水果分选机机械体系和称重模块之设计与实现

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1、水果分选机机械体系和称重模块之设计与实现第一章绪论1.1水果分级的意义根据2010年国家统计局统计数据，我国的苹果（3326.3万吨）、梨（1505.7万吨）、柑桔（2645.2万吨）的产量均稳居世界第一，水果总产量达到21401.4万吨，果园面积也达到了11543.9千公顷，二者连续8年居世界第一，并且我国水果品种繁多，品质优良，因此我国可以称之为是一个水果超级大国，水果的发展前景广阔。在国家扶农政策的大力支持下，我们的水果产业经历了近20年的快速发展，但是由于我国水果产业化发展较晚，水果产后商品化手段仍然很落后，近年来的发展速度变得非常缓慢。究

2、其原因，水果产后商品化处理成为了水果产业发展的瓶颈，而美国，日本等水果产业强国的经验表明水果产业的主要收益是由水果采后处理和采后加工获取的，然而我国水果采后简单商品化处理率仍不足10%，很大部分水果没有经过任何分等分级而直接上市，混等混级，而水果发展强国的水果采后简单商品化处理率达到了95%以上（刘燕德2006）。最近几年随着人民生活水平的提高和食品安全意识的提高，国内外水果种类和品种愈来愈多，人们对水果的品质和食品安全性的要求也愈来愈高（曹启新等1998），因此能否对水果品质的无损检测和分级，不但关系到广大消费者的食用安全和水果食用品质和能否满足

3、消费者对优质安全水果的需求，而且也将大大影响水果产业的出口贸易，降低我国水果的市场竞争力，将很大程度上阻碍我国水果产业的发展和农民收入的增加（桂耀青1991）。自从上个世纪90年代，水果强国就开始大量应用水果自动分级设备实现水果自动分级，提高水果的附加值，降低水果的人工成本，获得了相当可观的经济效益（高海生等2002）。最近几年国内迫于人力成本压力和市场压力，部分水果生产者和经营者从国外引进了一些国外比较先进的水果分级生产线，但是价格比较昂贵，而且由于我国水果的种类和品质的差异性，因此在中国应用和推广这些生产线有一定的局限性（魏新华2008），因而

4、面向全国特色水果研究和开发适合的水果在线无损检测分级技术和设备，并在大型水果企业和水果合作组织中进行推广应用具有十分重要的现实和经济意义，主要的表现为：（1）提高水果整体品质。倘若在采摘后与销售前水果不经过任何分级分等，就会产生混级混等，水果整体品质较差，难以吸引消费者，更难以具有国际市场竞争力，倘若水果采后都经过严格的检测和分级，就能够提高商品果的等级，促进整体批次的质量和品质的提高，促进消费和增加市场竞争力。（2）促进水果产业化快速发展。水果分级不但能剔除掉病虫害果和机械损伤果，很大程度上减少贮藏和运输过程中的损失，而且能将剔除的次等级水果及时

5、处理加工，提高水果的商品化率，降低成本和浪费，最终实现水果的标准化，从而从根本上改善与提高水果品质。（3）保护水果消费者的合法权益，减少消费者采购过程中的麻烦。水果在根据国家标准进行归类分级后，提供给消费者整体划一的水果，以质论价，节省了消费者的采购时间，减少消费者上当受骗。（4）增加水果分附加价值，提高水果经济效益。水果分级能够减少水果的损失率，增加水果的商品附加价值，提高我国水果出口竞争力，最终促进农民收入的增加和农村经济的发展。1.2水果分级的方法介绍水果采后加工的主要步骤包括上料、清洗、干燥、打蜡、分级、包装等，而水果分级是水果采后加工中的

6、关键环节与核心技术（韩东海和周志恩2000）。水果分级的核心技术是水果品质检测。目前，水果品质检测包括内部品质检测和外部品质检测，外部品质检测的分选标准一般为色泽、大小、重量、形状和表面缺陷等，内部品质检测的分选标准一般为糖度、酸度、维生素等(黄秀玲等2007)。经过国内外学者几十年的研究，得到很多种水果分级方法，目前比较常用的分级方法有人工分选法、机械式分选法、介电式分级法、机器视觉分选法、冲击共振法、激光分选法、基于X射线成像分选法、基于近红外光谱分选法、基于高光谱分选法和基于太赫兹波分选法等。人工分选法适合各种品种的水果，也是目前国内水果分级

7、应用最广泛的一种分级方法。主要有两种分级方式，一种是根据人的主观视觉判断水果的大小、形状、颜色等进行分级；另外一种是利用选果板进行分级，选果板根据分选水果种类不同有直径不同的孔，利用水果的横径和着色面积与选果板上孔的直径进行比对，得到水果的不同等级。人工分选法能最大限度的减少在分级过程中对水果的机械损伤，但是由于个人的主观判断受到个人视力、对颜色的识别能力、个人情绪、外在光线和其它因素的影响，准确率不高，很难严格的按照分级标准进行分级，并且分级速度较慢，劳动强度较大，需要大量的劳动力，因此随着劳动力成本的日益增加，人工分级法的已经受到越来越多的限制

8、。机械式分选法根据分选参数不同分为按大小分选和按重量分选两种分选标准。目前按大小分选主要包括筛子分选法、回转带分选法和滚筒