干豆腐覆膜机构的研究与试验

庞玉艳，李 光，刘鸿雁，付晓峰，谭 杰

（吉林省农业机械研究院，吉林长春 130022）

干豆腐覆膜机构的研究与试验

庞玉艳，李 光，刘鸿雁，付晓峰，谭 杰

（吉林省农业机械研究院，吉林长春 130022）

为解决干豆腐真空包装的黏连问题，研制出一种干豆腐覆膜机。该覆膜机的工作原理是在真空包装的干豆腐层间覆上食品级硅油纸，从而解决黏连问题。通过详细论述干豆腐覆膜机的结构组成、工作过程、零部件的选择以及试验过程，阐明选用食品级硅油纸作为隔离材料具有安全性高、干豆腐表面无残留、不黏连等优点，为干豆腐的工业化生产提供可行性方案。

干豆腐覆膜机；结构组成；试验

干豆腐含有人体必需的氨基酸、低聚糖、不饱和脂肪酸、膳食纤维、卵磷脂、脑磷脂，以及钙、磷、铁等无机盐和各种维生素等，营养丰富且易消化[1]。随着人们饮食观念的变化，以植物性食物为基础的膳食模式已重新建立，大豆制品越来越受到人们的青睐。因此，新兴大豆制品的开发和传统大豆制品生产技术的改造势在必行[2-4]。为了适应社会发展的需要，解决干豆腐易变质、不易保存的问题，吉林省农业机械研究院开发出新型的干豆腐保鲜包装生产工艺，具有不添加保鲜剂、保鲜时间长、原有风味损失小等优点，解决了豆制品保鲜这个豆腐产业链上的瓶颈问题，也能带动干豆腐加工企业的迅速发展。

干豆腐保鲜需对其进行真空包装，但是在真空包装干豆腐时出现了干豆腐黏连问题。为解决干豆腐黏连，进行了干豆腐覆膜机的研制。本文主要针对干豆腐覆膜机的研究和利用干豆腐覆膜机进行试验说明，期望能为干豆腐工业化生产提供一些可行的实施方案。

1 干豆腐覆膜机的研究

1.1 干豆腐覆膜机结构原理

干豆腐覆膜机结构原理见图1。

图1 干豆腐覆膜机结构原理

1.2 干豆腐覆膜机的工作过程

首先，纵向双杆气缸下伸，干豆腐侧吸盘吸起干豆腐时，硅油纸侧吸盘放下硅油纸到输送带上；随后，双杆气缸收缩，2个吸盘抬起，横向电磁无杆气缸工作进行滑动，2个吸盘分别移动到输送带中间位置和硅油纸侧；最后，纵向双杆气缸下伸，干豆腐吸盘放下干豆腐，硅油纸侧吸起硅油纸。如此循环，当达到设定干豆腐层数时，气缸即停止工作，输送带移动一个工作位置，其中移动距离由步进电机、对射探测器和单片机控制。

气缸选型一般要考虑的因素有实际推力大小、气缸行程、缓冲方式、润滑方式、安装形式及附件。

首先，需要的输出力换算出气缸的活塞面积：

式中：F——所需要的输出力，N；

P——系统压力，MPa；

S——活塞面积，m2；

n——安全系数。

注：一般气缸水平使用取0.7，垂直使用取0.5，活塞面积算出来后再换算成活塞直径，一般气缸使用直径表示。

气囊内外保护层采用优质弹性材料制成，这种材料能满足各种气候要求和耐机油要求。优质弹性材料和尼龙制成织物芯层(高强度支架)使得管状气囊具有良好的开卷特性和反应灵敏性。所要求特性在-35℃～+90℃的范围内均可以得到满足。上端盖和活塞之间的管状气囊由金属张紧环夹紧，气囊在活塞上伸展。根据车桥设计形式，空气弹簧与减振器可以分开布置，或者与减振器组合在一起同轴布置，如图6所示是空气弹簧与减振器可以分开布置形式。

其次，根据运动的距离选择气缸的行程，如果需要压紧，一般会吃进3～5 mm。然后，根据安装方式选择角座、法兰或是耳环安装。

1.4 覆膜机结构设计

根据输送带传输方向和覆膜种类只有干豆腐和硅油纸2种，所以机械结构设计时采用两侧对称式布置结构向输送带进行物料供给。

1.5 其他配件的选择和确定

干豆腐和硅油纸要实现自动上料和自动空料归位，一来一去进行滑动，这样决定输送带两侧采用电磁无杆气缸、接触探测器、限位块、缓冲开关来实现自动进料和自动空料归位。干豆腐侧完成自动上料后采用海绵式吸盘、真空发生器、双杆式气缸、滑道、电磁无杆气缸、限位块、接触探测来实现将干豆腐吸起、移动、卸料等动作，而硅油纸侧与干豆腐侧工作过程相同，时间上有一个工位时间落差。

2 干豆腐覆膜机组试验

2.1 材料

新鲜干豆腐5 kg，市售，切成外形尺寸（长×宽）为156 mm×216 mm；测量3次含水率的均值为58%；13张干豆腐3次测量厚度均值为20 mm，质量均值为500 g；双面硅油纸5卷（上海邮购），切成外形尺寸（长×宽）为156 mm×216 mm，共准备2 200张。

2.2 仪器与设备

覆膜机组，自制；上海捷豹空气压缩机；得利切纸机；联想手提电脑；湿度测量仪；上海友衡电子天平。

2.3 计算公式生产率=干豆腐覆膜数量/1 h；时间取值方法：

（1）工作时间。t=进料时间+吸附时间+横向移动时间+覆膜时间+回位时间

（2）平均时间。

干豆腐覆膜试验机组时间试验结果见表1。

表1 干豆腐覆膜试验机组时间试验结果

3 结果与分析

生产能力为5张/袋的200袋/h，10张/袋的100袋/h。

真空包装后放置3个月，用手撕开，干豆腐和硅油纸能完整地分开，解决了干豆腐的黏连问题。

4 试验问题及解决办法

（1）硅油纸由吸盘覆在干豆腐上时发生上翘、翻卷，造成下一张干豆腐覆盖时纸发生褶皱、不规整现象。

解决方法：利用加湿器，出口对准覆盖侧上方吹，来自上方湿气压力大于下方干豆腐的潮气上升推力，就不再发生翘边上卷现象。

（2）吸纸平底吸盘在有潮气环境下有水气产生，即水膜隔断吸盘与纸，吸不起来（吸盘吸纸需要6个吸盘同时密封，1个不密封都吸不起来物料）。

解决方法：换海绵吸盘，吸力大，受潮气影响小。真空发生器产生负压小，换大规格的真空发生器。

（3）吸盘架布置不合理，整体缩小一点，避免干豆腐和纸位置不完全对正时有半个吸盘位置形不成真空，影响吸盘效果。

解决方法：重新设计。

（4）漫反射传感器（输送带上）受白色输送带光反射影响严重、信号不稳定、干豆腐在移送上方时送不到位，出现干豆腐重叠现象。

解决方法：换对射式传感器。

5 结论

选用食品级硅油纸作为隔离材料保鲜干豆腐食品具有安全性高、表面无残留、不黏连等优点，解决了干豆腐真空包装时的黏连问题。

该样机5张包装时生产率为200袋/h，10张包装时生产率为100袋/h，生产率较高，可满足一般生产需求。如需提高生产率，可通过增加覆膜机工位来实现。

[1]李里特.大豆加工与利用 [M].北京：化学工业出版社，2003：241-245.

[2]张炳文，郝正红，黎荣静.中国大豆食品产业化技术创新之路的探讨 [J].中国调味品，2000（7）：6-9.

[3]吴晖，吴涛，陈子敬.新型豆腐技术的研究 [J].现代科学技术，2005（2）：1-4.

[4]李光，刘鸿雁.一种干豆腐物理保鲜方法的工艺研究[J].农产品加工（下），2015（10）：28-29，32.◇

Research and Experiment on the Dry Bean Curd Laminating Machine

PANG Yuyan，LI Guang，LIU Hongyan，FU Xiaofeng，TAN Jie
（Jilin Insitute of Agricultural Machinery，Changchun，Jilin 130022，China）

In order to solve the problem of adhesion of dry bean curd vacuum packaging，a new type of dry bean curd laminating machine is developed.The working principle of the laminating machine is in a vacuum packed dry bean curd layer coated with food grade silicone oil way to solve the problem of adhesion.This paper discusses the structure，working process and the selection of the components of the dry bean curd laminating machine，also introduces the experimental process and the experimental data.The results show that take as speration material with high safety，products with good quality.This method can solve the adhesion problem in dried tofu preservation.

try bean curd laminating machine；structure composition；test

TS201.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.12.047

1671-9646（2016）12b-0065-02

2016-10-24

庞玉艳（1981— ），女，本科，工程师，研究方向为食品包装与机械。