澳洲堅果破殼技術研究進展與發展對策

余佳威，朱代根

（西南林業大學，云南 昆明 650224）

澳洲堅果（Macadamiaintegrifolia）為山龍眼科澳洲堅果屬植物，原產于澳大利亞昆士蘭東南部和新南威爾士東北部沿岸的亞熱帶雨林地區[1]。澳洲堅果具有很高的營養價值，果仁香味獨特、質地細膩，味美可口，經濟價值高，在國際市場上備受青睞，被譽為“堅果之王”。

澳洲堅果破殼技術一直是制約澳洲堅果產業化發展的技術瓶頸之一。云南地區作為澳洲堅果的主要生產基地，2015年我國澳洲堅果（殼果）總產量中,云南為7960t，占全國總產量的77.88%，且產量呈逐年上漲趨勢，市場潛力巨大[2]。然而，同國外澳洲堅果產業相比，我國的澳洲堅果產業起步較晚，且相應的堅果采摘去皮技術、加工處理技術以及加工設備與國外存在著一定的差距，對澳洲堅果破殼取仁是產品深加工中的關鍵技術，有利于提高果農的經濟收入和產品品質以及促進澳洲堅果經濟市場的發展，因此，研發出高破殼率、整仁率低的澳洲堅果破殼機具有重要意義。

1 澳洲堅果破殼作業的發展

隨著澳洲堅果果仁的營養價值逐漸被人們熟知，市場對澳洲堅果的需求日益增大，越來越多的果農意識到生產由澳洲堅果果仁制成的產品能帶來較大的經濟效益，但由于破殼取仁一直是產品加工中的難題且傳統的手工破殼效率低、碎仁率高，只能利用機械破殼裝備代替傳統手工破殼。然而，當前我國使用的澳洲堅果破殼裝備尚存在不足，與國外堅果破殼裝備相比還存在著差距，主要表現在破殼效率不高、果仁完整率較低、果仁表皮損傷率較高等，這將直接影響到澳洲堅果果仁的加工以及產品的質量。目前,國內外學者對澳洲堅果破殼取仁裝備進行了一些研究，而破殼效率與果仁完整率較低是澳洲堅果破殼待解決的關鍵問題，若這些問題得到解決，不僅可以推動我國澳洲堅果產業的發展，而且也可為其它堅果破殼取仁裝備設計提供一定的理論參考，具有重要的意義。

2 澳洲堅果破殼的國內外研究現狀

2.1 澳洲堅果破殼特性的相關研究

為在澳洲堅果破殼技術上有新的突破，國內外學者對澳洲堅果破殼特性展開了大量研究工作，主要集中在澳洲堅果的干燥特性、破殼工藝參數等方面。刁卓超等研究了澳洲堅果干燥特性，得到了澳洲堅果經熱風干燥后，果殼和果仁之間會出現間隙，種臍向最為突出，厚度向間隙增大幅度最小[3]。黃克昌等研究了澳洲堅果果仁的洞道干燥特性，得到了熱風溫度越高，干燥越快，干燥速率也越高且果仁的酸值和過氧化值無明顯變化，澳洲堅果果仁的產品質量穩定良好[4]。楊薇等研究了澳洲堅果熱風干燥過程中果殼收縮特性，并得出澳洲堅果果殼的收縮在寬度向、種臍向、水平向存在差異，線性變為寬度向最小，其次為種臍向，水平向最大，且隨含水率的減少而呈非線性增長趨勢[5]。

澳洲堅果破殼工藝參數為澳洲堅果破殼裝備的結構設計提供了依據。涂燦等對澳洲堅果破殼整仁的影響因素進行研究，通過正交試驗優化出適宜澳洲堅果破殼的最佳工藝參數為加載速率45mm/min、沿水平向加載、果殼含水率6%～9%，整仁率最高可達93%，這為澳洲堅果破殼機的研制提供了理論基礎[6]。王詩琪等對澳洲堅果進行正交試驗和有限元分析獲得澳洲堅果最佳破殼加載方向為沿種臍線方向和破殼加載速率在25mm/min～45mm/min之間[7]。

2.2 澳洲堅果破殼裝備的研究現狀

2008年廣西亞熱帶作物研究所研制了板式澳洲堅果脫殼機以及鏈式澳洲堅果脫殼機。板式澳洲堅果脫殼機的工作原理為帶莢的澳洲堅果進入進料斗后螺旋軸，輸送到螺旋軸和漸變距脫殼板構成的脫殼機構進行脫殼，脫殼后的果實由出口端排出，然后落入出料斗內的種子收集槽內，而果莢碎片則落入脫殼腔體下方，再落入出料斗的果莢收集槽中，實現果莢和種子的有效分離[8]。

鏈式澳洲堅果脫殼機的工作原理是事先根據澳洲堅果的大小調節好壓緊手柄及開口銷的位置，再用固定桿將壓緊手柄固定，澳洲堅果在螺旋軸和脫殼機構的共同作用下，果實在運送過程中受到擠搓，果莢裂開，種子脫出，完成脫殼過程[9]。

2016年中國熱帶農業科學院農業機械研究所研制一種雙通道澳洲堅果破殼裝置，工作時將破殼機構和驅動機構安裝在工作機架上，并啟動驅動機構，帶動刀盤轉動，轉速設置為306r/min，通過下料斗將澳洲堅果由導料箱蓋上的進料口送入破殼機構的兩個破碎室時，澳洲堅果隨著刀盤轉動，在旋轉過程中，安裝在刀盤上的第一破殼刀與安裝在破殼箱室兩側的第二破殼刀交錯時，形成剪切力，將夾在兩刀之間的澳洲堅果外殼剪碎后甩出破碎室，最后由導料箱蓋上的出料口送出，完成整個破殼過程,通過試驗表明，每小時破殼量約為150kg（最大產能可達200kg/h），破殼率95%，整仁率90%[10]。

2017年云南智奇工程技術有限公司研制了臥式澳洲堅果破殼機，工作時沖頭安裝于作上下往復運動的燕尾型滑塊沖頭固定板上，燕尾型滑塊上下往復運動通過安裝于燕尾型滑塊上的燕尾滑道齒條與直齒輪構成齒輪齒條傳動形式實現，直齒輪通過驅動軸與往復式動力轉盤連接，直齒輪與燕尾型滑塊的燕尾滑道齒條正交，往復式動力轉盤經驅動軸帶動直齒輪往復旋轉，帶動燕尾型滑塊的上下往復運動，實現往復沖頭上下沖壓沖擊破殼運動，通過試驗顯示破殼率和整仁率可達到95%以上[11]。

板式澳洲堅果脫殼機、鏈式澳洲堅果脫殼機以及手動剪切式澳洲堅果剝殼機這三種澳洲堅果破殼設備，與傳統的手工脫殼相比，破殼效率固然很高，但由于破殼前沒有進行堅果分級工作，果仁碎仁率高，產品質量大大降低。對于臥式澳洲堅果破殼機，雖通過試驗破殼率和整仁率均能達到95%以上，但由于需要人工喂料，破殼效率會大打折扣。

3 澳洲堅果破殼技術發展對策

3.1 政府加強重視

政府部門在實行鼓勵種植澳洲堅果政策的前提下還應集中資金加大對澳洲堅果加工方面的研究。重點圍繞澳洲堅果育種、采摘去皮、破殼工藝與設備的研制或引進相應的配套設備，與此同時，還應加強澳洲堅果育種和形成產業鏈式發展，獲得我國自有的優良澳洲堅果品種以及形成規模化產品加工，獲得更大的經濟效益。

3.2 提升技術及培養專業人才

建立高水平國際合作交流平臺，促進同國外堅果研究學者之間的交流，與此同時，加強對堅果領域專業技術人才培養，并引導各行業、各領域之間進行交流合作，促進堅果經濟的發展。此外，在產業領域，發揮對外貿易合作，國際科技交流等方面重要作用。

3.3 完善推廣體系

重點圍繞技術推廣和營銷推廣體系的完善，技術推廣體系的完善，可使科技成果推廣應用渠道更流暢，果農學習新技術，獲取更大的經濟效益；營銷推廣體系的完善，可開拓澳洲堅果銷售市場，讓更多的消費者了解澳洲堅果，有利于澳洲堅果市場推廣和產業的長遠發展。