出口香菇切瓣裝置的研發

馬勝賓 路紅波 王俊翔 鄭玉艷*

（1.遼寧農業職業技術學院農業裝備工程學院，遼寧 營口 115009；2.中國鐵路沈陽局集團有限公司，遼寧 沈陽）

香菇又名香菌、香蕈、香信、冬菇、花菇等，是世界第二大食用菌種類，也是我國食用菌類特產之一，在民間素有山珍之稱。香菇肉質肥厚細嫩，味道鮮美，香氣獨特，具有高蛋白、低脂肪、多糖、多種氨基酸和多種維生素的營養特點，營養價值、藥用價值和保健價值均較高［1］。目前，我國香菇工廠化生產技術已較為成熟，發展香菇產業已成為各地促進農民增收、實現鄉村振興的重要途徑之一。

我國的香菇生產量和出口量為世界第一。2020年全國新鮮或冷藏香菇的出口總量為17 126.03 t，出口創匯額高達4 148.26萬美元，均價2.4美元/kg［2］，產品主要銷往日本、韓國等東南亞各國和我國香港地區。出口香菇產品要求從菌蓋中心將其切成4瓣、6瓣或8瓣（見圖1），切成丁或切成片（見圖2）均不符合出口要求。

圖1 符合出口標準的香菇瓣

圖2 不符合出口標準的香菇瓣

國內科技人員很早就進行了香菇切丁機的研究，目前以CHD100為代表的小型切丁機廣泛應用于中小型食品加工企業，但對香菇切瓣機的研發較少。隨著香菇出口標準越來越高，香菇切瓣執行的標準不僅需滿足國家標準，還要滿足國際標準，加上手工切瓣的局限性，導致部分中小型企業產能不足、香菇出口量受到限制。鑒于此，我們開展了香菇切瓣機的研發工作，以期提高香菇加工效率，降低生產成本，保證香菇加工質量，促進香菇產業高質量發展。

1 一代香菇切瓣機

走訪調研發現，目前大多香菇加工企業采用人工手持壁紙刀切瓣，不僅工作效率低、成本高，而且易劃傷手，影響香菇產能的提升。據香菇加工出口企業技術人員反應，如果第1 d有工人受傷，會較大地影響其他工人的情緒，第2 d香菇切瓣量會減少50%左右，3 d后才能恢復正常產能。

根據企業要求，我們設計的初步方案是通過機構來實現一種仿形運動，即將香菇菌蓋推向刀具實現切割，由此誕生了一代香菇切瓣裝置（見圖3）。一代香菇切瓣裝置樣機采用調頻電機，工人可根據實際需要調節電機轉速，一代香菇切瓣機實現了香菇切瓣，且運轉順暢。經現場測試，一代香菇切瓣機的工作效率比人工切瓣提高了1.7～2.0倍，且安全、操作簡單。

圖3 一代香菇切瓣機

2 二代香菇切瓣機

2.1 工作原理

香菇加工出口企業使用一代香菇切瓣機一段時間后，對其提出了更高的要求。由于香菇加工行業，特別是中小企業的香菇加工是一個周期性行業，每潮菇加工之間有一段空閑時間，香菇切瓣機會擱置一段時間，而一代香菇切瓣機體積較大，不便收置，加工企業提出機械小型化的需求，同時要求機械運轉流暢，提高持久性和耐用性。根據企業要求，我們對一代香菇切瓣機進行了優化（見圖4），取消了上方沉重的滑軌軌道，研發了二代香菇切瓣機。

圖4 二代香菇切瓣機的優化

優化后的二代香菇切瓣機將橫向滑軌1與框架8連接、上下滑板2與軌道11相連、定位軌道3固定在上下滑板2上、銷軸4固定在定位軌道3上、壓板12固定在上下滑板2上，13為成型刀具。工作原理：啟動電機6，電機通過傳送帶7帶動齒輪5轉動，齒輪5帶動銷軸4轉動，銷軸4帶動上下滑板2運動，上下滑板2可以在軌道11內上下運動，也可以水平運動，由于定位軌道3的限制，初始時滑板2水平運動，當運動到定位軌道3的位置時，齒輪會運動到銷軸4的上方，從而完成上下滑板在軌道11的上下運動；將壓板12固定在上下滑板2上，以完成一個方形的運動軌跡，操作者將香菇從刀具13前端的支撐桿穿過后，壓板12會推動香菇完成分瓣切割。

2.2 效益分析

與傳統人工切瓣相比，二代香菇切瓣機具有性能穩定、運行安全可靠、效率高（提高2倍以上）、操作簡單（即學即用）等特點，可大幅降低生產成本，提高企業競爭力。據測算，工人使用壁紙刀進行香菇切瓣，每人每天加工量200～300 kg，人工費按0.5～0.6元/kg計，每天人工支出100～180元。同時，100人左右的中小型企業，1 d的香菇加工量20～30 t，僅可滿足1～2個貨柜，由于產能有限，許多中小型企業不敢大量接單，限制了企業經濟效益的提高。使用二代香菇切瓣機后，相同加工量每月可節省人工費用數十萬元，同時還能提高產能，降本增效顯著。