XXXX0422花生产后初加工技术与机械现状

A花生产后初加工技术与机械现状1刘丽，王强，刘红芝（中国农业科学院农产品加工研究所，北京，100193）摘要：通过对花生产地加工技术与机械的调研和文献整理，简述花生收获、摘果、干燥、脱壳、贮藏、清选等过程的发展现状和问题，并提出了我国花生产地加工技术与机械的发展方向。关键词：花生；产地加工；机械Abstract:Onthebasisofinvestigationandinformationcollectiononpeanutoriginalprocessingtechnologyandmachinery,thispaperexploresthepresentsituationandproblemsofthepeanutoriginalintermsofharvesting,drying,storage,shelling,clearanceandgradingprocessing,andgivesaviewoffuturedirectionofthepeanutoriginalprocessingtechnologyandmachinery．Keywords:peanut;originalprocessing;processingtechnologyandmachinery我国花生种植分布十分广泛，国内除青海省外的其它所有省份均有花生种植，也是我国为数不多具有比较优势和国际市场竞争力的特色出口农产品。我国花生行销全球120多个国家和地区，主要市场为欧洲、东南亚、中东和日本。近年来，花生出口正逐渐从单纯出口原料发展到花生仁、花生果、花生酱、花生罐头、烘焙花生、其他花生制品等多样化的格局。2008年中国花生出口量为51万吨，贸易金额7.7亿美元。美国依靠先进的技术和设备，基本实现了花生的机械化耕作，且品种优化率高，新品种更新快，推广力度强，花生生产的科技含量高。平均单产量可达240公斤/亩，其总产量80%以上来自超高的单产量，而非依靠种植面积的扩大，占领着世界花生产业的制高点。而发展中国家的花生产业正快速崛起。我国花生生产从播种到收获，长期以来基本上依靠人力、畜力，收获时靠人力、畜力挖掘，摘果由人工摘打，效率低，劳动强度大，而且有时往往因为播种基金项目：花生产地加工储藏装备与设施工程集成技术与模式研究（编号：200903009）作者简介：刘丽（1985-），女，湖北天门人，研习员，研究方向为粮油加工与功能食品(E-mail)[e-mail]*通讯作者：王强（1965-），男，研究员，博士生导师，研究方向为粮油加工与功能食品(E-mail)[e-mail]收获不及时而带来不应有的损失。随着农业结构和市场的调节作用的日益明显，山东、河北、安徽、河南、新疆等省份花生种植面积还将进一步增加。发展花生机械，用机械收获、摘果、剥壳等，可以提高功效十几倍到几十倍，大幅度提高劳动生产率，提高作业质量，可以减轻劳动强度，增加农民收入，促进农业产业结构调整。下面本文将从花生收获、干燥、贮藏等环节的装备应用现状和存在的问题来进行综述。1花生收获技术与机械现状1.1花生收获期确定由于花生是地上开花、地下结果的作物，一般从外部很难看出荚果是否已经饱满成熟。同时花生又是连续开花连续结荚，因此荚果的成熟度也不一致。收获过早过晚都会影响产量和品质。一般从以下几方面来判断花生的收获期：（1）一般地膜覆盖春播花生在8月底到9月初成熟，露地春播花生9月中旬成熟，麦田套种花生9月下旬成熟，麦后夏直播花生10月上旬成熟；（2）如果昼夜平均温度在12℃以下，花生已停止生长；（3）在初霜之前，地上部分蔓茎枝叶呈现衰老状态时。1.2花生收获技术与机械花生收获主要有分段收获和联合收获二种形式。与之相对应，花生机械主要有用于分段收获的花生挖掘犁、花生收获（挖掘）机和用于联合收获的联合花生收获机三种。在未来相当长时间内我国的花生收获将呈多元化发展趋势[1,2]。分段收获包括纯人工作业收获（即人工使用手工工具将花生拔取、放铺，经几天晾晒后，用人工拣拾，然后运至场上经摘果、晾晒后脱壳及清选）和分段机械收获（即挖掘收获机实现花生果秧土分离后直接田间晾晒，充分干燥后摘果贮藏）二种。目前，纯人工作业收获是我国花生收获的主要方式，并且花生手工收获还会存在相当长一个时期。主要有以下原因：一是每户花生种植面积很小，通常是几分地，最多也就几亩，地块小，多数农民觉得自己花上一、两天就可刨完，没必要再花钱雇机器来收获；二是花生收获机的购置费用相对较高，机具的操作和维护难度相对其它机具比较大，用不好会增加成本；三是花生机具本身适应性不强、技术不成熟、作业效率不高，降低了农民购买花生机具的积极性。分段机械收获是我国正在推广和发展的花生收获方式，河南省正阳县2010年的机械化收获面积达到了65万亩，花生挖掘收获机械收获量占种植面积的43.3%。其中小型收获机3944台，占总机械收获面积的60.8%；大型收获机1147台，占总机械收获面积的39.2%。2010年开封县花生机械收获面积为6万亩，其中采用收获机的收获方式所占比例可以达到12%；采用拖拉机配套犁的收获方式在开封县基本都能实现。新郑市花生收获机械化程度低，2009年机械收获面积0.26万hm2，约占花生总面积的26.4%，使用机型主要为正阳正发机械厂生产的4H-80型、杞县新科机械厂生产的4H-140型和开封市海德机械有限公司生产的4H-800型花生收获机[3]。目前，新郑市花生收获机保有量235台。由于机具故障较多和适应性较差，收获机单机年作业量仅为11.1hm2。湖南省武陟县花生种植面积12.3万亩，在2009年开始推广应用花生机械收获技术，据统计，现有各类花生挖掘机30多台，保有量达到100台。花生摘果是花生机械化分段收获的重要一步，河南省正阳县目前拥有小型摘果机7.5万多台，小型机械摘果率达到了100%。邹城市花生摘果机保有量约10台左右，为青岛万农达机械有限公司生产的，既可以摘湿果，也可以摘干果，但摘湿果易造成鲜嫩荚果的破碎，在情况许可的情况下，应晾晒后摘果。留种用花生一定要采用手工摘果，虽然比较费工费时，效率低，但荚果和种仁不受损伤。花生联合收获机（具有挖掘松土、拔秧、夹持输送、摘果、分离清选、收集、装袋等功能）的应用在河南省乃至全国仍为空白，主要是因为花生联合收获机在我国还处于研发和试验阶段，还不能很好的满足花生收获需求，离花生联合收获机的大面积推广应用还有一段时间。目前，主要产品有山东双力集团生产的果神花生联合收获机，还有河南省杞县新科农用机械厂生产的金杞4HSW-1400型花生收获机，青岛农业大学和青岛万农达花生机械有限公司联合研制的4HQL-2型挖拔组合式全喂入花生联合收获机，五征集团和青岛农业大学共同承担研发的五征花生联合收获机等。2花生干燥方式及贮藏设施2.1花生干燥技术花生收获以后，需要及时晾晒。晾晒方法有田间晾晒和晾场晾晒，在我国花生主产区，尤其是北方花生产区，一般多采用田间晾晒。田间晾晒时，将3～4行花生合并排成一条，顺垄堆放，根果向阳，并尽量将荚果翻在铺上。田间晾晒有助于植株中的养分继续向种子中转移，而且荚果在植株上通风好，干得快。花生田间晾晒后进行摘果。花生果的干燥有自然干燥法和机械化催干法2种。自然干燥法，即利用太阳照射和空气流动将荚果中的水分降低到安全贮藏标准，我国大多采用此法干燥花生。在自然干燥过程中，如遇到阴雨连绵的天气会增加损失，也容易引起花生品种质量的下降。摘下的花生果，一般还要进行晾场摊晒，摊晒时，及时清理出部分地膜、叶子、果柄等杂物有利于加速干燥进程。为了加速水分散发，将荚果摊成6～10厘米厚的薄层，日中要翻动数次，傍晚堆积成长条状，并遮盖草席或雨布以利于防潮。一般经5～6个晴天，花生荚果基本晒干后，可堆成大堆，3～4天后再摊晒2～3天，如此反复两次，含水量会降至10％以下的干燥标准。机械化催干法是指在大型容器（如带有穿孔底板的箱子或拖车）中通入加热或不加热的空气，通过调节花生荚果的堆层厚度、空气温度和通风量来控制干燥过程和保证花生品质。据文献报道[4]，美国每个花生农民都配备了运输、烘干设备，是由运输干燥车和加温鼓风装置组成，运输干燥车就是一个下底可以通风的大型拖车，一车可容7000~8000磅。收获机的集装箱满了以后，在田间直接倒入干燥车，干燥车装满后，用农用汽车和拖拉机拖至烘干棚，一个烘干棚一般可容纳8~10辆干燥车，把加热鼓风装置的管子分别接到各车上，就可同时进行烘干，一般需2-3天，主要加热燃料是液化气。干燥完成后，用汽车直接拖去出售，这样减少了很多道装卸工序，效率也是很高的。但是这套设备投资较大，燃料也是问题，对我国来说意义不大。美国还有研究者[5]利用太阳能加热装置干燥花生，试验指出，干燥所需热能的总数量，有50%-60%是太阳能提供的。在中午时分，太阳能加热了的空气温度可达40-50℃。但是受阳光的限制，要连续的干燥花生还需要有其它能源加热的补充装置，所以在花生产区，简单的太阳能干燥花生的装置还是很有使用价值的。2.2花生贮藏技术与设备因为花生含有丰富的营养物质和水分，极易引起霉菌、大肠菌群等微生物的繁殖，造成黄曲霉毒素等有害物质的超标。而随着花生产量的逐年增加，花生收获期集中，若花生的干燥贮藏问题不解决，则会导致花生质量的严重下降。而与此同时，国外有些国家对于花生等农产品的检测标准也趋见苛刻。因此，要加大对花生安全贮藏技术的研发力度。影响花生安全储存的主要因素有水分、湿度、空气等外界条件，以及荚果本身所含水分高低、杂质多少、品质好坏。荚果储存前晒干扬净，储存期间外界条件适宜，就能保持荚果的品质和种子的生活力。反之，入库前荚果含水量高、杂质多，储存期间外界条件不适宜，则会增加荚果的呼吸作用，引起堆内发热，致使荚果霉变酸败而降低品质，影响食用价值和种用价值。花生贮藏方法有室内装袋垛存、室内囤存、室内散装堆放、室外囤存。室内装袋上垛，便于通气、管理和发运，目前，我国大多采用室内装袋垛存来贮藏花生。室内散装堆放，不采取其他有效措施，容易造成通气散热不良、检查管理不便、人为损失荚果也多、种子容易回潮和遭受虫害袭击等。室内外通风处囤存，一般用作短时间存放，囤的大小、形状，根据花生果量的多少和具体情况而定，需要定期对温度进行监测。室内低温贮藏冷库是最有效贮藏花生的方式，但投入成本较大，有少部分企业采用此法来贮藏花生。3花生加工预处理技术及机械3.1花生清选技术与设备花生果清选的目的是清除碎裂植株、石子、泥土等杂物和未成熟、霉变、发芽的果实。花生荚果清选有人工扬净和机械清选二种方法，以人工扬净清选采用较多。人工扬净是利用风力和通过人工用力将花生清选干净。撒扬前，应扫净场面，定好风向，选好方位，堆好花生，将要清选的花生顶风撒扬，借助风力和撒扬用力，将花生、茎叶、石块和泥块分开，剔除破碎果和秕果。有些花生联合收获机和摘果机有清选功能。如5THX-1050型花生摘果清选机，可与5.5kw电机配套使用，并可放置于8.5kw三轮车架上，利用三轮车动力带动使用。整机由装有出风口的清选机、螺旋式滚筒，输果绞龙，凹板筛、风机等组成。工作时，将花生蔓喂人摘果腔内，在滚筒、凹板筛的打击梳刷下，将果摘下。果在落筛同时，由风机气流将果叶分离，净果经绞龙流到地面。摘净蔓则在滚筒离心作用下，由出蔓口抛出机外。3.2花生脱壳技术与设备花生剥壳后的种子不易安全储藏，易受潮霉变；同时，由于失去外果壳的保护易遭受机械损伤；呼吸作用会明显加快，种子内储存的营养物质会加剧消耗，从而导致生命力减弱，进而影响到发芽率和发芽势，造成缺苗断垄和苗弱、苗黄的现象，直接影响着花生的产量。因此，用作销售的花生，一般在销售前几天进行花生剥壳，而作种用的花生，则在播种前的10-15天进行剥壳。花生脱壳有人工剥壳和机械剥壳两种方式。目前，作种用花生采用人工剥壳方式，一是因为机械剥壳容易出现损伤和碎粒，影响种用花生的质量；二是作种需求花生量少，采用人工剥壳两三天也能完成。随市场发展的需要，花生剥壳机出现后，