1、前言
板栗俗稱栗子，具有較高的經濟價值，是我國有名的傳統干果類產品。由于板栗水份含量高，呼吸性強，發熱值高，加上在開花結果和采收去苞過程中微生物污染的不可避免，使得板栗極易腐爛變質而不耐貯藏。這使得大量的板栗因霉爛、生蟲、發芽而失去其應有的經濟價值。因此，板栗的儲藏及深加工技術與設備的研究迫在眉睫，富通新能源生產銷售
秸稈粉碎機、
秸稈揉搓機等機械設備。
對板栗進行深加工所面臨的技術難題就是脫殼及護色。即如何在保證栗仁原有形狀、成份和色、香、味不變的條件下，去除板栗堅硬的外殼和軟薄的內皮。現有的板栗脫殼方法主要有：手工、化學、熱力、機械、能量法等。據資料顯示，不論采用上述的哪一種方法，其結果都不理想。通常伴隨有栗仁的損傷或褐變的發生，不能得到高質量的栗仁，阻礙了后續深加工的進行。為此，我們將真空機制引入加工過程，使板栗在真空環境下靠內外壓力差的作用，將外殼和紅衣爆開，在后續揉搓式脫殼機的配合下實現脫殼。
2、板栗脫殼方法及設備
2.1 常規板栗脫殼方法
目前，常規的板栗脫殼方法存在較大的弊端。手工脫殼的效率低，勞動強度大；化學法只能剝除較軟及較薄的果皮，且影響了成品品質和風味；熱力法采用蒸煮或鍋炒，再用手工脫殼，效率低，衛生差，終端產品單一，適應性差；傳統的機械法以磨削、破碎或撞擊、切削等形式在板栗表面刻劃出一到兩條人工缺口，給予機械力的作用，達到脫殼的目的，此法要求果形大小一致，對于外形相差較大的板粟而言，需增加額外的板栗大小分選設備，投資較大。
目前比較成功的方法是能量法，即真空爆殼法。其原理是讓板栗進入一個高壓高溫環境中經受一定程度的高溫高壓作用，使大量熱量積聚于板栗殼內，隨后板栗瞬間脫離高壓高溫環境。在此同時，積聚在板栗殼、內皮和栗仁之間的壓力瞬時爆破，實現栗殼和內皮一次脫去。
2.2揉搓式板栗脫殼設備原理及結構
板栗的揉搓式脫殼是指經過真空爆殼的板栗在向前輸送的同時，繞自身的軸線作旋轉運動，在旋轉過程中，外殼的不同部分依次與搓板接觸，使外殼受到均勻的揉搓作用力而逐漸破裂、脫落，避免了栗仁被壓碎，從而保持了栗仁的完整性。
基于揉搓原理的板栗脫殼設備結構如圖1所示。經過真空爆殼的板栗通過輸送帶2以緩慢的速度送入脫殼機。同時另一電機拖動帶輪旋轉，由于偏心軸4的作用，動顎相對輸送帶2作周期性的復雜平面往復運動，這種平面運動使動顎時而靠近時而離開輸送帶，當動顎靠近輸送帶時，進入破碎腔的板栗受到顎板的擠壓力而破碎，當動顎離開輸送帶時，被破碎的板栗在輸送帶輸送作用下自動從右端卸下。至此，一個工作周期結束，接著進入下一個工作循環。如此周而復始的運動，使脫殼作業不斷進行下去。
2.3喂料裝置的設計
喂料裝置使板栗可以均勻地輸送到輸送帶上，同時可以進行速度的調節，以適應輸送帶的輸送速度要求；還可以有效的避免板栗的堆積。滿足上述工作條件的喂料裝置的結構如圖2所示。
板栗從漏斗3送入，落入圓筒型撥料器的槽內，隨著撥料器4的旋轉，板栗被均勻地擺放在輸送帶上。進料速度可由軸1的轉速來控制。
2.4揉搓系統設計
揉搓系統結構如圖3所示。
揉搓系統采用了曲柄擺桿機構原理。當曲柄AB繞固定點A旋轉時，適當調整AB、BC、CD、DA的長度，可以實現BC桿上一點E的揉搓運動，如圖5所示。
揉搓系統由顎床、顎板（搓板）和偏心軸組成。搓板是工作部分，用螺栓和楔鐵固定在顎床上。動顎顎床懸掛在偏心軸上，要有足夠的強度和剛度，以承受揉搓反力。
搓板直接和物料接觸，用不銹鋼制成，搓板用沉頭螺釘裝在顎床上。搓板與顎床之間加塑性襯墊（如尼龍板），使搓板各點受力均勻。由于搓板各部分磨損不均，右邊磨損比左邊劇烈，故搓板作成左右對稱，右邊磨壞后可以倒置裝上再用。
2.5調節裝置設計
由于板栗外形復雜多樣，呈現球形、半球形、腰子形、扁圓形和三棱形等形狀，外徑的大小也相差懸殊，(大的直徑可達40 mm，小的僅為10 mm，一般為25～35 mm)為使脫殼機對不同大小的板栗進行有效的脫殼，應使脫殼機具備出口高度調節的功能。
調節系統結構如圖3所示，若所脫殼板栗直徑過小，可通過調節調節螺栓3，使滑塊5向左移動，在斜面作用下使滑塊7沿垂直方向向下移動，從而將搓板9的右端壓下，實現出口高度的調整。調節裝置使得揉搓力的大小可調，對脫殼過程進行有效的控制，提高了脫殼效果。
3、脫殼試驗及結果分析
使用本脫殼機進行脫殼試驗，控制輸送帶的輸送速度在0.5—1m/min范圍內，偏心軸的轉速在10~20r/min范圍內，鉗角在10°～l5°之間，經試驗一次脫殼率在75%～80%;將未剝開的板栗進行再次的脫殼，脫殼后得到的二次總的脫殼率達90%。
對結果的分析表明大的鉗角會降低脫殼率，過小的鉗角使栗仁的損傷率偏高。偏心軸轉速過低，板栗因來不及揉搓就被輸送帶送出，使得脫殼率降低，偏心軸的轉速應與輸送帶的輸送速度相匹配，保證脫殼的順利進行。
4、結論
(1)脫殼機對板栗外殼狀態的要求比較嚴格，這主要和爆殼所得的板栗有關，爆殼時板栗栗仁的失水收縮率較大時，所得的板栗的栗仁與外殼之間的間隙就越大，則板栗的外殼越容易破碎，脫殼的效果越好。
(2)爆殼后的板栗應立即進行脫殼作業，在空氣中存放時間過長，外殼會吸收栗仁中的水份而使得脆性降低，這樣將不利于脫殼的進行。
(3)應盡量保證搓板的有效工作長度，這樣可使脫殼率及生產率得到明顯的提高，為此搓板的外形應彎成與輸送帶的變形相一致的弧線形，同時注意板栗導入端的弧度應大于整體的弧度。
(4)應設置合理的偏心軸轉速、鉗角的大小以及輸送帶的輸送速度。試驗條件下獲得最佳脫殼率時的工藝條件為偏心軸15r/min，輸送帶0.45 m/min，鉗角12°。
(5)應該在相對濕度較小的通風環境下進行板栗脫殼工作。
