冬枣分级筛选机的发展现状

冬枣分级筛选机的发展现状

苗兆吉

（山东协和学院 工学院，山东 济南 250109 ）

[摘要]冬枣分级筛选机。根据冬枣的形状大小进行设计将其分级筛选筛选。首先，将已经采摘好冬枣放进进料口，进料口设置拨板，控制冬枣的数量，随后进入机架，利用分级辊长度方向上直径的变化，使得大小不同的冬枣在一组分级通道不同的位置分级，通过出料口进入包装箱，最后进行包装。将冬枣分成若干等级，既满足了不同消费者的需求，又提高了冬枣的商品价值，同时减少了在销售时因挑选而造成对冬枣的损坏。

[关键词]形状；分级筛选：冬枣，包装

冬枣主要分布于河北、山东、天津和山西等地， 也称雁来红、苹果枣和冰糖枣等，一般在 10—11 月 自然成 熟，因北方天气入寒较早，因 此 得 名 “冬 枣”。根据国家相关标准规定，冬枣的鲜果质量等级 按果实色泽、着色面积和果实大小的不同为衡量标 准［1］。果皮赭红光亮，着色面积占果实表面积累计 比例达 1 /3 以上，果实质量 18 ～ 22 g 为特级，14 ～ 18 g 为一级; 而果皮赭红光亮，着色面积占果实表面 积累计比例达 1 /4 以上，果实质量 10 ～ 14 g 为二级， 不符合上述要求的冬枣则为等外果。 冬枣味道可口、脆甜清香、多汁无渣和营养极其 丰富。据相关资料介绍，冬枣中糖分占 20% ～ 36% ， 蛋白质占 1. 65% 。其中天门冬氨酸、苏氨酸和丝氨 酸等 19 种人体所需的氨基酸总含量为 0. 985 mg /100 g，膳食纤维占 2. 3% ，总黄酮占 0. 26% ，烟酸含量 约 0. 87 mg /100 g，胡萝卜素含量约 1. 1 mg / kg，维生 素 B1 含量约为 0. 1 mg / kg，维生素 B2 含量约为 2. 2 mg / kg。此外，冬枣中维生素 C 含量极高，果肉维生 素 C 含量高达 380 ～ 600 mg /100 g，是苹果的 70 倍， 柑橘的 16 倍。 冬枣不仅营养价值高，还具有防治心血管病、 调节免疫力以及解毒保肝的作用。所以无论从营养 成分还是保健作用来看，冬枣都是老少皆宜的一种 水果。 冬枣在销售前，普遍按照鲜果质量等级 ( 果实 大小以及色泽度) 进行分类。冬枣分类有利于包装 和保藏，避免因大小不一而造成包装困难，以及大 小不均匀使包装后的冬枣受力差距大，使其在运输 过程中易被挤压和腐烂。另外，对冬枣进行分类有 利于销售，并缩短采收到包装的时间。对于冬枣此 类对保鲜要求极高的果品，缩短其从采收到包装上 市的时间就意味着延长保鲜期，减少烂果损失。基 于以上原因，本文针对冬枣分级分选的方法及装置进行详细介绍。

1）国外现状

美国等许多发达国家都极为重视果蔬采摘后的分级，果蔬采后分级不仅对果品质量有保证，而且便于储藏，运输、有利于销售、适合食用，更重要的是对提高产品的竞争力具有非常重要意义。国外在干果分级方面的技术十分成熟，其研究起步较早，已形成了一定的规模: 但凡以投入市场的所有水果，蔬菜都经过现成的机械化加工处理生产线。

国外20世纪60年代之后，各种不同类型的果蔬尺寸分级机陆续出现，至20世纪90年代初美国已推出了结构和原理都较为成熟的尺寸分级机，分级作业基本实现了机械化和自动化。

西班牙的Aleixos研发的柑橘分选机，主要利用多光谱相机进行拍照处理，检测的主要参数主要为大小尺寸、颜色表面缺陷，分拣速度可达每秒5个.对中国柑橘的识别正确率可达94%以上。

韩国的SEHAN-TECH株式会社是研发果蔬分选机的专业生产厂家。主要生产大小型号各不相同的各种水果分级挑选装置，分选指标包括重量、大小、颜色、缺陷和含糖量等。多通道的分选机拥有数通道分级线，计算机系统不仅能够对果品信息进行分析并作出判断，而且还能够实时提供水果分选的各种信息，包括水果的大小比例，每小时的分选量等。设备在我国的江苏、深圳、湖北等地受到了很多企业的好评。

美国Penwalt公司设计研发的Decco型果品重量分级机，采用最先进电子设备进行重量的测定，主要依靠杠杆工作原理，分级效率较高、稳定性好、通用型较强。

法国的MAF RODA公司自主设计研发的水果在线分级生产线可对草莓、樱桃、圣女果等水果蔬菜进行分析在线分选。设备依靠一定形状尺寸的双锥托辊对物料进行输送，并同时可在分选完成后进行装箱、打码的处理，利于最后的销售。

2. 国内现状

我国对果品分级机的研究制造起步相对其他国家较晚，但随着市场的扩大和商品化程度的高速发展，近年来对果品分级筛选的要求越来越来高，所以现在国内在果品分级机方面的发展也很快。目前我国已经研制了一些果品分级机，但是单独针对冬枣分级而设计的设备的问题还是比较突出，能够批量生产的成熟机型不多，还远远不能满足实际生产和应用的需求。

新疆石河子大学设计了一种新型差速带式红枣分级机，该分级机包括机架、电机、上料装置及传动装置，机架上设有多级的差速带式红枣分级装置，通过带轮的传动比变化构成分级皮带转速差，实现红枣的分级。

我国对于分级机发展进程比较缓慢，尤其是枣类分级机的发展，远远落后于冬枣种植业的发展，尽管己研制和开发了较多的冬枣的机械式分级设备，但成熟高效快捷的机器不是很多，远远不能满足实际的需要。利用机器视觉技术分级目前也是我国进行农产品分选的一个重要研究方向。基于机器视觉的冬枣分级机，不仅能够无损检测冬枣，而且能够更加精细的对冬枣进行分级，提高冬枣的经济效益。所以，冬枣自动分级机尤其是基于机器视觉的冬枣分级机的研究和开发，对我国冬枣主粮化的战略起到很大的推动作用。

[参考文献]

[1]张景,贾首星.国内现行红枣分级设备的应用与发展[J].2011,31(11)：97-100.

[2]沈从举,贾首星,郑炫,等.红枣分级机械的现状与发展[J].中国农机化学报,2013,34(1)：26-30.

[3]沈从举,郑炫,贾首星,等.6FGH-800 型滚杠式红枣分级机研制[J].新疆农业科学,2015,52(3)：535-541.

[4]王松磊,等.红枣自动快速无损检测分级机研究[J].农业机械学报,2014,45(9)：79-83.

[5] Osokin D. Real-time 2D Multi-Person Pose Estimation on CPU：Lightweight OpenPose [Z]. arXiv preprint arXiv：1811.12004.

[6]Simonyan K，Zisserman A. Very deep convolutional networks for large-scale image recognition [Z]. arXiv preprint arXiv：1409.1556，2014.