水果分拣技术

国际化引技术扩大农机服务领域

产业化创品牌帮助农民增产增收

在农机部门工作了十几个春秋，来到了国外，虽然所从事的行业远离农机，但由于莫名其妙的“农机情结”，总是让我不自觉地关注着农业和农机的动态和发展。

我所在的国家，是个南半球的小国，人口420万，大约是南京人口的一半，国土面积27万平方公里，是江苏的两倍，比云南省还小，但却是个名副其实的农业大国。畜牧业傲视全球、种植业技术一流、养殖业不落人后、园艺业首屈一指。这里的遍布全国的精品连锁店的名字就叫Farmers（农民），为什么？因为这里的农民最有钱！

我先介绍两个行业的发展历史、组织结构和经营方式，看看他们是如何运作，如何增产创收的。以期能给我们江苏农机人一点启发，开阔视野，找出一条适合江苏具有中国特色的为农服务新模式。

Fonterra（中文名恒天然）公司，国内的读者对他应该不陌生，震惊全国的“三鹿奶粉”事件它也曾身陷其中。该公司虽正式成立于2001年，但却有200年的历史。

Zespri（中文名佳沛）

经过数年的观察了解，我发现机械化是农业增产的武器，产业化是农民增收的法宝！

水果分拣技术

近年来，虽然我国的水果产量已达世界第一，但由于缺乏先进的质量检测技术，我国水果产业的发展受到严重制约。近日，随着中国农业大学自主研发的水果质量快速无损检测技术（下称水果检测新技术）的面世，这一局面将有望得到改变。截至目前，该技术已申请了4件发明专利，其中2件获得了授权。

透视技术为水果“体检”

西瓜甜不甜，一测就知道。乍一看，水果检测新技术使用的设备就像一部台式电子秤连接着电脑及显示器。将需要检测的水果放在检测台上，立刻就可将其糖度、酸度、硬度、成熟度和水心病、褐腐病、黑心等内部病变，以及体积、颜色、果面污染、浅层损伤等外部品质显示在电脑屏幕上。

“就像人会生病一样，水果也不例外。但对水果进行‘体检’却不能有任何损伤，这就需要研发先进的无损检测技术。”国家自然科学基金项目水果检测新技术课题组成员、中国农业大学博士王加华在接受中国知识产权报记者采访时表示，该检测新技术，使用近红外线和低能量X光对水果进行透视，各类水果的检测数据瞬间就可显示出来。

与以前的切削、粉碎等需破坏样品进行理化指标检测的方法相比，新技术除了能保持样品完整外，还具有分析速度快、成本低、绿色环保等优点，可实现多种类、多项目的逐个检测，适合大规模自动化流水线检测与分拣。

王加华进一步介绍说，在利用水果检测新技术对水果进行检测时，光电传感系统会以对角线的方式发射穿透水果的近红外线和低能量X光并进行接收，然后转化为光谱。光谱不但可反映果品的生化特性，同时还能反映果品的物理特点。根据水果的光谱特性，利用光电传感技术、信息处理技术等可实现对水果内在质量及外观品质的快速综合分析判断。而“健康”与“不健康”的水果光谱存在显著差异，系统会自动对光谱进行快速分析并与电脑数据库中的

数据比对，从而快速得出检测结果，这就是该新技术的工作原理。由于采用的是近红外线和低能量的X光，且剂量远远低于对食品和人体产生影响的辐射标准，因此该技术不存在相关的辐射安全问题。

此外，为了避免新技术设备在使用中由于环境、温度及水果外形差异等因素对检测结果产生影响，研发人员使用了先进的电子计算技术进行数据的修正和弥补，并建立了一定规模的数值对比数据库，从而最大限度地保证了检测的准确度，准确率接近100%。

新利器促产业健康发展

有关统计数据显示，2008年，我国水果产量达1.6亿吨，居世界首位，但当年的水果出口量仅占总产量的2%。“问题的根源在于，国际上只有少数发达国家掌握先进的水果无损检测技术并对其进行技术垄断，同时以此为依据制订进口标准，从而形成贸易壁垒，导致我国水果出口和产业发展受到阻碍。”中国食品科学技术学会韩东海教授向记者表示，水果检测新技术的问世，无疑为我国水果产业摆脱出口难的困境找到了出路。

王加华表示，由于技术垄断，国外先进的检测技术与设备是禁止向我国出口的，而可以向我国销售的检测设备则漫天要价，动辄数百万、上千万，而且，进口的设备在我国丰富的水果品种面前往往“水土不服”，检测效果并不理想。而自主研发的水果检测新技术及设备不仅在性能上优于国外设备，同时价格也要低很多。如果进行批量化生产，每台设备的价格仅为10万元左右。

“目前，我国本土水果产品的商品化处理率不到10%，大多不经检测和分类就直接上市销售，品质良莠不齐，无法以质论价，也不利于出口创汇。”王加华表示，使用水果检测新技术，可方便实现优选与分级，从而提高水果产品在国内外的市场竞争力，增加果农的经济收入。据测算，使用水果检测国产设备，每斤水果的检测分级成本仅为0.5元左右，但分级后的产品价格却可成倍增长。在市场上，记者看到，贴有糖度标签的水蜜桃一个最高可以卖到近百元，而没有检测的普通水蜜桃每斤只能卖10元左右。

目前，检测设备的便携化是国内外研究的重点与发展趋势，便携式设备不但可以检测成品，还可方便地对正在生长中的“未成年”水果进行检测，获得其“健康”状况数据，及时对其生长所需的水份、营养等要素进行调控，确保其健康成长，这对于水果产业的精细化发展具有现实意义。王加华表示，当前和今后一段时间的研究重点，就是实现水果检测新技术设备的便携化，为我国水果产业的发展提供现代化的技术保障。

欧洲鲜货市场广泛使用食品分拣器，主要因为劳动人员的老龄化和雇用工人成本越来越高，这就使以机器视觉为基础的分拣技术在欧洲越来越多地应用。一些以欧洲为基地的公司提供专用机器视觉系统，用于鲜货或食品加工细分市场，包括Aweta B.V公司、Barco 机器视觉公司、比利时电子分拣技术公司(BEST)、MAF 实业公司、Odenberg工程公司、Qsort 和Sortex公司等。这个市场上以美国为基地的公司包括Delta 技术公司、

Durand-Wayland,公司、Ensco公司、FMC 食品技术公司、Focused 技术公司、Sunkist公司、TTI/Exeter工程公司和Woodside电子器件公司等。日本的Satake公司也在美国市场上运作，这家公司几年前兼并了总部设在美国的ESM公司。同时，新西兰的Compac公司也在美国市场上有自己的业务。

虽然并非所有公司的样品都以颜色为基础，但是在这个市场上，几乎所有公司目前都提供基于颜色的版本。就影像捕获而言，尽管所有公司都提供根据常规线扫描或区域扫描方法设计的产品，但是，其中一些公司同时还提供以激光扫描为基础的版本，这种

以激光扫描为基础的设备与常规机器视觉技术进行竞争。其中还有一些公司提供基于红外影像的设备，这些设备经常作为检测产品凹坑的手段或作为分拣产品等级的手段。几乎所