籽瓜,即“籽用西瓜”的简称,又名“打瓜”。我国是世界上籽瓜种植面积和瓜籽产量最大的国家。传统的籽瓜加工仅限于破碎取籽,将籽瓜皮、瓤、汁废弃在田间地头,可利用资源浪费的同时又造成了严重的环境污染。近年来,随着环保要求的提高和食品加工技术的快速发展,籽瓜产业的发展方向逐渐从传统的仅破碎取籽转向皮、瓤、籽全面综合利用,但籽瓜皮、瓤、籽的高效分离,一直是籽瓜产业发展面临的一个难题。为了满足籽瓜加工生产线对籽瓜破碎、取籽、分离的加工要求,本文对籽瓜及破碎取籽分离机进行了相关试验研究,具体研究内容和主要结论如下:(1)以甘肃省靖远县产优质籽瓜为研究对象,对籽瓜整瓜及其各组分生物学和破碎力学特性进行试验研究与分析,并测定了其相关参数;(2)设计了适用于籽瓜全利用加工生产线的新型籽瓜破碎取籽分离样机,该样机可实现籽瓜的高效破碎与皮、瓤、籽的高效分离;(3)对籽瓜的破碎和皮瓤分离过程进行了理论研究,建立了籽瓜破碎理论模型,通过试验对相关参数进行了测量与计算,并对皮瓤分离机理进行研究,分析了皮瓤分离过程中的运动和受力状态;(4)以喂入量、破碎辊转速、皮瓤分离辊转速和籽瓤分离辊转速为试验因素,以瓜籽含杂率、瓜籽划伤率、瓜籽损失率和皮中含瓤率为试验指标,进行单因素试验。试验结果表明,籽瓜破碎取籽分离样机适宜的工作参数范围为:喂入量25~30 kg/min、破碎辊转速120~135 r/min,皮瓤分离辊转速90~105 r/min,籽瓤分离辊转速105~120 r/min。(5)在单因素试验的基础上,依照Box-Behnken试验设计原理,通过响应曲面试验对样机的工作参数进行优化与分析。优化后的工作参数为:喂入量为28 kg/min,破碎辊转速为128 r/min,皮瓤分离辊转速为96 r/min,籽瓤分离辊转为110 r/min。验证试验表明:新型籽瓜破碎取籽分离样机的产能可达1.68t/h,瓜籽破碎率<0.01%,瓜籽含杂率<4%,瓜籽划伤率<8%,瓜籽损失率<2%,皮中含瓤率<6%。该样机可实现籽瓜的高效破碎及其皮、瓤、籽高效卫生地分离,可以较好地满足籽瓜加工生产线的要求。本文对于籽瓜力学特性、破碎理论、分离机理和新型破碎取籽分离样机的试验研究,可为后续适用于籽瓜加工生产线的高效率、低能耗的破碎取籽分离机的设计提供理论依据,同时也可为其他瓜类破碎、取籽和分离设备的设计与研究提供参考。