中国是香菇产量最大的国家,也是香菇消费和加工最多的国家,然而国内的香菇加工仍处于初级阶段。由于香菇柄纤维含量高,在香菇加工和消费中,大量的香菇柄被废弃,发酵腐化,造成环境污染。根据有关研究,表明香菇柄和香菇伞营养价值基本一致,且香菇柄富含大量膳食纤维,具有很高的营养价值。直接食用香菇柄,粗韧难嚼,口感不佳,但将香菇柄加工成松,能使香菇柄纤维细化,释放浓郁的芳香,且香菇柄松的营养更利于人体吸收,更深受消费者喜爱。可是,现在国内香菇柄成松还处于手工或者小作坊式加工阶段,生产效率低,加工质量不一,不能满足广大消费者需求,因此急需研制能实现香菇柄成松连续性、产业化加工的专业设备。本文研究了香菇柄成松机理,设计并试制了一台打击式香菇柄成松机,并对影响该机成松效果的多个因素进行了试验研究。主要包括:1.香菇柄成松机理研究。研究发现香菇柄成松宜用打击式成松原理,同时,对香菇柄成松过程中香菇柄和刀具碰撞系统的能量变化进行分析,表明香菇柄与打击部件动能的改变量?E越大,香菇柄受到的冲击越大,越容易成松。因此成松机设计过程中要尽可能增大打击部件与香菇柄之间的相对速度。2.设计并试制香菇柄成松机。根据香菇柄成松机理的研究结论,在比较多种方案的基础上,设计并试制了一台打击式香菇柄成松机。该机主要由机架、进料装置、成松筒、主传动装置、打击成松装置、出料装置等组成,其结构布置采用卧轴式,以旋转主轴上的多组刀片作为打击部件,而出料则采取气吸方式。试制和试验表明,该机器结构紧凑,进料、出料顺畅,参数调节方便,零部件安装、更换便利。3.香菇柄成松机成松质量影响因素研究。本文首先定义了含松率、蓬松度、感官评分等香菇柄松的质量评价指标。在此基础上,开展了成松机主轴转速、刀具类型、出料口面积、刀具末端与成松筒壁之间的间距、干/鲜香菇柄类型、香菇柄含水率等结构与工艺参数对成松机成松性能影响的试验研究。试验结果表明:(1)对于含松率,含水率、主轴转速和干/鲜香菇柄类型影响极显著(P<0.01),其它因素均影响显著(P<0.05);对于蓬松度,含水率、干/鲜香菇柄类型和刀具末端与成松筒壁之间的间距影响极显著(P<0.01),刀具类型和主轴转速影响显著(P<0.05),出料口面积和主轴转速影响不显著(P>0.05);对于感官评分,含水率、刀具类型、主轴转速和刀具末端与成松筒壁之间的间距影响极显著(P<0.01),干/鲜香菇柄类型和出料口面积影响不显著(P>0.05)。(2)对含松率、蓬松度和感官评分指标进行了综合处理,采用综合评定法确定了各试验因素的相对较优水平:干香菇柄、含水率52.6%、主轴转速为2200 r/min、出料口面积(长×宽)160×80 mm2、直刀、刀具末端与成松筒壁之间的间距7 mm。(3)根据单因素和双因素的试验分析结果,设计了香菇柄成松正交试验,选择香菇柄类型、含水率和主轴转速作为正交试验的因素,并探究了各因素之间的一级交互作用。对正交试验结果进行方差分析,研究表明对于含松率,香菇柄类型因素影响极显著,香菇柄类型与含水率的交互作用影响显著,其它因素影响不显著(P>0.05);对于蓬松度,香菇柄类型因素影响极显著,含水率因素影响显著,其它因素影响不显著(P>0.05);对于感官评分,香菇柄类型、含水率、主轴转速、含水率与主轴转速的一级交互作用以及香菇柄类型与含水率的一级交互作用因素均影响极显著,香菇柄类型与主轴转速的一级交互作用也影响显著。最终利用综合平衡法,确定了香菇柄成松机的最优成松方案为:选择干香菇柄、含水率为50%左右,出料口面积设置为(长×宽)160×80 mm2,采用直刀,主轴转速选择2200 r/min,刀具末端与成松筒壁之间的间距为7mm。该条件下的试验样品的含松率平均值为97.1%,蓬松度平均值为0.079 g/cm3,感官评分平均值为16.8分。