一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置

本发明属于农产品加工设备，具体涉及一种果蔬去皮装置，尤其涉及一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置。

背景技术：

1、番茄是世界范围内种植面积广、产量大的果蔬作物之一，其加工产品包括番茄酱、番茄脯、番茄罐头等。由于番茄果皮质地坚韧、口感差，番茄深加工的第一道工序通常为去皮处理。传统的番茄去皮方法主要包括热水烫漂去皮、碱液去皮和蒸汽去皮。热水烫漂去皮需要消耗大量热水，能耗高且产生废水；碱液去皮利用氢氧化钠等强碱腐蚀果皮，存在过度去皮导致果肉损失大、工业废液处理成本高以及产品残留碱味等问题；蒸汽去皮虽然去皮效果较好，但设备投资大、能耗高，且易造成果肉过度软化。因此，工业上亟需一种高效节能、绿色环保且低损伤的番茄去皮新技术。

2、催化红外干法去皮技术近年来受到广泛关注。催化红外以天然气为热源，通过钯、铂等催化剂将天然气转化为红外辐射能，具有热能转化率高、绿色环保的特点，且由于辐射距离短，仅加热果蔬表面浅层，能够有效保护果肉品质。公开号为cn202011236866的中国发明专利申请公开了一种西红柿的燃气-滚轮传送式催化红外加热去皮方法，该方法采用前段燃气火焰预加热配合后段催化红外加热，通过滚轮传送使西红柿在传送滚筒链上360°翻滚受热。然而，该方法仅通过加热使表皮破裂，仍需人工剥皮，缺乏自动去皮机构，无法实现全自动连续生产；其次无负压辅助去皮手段，仅依靠加热使表皮破裂，表皮与果肉间的黏附力未被有效削弱，去皮不彻底。公开号为cn202410654823的中国发明专利申请公开了一种番茄催化红外联合梯度负压去皮设备，该设备采用催化红外发射器配合梯度真空舱（高负压爆皮舱与低负压搓皮舱）及圆柱双通密封装置。但该设备仍存在一定结构与工艺短板，设备需分别设置高负压爆皮舱与低负压搓皮舱两个真空度独立的舱室，整体结构繁琐、设备体积庞大；同时设备依靠圆柱双通密封装置，通过壳体不同孔径的开孔实现大小番茄分流，对番茄分级精度要求严苛，小番茄易从壳体大孔处泄漏，进而造成负压损失并影响加工稳定性。

3、因此，亟需开发一种结构简化、全自动连续生产、去皮效率高且果肉损伤低的番茄去皮装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有番茄去皮设备要么缺乏自动去皮机构需人工剥皮，要么需要多个独立真空舱室导致结构复杂，且去皮过程中果肉损伤大、去皮不彻底。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，包括机架以及沿番茄输送方向依次串联设置于所述机架上的催化式红外加热装置、行星进料阀、负压搓皮装置和定向负压去皮装置，所述催化式红外加热装置的出料端与所述行星进料阀的进料口相连通，所述行星进料阀的出料口与所述负压搓皮装置的进料口相连通，所述负压搓皮装置的出料口经输送管道与所述定向负压去皮装置的进料口相连通。

3、所述行星进料阀位于所述耐温钢质输送带末端，包括行星阀壳体和设于所述行星阀壳体内的瓣式挡板，所述瓣式挡板沿周向分隔形成多个容纳腔，所述行星阀壳体上方设有行星阀进料口、下方设有出料口。加热后的番茄从输送带末端掉入进料口，进入瓣式挡板分隔形成的容纳腔内，随瓣式挡板旋转被输送至下方出料口排出。瓣式挡板与壳体内壁间隙配合，在旋转过程中始终保持至少一个容纳腔与进料口或出料口隔离，从而减缓下游负压空间的漏气。

4、所述负压搓皮装置包括密封挡板和多根硅胶辊，所述硅胶辊表面设有螺旋排列的短毛刷，所述密封挡板围成密封空间，所述密封空间内维持负压状态。从行星进料阀排出的番茄落入密封空间内的硅胶辊上，硅胶辊转动时表面的短毛刷对番茄果皮与浅层果肉进行柔性揉搓，削弱果皮与果肉间的黏附力；同时，短毛刷的螺旋排列使番茄在被揉搓的同时沿硅胶辊轴向输送。密封空间内的负压使番茄果皮内外存在压差，有助于果皮与果肉分离。

5、所述定向负压去皮装置包括输送滚筒、多根去皮辊和番茄皮收集槽，所述输送滚筒表面螺旋固定有硅胶管，所述多根去皮辊沿圆弧排列于所述输送滚筒一侧，所述去皮辊表面设有棱形滚花，相邻所述去皮辊之间留有间隙，所述番茄皮收集槽设于所述去皮辊下方并与负压源连通形成定向负压。从负压搓皮装置输送来的番茄进入输送滚筒与去皮辊之间，输送滚筒转动时表面螺旋固定的硅胶管对番茄施加斜向下的压力，迫使番茄沿轴向前进，同时向下的压力使番茄压向去皮辊并发生小幅度形变。去皮辊表面的棱形滚花增加对番茄皮的摩擦力，使经过搓皮后处于松软状态的番茄皮被卷入相邻去皮辊之间的间隙。番茄皮收集槽内维持负压，去皮辊上方为常压，上下压差形成定向负压，将间隙中的番茄皮向下吸入收集槽，而番茄果肉由于质地紧密、体积较大无法通过间隙，继续沿轴向前进并从出料端排出。

6、本发明的有益效果

7、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

8、1.本发明采用行星进料阀实现连续密封进料，通过瓣式挡板旋转分隔容纳腔，结构简单且对番茄大小无分级要求，能够有效减缓下游负压空间的漏。

9、2.本发明的负压搓皮装置在单一密封负压空间内，通过表面带螺旋排列短毛刷的硅胶辊同时完成柔性搓皮和轴向输送，简化了设备结构。硅胶短毛刷质地柔软，揉搓过程中不破坏果肉，降低了果肉损伤率。以实施例3为例，在催化式红外加热时间为3 min、负压搓皮时间为30 s、定向负压去皮时间为30 s的条件下，去皮率可达91.49%±2.43%，去皮处理时间短、去皮效果好。

10、3.本发明的定向负压去皮装置通过输送滚筒表面螺旋硅胶管对番茄施加斜向下的压力，配合表面带棱形滚花的多根去皮辊摩擦及间隙下方的定向负压吸附，实现了番茄皮的定向高效分离。番茄皮经间隙被吸入收集槽，完整果肉继续前进排出，去皮彻底且果肉损伤低。

11、4.本发明四阶段串联布置，番茄从进料到去皮完成全程自动连续输送，无需人工剥皮，实现了全自动连续生产，生产效率高。

12、5.本发明去皮全过程不需要用水，无废水产生，绿色环保，且避免了水溶性营养物质的流失，产品营养品质高。

1.一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，包括机架以及沿番茄输送方向依次串联设置于所述机架上的催化式红外加热装置（1）、行星进料阀（3）、负压搓皮装置（4）和定向负压去皮装置（6）；所述催化式红外加热装置（1）包括水平设置的耐温钢质输送带（23）和设于所述耐温钢质输送带（23）正上方的催化辐射器（11）；所述行星进料阀（3）位于所述耐温钢质输送带（23）末端，包括行星阀壳体（322）和设于所述行星阀壳体（322）内的瓣式挡板（325），所述瓣式挡板（325）沿周向分隔形成多个容纳腔，所述行星阀壳体（322）上方设有行星阀进料口（321）、下方设有出料口；所述负压搓皮装置（4）包括密封挡板（41）和多根硅胶辊（42），所述硅胶辊（42）表面设有螺旋排列的短毛刷（421），所述密封挡板（41）围成密封空间，所述密封空间内维持负压状态；所述定向负压去皮装置（6）包括输送滚筒（65）、多根去皮辊（63）和番茄皮收集槽（62），所述输送滚筒（65）表面螺旋固定有硅胶管（652），所述多根去皮辊（63）沿圆弧排列于所述输送滚筒（65）一侧，所述去皮辊（63）表面设有棱形滚花，相邻所述去皮辊（63）之间留有间隙，所述番茄皮收集槽（62）设于所述去皮辊（63）下方并与负压源连通形成定向负压。

2.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，所述行星进料阀（3）还包括进料漏斗（31）、同步轮（33）、皮带（34）和驱动电机（35）；所述进料漏斗（31）设于所述行星阀进料口（321）上方，所述驱动电机（35）通过所述皮带（34）和同步轮（33）驱动所述瓣式挡板（325）转动；所述瓣式挡板（325）沿周向分隔形成多个容纳腔，所述瓣式挡板（325）与所述行星阀壳体（322）内壁间隙配合。

3.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，所述负压搓皮装置（4）包括四根平行排列的所述硅胶辊（42），相邻所述硅胶辊（42）的转动方向配合使番茄在所述硅胶辊（42）间被揉搓的同时沿所述短毛刷（421）的螺旋方向输送；所述硅胶辊（42）包括钢制轴（423）、套设于所述钢制轴（423）外的硅胶层（422）以及设于所述硅胶层（422）表面的螺旋排列的短毛刷（421）。

4.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，所述定向负压去皮装置（6）还包括进料挡板（64）和出料挡板（61）；所述进料挡板（64）设于所述输送滚筒（65）和去皮辊（63）的进料端，所述进料挡板（64）上设有供番茄进入的缺口；所述出料挡板（61）设于所述输送滚筒（65）和去皮辊（63）的出料端，所述出料挡板（61）上设有供去皮后番茄排出的缺口。

5.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，其特征在于，所述输送滚筒（65）包括钢制空心滚筒（651）和螺旋固定于所述钢制空心滚筒（651）表面的硅胶管（652）；所述去皮辊（63）包括硅胶花辊（631）和轴承座（632），所述硅胶花辊（631）表面设有棱形滚花，所述多根硅胶花辊（631）之间紧密排列，负压作用施加在胶花辊（631）下方。

6.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，所述番茄皮收集槽（62）包括侧面高挡板（621）、底面挡板（622）和侧面低挡板（623）；所述侧面高挡板（621）、底面挡板（622）和侧面低挡板（623）围成上方开口的槽体，所述槽体与负压源连通，所述去皮辊（63）设于所述槽体上方开口处。

7.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，所述负压搓皮装置（4）与所述定向负压去皮装置（6）之间通过番茄输送管道（5）连接；所述负压搓皮装置（4）位于所述行星进料阀（3）的下方，所述定向负压去皮装置（6）位于所述负压搓皮装置（4）的下方。

8.根据权利要求1所述一种催化红外联合定向负压的低损伤番茄去皮装置，其特征在于，还包括控制柜（7），所述控制柜（7）分别与所述催化式红外加热装置（1）、行星进料阀（3）、负压搓皮装置（4）、定向负压去皮装置（6）和负压源控制连接。