石鑫，吐鲁洪·吐尔迪，杨豫新，杨会民

（1.新疆农业科学院农业机械化研究所，新疆 乌鲁木齐 830091；2.农业部林果棉与设施农业装备技术科学观测试验站）

0 引言

巴旦木是世界四大著名干果之一，又称扁桃或巴旦杏[1-3]。新疆是巴旦木的主要产区，目前巴旦木管理和加工基本采用人工作业，劳动成本高。我国巴旦木生产加工机械化水平无论是同大宗农产品相比，还是同世界发达国家相比，均有较大差距。尽管国外在巴旦木生产和加工装备方面已经有了较为成熟的技术和体系，但因新疆引进和推广巴旦木时未考虑机械化加工的要求，导致品种繁杂，不同品种在外形和物理特性上存在较大差异，国外的巴旦木加工技术与装备对新疆地区种植的巴旦木品种适应性差，不能满足本地区巴旦木机械化生产加工的实际需求。因此迫切需要自主研发适合新疆地区巴旦木种植规模、种植品种、地域特点和加工要求的巴旦木生产加工机械装备和工艺[1-5]。

1 巴旦木初加工工艺及配套机具

项目组通过十多年的研发、试验，针对新疆巴旦木生产加工现状研发了一整套巴旦木脱青皮、分级、破壳、壳仁分离设备和加工工艺。巴旦木初加工工艺流程如下：

图1 巴旦木初加工工艺流程

项目组研发的巴旦木脱青皮机包括6TB-400型、6TB-700型及组合式巴旦木脱青皮机，生产效率最高达700 kg/h，碎果率为0～3%，青皮脱净率大于99%。研发的筛片滚筒式巴旦木分级机和栏栅滚筒式巴旦木分级机可根据巴旦木的大小实现分级，分级合格率达84%，分级效率400 kg/h。研发的高效多功能巴旦木破壳机采用对辊挤压撕搓原理，结合同步调节破壳间隙和三级组合破壳的破壳方法，通过改变破壳部件的工作参数，适合形状不规则、尺寸差异大的巴旦木破壳，一次喂入可实现大、中、小三级巴旦木破壳，巴旦木破壳率大于91%，破损率小于3%，生产率达320 kg/h。研发的6FKR-300型巴旦木壳仁分离机利用风选的方法，加入一套清选分离工艺，先去除未破壳的巴旦木，再进入破壳工序，使得破壳效率提高，生产率达304 kg/h，仁中含壳率小于2%，壳中含仁率小于3%。

通过测算巴旦木经过脱青皮后，每100 kg青皮巴旦木出硬壳巴旦木30 kg，出果率为30%，硬壳巴旦木通过晾晒在水分损伤30%时，最适合破壳加工，此时破壳需要的破壳力和消耗的功率都最小，因此在配套生产线时需考虑上述因素。通过计算分析巴旦木生产线最合理的配置方式为5台巴旦木脱青皮机、1台分级机、1台巴旦木破壳机、1台巴旦木壳仁分离机，中间环节采用输送带连接，可完成整套机械化加工。

图2 巴旦木加工生产线

2 关键技术装备

2.1 脱青皮

巴旦木脱青皮工艺为将巴旦木脱青皮机摆放在晾晒场，采用多台机具同时作业，脱青皮之后的巴旦木就地晾晒，以备后期分级。通过调整脱皮滚筒和分离筛的间隙来适应不同品种、不同外形尺寸的青皮巴旦木，机械化作业比手工提高工效70倍，同时可完成巴旦木青皮和杂叶的分离。6TB-400型巴旦木脱青皮机技术参数如下：

图3 巴旦木脱青皮机

2.2 分级

巴旦木分级采用筛片滚筒式和栏栅滚筒式巴旦木分级机。工作时滚筒旋转，巴旦木通过进料口进入滚筒内，沿着旋转筛筒的内壁旋转，在滚筒离心力的作用下，将厚度尺寸小的巴旦木从第一节滚筒筛栅栏间隙中分离出来，厚度尺寸较大的巴旦木在滚筒的带动下运动到下一级继续筛分，如此重复到第四级，直至厚度最大的巴旦木从出料口分离为止，分级合格率达84%，达到分离目的（图4）。

图4 栏栅滚筒式巴旦木分级机

图5 高效多功能巴旦木破壳机

2.3 破壳

高效多功能巴旦木破壳机采用对辊挤压撕搓原理，结合同步调节机构均匀调节破壳间隙，一次喂入实现三级破壳的高效新方法，改变了当前国内采用人工砸取、挑选的现状，解决了劳动成本高、巴旦木仁破碎率高、产品质量和卫生条件无法保证等问题。技术参数如下：

2.4 壳仁分离

6FKR-300型巴旦木壳仁分离机采用新的巴旦木壳仁分离工艺，在破壳工序之后比重壳仁分离之前，利用风选的方法，加入一套清选分离工艺，先去除未破壳的巴旦木，再进入破壳工序，使得破壳效率提高，同时提高壳仁分离的效率以及清选率。技术参数如下：

3 经济效益对比分析

项目组于2019～2020年在莎车县阿热勒乡实地调研，通过对比试验测算统计出巴旦木机械化作业与人工作业在生产效率和经济性上的差异（表1～表3）。通过测算，采用机械化作业生产效率和经济性大大提高，由于大面积示范推广机械化作业，提高了巴旦木的品质和价格，巴旦木收购价格稳步上升，使农民人均收入及农业生产总收入水平显著提高，促进了当地农业的整体增效和农民增收。

图6 巴旦木壳仁分离机

表1 巴旦木机械化脱青皮与人工脱青皮对比

表2 巴旦木机械化破壳与人工破壳对比

表3 巴旦木机械化壳仁分离与人工壳仁分离对比