大豆機(jī)械化生產(chǎn)思索

時(shí)間:2022-05-08 11:24:00

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大豆機(jī)械化生產(chǎn)思索

菜用大豆(GlycinemaxL.Merr)指在R6(鼓粒盛期)至R7(初熟期)生育期間采青作為食用的大豆,是一種特用大豆。此時(shí)豆莢鼓粒飽滿,莢色、籽粒呈翠綠色,籽粒還沒(méi)有達(dá)到完全成熟時(shí),但籽粒填充達(dá)到莢長(zhǎng)的80%~90%m。我國(guó)菜用大豆的主產(chǎn)區(qū)集中在東南沿海一帶,目前栽培面積lO萬(wàn)~l5萬(wàn)hm2,平均產(chǎn)量5t/hm左右[23,主要出口到日本、美國(guó)、澳大利亞和歐洲各國(guó)。與我國(guó)主要糧食作物機(jī)械化生產(chǎn)水平相比,菜用大豆生產(chǎn)的機(jī)械化水平還處于發(fā)展初期。其中,菜用大豆中的豆莢脫莢基本上靠人力完成,這已成為制約我國(guó)菜用大豆生產(chǎn)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的主要瓶頸。菜用大豆機(jī)械化生產(chǎn)主要包括耕整地、種植、田間管理(灌溉、施肥、施藥)、收割、脫莢、剝殼及貯藏等環(huán)節(jié)。其中耕整地、種植、田間管理機(jī)械設(shè)備已相對(duì)成熟,直接應(yīng)用于大田作物的通用機(jī)具。而菜用大豆收獲后的脫莢與剝殼環(huán)節(jié)的機(jī)械設(shè)備很少,本文所述菜用大豆生產(chǎn)機(jī)械化主要包括收獲后的脫莢和剝殼機(jī)械化。

1菜用大豆生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國(guó)菜用大豆的發(fā)展相對(duì)較日本和中國(guó)臺(tái)灣晚,2O世紀(jì)8O年代才開(kāi)始重視菜用大豆的研究[31。日本是世界上最大的菜用大豆進(jìn)口國(guó),日本菜用大豆的年消費(fèi)量約14萬(wàn)t,而年產(chǎn)只有7.8萬(wàn)t左右,速凍毛豆依賴進(jìn)口,2000年的進(jìn)口量約7.5萬(wàn)t,占世界速凍毛豆貿(mào)易量的87.7%,主要來(lái)自我國(guó)大陸地區(qū)、我國(guó)臺(tái)灣省及泰國(guó)等[41。20世紀(jì)90年代后期,隨著健康食品熱的興起和對(duì)大豆保健功能的不斷認(rèn)識(shí),美國(guó)人逐漸重視食用大豆制品,國(guó)際市場(chǎng)對(duì)菜用大豆的需求量日益增加。同時(shí),由于日本、臺(tái)灣勞動(dòng)力價(jià)格的上漲,菜用大豆的生產(chǎn)效益下降,許多日商和臺(tái)商逐步把菜用大豆生產(chǎn)、加工基地轉(zhuǎn)向福建、浙江等我國(guó)沿海地區(qū),中國(guó)對(duì)菜用大豆的研究才得以逐步發(fā)展,種植面積也逐年擴(kuò)大。20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,菜用大豆已成為東南沿海一帶的重要出El產(chǎn)品,中國(guó)也逐漸成為菜用大豆最大的生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。當(dāng)前,我國(guó)菜用大豆收割后的脫莢機(jī)械化水平還相當(dāng)落后,雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有一些專門(mén)的毛豆剝殼設(shè)備,但功能還不夠完善,技術(shù)不是很成熟,缺乏成型的毛豆脫殼機(jī)具[51。這種現(xiàn)狀,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前菜用大豆生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模,不利于農(nóng)產(chǎn)品的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。近年來(lái),隨著農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺矛盾的日趨突出和國(guó)家不斷加大對(duì)農(nóng)機(jī)化發(fā)展扶持力度,經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)機(jī)械化問(wèn)題才逐漸被引起關(guān)注和重視。總之,隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的發(fā)展和種植業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,菜用大豆的社會(huì)需求逐年增加,種植面積也逐年上升。所以,了解我國(guó)菜用大豆的發(fā)展現(xiàn)狀、菜用大豆機(jī)械化水平,對(duì)發(fā)展我國(guó)高效農(nóng)業(yè)、增加農(nóng)民收入的意義十分巨大。

2菜用大豆機(jī)械化脫莢技術(shù)

菜用大豆生產(chǎn)季節(jié)性較強(qiáng),在菜用大豆大量上市時(shí)貨源充足導(dǎo)致價(jià)格很低,而在淡季時(shí)市場(chǎng)供應(yīng)又嚴(yán)重不足甚至脫銷(xiāo),導(dǎo)致毛豆仁價(jià)格大幅提高。采用機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)可以加快菜用大豆的上市時(shí)間來(lái)提高價(jià)格,獲得成倍增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)關(guān)于菜用大豆脫莢機(jī)的研究較少,僅有農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制了5TD60型青大豆脫莢機(jī)(如圖1所示),該機(jī)脫莢率可達(dá)500~1000k,脫凈率達(dá)98%,并使豆葉、豆枝和豆莢的分離率達(dá)96%以上。大豆脫莢機(jī)是一種將果實(shí)和莖稈脫離的機(jī)械,南京農(nóng)機(jī)所研制的5TD60型青大豆脫莢機(jī)實(shí)現(xiàn)了菜用大豆脫莢生產(chǎn)的機(jī)械化閘。青大豆脫莢機(jī)l71主要包括機(jī)架、機(jī)架上部的輸送鏈、下部的清選風(fēng)機(jī);輸送鏈中部的旋轉(zhuǎn)脫莢裝置;輸送鏈之上的夾持壓板;脫莢裝置由至少一對(duì)位于夾持輸送機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)的上、下脫莢輥構(gòu)成,脫莢輥的輥軸上具有間隔分布且徑向延伸的柔性脫莢齒。工作時(shí),將未脫莢的豆稈隨輸送鏈的運(yùn)動(dòng)逐漸進(jìn)入上、下兩脫莢輥之間,在交錯(cuò)的柔性脫莢齒由根至梢順序漸進(jìn)的擊打作用下,豆莢紛紛從豆稈上脫落。在掉落過(guò)程中,清選風(fēng)機(jī)將掉落的豆葉吹離機(jī)架,落到振動(dòng)清選篩上的豆莢在振動(dòng)中篩除癟莢,從而完成大豆脫莢的機(jī)械化作業(yè)。圖2為青大豆脫莢機(jī)脫莢后效果。

3菜用大豆機(jī)械化剝殼技術(shù)

菜用大豆深加工過(guò)程中最復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的工序就是剝殼。手工剝殼方式具有費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、不衛(wèi)生以及品質(zhì)不一等缺點(diǎn),給生產(chǎn)者帶來(lái)了種種不便嘲。目前,我國(guó)對(duì)于菜用大豆豆莢的剝殼還是以手工剝殼為主,機(jī)械化、半機(jī)械化為輔的生產(chǎn)方式。我國(guó)現(xiàn)有的菜用大豆剝殼機(jī)采用擠壓式剝殼技術(shù)l9Il叫。何春薇等人研制的全自動(dòng)青毛豆剝殼機(jī)主要由振動(dòng)料斗、機(jī)體、輸送機(jī)構(gòu)、導(dǎo)料板、軋輥和豆與殼分離引導(dǎo)板組成,如圖3所示。其工作原理是借助于軋輥對(duì)豆粒擠壓,使豆粒從豆殼中脫出。當(dāng)長(zhǎng)條狀毛豆莢經(jīng)送料裝置縱向輸送到雙軋輥時(shí),豆莢扁平的一端首先被反向轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥夾持,軋輥轉(zhuǎn)動(dòng),豆莢通過(guò)軋輥向前移動(dòng)。