陸紅梅

隨著人們生活水平的提高，生活需求也在不斷提升地同時(shí)，對(duì)水果也有了更高的品質(zhì)要求，水果的出品等級(jí)和加工質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格的大小分級(jí)和質(zhì)量分級(jí)。目前我國(guó)基本是依靠人工配合機(jī)械的方式進(jìn)行分級(jí)，采用智能化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)水果分級(jí)，合理規(guī)避了水果分選精度不穩(wěn)定、生產(chǎn)率低下等現(xiàn)象彌補(bǔ)了人工分級(jí)的多方面缺點(diǎn)，促進(jìn)、實(shí)現(xiàn)了水果分選的準(zhǔn)確性和無(wú)損化。水果分選時(shí)涉及的主要因素為外觀品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)，外觀品質(zhì)以物理指標(biāo)對(duì)果實(shí)直徑大小、形狀、顏色、瑕疵等方面來(lái)對(duì)水果的外觀品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。內(nèi)部品質(zhì)對(duì)果實(shí)成熟度、糖酸度、褐變、霉變等方面，以生化要素為主要評(píng)定因素。水果分選技術(shù)的應(yīng)用對(duì)果品質(zhì)量的提高有著極其重要的意義。

一、水果大小分選機(jī)的應(yīng)用廣泛

國(guó)內(nèi)水果專(zhuān)業(yè)合作社較少基本以果農(nóng)以農(nóng)戶為主，龍頭果品企業(yè)不多大多數(shù)是以中小型果商為果業(yè)經(jīng)營(yíng)主體。受經(jīng)濟(jì)規(guī)模和產(chǎn)量的限制果農(nóng)基本沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)中大型水果分選設(shè)備，只能對(duì)銷(xiāo)售的果品進(jìn)行初級(jí)和簡(jiǎn)單的分選。

其中應(yīng)用最為廣泛的水果分選機(jī)是大小分選機(jī)，主要是對(duì)圓形水果以滾筒式分選法來(lái)對(duì)果品進(jìn)行大小分選。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、綜合維護(hù)成本較低。在使用過(guò)程中對(duì)水果的分選精度和工作實(shí)效都具有較高的效率而且對(duì)水果的損傷小。也可以利用浮力、振動(dòng)和網(wǎng)格相配合進(jìn)行水果分選有效的減少了水果分選時(shí)的碰撞進(jìn)而提高了好果率。計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械中，基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)以CCD 攝像機(jī)和光電傳感器對(duì)水果進(jìn)行測(cè)量、判別的方式來(lái)對(duì)水果進(jìn)行大小分選，其優(yōu)點(diǎn)是非接觸性計(jì)量可以適用于任何水果的種類(lèi)做到零損傷。能夠滿足各類(lèi)水果自動(dòng)檢測(cè)的相關(guān)要求，在使用過(guò)程中正確率高、適用范圍寬、檢測(cè)速度快、相對(duì)的設(shè)備成本比較高。

二、水果重量分選機(jī)提高了分選精度的工作效率

早期的重量分選機(jī)械設(shè)備是以杠桿原理對(duì)水果的重量進(jìn)行分選，大多數(shù)是以固定衡量秤體、固定限位裝置、運(yùn)動(dòng)輸送盤(pán)式、運(yùn)動(dòng)衡量秤體來(lái)對(duì)水果的重量進(jìn)行分選。這些類(lèi)型的機(jī)械化重量分選設(shè)備對(duì)水果的損傷較小并且具有較廣的通用性，但是在其分選作業(yè)的過(guò)程中由于各種因素的影響導(dǎo)致分選的精度不高。

近些年來(lái)，逐漸開(kāi)始采用電子稱重式分選機(jī)來(lái)對(duì)水果的重量進(jìn)行批量分選，采用壓力傳感器進(jìn)行稱量在使用微機(jī)系統(tǒng)對(duì)傳感器輸出信號(hào)采樣后進(jìn)行放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、濾波、運(yùn)算來(lái)對(duì)水果進(jìn)行批量分選處理。具有更高精度分選基準(zhǔn)可按需選擇，由微機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能操作，在控制作業(yè)時(shí)具備了靈活度并具有較高的分選精度工作效率極高。

三、水果外觀品質(zhì)分選機(jī)的技術(shù)應(yīng)用

多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外大批農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的專(zhuān)家、學(xué)者都在利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行研究，成功開(kāi)發(fā)出對(duì)水果外部品質(zhì)檢測(cè)方面具有直接作用的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，對(duì)不同類(lèi)型的大多數(shù)水果種類(lèi)均可以進(jìn)行外部品質(zhì)分選。

外觀品質(zhì)分選機(jī)是把水果進(jìn)行果形的好壞、色澤、大小、成熟度等的分選，根據(jù)反射光的波長(zhǎng)原理進(jìn)行對(duì)水果顏色區(qū)分的光電式色澤分選法。計(jì)算機(jī)圖像處理分選法是對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的利用，有效完成水果有無(wú)損傷、果型是否漂亮、果梗是否完整、還有水果的大小分類(lèi)以及水果承受度等等的監(jiān)測(cè)，對(duì)于測(cè)量所得出的水果大小、果面完好程度等具體數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行的水果分選技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)水果的尺寸和顏色檢測(cè)技術(shù)外部品質(zhì)檢測(cè)方面已相對(duì)成熟，但是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分級(jí)的難點(diǎn)在于對(duì)果面的缺陷檢測(cè)，梗、萼凹陷區(qū)正確區(qū)分及快速、準(zhǔn)確地測(cè)定出水果表面的各種缺陷存在著較大的難度。

四、水果內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)

依靠破壞性檢驗(yàn)方法對(duì)水果的內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，主要針對(duì)水果的含糖成度、軟硬成度、含酸量的多少和水果內(nèi)部是否存在缺陷等方面。通常采用變形法和聲學(xué)法來(lái)對(duì)水果的軟硬度來(lái)檢測(cè)，變形法堅(jiān)持出的結(jié)果只能測(cè)量出局部的水果硬度，聲學(xué)法則因容易受到綜合噪音和子使用機(jī)械設(shè)備中振動(dòng)的相關(guān)影響等不利因素而限制了聲學(xué)法在內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)中的應(yīng)用。

可用于水果糖度、硬度的檢測(cè)方式還有核磁共振法和近紅外法。因可以同時(shí)檢測(cè)多種內(nèi)部成分并且檢測(cè)速度快，還可以檢測(cè)出水果的內(nèi)部缺陷完全滿足了在線檢測(cè)水果內(nèi)部品質(zhì)的要求的形成了核心的綜合優(yōu)勢(shì)，借助這些綜合優(yōu)點(diǎn)近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用。近紅外光譜還可以分析出水果中特征和主要構(gòu)成的成分來(lái)監(jiān)測(cè)水果質(zhì)量。

在使用水果分選技術(shù)后，有利的改善了其外觀質(zhì)量。在經(jīng)過(guò)商品化處理后，有效的除去了水果果皮上的農(nóng)藥殘留物、塵土、雜質(zhì)等。為減少水果的水分蒸發(fā)，通常是以清洗后打蠟的方式來(lái)鎖住果品的水分，使水果有效的減輕了其呼吸強(qiáng)度，這樣可以抑制水果腐爛和延緩衰老，延長(zhǎng)了水果的供應(yīng)時(shí)間。水果分選的智能化應(yīng)用和普及到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中，結(jié)合對(duì)近紅外光譜分析和圖像識(shí)別以及電子稱重等現(xiàn)代化智能技術(shù)的應(yīng)用，將品相不一、參差不齊的水果來(lái)進(jìn)行自由組合，有序排列、排除、篩選出符合市場(chǎng)供應(yīng)需求的水果。

水果智能分選設(shè)備在大量使用了快速檢測(cè)技術(shù)和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的同時(shí)還合理運(yùn)用了IT智能技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化和優(yōu)化處理，有效結(jié)合自動(dòng)化的機(jī)械化應(yīng)用，將智能化程度大幅度提高。從而實(shí)現(xiàn)在水果分選的過(guò)程中做到一鍵化流程作業(yè)、自動(dòng)化進(jìn)行分選作業(yè)，對(duì)水果分選中的上料、卸料、分選、裝箱、包裝、碼垛等整個(gè)分選環(huán)節(jié)中全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化操作。切實(shí)的解決了對(duì)多種類(lèi)水果內(nèi)外部品質(zhì)的分選和質(zhì)量分級(jí)的主要需求，為廣大果農(nóng)及相關(guān)果業(yè)企業(yè)帶來(lái)了便利并實(shí)實(shí)在在地提高了工作效率。水果分選技術(shù)結(jié)合應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)配合進(jìn)行升級(jí)，將是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的重要方向。

（作者單位：530022廣西壯族自治區(qū)水果技術(shù)指導(dǎo)站）