


摘 要:色選機是一種根據物料光學特性的差異,利用光電探測技術將顆粒物料中的異色顆粒快速篩選和自動分揀出來的設備。目前,色選機不僅在農產品加工銷售和質檢領域有所應用,而且被用于散體物料檢測和分級領域。為了充分發揮農產品色選機的應用優勢,提高異色顆粒自動分揀的質量和效率,將新修訂的《農產品色選機》(DG/T 193—2023)與《糧食色選機》(DG/T 193—2019)進行對比分析,明確農產品色選機鑒定應用規范、方法,為農產品鑒定提供技術保障,助推農產品加工行業可持續發展。
關鍵詞:農產品色選機;鑒定標準;安全防護;作業性能
中圖分類號:TS205 文獻標志碼:A 文章編號:1674-7909-(2023)11-140-3
0 引言
色選機是一種農產品快速分選設備,主要用于分選大米、芝麻、花生等農產品,剔除霉變、黃變、雜質等瑕疵品,以保證食品品質及安全[1]。使用色選機取代手工挑選,排除了人為因素的干擾,既能提高生產效率(分選精度、一致性等),又能降低生產費用,可滿足人們日常生產生活需要[2-3]。為了充分發揮農產品色選機的應用優勢,提高異色顆粒自動分揀的質量和效率,應明確農產品色選機鑒定應用規范和方法。
目前,農產品色選機鑒定標準已經從《糧食色選機》(DG/T 193—2019)發展至《農產品色選機》(DG/T 193—2023),內容做了全面修訂。《農產品色選機》鑒定范圍更加廣泛,目前物料類別已涵蓋大米類、雜糧類、中藥材類、果蔬類、水產品類等5大類34種農產品。該標準的施行能夠在保障農產品生產效益的同時,提升農產品食用安全性。
1 《農產品色選機》(DG/T 193—2023)新增內容
作為新的指導文件,《農產品色選機》比《糧食色選機》新增了許多內容。其中,核心技術內容變更情況具體如下[4-5]。
1.1 物料類別、機器結構型式和各物料單個執行單元生產率變化
物料類別、機器結構型式和各物料單個執行單元生產率具體變化見表1。
1.2 術語變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)增加了通道、回料、惡雜、單個相機執行單元數、異料、選凈率、帶出比等術語及其定義,刪除了剔除率、誤選率等,使該大綱的內容更加具體、更具操作性。通道,特指若干個相鄰執行單元銜接成的最大落料區,這種落料區無分隔,具有很好的連續性。回料,指色選過程中因跳料、吹氣帶料等原因落入收集區被遺留下來并輸送到原料區的物料。惡雜是指混入物料中比較堅硬的物質及一些無機性雜質,這些雜質在生活中比較常見,如玻璃、塑料等。單個相機執行單元數是指單個相機在鏡頭有效視場寬度內能夠精準控制的噴氣嘴數量。異料是指不同于正常料色澤的物料,其特征非常明顯。選凈率,通常指色(形)選后的成品中可以獲得的正常料質量占取樣總質量的百分比。帶出比,主要指正常料與異料比值(剔除物中)。
1.3 試驗時樣機確定的變化
1.3.1 樣機確定。樣機確定在農產品色選機鑒定中至關重要,需要由制造商無償提供合格產品(12個月以內生產的),確保樣機的運行質量和效率。樣機在使用現場或生產企業經制造商和鑒定人員共同確定無誤后,才能進行試驗。在試驗過程中,如果因為非樣機質量原因影響了試驗,可由制造商重新供樣。另外,當鑒定存在機型涵蓋時,制造商還應提供每種涵蓋機型各1臺,在此基礎上實施一致性檢查。
1.3.2 機型涵蓋。《農產品色選機》(DG/T 193—2023)對傳感器型式、結構型式、層數、單個相機執行單元數及適用物料類別相同的色選機,按總執行單元數進行機型涵蓋,分為兩檔:總執行單元數≤640時,以申報的最大機型為色選機的主機型,其他則納入涵蓋機型的范疇;當總執行單元數gt;640時,工作中不涉及機型涵蓋的相關內容。
1.4 一致性檢查條款變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)要求,在實際工作中,制造商填報產品規格等信息需要與產品執行標準及說明書等技術文件相一致,確保所描述技術規格的準確性。
1.5 安全防護內容變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)中添加了如下安全防護內容。一是當氣路通氣帶壓時,需要考慮色選機操作的規范性,整機氣路接頭需要做好防護措施:快速接頭需要配套自鎖裝置(防止拆拔氣路管件),消除安全隱患;其他接頭需要匹配專業工具進行拆卸,規避不安全操作行為。二是色選機應有過載保護裝置,確保設備運行狀態合理,構件上應有接地點;使用絕緣電阻測試儀500 V擋位,測量帶電部件與機體外殼間的絕緣電阻,要求絕緣電阻應不小于20 MΩ,以提升設備使用安全性。三是對于色選機使用過程中存在危險的部位及可能造成人身傷害但因功能需要而不能防護的危險運動件,《農產品色選機》(DG/T 193—2023)添加了安全標志的要求:在吊裝附近,應有正確操作的安全標志;在電器箱附近,應設置禁止打開箱體、當心夾手的安全標志;在對人體有不安全電壓的部位,應設置當心觸電的安全標志;在分選箱附近,應設置打開側板當心強光刺傷眼睛的安全標志;在安全防護裝置上,應有作業時嚴禁拆卸防護裝置的安全標志等。
1.6 作業性能試驗的試驗條件和方法變化
隨著農產品色選機行業的不斷發展,新技術、新功能層出不窮。《農產品色選機》(DG/T 193—2023)相應增加了農產品色選機的相關性能指標,同時對試驗條件做了進一步優化。試驗條件優化相關內容具體如下:①應選用使用說明書明示的物料,對符合表1規定的某種物料類別,只需選擇其中一種物料進行試驗;②試驗原料的異料含量為5%(質量分數),異料可以是同類物料或不同物料,與合格物料顏色明顯不同和形狀明顯不同的異料分別占比80%和20%,現場配料;③試驗時,單個執行單元生產率應不小于表1規定限值的80%。
1.7 有效度評價方法變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)對有效度評價進行了規范。其中指出,生產查定樣機時,為強化工作效果,應按使用說明書完成相關設備的調試,將設備狀態調整到正常工作區間,確保設備運行的穩定性;在設備調試階段,除易損件外,要盡可能減少對其他零件的更換,以保障設備的運行質量。若樣機處于模擬運行階段(該階段振動器、噴閥都是正常工作的),可在無試驗物料的特殊狀況下進行生產試驗,以進一步確認色選機的工作可靠性。若樣機沒有模擬運行的相關機制保障,則需要在可選物料的前提下完成生產查定。另外,應確保樣機的累計作業時間,同時記錄作業時間及相關的保養時間等,對有效度實施科學評價。
1.8 故障分類標準變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)中,色選機的故障分類標準更加明確,常見的故障類型見表2。
1.9 綜合判定的核心內容變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)要求將一致性檢查及重要的安全性評價等作為一級指標,而其中囊括的各檢查項目被劃分為二級指標,二級指標和一級指標共同組成綜合判定體系。
1.10 產品變化幅度和要求變化
《農產品色選機》(DG/T 193—2023)中產品變化幅度和要求具體內容見表3。
2 《農產品色選機》(DG/T 19—2023)試驗方法
2.1 單個執行單元生產率分析
在作業性能試驗中,需要綜合考慮試驗條件和試驗結果的影響因素,對色選機實施重要的空載試驗,借助空載試驗檢驗設備的運行狀態、明確色選機的性能參數等,為農產品鑒定夯實基礎。原則上設備的空載運行時間要在規定范圍內,實際操作時間不少于30 min。此外,在空載試驗階段,觀察樣機運轉的異常情況,及時找出設備隱患,以免影響農產品的鑒定結果。試驗完成后,選取任意1個通道(落料區)進行負載試驗。這與空載試驗是相對應的,負載試驗的最終目的是確保在規定時間內完成相關的色選和形選任務。需要注意的是,每次入機的試驗物料總量需要在規定范圍內,按照《農產品色選機》(DG/T193—2023)要求,物料總質量應不小于10 kg,同時滿足5 min以上的持續下料作業要求。只有如此,才能保障作業性能檢驗的質量。
單個執行單元生產率計算是開展作業性能檢驗的前提條件,決定著色選機的參數符合性。色選機運轉后(用同批試驗物料)要進行接取樣品的操作,同時記錄接樣時間,確保其操作時間不少于10 s。單個執行單元生產率計算方法與《糧食色選機》(DG/T193—2019)一致。
2.2 惡雜剔除率分析
惡雜剔除率是《農產品色選機》(DG/T193—2023)中新增加的作業性能指標。針對一些具備惡雜剔除功能的高端農產品色選機,在計算生產率的同時,要進行精確的惡雜剔除率計算,確保農產品色選機鑒定的科學性和有效性。惡雜剔除率的計算較為復雜,需要綜合考慮多種因素:在10 kg的正常料(標準質量)中分別混入與正常料差異較小的塑料和碎石各10粒,并保證這些混入的塑料和碎石在大小、顏色和外形上與正常料相近;試驗中要滿足單個執行單元生產率(重要參數)不小于規定值80%的要求;相關試驗操作5次,以正確檢驗色選機的惡雜剔除功能。
2.3 回料異色率分析
回料異色率是《農產品色選機》(DG/T193—2023)中新增加的作業性能指標,與選凈率的測試同時進行。挑出每次回料口接料中的異料,用準確度為0.02 g的天平稱其質量;相關試驗操作3次,取平均值。
3 結語
《農產品色選機》(DG/T193—2023)比《糧食色選機》(DG/T193—2019)細致、全面很多,對農產品色選機鑒定提出了更加清晰的要求,同時鑒定的實操性也更加人性化。
參考文獻:
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[2]劉素山,馬召.農產品色選機在糧食加工中的應用及故障排除[J].糧食加工,2020(2):17-19.
[3]董紅偉.色選機色選系統及控制系統的設計與實現[D].北京:北京理工大學,2020.
[4]中華人民共和國農業農村部.農產品色選機:DG/T 193—2023[S/OL].(2023-02-03)[2023-03-20].http://www.moa.gov.cn/govpublic/NYJXHGLS/202302/t20230205_6419833.htm.
[5]中華人民共和國農業農村部.糧食色選機:DG/T 193—2019[S/OL].(2020-09-05)[2023-03-20].https://max.book118.com/html/2020/0904/8133122056002140.shtm.
作者簡介:高霞(1979—),女,本科,工程師,研究方向:農機鑒定。