【正文】 中 北 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 高原 學(xué) 號(hào)： 0902064116 學(xué) 院、系 ： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院工業(yè)工程系 專 業(yè) ： 包裝工程 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 紅棗去核 工藝 規(guī)程 及 包裝 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 : 祝錫晶教授 20xx 年 03 月 21 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 20xx 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1. 引言 紅棗，又稱大棗、棗子，作為一種傳統(tǒng)果品，具有滋補(bǔ)健脾 、補(bǔ)血養(yǎng)顏、治病強(qiáng)身等諸多益處。 其味美甘甜，含糖量居各類果品之首，還含有粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素及多種維生素（如維生素 A 原、維生素 C、維生素 B維生素 B維生素 E 和維生素P） 維生素 C 含量超過一般水果，每 100 克鮮棗含維生素 C 高達(dá) 300 毫克。 【 1】 近年來，紅棗以其極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值及保健功效日益受到人們的喜愛，紅棗種植面積也因此日益擴(kuò)張。隨著紅棗種植面積的迅速擴(kuò)大以及紅棗產(chǎn)量的顯著提高，越來越多的企業(yè)從事紅棗產(chǎn)品的深加工。其中，紅棗的去核作業(yè)是制約紅棗精深加工的技術(shù)瓶頸。 【 2】 2. 本課題研 究背景及意義 中國(guó)是紅棗的原產(chǎn)國(guó)，也是世界上最大的紅棗生產(chǎn)國(guó)， 20xx 年棗樹種植面積達(dá)到2250 萬畝，年產(chǎn)量 250 萬噸，占世界棗樹種植面積和產(chǎn)量的 98%以上，國(guó)際貿(mào)易的棗幾乎 100%來自中國(guó)。據(jù)《中國(guó)農(nóng)業(yè)年鑒》統(tǒng)計(jì)資料： 1979 年至 20xx 年的 27年間，我國(guó)紅棗總產(chǎn)量由 萬噸上升到 230 萬噸，增長(zhǎng)了 倍，其中自 1994 年以來，紅棗年均增長(zhǎng)幅度超過 11%。紅棗種植主要分布在河北、山東、河南、山西、陜西五省 (以種植面積排序 )，新疆近年發(fā)展勢(shì)頭迅猛。中國(guó)紅棗及其加工 品同時(shí)外銷到 20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，占到國(guó)際紅棗產(chǎn)品貿(mào)易額的 98%以上，年出口量穩(wěn)定在 1 萬噸以上，約占全國(guó)紅棗總產(chǎn)的 %，其中紅棗 (主要為干棗 )和紅棗加工品各占一半左右，以河北紅棗出口量最大 ,占 60%。出口目的地主要為港澳、日本、韓國(guó)、新加坡和馬來西亞，占出品總量的80%90%，此外為歐美及澳洲等地華人居住區(qū) 。 國(guó) 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 加工產(chǎn)品主要有棗汁、棗醬、蜜棗、酒棗、玉棗、棗泥、棗脯、棗醋、棗飴糖、棗酒、棗香精、紅棗凍干食品等。紅棗加工企業(yè)在自身發(fā)展的同時(shí)，帶動(dòng)了紅棗種植戶共同致富，促進(jìn)了包裝業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、銷售業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。 但 中國(guó)棗業(yè)裝 備落后、缺乏技術(shù)含量的背后有著更深層次的原因。中國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)背后隱藏著一個(gè)更廣闊的天地，那就是技術(shù)裝備。沒有這 個(gè)條件，農(nóng)產(chǎn)品精深加工就只能停留在理論上。精深加工的瓶頸已經(jīng)死死卡住了紅棗業(yè)發(fā)展的脖子。而精深加工的背后則是一個(gè)完整的技術(shù)裝備鏈條。紅棗加工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)從更新生產(chǎn)設(shè)備入手，采用先進(jìn)的工藝裝備，提高質(zhì)量與效率，才能執(zhí)棗品行業(yè)之牛耳，從而引領(lǐng)紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 【 3】 而要完成紅棗的精深加工，其中十分重要的一道工序就是去核。 國(guó)內(nèi) 生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國(guó)是從 80 年代后期開始著 手對(duì)去核機(jī)進(jìn)行研制的，并陸續(xù)推出一些產(chǎn)品。由于一些問題尚未真正解決，因此，真正在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的并不多，在眾多的果品加工廠中，去核作業(yè)至今基本上仍依靠手工或者十分簡(jiǎn)陋的工具完成。近年來，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)食品的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格，生產(chǎn)廠家也意識(shí)到，前處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有著不可忽視的影響，各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備。由于許多前處理設(shè)備在國(guó)內(nèi)尚屬空白，因此開發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需。 【 4】 中國(guó)研制的核果水果去核機(jī)具，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作部件的不同，大體可以分為剖分式、對(duì)輥式和 桶桿式等幾大類。 【 5】 紅棗去核機(jī)是紅棗加工中最主要也是最難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的機(jī)具?，F(xiàn)階段的去核機(jī)在設(shè)計(jì)上全部都采用的是純機(jī)械化式工作原理。有鏈條傳動(dòng)仿形式去核機(jī)、圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)孔式去核機(jī)和皮帶傳動(dòng)凹式去核機(jī)。但這些機(jī)器的去核效果都不太好，主要反映在： 。由于紅棗外形和含水量的個(gè)體差異很大，純機(jī)械式去核機(jī)不能很好的對(duì)準(zhǔn)核心，沖核時(shí)漏核率很高或沖核時(shí)沖到棗肉上而使紅棗破損率很高，增加了紅棗加工損失，影響了經(jīng)濟(jì)效益。 。 由于紅棗去核時(shí)，沖針必須對(duì)正中心，才能很好的完成去核任務(wù)。所以要使紅棗順利去核 ，必須按長(zhǎng)軸排序的方式進(jìn)入紅棗定位槽后，精準(zhǔn)對(duì)正是完成去核的關(guān)鍵所在。從現(xiàn)有去核機(jī)的使用情況來看，紅棗去核時(shí)是無法做到每個(gè)棗的長(zhǎng)軸都能十分精確的排放到位的，也就無法達(dá)到每個(gè)棗都能去核的效果。實(shí)際使用時(shí)達(dá)到 60%的準(zhǔn)確定位就已經(jīng)很高了，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)去核沖 棒按程序設(shè)定均勻沖核運(yùn)動(dòng)，但紅棗卻沒有全部有序的放入槽中，有 40%的運(yùn)動(dòng)是空沖。這樣就會(huì)使得紅棗去核機(jī)的效益大大降低，實(shí)際生產(chǎn)率是設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)率的 60%?？諞_現(xiàn)象嚴(yán)重的影響了紅棗去核機(jī)的使用效益，考核下來，與人工去核相比，效率非但沒有提高多少，反而比人工使用 的效益還差。 【 9】 因此，大多數(shù)紅棗 加工企業(yè)目前在紅棗去核上，還是大多數(shù)以人工去核為主，所購(gòu)買的機(jī)器大都閑置。現(xiàn)有的去核機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，沒有解決真正意義上的紅棗機(jī)械去核問題。 現(xiàn)階段我國(guó)的紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步不明顯，紅棗資源沒有得到充分利用和開發(fā)，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品檔次低，原棗轉(zhuǎn)化率低，保鮮問題沒有解決，產(chǎn)品單調(diào)，多數(shù)企業(yè)以果脯、干果、酒棗、熏棗、酒業(yè)為主，手工作業(yè)，風(fēng)味一般，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感不能充分體現(xiàn)，也沒有在保健、醫(yī)藥等方面進(jìn)行相關(guān)研究。挖掘紅棗的有益成分，開發(fā)棗汁飲品，打造紅糖的提取分離和膳食纖維的提取，開 發(fā)棗干、棗泥、棗蓉、棗露及皂粉，改良蜜棗、棗脯的改良及加工。 【 11】 另外，我國(guó)食品 軟包裝的環(huán)保性能現(xiàn)狀不容樂觀。食品材料不符合環(huán)保健康的變準(zhǔn)要求，危害健康的事故時(shí)有發(fā)生，特別是食品包裝中有害物質(zhì)殘留過高而引起食品中毒的事件頻頻發(fā)生。 【 12】 同時(shí)由于我國(guó)食品包裝的衛(wèi)生性和環(huán)保性不能達(dá)到包裝綠色壁壘的標(biāo)準(zhǔn)而未能出口，造成的外匯損失每年達(dá)到 10%。綠色壁壘 是許多西方國(guó)家通過頒布法律、法令、條例、規(guī)定、建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而提高產(chǎn)品技術(shù)要求，增加進(jìn)口難度，最終達(dá)到限制進(jìn)口的目的。主要有綠色技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、綠色環(huán)境標(biāo)志、綠色 包裝制度、綠色衛(wèi)生檢疫制度、綠色補(bǔ)貼等幾種形式，其中，綠色包裝壁壘是綠色壁壘的重要內(nèi)容。 【 13】 國(guó)外 生產(chǎn)現(xiàn)狀 國(guó)外 20 世紀(jì) 60 年代就著手研制水果去核機(jī)，美國(guó) FMC 公司 80 年代初向市場(chǎng)推出了一種自動(dòng)式粘核桃去核機(jī)，意大利 BERTUZZI 公司推出了一種滾子去核機(jī) ， 【 4】 至 20世紀(jì) 80 年代初美國(guó)、意大利、荷蘭等國(guó)已相繼推出了粘核桃去核機(jī)、橄欖去核機(jī)等。去核工序基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)日趨完善、成熟。目前，正向著節(jié)能型和機(jī)電一體化方向發(fā)展，以電腦自控作業(yè)為主。但中國(guó)的 水果去核機(jī) 發(fā) 展緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于種植業(yè)的發(fā)展。 【 5】 4. 包裝工藝及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 包裝工藝是為了保證實(shí)現(xiàn)包裝的功能，盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高包裝經(jīng)濟(jì)性而制定的包裝工藝過程。 包裝工藝的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1） 在包裝工藝過程中貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化和統(tǒng)一化。為了適應(yīng)商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要， 我國(guó)制定了相當(dāng)數(shù)量的包裝標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)也有相應(yīng)的統(tǒng)一化規(guī)定。在制定包裝工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)貫徹執(zhí)行所有的包裝標(biāo)準(zhǔn)，以提高包裝品質(zhì)，提高生產(chǎn)率。特別是研究同類產(chǎn)品包裝工藝典型化，提高工藝設(shè)計(jì)水平，節(jié)約工藝成本，具有十分重要的意義。 【 6】 2） 在包裝工藝過程中應(yīng)貫徹以人為本，全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀，發(fā)展以循環(huán)經(jīng)濟(jì)為核心，建立節(jié)約型社會(huì)，樹立環(huán)境保護(hù)觀念，大力推行綠色包裝 【 7】 。在保證包裝功能的前提下，采用適度包裝，盡量節(jié)約資源 。產(chǎn)生的包裝廢棄物要少，而且能回收、處理或綜合利用 。經(jīng)過降解后能自然消滅 ，或掩埋時(shí)能不污染水資源或土地 【 8】 。 紅棗去核機(jī)加工工藝流程 在紅棗加工生產(chǎn)過程中，一般工藝流程為：采集→運(yùn)輸→分級(jí)→清洗→去核→漂洗→ 烘干→包裝→產(chǎn)品。紅棗去核機(jī) 是 在紅棗加工中最主要的也是最難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的機(jī)具。這些去核機(jī)在設(shè)計(jì)上全部 都采用的是純機(jī)械式工作原理。有鏈條傳動(dòng)仿形式去核機(jī)、圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)孔式去核機(jī)和皮帶傳動(dòng)凹式去核機(jī)。 【 9】 其中 以鏈?zhǔn)郊t棗自動(dòng)去核機(jī)為典型，該機(jī)械能對(duì)大小在一定范圍內(nèi)的紅棗分單元進(jìn)行 上料、 排隊(duì)、 壓棗、沖核、打平 ，也能對(duì) 干濕不等的紅棗進(jìn)行去核，去核過程無需人工，也不需要事先對(duì)紅棗進(jìn)行分揀，自動(dòng)化程度高，能較大的提高去核的生產(chǎn)效率，改善紅棗去核的過程衛(wèi)生狀況，提升紅棗深加工的技術(shù)水平。 整機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析 1234567891 01 11 21 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 V帶 2 主動(dòng)帶 輪 3 電動(dòng)機(jī) 4 打平帶輪 5 蝸桿 6 蝸輪 7 聯(lián)軸器 8 主軸 9 主動(dòng)錐齒輪 10 從動(dòng)錐齒輪 11 壓棗凸輪 12 沖核凸輪 13 槽輪 14 主動(dòng)鏈輪 15 主動(dòng)撥盤16 鏈條 17 1從動(dòng)鏈輪 18 從動(dòng)帶輪 19 2從動(dòng)鏈輪 圖 紅棗去核機(jī)的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 圖 中，電動(dòng)機(jī)經(jīng) V帶驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿，動(dòng)力經(jīng)聯(lián)軸器傳遞至主軸，其中一路由主軸直接驅(qū)動(dòng)壓棗輪和沖核 凸輪，另一路經(jīng)錐齒輪組驅(qū)動(dòng)槽輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)撥盤。 主動(dòng)鏈輪和槽輪同軸，主動(dòng)鏈輪經(jīng)鏈條驅(qū)動(dòng) l 從動(dòng) 鏈輪 和 2樣從動(dòng)鏈輪，鏈條的每個(gè)鏈節(jié)的附板上都安裝有 u型凹槽塊。紅棗落入 u型凹槽內(nèi)隨鏈條移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了排隊(duì)和上料。整機(jī)以 6個(gè)紅棗的去核為一個(gè)單元，各機(jī)構(gòu) 配合實(shí)現(xiàn)去核。 上料排隊(duì)機(jī)構(gòu) 123456789 1 鏈條 2 主動(dòng)鏈輪 3 壓棗塊 4 U型凹槽塊 5 1從動(dòng)鏈輪 6 打平頭 7 料斗擋板 8 張緊鏈輪 9 2從動(dòng)鏈輪 10 螺栓 圖 上料排隊(duì)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 示意 圖 圖 中鏈條為帶附板的滾子鏈 ，在每個(gè)鏈節(jié)上用螺栓連 接 u 型凹槽塊， u型凹槽寬度取 26mm。打平頭沿垂直于鏈條前進(jìn)的方向往復(fù)移動(dòng)將直立或堆積在 u 型凹槽塊上的紅棗撥平或者打落回料斗內(nèi)，重新進(jìn)行排隊(duì)、 上料。鏈條用張緊鏈輪張緊。 壓棗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 2 3 5 67 1 壓棗連桿 2 彈簧 3 壓棗擺桿 4 滾子 5 壓棗凸輪 6壓棗塊 7壓棗搖臂 圖 壓棗機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖 圖 中壓棗凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)壓棗擺桿。壓棗擺桿經(jīng)壓棗連桿推動(dòng)壓棗搖臂。在壓棗搖臂右端固定焊接有壓棗塊，其凹口向下和圖 2中 U型凹槽塊的凹口相對(duì)以壓緊紅棗。在壓棗搖臂的左端安裝有彈簧，彈簧始終處于拉伸狀態(tài)。壓棗凸輪推程時(shí)，其驅(qū)動(dòng)壓棗搖臂的右端抬起將紅棗放松。凸輪回程時(shí)，彈簧驅(qū)動(dòng)壓棗搖臂使壓棗塊將 U型凹槽塊中紅棗壓緊。 沖核機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1234567 1 沖核凸輪 2 沖座 3沖核連桿 4 沖核搖桿 5 中間連桿 6 沖核滾子 7 沖核擺桿 圖 沖核機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖 圖 中沖核凸輪為盤形溝槽凸輪，其驅(qū)動(dòng)沖核擺桿。沖核擺桿、中間連桿和沖核搖 桿組成雙搖桿機(jī)構(gòu)。沖核搖桿經(jīng)沖核連桿驅(qū)動(dòng)沖核刀座。沖核刀管 (圖 4中未畫 出 )固定安裝在沖核刀座上。 打平機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 打平機(jī)構(gòu)將豎立在 u 型凹槽塊上的紅棗撥倒，使之平躺在 u型凹槽內(nèi)，或者將堆積在 u型凹槽塊上的紅棗打落回料斗中重新排隊(duì)上料。其由安裝在蝸輪輸出軸左邊的打平帶輪 (見圖 1)驅(qū)動(dòng)打平頭 (見圖 2)實(shí)現(xiàn)。打平 頭與 U型凹槽塊上平面之間的距離為 8～ 10 mm。 【 10】 包裝材料印刷工藝的 選定 以塑料薄膜為主的軟包裝印刷占到整個(gè)包裝印刷的 40% 左右 , 目前主要采用凹版與柔印刷方式。在具體使用哪種方式 上 , 受欣賞和消費(fèi)習(xí)慣、技術(shù)基礎(chǔ)或技術(shù)支持體系、市場(chǎng)環(huán)境和規(guī)模等等影響 , 各個(gè)國(guó)家的情況有所不同。歐洲市場(chǎng)上凹印占 70%, 柔印占30%。美國(guó)市場(chǎng)柔印 70% ,凹印 30%。 我國(guó)目前傾向于歐洲模式 ,以凹印為主 。 【 15】 傳統(tǒng)的凹印工藝由于受生產(chǎn)過程的影響因素較多 , 給控制溶劑殘留帶來一定難度 : 首先 ,凹印中 ,為克服高光部位的小網(wǎng)穴發(fā)生堵塞 , 造成印品上小網(wǎng)點(diǎn)丟失的問題 ,必須向油墨中添加慢干溶劑 ( 如二甲苯、丁酮、丁酯等 ) , 對(duì)這些沸點(diǎn)較高的慢干溶劑的添加量必須合理掌握 ,以免留下溶劑殘留的隱患 。 其次 , 凹印中 , 油墨常用的幾種樹脂對(duì)溶劑的釋放性和印刷適性各不相同 , 廠家傾向于使用印刷適性好 , 價(jià)格便宜的樹脂 , 但此類樹脂對(duì)溶劑的釋放性就不能保證 , 使用此類油墨印刷軟包裝產(chǎn)品時(shí)容易發(fā)生溶劑殘留問題 。再次 ,為避免小網(wǎng)點(diǎn)丟失或油墨 “ 假干 ” 現(xiàn)象 , 干燥箱的溫度不能設(shè)定太高 , 凹印機(jī)最后一組印刷單元距離收卷單元過近 , 容易造成在油墨沒有干透的情況下就收卷 , 這是加工溶劑殘留的極大隱患。柔印工藝適合短版印刷或設(shè)計(jì)內(nèi)容經(jīng)常變動(dòng)的產(chǎn)品的印刷。若原稿設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 , 生產(chǎn)成本就比較低 ,占用空間小 , 資金投入少 , 限制條