摘要：油茶果作为重要的油料作物，传统人工脱壳模式作业强度较大，需投入较高的人力成本，生产效率较低。近些年来，随着机械技术的持续发展，油茶果的机械化脱壳成为油茶产业发展的必然趋势。但现有油茶果脱壳装置在通用性、破壳率方面都存在一定的问题，导致机械化脱壳技术有效推广不足。文章分析已有油茶果脱壳装置的结构，并针对其工作原理进行对比分析，探讨其应用特点，对未来油茶果的机械化脱壳装置发展进行展望。

　　关键词：油茶果；机械化脱壳装置；研究现状；未来展望

　　油茶果外形接近于桃形或者是球形，包括茶壳和茶籽两部分。在油茶果成熟之后，茶壳会转变为青褐色，外表分布有少量的绒毛。外部的茶壳不含有油脂，是以粗纤维作为主要成分。油茶果成熟之后茶籽十分饱满，茶籽具体又分为籽壳和种仁，茶籽壳乌黑有亮泽，而种仁则是以白色为主，油脂含量较为丰富，这也是其可以榨油的主要原因。油茶果在新鲜采摘之后，因其含水量相对较高，外壳较为坚硬，脱壳难度明显提升。现如今，我国的油茶果脱壳是以人工脱壳方法为主，与当下的油茶产业要求相比存在巨大差距。同时，现有机械脱壳装置也存在较为明显的优势和劣势。本文通过对比现有的油茶果机械脱壳方法，在分析其工作结构以及优缺点的基础上，对其未来的发展趋势进行展望，为后续油茶果机械化综合脱壳装置研究提供参考。

　　1.油茶果机械化脱壳装置的研究现状

　　1.1撞击脱壳装置

　　唐湘等人针对油茶果脱壳设计了离心撞击式装置，如图1所示，组成部分包括了进料斗、离心甩盘、齿圈和电机等。在该装置运行的过程中，电机为离心甩盘运动提供动力，油茶果在离心运动速度的影响下和齿圈出现碰撞作用，果壳会逐渐开裂达成处理目标。在脱壳处理结束后，油茶果沿着塑料板处排出。在油茶果含水量小于65%的情况下，这类装置的处理效果良好，脱壳率和籽损失率分别为85.3%以及6.5%。

　　针对这类撞击脱壳机械装置在脱壳率以及籽破损率等方面存在的问题。廖配设计出全新的撞击式机械化脱壳装置，以立式结构为主，具体的组成如图2所示，包括加料装置、破壳组件、固定装置和传动装置。该脱壳装置的加料装置具体包括了喂入料以及喂入量调节装置，能够针对油茶果的喂入量根据生产需求及时调整。破壳组件则是在喂料装置下方设置，具体又可以细分为叶轮、转子、外壳体、主轴，前三个组成部分是在主轴上进行安装。叶轮始终位于转子的中心，转子分布在外壳体的中心位置，最终能够形成较为完善的破壳空腔。在破壳组件的下方设置了固定装置，又可以分为机架、出料斗和卸料板等组成部分，机架是由钢架焊接组成的，机架和挡板的连接位置分布有一定数量的螺栓，机架整体强度有所提升，外部设置挡板可以避免传动装置中进入杂物。机架和出料斗则是利用螺栓连接。

　　油茶果在旋转过程中会产生相应的离心力，从而对高速旋转转子导流板内侧产生撞击作用。考虑到茶籽和油茶果的质量存在着较大的差距，即便在完成脱壳之后，茶壳和茶籽自重较小，抛射速度较低，与外壳体的碰撞接触力也会有所下降，尚未完成脱壳的油茶果则会顺着导流板从流道被抛射，但却会与外壳产生二次碰撞，最终完成破壳处理。最终的脱壳率和自抛损率分别为94.10%以及4.22%。通过这些数据对比不难发现，在油茶果机械脱壳运转的过程中，撞击力、撞击次数的适当提升，使得油茶果的脱壳率可以得到明显改善，并且转子的圆弧结构可以在油茶果脱壳处理中合理控制撞击速度，避免籽破损率较高的问题。

　　1.2接触脱壳装置

　　在油茶果机械脱壳装置持续发展的过程中，接触脱壳装置的应用频率较高。李阳等人设计的揉搓带脱壳装置组成以分类机构、揉搓机构、输送机构等为主。在机械装置运转的过程中，揉搓空腔内部设置的揉搓板和柔性带在脱壳处理中会与油茶果保持相对运动的状态并完成脱壳，脱壳率、籽破损率基本控制在97%、5%左右。实际上，因为装置内部的脱壳间隙基本保持固定，意味着必须进行油茶果前期分级预处理，才能够进一步提高脱壳效率。油茶果自身的脱壳难度相对较高，不仅会投入较多的时间成本，再加之脱壳部分动力不足，很容易出现堆积的问题，最终会影响到脱壳效率。

　　基于此，王炎清等人则是对其进行改进并形成了全新的脱壳装置，结构与李阳等人设计的结构基本类似，但二者最为明显的区别便是将调节弹簧床设在传送带位置上，意味着之前脱壳难度相对较高的油茶果也能够从出料口排出，避免出现堵塞问题。

　　1.3挤压脱壳装置

　　在油茶果脱壳的过程中，挤压作用也是最为有效的一种作用力。如此一来，专家学者设计了挤压式油茶果脱壳装置。王伟等人设计研发的双辊挤压脱壳装置可以保障在油茶果脱壳的过程中，因为受到挤压力的影响使得外壳逐渐破裂，装置大致可以分为进料斗、挤压辊、电机和皮带等，并且双辊间隙能够根据油茶果具体规格合理调整，能够满足不同尺寸油茶果的脱壳需求。

　　Lim等人则是在研究中选择利用两组对辊结构完成油茶果的脱壳处理，在经过第1组挤压辊时，油茶果壳会在压缩力的作用下出现破裂，绝大部分油茶果会被完全脱壳，而剩余的脱壳难度相对较高的果实则会在外表壳上出现裂痕，随后进入下一对挤压辊，在经过二次挤压之后，脱壳目标能够实现。之所以会使用这种两组对辊设计的方法，主要是为了解决之前单一挤压辊应用存在的尚未完全脱壳以及漏脱的问题，使得脱壳率能够有所提升。

　　2.现有油茶果机械化脱壳装置存在的问题

　　目前我国油茶果机械化脱壳式装置发展看来，离心撞击、碾搓式和挤压式装置应用频率最高。离心撞击脱壳装置在运转的过程中会受到各种离心部件的转速结构、油茶果自身的含水量和撞击位置等因素的影响，这也意味着这种机械脱壳装置通常会在油茶果外壳较为脆弱，茶壳、茶籽结合力相对较小的状况下使用。碾搓式机械化脱壳装置会受到油茶果自身含水量、转速、旋转方向、对搓带间隙等多种因素的影响，在油茶果仁脆性较高，且较为干燥，茶壳和茶籽混合程度相对较高的状况下有着良好的脱壳作用。挤压式机械化脱壳装置在运行过程中会受到双辊距离、转速等因素的干扰，这也意味着在机械脱壳的过程中，只能够针对尺寸规模相对均衡的果实进行脱壳处理。

　　3.油茶果机械化脱壳装置的未来发展展望

　　3.1深入探索油茶果基础特性

　　之所以已有的油茶果机械化脱壳装置无法满足不同类型油茶果的脱壳需求，主要是因为专家学者并未针对不同类型油茶果的基础特性深入进行研究。今后，专家学者需要从生物和地理学特性两个方面出发深入进行探索，生物特性方面的研究是以油茶果自身的尺寸、种类、含水量以及籽粒饱满程度等为主。地理学方面的研究则包括了油茶果破壳所需的力度以及最佳的破壳处理位置、破壳裂痕产生的机理等。

　　3.2深入探讨核心材料对脱壳性能的影响

　　从已有的油茶果机械化脱壳装置成果不难看出，目前专家学者主要集中在油茶果脱壳形式方面的研究，而且并未针对机械装置中各种核心部位材料产生的具体影响进行分析，最为常见的揉搓带脱壳机械化装置，揉搓带在制作材料存在差异的前提下，运行过程中产生的油茶果表面的摩擦力也会存在明显不同。撞击式的机械化脱壳装置也会因为墙体制作材料的差异，导致在脱壳过程中出现果实形变方面的不同，最终会对脱壳性能产生影响。

　　4.总结

　　油茶果作为我国独有的油料作物，因为受到各个种植地区自然环境的影响，其含水率和果壳坚硬程度存在明显不同。现有的撞击式、碾搓式等机械化脱壳装置始终存在着应用范围单一及优劣势较为明显的缺陷。今后，需要国内专家学者基于油茶果自身的特性研究，针对机械化脱壳装置核心部件对于脱壳性能的影响进行研究，促进油茶果生产各环节的一体化发展，保障油茶果的机械化脱壳装置自动化水平能够不断提高，为我国油茶产业高质量发展提供技术支持。

       参考文献：

　　[1]唐湘.油茶果脱壳装置设计及试验[D].湖南农业大学,2015.

　　[2]廖配.撞击式油茶果破壳装置的设计与试验[D].湖南农业大学,2019.

　　[3]李阳,王勇,邓腊云,等.揉搓型油茶果分类脱壳分选机的脱壳和清选效果研究[J].湖南林业科技,2015,42(02)：38-42.

　　[4]王焱清.新型揉搓式油茶果破壳机[P].湖北省：CN202210189374.7,2022-05-03.

　　[5]王伟.一种油茶果脱壳装置[P].安徽省：CN201820167454.1,2019-02-12.

　　[6]LIM B Y,SHAMSUDIN R，YUNUS R.Development and testing of a Jatropha fruit shelling process for shell-free kernel recovery in biodiesel production[J].Biosystems Engineering，2014，121：46-55.