1、前言
板栗俗称栗子，具有较高的经济价值，是我国有名的传统干果类产品。由于板栗水份含量高，呼吸性强，发热值高，加上在开花结果和采收去苞过程中微生物污染的不可避免，使得板栗极易腐烂变质而不耐贮藏。这使得大量的板栗因霉烂、生虫、发芽而失去其应有的经济价值。因此，板栗的储藏及深加工技术与设备的研究迫在眉睫，富通新能源生产销售
秸秆粉碎机、
秸秆揉搓机等机械设备。
对板栗进行深加工所面临的技术难题就是脱壳及护色。即如何在保证栗仁原有形状、成份和色、香、味不变的条件下，去除板栗坚硬的外壳和软薄的内皮。现有的板栗脱壳方法主要有：手工、化学、热力、机械、能量法等。据资料显示，不论采用上述的哪一种方法，其结果都不理想。通常伴随有栗仁的损伤或褐变的发生，不能得到高质量的栗仁，阻碍了后续深加工的进行。为此，我们将真空机制引入加工过程，使板栗在真空环境下靠内外压力差的作用，将外壳和红衣爆开，在后续揉搓式脱壳机的配合下实现脱壳。
2、板栗脱壳方法及设备
2.1 常规板栗脱壳方法
目前，常规的板栗脱壳方法存在较大的弊端。手工脱壳的效率低，劳动强度大；化学法只能剥除较软及较薄的果皮，且影响了成品品质和风味；热力法采用蒸煮或锅炒，再用手工脱壳，效率低，卫生差，终端产品单一，适应性差；传统的机械法以磨削、破碎或撞击、切削等形式在板栗表面刻划出一到两条人工缺口，给予机械力的作用，达到脱壳的目的，此法要求果形大小一致，对于外形相差较大的板粟而言，需增加额外的板栗大小分选设备，投资较大。
目前比较成功的方法是能量法，即真空爆壳法。其原理是让板栗进入一个高压高温环境中经受一定程度的高温高压作用，使大量热量积聚于板栗壳内，随后板栗瞬间脱离高压高温环境。在此同时，积聚在板栗壳、内皮和栗仁之间的压力瞬时爆破，实现栗壳和内皮一次脱去。
2.2揉搓式板栗脱壳设备原理及结构
板栗的揉搓式脱壳是指经过真空爆壳的板栗在向前输送的同时，绕自身的轴线作旋转运动，在旋转过程中，外壳的不同部分依次与搓板接触，使外壳受到均匀的揉搓作用力而逐渐破裂、脱落，避免了栗仁被压碎，从而保持了栗仁的完整性。
基于揉搓原理的板栗脱壳设备结构如图1所示。经过真空爆壳的板栗通过输送带2以缓慢的速度送入脱壳机。同时另一电机拖动带轮旋转，由于偏心轴4的作用，动颚相对输送带2作周期性的复杂平面往复运动，这种平面运动使动颚时而靠近时而离开输送带，当动颚靠近输送带时，进入破碎腔的板栗受到颚板的挤压力而破碎，当动颚离开输送带时，被破碎的板栗在输送带输送作用下自动从右端卸下。至此，一个工作周期结束，接着进入下一个工作循环。如此周而复始的运动，使脱壳作业不断进行下去。
2.3喂料装置的设计
喂料装置使板栗可以均匀地输送到输送带上，同时可以进行速度的调节，以适应输送带的输送速度要求；还可以有效的避免板栗的堆积。满足上述工作条件的喂料装置的结构如图2所示。
板栗从漏斗3送入，落入圆筒型拨料器的槽内，随着拨料器4的旋转，板栗被均匀地摆放在输送带上。进料速度可由轴1的转速来控制。
2.4揉搓系统设计
揉搓系统结构如图3所示。
揉搓系统采用了曲柄摆杆机构原理。当曲柄AB绕固定点A旋转时，适当调整AB、BC、CD、DA的长度，可以实现BC杆上一点E的揉搓运动，如图5所示。
揉搓系统由颚床、颚板（搓板）和偏心轴组成。搓板是工作部分，用螺栓和楔铁固定在颚床上。动颚颚床悬挂在偏心轴上，要有足够的强度和刚度，以承受揉搓反力。
搓板直接和物料接触，用不锈钢制成，搓板用沉头螺钉装在颚床上。搓板与颚床之间加塑性衬垫（如尼龙板），使搓板各点受力均匀。由于搓板各部分磨损不均，右边磨损比左边剧烈，故搓板作成左右对称，右边磨坏后可以倒置装上再用。
2.5调节装置设计
由于板栗外形复杂多样，呈现球形、半球形、腰子形、扁圆形和三棱形等形状，外径的大小也相差悬殊，(大的直径可达40 mm，小的仅为10 mm，一般为25～35 mm)为使脱壳机对不同大小的板栗进行有效的脱壳，应使脱壳机具备出口高度调节的功能。
调节系统结构如图3所示，若所脱壳板栗直径过小，可通过调节调节螺栓3，使滑块5向左移动，在斜面作用下使滑块7沿垂直方向向下移动，从而将搓板9的右端压下，实现出口高度的调整。调节装置使得揉搓力的大小可调，对脱壳过程进行有效的控制，提高了脱壳效果。
3、脱壳试验及结果分析
使用本脱壳机进行脱壳试验，控制输送带的输送速度在0.5—1m/min范围内，偏心轴的转速在10~20r/min范围内，钳角在10°～l5°之间，经试验一次脱壳率在75%～80%;将未剥开的板栗进行再次的脱壳，脱壳后得到的二次总的脱壳率达90%。
对结果的分析表明大的钳角会降低脱壳率，过小的钳角使栗仁的损伤率偏高。偏心轴转速过低，板栗因来不及揉搓就被输送带送出，使得脱壳率降低，偏心轴的转速应与输送带的输送速度相匹配，保证脱壳的顺利进行。
4、结论
(1)脱壳机对板栗外壳状态的要求比较严格，这主要和爆壳所得的板栗有关，爆壳时板栗栗仁的失水收缩率较大时，所得的板栗的栗仁与外壳之间的间隙就越大，则板栗的外壳越容易破碎，脱壳的效果越好。
(2)爆壳后的板栗应立即进行脱壳作业，在空气中存放时间过长，外壳会吸收栗仁中的水份而使得脆性降低，这样将不利于脱壳的进行。
(3)应尽量保证搓板的有效工作长度，这样可使脱壳率及生产率得到明显的提高，为此搓板的外形应弯成与输送带的变形相一致的弧线形，同时注意板栗导入端的弧度应大于整体的弧度。
(4)应设置合理的偏心轴转速、钳角的大小以及输送带的输送速度。试验条件下获得最佳脱壳率时的工艺条件为偏心轴15r/min，输送带0.45 m/min，钳角12°。
(5)应该在相对湿度较小的通风环境下进行板栗脱壳工作。
