干燥處理對巴旦木核脫殼效果的影響

吐魯洪·吐爾迪,張 麗，邊 博

（1.新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所, 新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆農業(yè)大學機電工程學院）

0 引言

巴旦木又稱扁桃，是世界四大著名干果之一，營養(yǎng)價值極高，是不可多得的滋補佳品。隨著新疆農業(yè)產業(yè)結構調整，“南園北牧”特色農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和策略的實施，新疆已將巴旦木作為經濟林發(fā)展的重點樹種，新疆南部地區(qū)莎車縣和英吉沙縣，栽培巴旦木面積約6.67萬hm2。隨著國家科技支撐計劃項目《新疆特色珍稀果樹豐產栽培技術》的突破,巴旦木進入盛果期后，可為我區(qū)帶來數億元的經濟收入，很快將成為新疆的重要創(chuàng)匯產品。新疆巴旦木加工機械化程度低，基本是人工作業(yè)，勞動強度較大，農民增收緩慢，巴旦木產后加工增值較高。根據食品加工的需求，急需機械化破殼。目前新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化所科技人員，采用一種新的脫殼原理，研制出新型巴旦木脫殼機，已獲得國家發(fā)明專利（ZL201610194822.3），但該機還存在一次性脫殼率偏低，碎仁率偏高的問題。巴旦木的含水率對脫殼效果有很大的影響，含水率大，則外殼的韌性增加；含水率過小，則堅果的粉末度大，本研究通過對巴旦木在脫殼前進行干燥預處理，探索一種既提高巴旦木一次性脫殼率、又能降低碎仁率的有效方法。

1 材料與設備

1.1 試驗材料

選用新疆莎車縣盛產的鷹嘴巴旦木為試驗原料。

1.2 試驗設備

遠紅外干燥箱1 臺：額定功率10 kW，工作電壓：220 V，調溫范圍5～300℃（上海雷韻試驗儀器有限公司生產），游標卡尺1個，試驗臺選用新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所研制的巴旦木脫殼機1 臺，該機主要由振動喂料機構、一級破殼輥、一級振動篩、二級破殼輥、二級振動篩、出料口、傳動裝置、三級振動篩、同步調節(jié)機構及三級破殼輥組成（圖1）。

2 試驗內容與方法

2．1 試驗內容及評價指標

不同品種的巴旦木其核物理特性不同，依據堅果脫殼要求，結合機械脫殼的技術特點，試驗從巴旦木核的物料特性和脫殼機破殼性能方面進行，試驗內容及其評價指標為：脫殼率、碎仁率和整仁率。

2．2 試驗方法

步驟一：取巴旦木500 粒，巴旦木核的尺寸用游標卡尺測定。巴旦木厚度測定結果如表1，由表可知，巴旦木厚度總體分布區(qū)間（9.5，14.5 mm），極差為5 mm，厚度在10～14.5 mm 范圍內的顆粒數占總數的97%，此區(qū)間極差為4.5 mm，根據這種厚度分布破殼和分級裝置不能過多，按巴旦木厚度的極差1.5 mm進行分級和脫殼，可將分級和脫殼裝置按3 級設計，即第1 級按厚度區(qū)間（14.5，13 mm）脫殼，第2 級按厚度區(qū)間（13，11.5 mm）脫殼，第3 級按厚度區(qū)間（11，9.5 mm）脫殼。

表1 巴旦木核的厚度分布

步驟二：將測定后的500 粒巴旦木核分成A、B、C、D、E5 組樣品:

A 組，不經任何處理；

B 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥1h；

C 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥2h；

D 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥3h；

E 組，置于干燥箱，在40℃溫度下干燥4h；

將5 組樣品在巴旦木脫殼機上進行脫殼試驗，測定出不同試驗條件下巴旦木的脫殼數、整仁數和破碎數。設巴旦木一次脫殼率P、碎仁率Z 和整仁率S，計算式為：

式中T0—喂入的巴旦木總數；TW—未脫殼的巴旦木數；TZ—碎仁數。

表2 干燥處理對巴旦木脫殼率，破碎率和破仁率的影響

3 結果與分析

3.1 干燥對巴旦木核脫殼率的影響

由表2 可知，隨著干燥時間的延長，果殼殘余水分逐漸減少。巴旦木殼主要由纖維素和半纖維素組成，核果橢圓形，仁殼間隙較小，核殼比杏核軟，但有一定的韌性，厚薄不一，脫殼難度大，為了增加果核脫殼率，必須使果核脫殼前變形量越小越好，而脫殼前的變形量除了與果殼的纖維含量有關外，亦與果殼含水率有關，含水率越低，果殼脆性越強，脫殼前變形量越少。由于對巴旦木核進行干燥處理后，巴旦木殼在不同程度上變硬變脆，使巴旦木一次性脫殼率均有不同程度上的提高。如表2 為5 組不同材料的脫殼率的變化情況。從表2 中可以看出，干燥后的巴旦木一次性脫殼率與未處理組相比增加了12%；脫殼率增加比率與干燥時間成正比，干燥時間越長一次性脫殼率越高，如干燥1h 與未處理相比，脫殼率增加5%；干燥2h 脫殼率增加7%；干燥3h 脫殼率增加10%；干燥4h 脫殼率增加12%；可見，干燥利于提高巴旦木的一次性脫殼率。

3.2 干燥對巴旦木核碎仁率的影響

表2 列出不同干燥處理方式對巴旦木脫殼后的脫殼率、整仁率和碎仁率的影響。從表2 中可看出，將巴旦木進行干燥處理后，巴旦木脫殼后碎仁率和整仁率的變化亦有不同。干燥1h 后巴旦木脫殼率和整仁率明顯提高，碎仁率減少，可見干燥利于提高巴旦木的一次性脫殼率和整仁率。

4 結論

（1）干燥溫度和時間對巴旦木干燥特性影響非常顯著。干燥初期，巴旦木殼阻擋了果仁水分的蒸發(fā)，巴旦木含水率的下降主要是由巴旦木殼水分的迅速蒸發(fā)引起；果殼出現裂紋后，巴旦木仁水分通過果殼裂紋得以蒸發(fā)，此時巴旦木含水率的下降，主要是由果仁水分的蒸發(fā)引起。經干燥處理后，均可使巴旦木一次性脫殼率在不同程度上得到提高，碎仁率降低。

（2）干燥處理可有效降低果殼含水率，增加仁殼間隙，更有利于改善巴旦木脫殼效果。但干燥時間不可過長，干燥時間太長會使巴旦木仁水份過低，仁肉硬化，失去了其應有的風味和口感，重者還會變質。從試驗結果看，當干燥溫度控制在40℃時，干燥時間不可超過4 h。對巴旦木進行干燥處理，除干燥時間外，干燥溫度是一個非常重要的影響因素。溫度過高，會使果仁變質；溫度過低，會增加干燥處理時間。最佳干燥溫度和最佳干燥時間的確定有待進一步深入探討。