农产品色选机鉴定标准对比分析
作者: 高霞 冯羚青
摘 要:色选机是一种根据物料光学特性的差异,利用光电探测技术将颗粒物料中的异色颗粒快速筛选和自动分拣出来的设备。目前,色选机不仅在农产品加工销售和质检领域有所应用,而且被用于散体物料检测和分级领域。为了充分发挥农产品色选机的应用优势,提高异色颗粒自动分拣的质量和效率,将新修订的《农产品色选机》(DG/T 193—2023)与《粮食色选机》(DG/T 193—2019)进行对比分析,明确农产品色选机鉴定应用规范、方法,为农产品鉴定提供技术保障,助推农产品加工行业可持续发展。
关键词:农产品色选机;鉴定标准;安全防护;作业性能
中图分类号:TS205 文献标志码:A 文章编号:1674-7909-(2023)11-140-3
0 引言
色选机是一种农产品快速分选设备,主要用于分选大米、芝麻、花生等农产品,剔除霉变、黄变、杂质等瑕疵品,以保证食品品质及安全[1]。使用色选机取代手工挑选,排除了人为因素的干扰,既能提高生产效率(分选精度、一致性等),又能降低生产费用,可满足人们日常生产生活需要[2-3]。为了充分发挥农产品色选机的应用优势,提高异色颗粒自动分拣的质量和效率,应明确农产品色选机鉴定应用规范和方法。
目前,农产品色选机鉴定标准已经从《粮食色选机》(DG/T 193—2019)发展至《农产品色选机》(DG/T 193—2023),内容做了全面修订。《农产品色选机》鉴定范围更加广泛,目前物料类别已涵盖大米类、杂粮类、中药材类、果蔬类、水产品类等5大类34种农产品。该标准的施行能够在保障农产品生产效益的同时,提升农产品食用安全性。
1 《农产品色选机》(DG/T 193—2023)新增内容
作为新的指导文件,《农产品色选机》比《粮食色选机》新增了许多内容。其中,核心技术内容变更情况具体如下[4-5]。
1.1 物料类别、机器结构型式和各物料单个执行单元生产率变化
物料类别、机器结构型式和各物料单个执行单元生产率具体变化见表1。
1.2 术语变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)增加了通道、回料、恶杂、单个相机执行单元数、异料、选净率、带出比等术语及其定义,删除了剔除率、误选率等,使该大纲的内容更加具体、更具操作性。通道,特指若干个相邻执行单元衔接成的最大落料区,这种落料区无分隔,具有很好的连续性。回料,指色选过程中因跳料、吹气带料等原因落入收集区被遗留下来并输送到原料区的物料。恶杂是指混入物料中比较坚硬的物质及一些无机性杂质,这些杂质在生活中比较常见,如玻璃、塑料等。单个相机执行单元数是指单个相机在镜头有效视场宽度内能够精准控制的喷气嘴数量。异料是指不同于正常料色泽的物料,其特征非常明显。选净率,通常指色(形)选后的成品中可以获得的正常料质量占取样总质量的百分比。带出比,主要指正常料与异料比值(剔除物中)。
1.3 试验时样机确定的变化
1.3.1 样机确定。样机确定在农产品色选机鉴定中至关重要,需要由制造商无偿提供合格产品(12个月以内生产的),确保样机的运行质量和效率。样机在使用现场或生产企业经制造商和鉴定人员共同确定无误后,才能进行试验。在试验过程中,如果因为非样机质量原因影响了试验,可由制造商重新供样。另外,当鉴定存在机型涵盖时,制造商还应提供每种涵盖机型各1台,在此基础上实施一致性检查。
1.3.2 机型涵盖。《农产品色选机》(DG/T 193—2023)对传感器型式、结构型式、层数、单个相机执行单元数及适用物料类别相同的色选机,按总执行单元数进行机型涵盖,分为两档:总执行单元数≤640时,以申报的最大机型为色选机的主机型,其他则纳入涵盖机型的范畴;当总执行单元数>640时,工作中不涉及机型涵盖的相关内容。
1.4 一致性检查条款变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)要求,在实际工作中,制造商填报产品规格等信息需要与产品执行标准及说明书等技术文件相一致,确保所描述技术规格的准确性。
1.5 安全防护内容变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)中添加了如下安全防护内容。一是当气路通气带压时,需要考虑色选机操作的规范性,整机气路接头需要做好防护措施:快速接头需要配套自锁装置(防止拆拔气路管件),消除安全隐患;其他接头需要匹配专业工具进行拆卸,规避不安全操作行为。二是色选机应有过载保护装置,确保设备运行状态合理,构件上应有接地点;使用绝缘电阻测试仪500 V挡位,测量带电部件与机体外壳间的绝缘电阻,要求绝缘电阻应不小于20 MΩ,以提升设备使用安全性。三是对于色选机使用过程中存在危险的部位及可能造成人身伤害但因功能需要而不能防护的危险运动件,《农产品色选机》(DG/T 193—2023)添加了安全标志的要求:在吊装附近,应有正确操作的安全标志;在电器箱附近,应设置禁止打开箱体、当心夹手的安全标志;在对人体有不安全电压的部位,应设置当心触电的安全标志;在分选箱附近,应设置打开侧板当心强光刺伤眼睛的安全标志;在安全防护装置上,应有作业时严禁拆卸防护装置的安全标志等。
1.6 作业性能试验的试验条件和方法变化
随着农产品色选机行业的不断发展,新技术、新功能层出不穷。《农产品色选机》(DG/T 193—2023)相应增加了农产品色选机的相关性能指标,同时对试验条件做了进一步优化。试验条件优化相关内容具体如下:①应选用使用说明书明示的物料,对符合表1规定的某种物料类别,只需选择其中一种物料进行试验;②试验原料的异料含量为5%(质量分数),异料可以是同类物料或不同物料,与合格物料颜色明显不同和形状明显不同的异料分别占比80%和20%,现场配料;③试验时,单个执行单元生产率应不小于表1规定限值的80%。
1.7 有效度评价方法变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)对有效度评价进行了规范。其中指出,生产查定样机时,为强化工作效果,应按使用说明书完成相关设备的调试,将设备状态调整到正常工作区间,确保设备运行的稳定性;在设备调试阶段,除易损件外,要尽可能减少对其他零件的更换,以保障设备的运行质量。若样机处于模拟运行阶段(该阶段振动器、喷阀都是正常工作的),可在无试验物料的特殊状况下进行生产试验,以进一步确认色选机的工作可靠性。若样机没有模拟运行的相关机制保障,则需要在可选物料的前提下完成生产查定。另外,应确保样机的累计作业时间,同时记录作业时间及相关的保养时间等,对有效度实施科学评价。
1.8 故障分类标准变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)中,色选机的故障分类标准更加明确,常见的故障类型见表2。
1.9 综合判定的核心内容变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)要求将一致性检查及重要的安全性评价等作为一级指标,而其中囊括的各检查项目被划分为二级指标,二级指标和一级指标共同组成综合判定体系。
1.10 产品变化幅度和要求变化
《农产品色选机》(DG/T 193—2023)中产品变化幅度和要求具体内容见表3。
2 《农产品色选机》(DG/T 19—2023)试验方法
2.1 单个执行单元生产率分析
在作业性能试验中,需要综合考虑试验条件和试验结果的影响因素,对色选机实施重要的空载试验,借助空载试验检验设备的运行状态、明确色选机的性能参数等,为农产品鉴定夯实基础。原则上设备的空载运行时间要在规定范围内,实际操作时间不少于30 min。此外,在空载试验阶段,观察样机运转的异常情况,及时找出设备隐患,以免影响农产品的鉴定结果。试验完成后,选取任意1个通道(落料区)进行负载试验。这与空载试验是相对应的,负载试验的最终目的是确保在规定时间内完成相关的色选和形选任务。需要注意的是,每次入机的试验物料总量需要在规定范围内,按照《农产品色选机》(DG/T193—2023)要求,物料总质量应不小于10 kg,同时满足5 min以上的持续下料作业要求。只有如此,才能保障作业性能检验的质量。
单个执行单元生产率计算是开展作业性能检验的前提条件,决定着色选机的参数符合性。色选机运转后(用同批试验物料)要进行接取样品的操作,同时记录接样时间,确保其操作时间不少于10 s。单个执行单元生产率计算方法与《粮食色选机》(DG/T193—2019)一致。
2.2 恶杂剔除率分析
恶杂剔除率是《农产品色选机》(DG/T193—2023)中新增加的作业性能指标。针对一些具备恶杂剔除功能的高端农产品色选机,在计算生产率的同时,要进行精确的恶杂剔除率计算,确保农产品色选机鉴定的科学性和有效性。恶杂剔除率的计算较为复杂,需要综合考虑多种因素:在10 kg的正常料(标准质量)中分别混入与正常料差异较小的塑料和碎石各10粒,并保证这些混入的塑料和碎石在大小、颜色和外形上与正常料相近;试验中要满足单个执行单元生产率(重要参数)不小于规定值80%的要求;相关试验操作5次,以正确检验色选机的恶杂剔除功能。
2.3 回料异色率分析
回料异色率是《农产品色选机》(DG/T193—2023)中新增加的作业性能指标,与选净率的测试同时进行。挑出每次回料口接料中的异料,用准确度为0.02 g的天平称其质量;相关试验操作3次,取平均值。
3 结语
《农产品色选机》(DG/T193—2023)比《粮食色选机》(DG/T193—2019)细致、全面很多,对农产品色选机鉴定提出了更加清晰的要求,同时鉴定的实操性也更加人性化。
参考文献:
[1]张德高,刘敏基,谢焕雄.农产品光电色选原理及色选机国内外研究发展现状[J].保鲜与加工,2020(3):233-237.
[2]刘素山,马召.农产品色选机在粮食加工中的应用及故障排除[J].粮食加工,2020(2):17-19.
[3]董红伟.色选机色选系统及控制系统的设计与实现[D].北京:北京理工大学,2020.
[4]中华人民共和国农业农村部.农产品色选机:DG/T 193—2023[S/OL].(2023-02-03)[2023-03-20].http://www.moa.gov.cn/govpublic/NYJXHGLS/202302/t20230205_6419833.htm.
[5]中华人民共和国农业农村部.粮食色选机:DG/T 193—2019[S/OL].(2020-09-05)[2023-03-20].https://max.book118.com/html/2020/0904/8133122056002140.shtm.
作者简介:高霞(1979—),女,本科,工程师,研究方向:农机鉴定。