乐佳蕊 高腾 李香 何锐
重庆邮电大学
摘要
环境问题是全球问题，因此处理加工废弃物是目前的生产生活趋势。我国酵素产业起步较晚，酵素相关产品市场潜力巨大。本文针对利用电子机械产品对生活厨余垃圾进行加工再利用，研制生产酵素洗涤剂。论文主要内容如下：
（1）通过试验得出橘皮精油的去污能力及对大肠杆菌，霉菌，金黄色葡萄球菌的抑菌作用远超普通化工洗洁精，并且自带橘皮的芳香。和目前市场上大多含有化学物质的洗洁精相比，纯天然果皮制成的抗菌、环保、无毒的新型纯天然洗洁精无疑是更优选择。
（2）家用酵素生产设备，发酵机零件部件选用。发酵腔的布局设计。发酵机的工艺流程：配比→打磨→发酵→液渣分离→酵素洗涤液
（3）发酵机的打磨装置、发酵装置、除渣装置、动力装置、控制装置、安全装置
（4）以语音识别命令的方式替代按键操作。采用语音拾取方法，将语音信息用声卡采集到系统中，并对语音信息模数进行处理，转化成数字信息。结合端点检测，确定出语音起点以及终点，运用算法为能量以及过零率结合的方法。
关键词：厨余垃圾；酵素；发酵机；洗涤剂；工艺流程；
1.绿色消费促进洗涤市场的革新?????
在日常生活中，洗洁精是每家每户必不可少的厨房用品。生活中的洗洁精从材料上可分为两种：化学洗洁精以及天然洗洁精。化学洗洁精对人的伤害比较大。它的洗污能力主要来自表面活性剂，而表面活性剂可通过皮肤渗入人体，粘在皮肤上的洗涤剂大约有0.5%渗入血液，皮肤上若有伤口，则渗透力提高十倍以上。进入人体内的表面活性剂毒素使血液中钙离子浓度下降，血液酸化，人容易疲倦。进入体内的毒素还会导致体内一些器官的功能降低，例如肝脏的排毒能力降低，使体内毒素越积越多，免疫力下降，肝细胞病变，最终导致癌症。
如今，人民的生活水平不断得到提升，人们的绿色消费意识逐渐增强，人们对日用品的要求越来越高，不仅要求产品带给我们方便的同时，还要保证产品对环境质量的保护，以及对人体的无害。在目前的市场大环境下，纯天然洗洁精越来越受到广大消费者的喜爱。
在我们生活中，看似不起眼的柚子皮和橘皮，其实用处很大。橘皮和柚子皮中都含有丰富的柠檬烯，是广泛存在于自然界的天然植物中的单环单萜，具有很强具有污和杀菌能力。拿橘皮来说，从橘皮中提取的橘皮精油，研制成纯天然洗洁精，通过试验得出橘皮精油的去污能力及对大肠杆菌，霉菌，金黄色葡萄球菌的抑菌作用远超普通化工洗洁精，并且自带橘皮的芳香。柚子皮内含有白筋，白筋中有双亲分子成分的化合物，具有很强的吸附能力和去油污能力。和目前市场上大多含有化学物质的洗洁精相比，纯天然果皮制成的抗菌、环保、无毒的新型纯天然洗洁精无疑是更优选择。且制作方法、工艺原理简单可向家居智能化——家用果皮洗涤自制机衍生发展。
2.智能家居——家用果皮洗涤液自制机
2.1 产品工作原理
“酶素”与生物学中统称的“酶”不是完全意义上的同一种物质。准确的说，酶素中包含酶。对比于酶，酶素含有种类丰富、多种多样的酶，具有分解、转化、重组和催化作用，清洁除臭效果好。因此利用红糖、厨余垃圾和水制作的酵素洗涤液具备充分的可实现性以及良好的实用性。
作为家用酵素生产设备，发酵机零件宜选用节能型部件，采用合理设计布局避免设备功耗过大。要点在于：节能、保温、密封。建议参考的标准化设计：通用型号的材料；标准件的使用（螺纹螺母的链接）；发酵容器的公称容量设计。以此提高发酵机的工作效率、可维修率，从侧面降低使用成本，增强可靠性。另一方面，家用发酵机应在操作设计上尽可能简化，使得仅一人即可完成全部的发酵过程，通过控制面板的按键即可调控发酵过程，优化用户操作实现一键化的智能性。
发酵机的工艺流程为：配比→打磨→发酵→液渣分离→酵素洗涤液
整体组成部分：底座、本体、外壳
底座：支承固定作用
本体：作为发酵机的核心部分，包含有打磨装置、发酵装置、除渣装置、动力装置、控制装置等
外壳：保护与美化作用
打磨装置：由电机固定的顶盖与托盘、打磨容器和电机组成。打磨装置将已按照一定配比加入的厨余材料在电驱刀具的高速旋转下打碎成糊。电机的作用主要在顶盖的关闭密封和刀具转动两部分。
发酵与除渣装置：由发酵容器、控制盘、活塞、连杆和曲柄组成。控制盘有3个通孔，其中1个大孔，2个小孔，3孔之间夹角为30°，根据不同的控制命令发挥不同的作用。控制盘转动后，当打孔对齐发酵腔的进液孔时，磨碎的液体进入发酵腔中开始发酵。发酵完成后小孔转动对齐出液口，通过活塞加压把液体通过滤网压入储存罐。完成该过程后，小孔转动对齐吸渣口，将发酵腔中残留的废渣排出。三个步骤完成后控制盘转动回原位重复流程。
动力装置：由支架、电机、联轴器等组成。联轴器连接电机与曲轴，电机带动曲柄旋转，使得活塞能够上下运动。活塞达到最高点，发酵腔内容积最小，进而实现排液除渣工作；活塞到达最低点，发酵腔容积最大，实现发酵。
控制装置：采用89C52单片机和Jn12864-j液晶显示器
控制流程图
安全装置：家用设备必须具备相应的安全指数标识与安全系统。发酵机应安装防触电、防漏电以及熔断保护装置。使用绝缘性材料和接地方式来实现电路安全与保护人身安全。并对密闭的发酵容器设置安全阀，当压力达到一定数值后自动开启安全阀泄压。防止因为发酵异常，发酵腔内产生大量气体，气压升高而造成的危险。
2.2 人工智能时代的创新
为简化控制操作步骤，优化用户的体验，发酵机加入语音控制功能。以语音识别命令的方式替代按键操作。采用语音拾取方法，将语音信息用声卡采集到系统中，并对语音信息模数进行处理，转化成数字信息。结合端点检测，确定出语音起点以及终点，运用算法为能量以及过零率结合的方法。语音识别系统中，提取出语音信号特征非常关键，该步骤就是让语音信号中存在数量庞大的信息变得量化，从而找出可以代表语音信号的某种特征，之后实施声学模型分析与处理。
3.结束语：
在倡导绿色消费的大环境下，“绿色环保”的理念逐渐贯彻社会深入人心，有相当大的用户群体愿意为天然无污染的产品而消费买单。通过上述研究过程，我们探究了果皮制作家用天然洗洁精的工艺方法以及可操作性，并结合人工智能时代相结合推出符合当下的家用智能果皮洗涤自制机并融合时代特色加以语音人工等功能，得到最佳产品。
参考文献
[1]侯周超.家用酵素机的研发与桑葚酵素发酵工艺的研究[D].济南：齐鲁工业大学生物工程学院，2019：1-14.
[2]李存霞，姬李丹阳，秦海.家用酵素洗涤液加工机的研究与设计[J].机械工程师，2014(8)：62-64.
[3]张良.人工智能下深度学习的语音识别方法分析[J].计算机产品与流通，2020(6)：121.