5. 7万吨。，中国马铃薯种植面积与产量分别达成7808万亩和8154万吨，较前几年大幅度增加。马铃薯产业化水平不停提升，现在全国马铃薯加工企业已经发展到约5000家，其中规模化深加工企业约150家，全国精淀粉年加工能力200万吨左右，全粉10多万吨，薯片薯条25万吨左右。我国马铃薯加工企业共4000- 5000家，其中规模化深加工企业近100家。全国精淀总加工设计能力200万吨，但因为原料缺乏，实际生产粉50万吨左右，消耗原料薯在 400万吨左右，其中设计能力 6000吨以上精淀粉加工企业有 50余家，分布在全国 14个马铃薯主产省区。全淀加工总生产能力10万吨，实际生产4万吨左右，消耗原料薯20万吨。现在共有薯片加工企业25- 30家，年加工能力10万吨左右，实际年生产 7万吨左右，消耗原料薯 16万吨左右。每年速冻薯条进口量在 8万吨左右。另外年产粉丝粉皮5. 7 万吨。马铃薯淀粉因为其本身特点，在应用上具备其它类淀粉所无法代替功效和作用。在方便食品、休闲食品、膨化食品、火腿肠、婴儿食品、低糖食品、果冻布丁等产品生产上，因为马铃薯淀粉高白度、高透明度、高粘度、低糊化温度等特点而被大量使用，有甚至是玉米淀粉无法代替。从餐饮调查情况，我国现有旅游涉外酒店 8000多家，仅星级就有 3000多家，而每家星级酒店用马铃薯淀粉作西点膨松剂和涂抹食品胶凝剂，以及中餐菜肴增稠剂、火腿、肉类制品吸附剂用量，每个月就在2吨以上，仅此一项每年就需马铃薯淀粉7—8万吨，这还不包含其余非星级酒店、饭店用量，而这些酒店、饭店数量极大，全国要以数百万计，均使用马铃薯淀粉作增稠剂，因为它用量是玉米淀粉1/40。全国餐饮业马铃薯淀粉需求量应在 60—80 万吨。伴随市场经济发展和国际化推进，我国食品工业以外行业对马铃薯淀粉需求量也将不停增加马铃薯全粉既可作最终产品，也可作为中间原料制成多个后续产品，多层次提升马铃薯产品附加值，并可满足人们对食品质量高、品味好, 价格廉价、食用方便要求。国外马铃薯主要用于加工，鲜食百分比较小。美国有75%鲜薯用于加工，法国为60%，荷兰为40%，英国为40%，而我国马铃薯主要以蔬菜形式进行鲜食，用于加工百分比不足 10%。因为马铃薯作为蔬菜其口感较差，并不太受人们欢迎，因而价格低廉，每年有 15%马铃薯烂掉，浪费较多，严重影响了广大薯农经济利益和种薯主动性。这种现象不利于我国马铃薯产业发展。国外马铃薯制品，如马铃薯条、马铃薯片是一个很受欢迎快餐食品，现已风靡我国麦当劳、肯德鸡等快餐店，其拳头产品就是马铃薯制品。我国马铃薯产品加工起步较晚，工艺技术落后，还不能形成规模。马铃薯制品质量赶不上国外水平，产量也远远满足不了市场要求，因而加紧我国马铃薯产业发展，提升马铃薯附加值，不但能满足消费者需求，而且是加紧我国贫困地域，尤其是西部马铃薯产区经济发展一条主要路径。据了解，贵州省己经把马铃薯产业为本省经济一大增加点。中央关于西部大开发决议，又为马铃薯产业发展带来了很好机会。马铃薯产业将大有可为。 2. 2 马铃薯去皮技术凡是马铃薯果皮粗糙、坚硬，具备不良风味均应去皮，以利于提升品质，只有在加工一些果脯、蜜饯、果汁和果酒时，因要打浆和压榨，才不用去皮，马铃薯去皮方法以下：（1）手工去皮：用尤其刀、刨等工具人工削皮，去皮洁净、损失少，但劳动效率低。（2）机械去皮：主要用于比较常规果蔬原料。（3）碱液去皮：利用碱液强腐蚀性来使蔬菜表面中胶层溶解，从而使果皮分离。碱液去皮常使用氢氧化钠，腐蚀性强且廉价。碱液去皮时碱液浓度、处理时间和碱液温度，应视不一样果蔬原料种类、成熟度、大小而定。碱液浓度提升、处理时间长和温度高都会增加皮层松离及腐蚀程度。经碱液处理后果蔬必须立刻在冷水中浸泡清洗、、重复换水直至表面无腻感，口感无碱味为止。（4）热力去皮：果蔬用短时间高温处理后，使表皮快速升温，果皮膨胀破裂，与内部果肉组织分离，然后快速冷却去皮，适合于成熟度高桃、李、杏等。热去皮热源主要有蒸汽和热水。此法原料损失少，色泽好，风味好。（5）酶法去皮：在果胶酶作用下，达成去皮目标。需要控制酶最好作用条件如温度、时间、PH 值等。（6）冷冻去皮：将果蔬在冷冻装置中冷至达成轻度表面冷冻，然后解冻，使皮松弛后去皮，此法质量好但费用高。（7）真空去皮：将成熟果蔬先行加热，使其升温后果皮和果肉分离，接着进入有一定真空度真空室内，适当处理，使果皮下液体快速“沸腾”，皮与肉分离，然后破除真空，冲洗或搅动去皮。国外马铃薯去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学方法去皮。三种去皮方法工作原理为：（1）机械去皮。在圆筒形容器中。依靠带有磨料圆盘、滚轮或依靠特制橡胶辊中在速或高速旋转中摩擦块茎表面而达成去皮目标。（2）蒸汽去皮。在高压容器内，通^高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盏，突然释放压力．块茎表皮和果肉即自行分离。（3）化学去皮。在耐碱容器内，加强碱溶液并加温，后加人块茎，经一段时间后块茎表皮被碱溶液腐蚀，经高压水重复冲洗洁净后，。再将块茎放人机械去皮机中剥表皮。去三、对课题所包括任务要求及实现预期目标可行性分析 3. 1 课题任务要求本装置主要用于马铃薯片去皮，经过选择适宜方法设计清洗装置，去皮装置，使装置能够实现对马铃薯片去皮。 3. 2 课题设计预期目标可行性分析本装置主要对马铃薯进行去皮，综合国内技术发展现实状况分析，国内去皮技术成熟程度比较成熟，以电机为动力，经过齿轮带动圆筒底部磨盘旋转。块茎加入圆筒内，因离心力和相互碰撞作用，在圆筒内上、下、左、右翻动，并不停地滚动；而圆筒上弹板，将块茎弹回，在磨盘和弹板共同作用下马铃薯块茎被均匀地磨去外皮，实现马铃薯去皮目标。去皮结束时加入清水，再打开侧门，块茎从侧门排出，皮屑随水流从磨盘周围间隙排出。总而言之，该设计是可行。四本课题需要重点研究关键问题及处理思绪 4. 1 本课题需要研究重点问题需要满足马铃薯去皮度要求。马铃薯去皮机组成主要包含：机架，外筒体，内层内筒体，外层内筒体，波浪形圆盘，驱动装置，喷淋装置，加料装置，卸料装置，排污装置等。 4. 2 本课题需要研究难点问题处理思绪国内主要使用机械摩擦去皮机。以电机为动力，经过减速齿轮带动机筒底部砂盘旋转。块茎加入机筒内，因其离心力和相互碰撞作用，在机筒内上、下、左、右翻动，表面被砂盘均匀摩蚀，去皮结束时加入清水，再打开侧门，块茎从侧门自动排出，皮屑随水流从砂盘周围间隙排出。本装置主要用于马铃薯片去皮，经过选择适宜方法设计清洗装置，去皮装置，使装置能够实现对马铃薯片去皮。五完成本课题需要工作条件及处理方法完成本课完成本课题所必须做工作有利用学校图书馆及互联网查阅大量资料了，解马铃薯基本性质，去皮机结构、原理等，了解各种类型去皮机特点。键问关题可请求老师指导或经过同学讨论，选择适合马铃薯去皮去皮机类型，对确定去皮机机进行设计，计算，利用 Aut o CAD等绘图软件绘制出去皮机零件图，装配图，重复对设计内容进行检验、校核。六工作方案及进度计划工作方案：设计总体含括→喷淋装置设计→驱动装置设计→波浪圆盘装置设计→卸料排，污装置设计→机箱及外围设备设计→机体有机组合。进度计划：第 1 周—第 2 周经过查找文件资料，了解去皮机国内外现实状况。第 2 周—第 5 周设计马铃薯去皮机总体方案。第 6 周—第 9 周对马铃薯去皮机结构进行详细设计。第 10 周—第 12 周撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。第 13 周—第 14 周整理资料准备答辩。七参考文件 [ 1] 杨炳南 . 马铃薯薯条加工及对策。农机与食品机械， 1999 , 2: 1- 2 [ 2] 王健 . 马铃薯加工利用前景宽广。农村经济与技术， 1998 9: 42- 44 [ 3] 王秀芳 . 荷兰马铃薯加工业。世界农业， 1998 4: 22- 24 [ 4] 王景彬 . 试论国内外果树脱皮方法及设备。农牧与食品机械， 1991 , 2: 22- 23 [ 5] 孔凡真 . 马铃薯产品开发大有可为。农业科技通讯， 1998 , 12: 28- 30 [ 6] 陈绍光 . 马铃薯化学去皮技术研究。湖南农业科学， 1998 , 4: 40- 41 [ 7] 陈芳，邓春岩 . 基于 Sol i dwor ks 土豆去皮机三维设计 . 农机化研究 . , 11: 126- 130 [ 8] 罗迎社主编．材料力学．武汉理工大学出版社 [ 9] 唐增宝，何永然，刘安俊主编．机械设计课程设计（第二版）．华中科技大学出版社学生署名年月日指导教师审阅意见指导教师署名年月日

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