馬鈴薯清洗機(jī)是馬鈴薯淀粉及蛋白提取深加工生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵不可或缺的設(shè)備之一。目前國(guó)內(nèi)的馬鈴薯淀粉及蛋白提取生產(chǎn)線中的馬鈴薯清洗方式主要是靠人工攪拌作業(yè)來(lái)完成,部分生產(chǎn)線中采用清洗設(shè)備,但采用的設(shè)備在清洗過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)馬鈴薯清洗不干凈,表皮損傷,再經(jīng)過(guò)水浸泡后很容易造成馬鈴薯的變質(zhì)與腐爛?？傊?采用人工清洗的方式無(wú)疑大大降低了馬鈴薯淀粉及蛋白提取的生產(chǎn)效率,同時(shí)還增加了人工成本,而采用現(xiàn)有的清洗設(shè)備帶來(lái)的上述一些不利因素已經(jīng)嚴(yán)重制約了馬鈴薯淀粉及蛋白提取生產(chǎn)加工線的產(chǎn)能提高和很難確保提取的淀粉及蛋白質(zhì)量問(wèn)題。

根據(jù)現(xiàn)有滾筒式馬鈴薯清洗機(jī)的缺點(diǎn),本文針對(duì)馬鈴薯淀粉加工生產(chǎn)線的產(chǎn)能和加工質(zhì)量要求,根據(jù)馬鈴薯清洗段的工藝要求,研制了一種新型馬鈴薯清洗機(jī),該設(shè)備主要由機(jī)架、清洗輥、柵欄及脫水裝置等部件組成。利用有限元軟件對(duì)馬鈴薯清洗機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了強(qiáng)度分析,確保清洗效率、洗凈率及損傷率指標(biāo)達(dá)到生產(chǎn)線的工藝技術(shù)要求。

利用Solidworks建立馬鈴薯單體和鼠籠式馬鈴薯清洗機(jī)的仿真模型,在EDEM軟件中進(jìn)行馬鈴薯清洗過(guò)程的數(shù)值模擬,研究不同清洗輥轉(zhuǎn)速下清洗機(jī)內(nèi)馬鈴薯的流動(dòng)狀況,通過(guò)分析薯塊數(shù)量、碰撞次數(shù)等參量的變化規(guī)律,確定清洗機(jī)適宜的工作參數(shù),為整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作參數(shù)的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。在滿足馬鈴薯淀粉加工生產(chǎn)線產(chǎn)能要求的前提下,首先通過(guò)單因素試驗(yàn),研究不同因素對(duì)鼠籠式馬鈴薯清洗機(jī)清洗質(zhì)量和能耗的影響,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì)理論進(jìn)行馬鈴薯清洗機(jī)的清洗試驗(yàn),經(jīng)Design Expert8.0.5軟件優(yōu)化,獲得馬鈴薯清洗機(jī)的最優(yōu)工藝參數(shù)為:清洗輥轉(zhuǎn)速119r·min、清洗機(jī)整體傾角18.5°、清洗輥與柵欄間距4.6mm,在此工藝參數(shù)下,清洗機(jī)的功率消耗為1.66kw·h,馬鈴薯清洗機(jī)洗凈率為94.95%,馬鈴薯清洗機(jī)損傷率的為2.58%。此時(shí)。與理論值的相對(duì)誤差分別為2.9%、2.1%和4.2%。馬鈴薯清洗機(jī)通過(guò)工藝試驗(yàn)驗(yàn)證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,為實(shí)際生產(chǎn)工藝的制定提供依據(jù)。