大豆机械化生产思索

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菜用大豆(GlycinemaxL．Merr)指在R6(鼓粒盛期)至R7(初熟期)生育期间采青作为食用的大豆，是一种特用大豆。此时豆荚鼓粒饱满，荚色、籽粒呈翠绿色，籽粒还没有达到完全成熟时，但籽粒填充达到荚长的80％～90％m。我国菜用大豆的主产区集中在东南沿海一带，目前栽培面积lO万～l5万hm2，平均产量5t／hm左右[23，主要出口到日本、美国、澳大利亚和欧洲各国。与我国主要粮食作物机械化生产水平相比，菜用大豆生产的机械化水平还处于发展初期。其中，菜用大豆中的豆荚脱荚基本上靠人力完成，这已成为制约我国菜用大豆生产发展和产业成长的主要瓶颈。菜用大豆机械化生产主要包括耕整地、种植、田间管理(灌溉、施肥、施药)、收割、脱荚、剥壳及贮藏等环节。其中耕整地、种植、田间管理机械设备已相对成熟，直接应用于大田作物的通用机具。而菜用大豆收获后的脱荚与剥壳环节的机械设备很少，本文所述菜用大豆生产机械化主要包括收获后的脱荚和剥壳机械化。

1菜用大豆生产现状

我国菜用大豆的发展相对较日本和中国台湾晚，2O世纪8O年代才开始重视菜用大豆的研究[31。日本是世界上最大的菜用大豆进口国，日本菜用大豆的年消费量约14万t，而年产只有7．8万t左右，速冻毛豆依赖进口，2000年的进口量约7．5万t，占世界速冻毛豆贸易量的87．7％，主要来自我国大陆地区、我国台湾省及泰国等[41。20世纪90年代后期，随着健康食品热的兴起和对大豆保健功能的不断认识，美国人逐渐重视食用大豆制品，国际市场对菜用大豆的需求量日益增加。同时，由于日本、台湾劳动力价格的上涨，菜用大豆的生产效益下降，许多日商和台商逐步把菜用大豆生产、加工基地转向福建、浙江等我国沿海地区，中国对菜用大豆的研究才得以逐步发展，种植面积也逐年扩大。20世纪80年代以来，随着农业种植业结构的优化调整，菜用大豆已成为东南沿海一带的重要出El产品，中国也逐渐成为菜用大豆最大的生产国和出口国。当前，我国菜用大豆收割后的脱荚机械化水平还相当落后，虽然市场上已经有一些专门的毛豆剥壳设备，但功能还不够完善，技术不是很成熟，缺乏成型的毛豆脱壳机具[51。这种现状，远远不能适应当前菜用大豆生产发展的速度和规模，不利于农产品的专业化、标准化生产。近年来，随着农村劳动力结构性短缺矛盾的日趋突出和国家不断加大对农机化发展扶持力度，经济作物的生产机械化问题才逐渐被引起关注和重视。总之，随着农业机械化水平的发展和种植业生产结构的调整，菜用大豆的社会需求逐年增加，种植面积也逐年上升。所以，了解我国菜用大豆的发展现状、菜用大豆机械化水平，对发展我国高效农业、增加农民收入的意义十分巨大。

2菜用大豆机械化脱荚技术

菜用大豆生产季节性较强，在菜用大豆大量上市时货源充足导致价格很低，而在淡季时市场供应又严重不足甚至脱销，导致毛豆仁价格大幅提高。采用机械化生产技术可以加快菜用大豆的上市时间来提高价格，获得成倍增长的经济效益。我国关于菜用大豆脱荚机的研究较少，仅有农业部南京农业机械化研究所研制了5TD60型青大豆脱荚机(如图1所示)，该机脱荚率可达500～1000k，脱净率达98％，并使豆叶、豆枝和豆荚的分离率达96％以上。大豆脱荚机是一种将果实和茎秆脱离的机械，南京农机所研制的5TD60型青大豆脱荚机实现了菜用大豆脱荚生产的机械化闸。青大豆脱荚机l71主要包括机架、机架上部的输送链、下部的清选风机；输送链中部的旋转脱荚装置；输送链之上的夹持压板；脱荚装置由至少一对位于夹持输送机构内侧的上、下脱荚辊构成，脱荚辊的辊轴上具有间隔分布且径向延伸的柔性脱荚齿。工作时，将未脱荚的豆秆随输送链的运动逐渐进入上、下两脱荚辊之间，在交错的柔性脱荚齿由根至梢顺序渐进的击打作用下，豆荚纷纷从豆秆上脱落。在掉落过程中，清选风机将掉落的豆叶吹离机架，落到振动清选筛上的豆荚在振动中筛除瘪荚，从而完成大豆脱荚的机械化作业。图2为青大豆脱荚机脱荚后效果。

3菜用大豆机械化剥壳技术

菜用大豆深加工过程中最复杂和费时的工序就是剥壳。手工剥壳方式具有费时费力、效率低、不卫生以及品质不一等缺点，给生产者带来了种种不便嘲。目前，我国对于菜用大豆豆荚的剥壳还是以手工剥壳为主，机械化、半机械化为辅的生产方式。我国现有的菜用大豆剥壳机采用挤压式剥壳技术l9Il叫。何春薇等人研制的全自动青毛豆剥壳机主要由振动料斗、机体、输送机构、导料板、轧辊和豆与壳分离引导板组成，如图3所示。其工作原理是借助于轧辊对豆粒挤压，使豆粒从豆壳中脱出。当长条状毛豆荚经送料装置纵向输送到双轧辊时，豆荚扁平的一端首先被反向转动的轧辊夹持，轧辊转动，豆荚通过轧辊向前移动。