荔枝挤压损伤有限元预测分析

为减小荔枝的挤压损伤,通过试验测定了荔枝果壳和果肉的极限应力,建立了根据荔枝结构所对应的有限元模型,模拟了外力沿不同方向挤压荔枝的过程,得到荔枝内部组织的等效应力云图。结果显示:挤压过程中,荔枝果壳的应力大于果肉,果肉的损伤先于果壳;相同挤压力下,果壳的纵向挤压应力小于横向,但果肉的纵向挤压应力却大于横向;荔枝的挤压损伤具有各向异性,试验范围内,果肉出现机械损伤的纵向和横向挤压力分别为10 N和20 N,果壳出现机械损伤的纵向和横向挤压力为35 N和25 N。     

柑橘采摘机器人末端执行器夹持机构设计与实验

改进末端执行器的采摘成功率是提高采摘机器人采摘能力的重要手段。由于在相同剪切速度和果柄直径下,采用简支梁的剪切方式比采用悬臂梁剪切方式更容易剪断果柄,而通过夹持机构夹住柑橘再进行剪切能实现简支梁方式剪切果柄,因此可在末端执行器增加夹持机构来提高末端执行器的采摘成功率。通过对柑橘的极限挤压试验,得出柑橘在受压面直径为14.12 mm的条件下,所能承受的极限载荷为14.0 N。据此结果和柑橘相关参数,设计了夹持机构手指,并确定了其对柑橘的最大夹持力不超过102.41 N,同时根据前期研究成果和果柄受力分析,确定夹持机构的最小加持力不得小于3.79 N。由夹持机构运动特点完成控制系统设计,建立夹持机构三维模型并进行有限元分析与验证。制作了夹持机构样机并进行了不同品种柑橘的夹持实验,并将夹持机构安装在末端执行器上,在室外自然条件下进行无夹持机构和有夹持机构的采摘对比实验。实验结果表明,夹持机构可实现对各品种柑橘的无损夹持,增设夹持机构后末端执行器采摘成功率由70%提升至85%,对末端执行器采摘成功率有显著提升,从而提高了采摘机器人的采摘作业能力。     

番木瓜摘取的接触力学模型构建与试验

【目的】实现番木瓜稳定无损伤摘取。【方法】采用三指对称夹持后扭断的摘取方案,构建摘取接触力平衡方程,依据三指内力汇交原理进行抓取稳定性分析,制定摘取接触力学模型求解方案,并对番木瓜进行摘取试验。【结果】样本表面无明显变形、压痕与裂纹,夹持处果肉室温静置24 h后无明显的颜色变化和伤痕,最大夹持力远小于成熟番木瓜横径方向受压弹性变形阶段压力极限值;质量和摘取扭转力矩与横径、纵径、果柄长度、果柄扭断直径有密切依存关系,质量多元线性回归达极显著水平,扭转力矩多元线性回归达显著水平;依据接触力学模型和回归模型计算的理论夹持力与测量夹持力对比,测量夹持力均高于理论夹持力,两者最大偏差小于20%,两者在趋势上具有较好一致性。【结论】摘取方案能稳定无损伤摘取番木瓜,摘取接触力学模型具有正确性与实用性,可为番木瓜摘取末端执行机构设计与力度控制提供依据。     

超高效液相色谱法同时测定柑橘中主要酚酸和类黄酮物质

【目的】建立超高效液相色谱快速、同时测定柑橘中主要酚酸和类黄酮组成及含量的方法,为柑橘中酚类物质的开发提供技术支撑。【方法】首先对上机条件优化,检测波长选择基于全扫描（190-400 nm）,选择所有物质都有最大吸收光谱的波长;柱温、流动相类型和流速优化参考相关文献,为了能使基线分离,采用梯度洗脱方式;再从提取剂类型、提取次数和时间进行单因素比较试验,对柑橘样品处理方法进行优化;柑橘样品经乙酸乙酯振荡提取30 min,果皮和果肉分别提取4次和3次,蒸发浓缩,甲醇定容上机进行测定。【结果】以ACQUITY UPLC BEH C18液相色谱柱（2.1 mm×100 mm,1.7 μm）为分离柱,柱温为35℃,进样量为3.0 μL,流速为0.3 mL·min^-1;梯度洗脱,以0.3%乙酸水溶液（A）/甲醇（B）为流动相：95%-80%（0-3 min）A,80%-80%（3-8 min）A,80%-70%（8-12 min）A,70%-20%（12-17 min）A,20%-95%（17-20 min）A;定量波长为283 nm。19种物质在18 min内基线分离,线性范围为0.01-500 mg·L^-1,线性相关系数均大于0.999,精密度、重复性和稳定性良好（相对标准偏差小于5%）。两个水平下加标,果皮回收率为85.8%-109.4%（相对标准偏差为0.86%-6.06%）,果肉回收率为88.4%-112.7%（相对标准偏差为1.05%-5.23%）,方法检出限为0.001-0.09 mg·kg^-1（S/N=3）。采用此方法对实际样品进行检测,样品包括5大类柑橘：宽皮柑橘类（沙糖橘和椪柑）、甜橙类（纽荷尔脐橙）、柚类葡萄柚类（鸡尾葡萄柚）、枸橼柠檬类（柠檬）和金柑类。不同品种类黄酮和酚酸物质含量和种类差异较大,就总酚类物质而言,椪柑和鸡尾葡萄柚果皮中最高,椪柑是金柑的5倍,是其他品种的1-1.5倍,果皮为果肉的3-5倍;就类黄酮物质而言,鸡尾葡萄柚果皮中总含量最高（1 813.22 mg·kg^-1）,其次是椪柑、纽荷尔脐橙、沙糖橘、柠檬、金柑,果肉总含量变化趋势与果皮一致,果皮明显高于果肉;黄烷酮（圣枸橼苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮甙、香蜂草甙、柚皮芸香甙、柚皮素和橙皮素）是柑橘中主要的类黄酮,鸡尾葡萄柚果皮中最多（1 491.8 mg·kg^-1）,其次是柠檬和纽荷尔脐橙,最少的是金柑,而果肉含量明显低于果皮;就酚酸而言,沙糖橘果皮中最多（515.21 mg·kg^-1）,其次是椪柑、柠檬、鸡尾葡萄柚和纽荷尔脐橙,金柑最少,果肉中变化趋势与果皮一致,果皮含量为果肉的3-5倍;绿原酸,阿魏酸是主要的酚酸。【结论】利用超高效液相色谱仪,建立了同时快速检测柑橘中主要酚酸和类黄酮物质的方法。该方法高效、精确、低耗、环保,并经实际样品（5大类柑橘）验证,表明该方法可作为柑橘中酚酸和类黄酮同时、快速检测的常规分析方法。     

宽皮柑橘剥皮机去顶环切装置的设计与试验

为了提高宽皮柑橘果皮剥净率,为宽皮柑橘剥皮机设计了去顶环切装置,以去除柑橘果柄部果皮并沿最大果径环切一周将果皮划破。该装置主要由机架、对心机构、去顶机构、环切机构组成。工作时,柑橘固定,去顶刀刃逐渐旋切嵌入果柄处果皮,切断果柄周围果皮及橘络,在柑橘顶部旋出一个圆形的切痕并夹持住顶部果皮,在刀具箱上行的过程中,在刀刃挤压力和摩擦力的作用下带走柑橘顶部果皮,实现去顶;环切压盘随着刀具箱的下行压紧去顶后的柑橘,环切压盘上的压盘尖刺嵌入柑橘橘皮并卡住柑橘,此时,一侧的环切刀随着对心轴的转动嵌入柑橘果皮中;电机启动,环切压盘带动柑橘做旋转运动,环切刀在柑橘径向形成一周划痕,实现环切。对影响去顶性能和环切性能的热蒸气时间和刀轴转速进行的单因素试验结果表明:在热蒸气时间90 s、刀轴转速120r/min时,柑橘去顶成功率和去顶损伤率分别为96.7%、4.2%,柑橘环切率和环切损伤率分别为97.5%、4.7%。     

奉节脐橙黄酮类特征性成分HPLC色谱指纹图谱构建与应用

【目的】进行原产地奉节脐橙果实黄酮类特征性成分高效液相色谱指纹图谱构建研究,并利用5种常见市售甜橙品种对奉节脐橙果实进行真伪鉴定验证,为奉节脐橙果实品质评价与真伪鉴定提供科学依据。【方法】采用高效液相色谱-二极管阵列检测技术,进行原产地14个主产区奉节脐橙黄酮类特征性成分的提取和HPLC分析,二极管阵列检测器信号采集与岛津LC solution Ver1.0工作站特征性成分峰识别,以橙皮苷和柚皮苷为外标进行样品果皮、果肉、果汁橙皮苷和柚皮苷含量测定,并利用指纹图谱相似度评价软件进行奉节脐橙果实不同部位黄酮类特征性成分色谱指纹图谱构建、相似度计算与验证研究。【结果】奉节脐橙样品果皮、果肉、果汁中橙皮苷含量范围分别为1.67%—3.76%、0.69%—1.67%、0.022—0.318 mg•(10mL)-1,平均含量分别为：2.87%、1.25%、0.1215 mg•(10mL)-1;奉节脐橙样品果皮柚皮苷含量范围为0.01%—0.15%,平均含量为0.08%,但在果肉、果汁中未检出。奉节脐橙果皮和果肉总黄酮特征性成分色谱图整体峰形一致,分别标示出35个、35个共有峰,匹配良好;所构建的奉节脐橙果皮和果肉总黄酮特征性成分色谱指纹图谱谱峰分布差异明显,以橙皮苷为特征峰所标记共有峰的相对含量数据稳定,采用夹角余弦法计算各供试品种与特征性谱图相似度均在0.990以上,可以用于奉节脐橙果实的专属性评价及真伪鉴定。但样品果汁提取物色谱图谱峰区配率较低,相似度差异较大,不适于作为奉节脐橙果实品质的定性分析。【结论】该方法准确、可靠,重现性好,适用于中国地方甜橙名品奉节脐橙的专属性鉴定与柑橘品种的品质评价。     

芋头压缩和剪切特性试验研究

【目的】降低芋头在收获和运输过程中的损坏.【方法】以山东小芋头‘8520’品种为试验材料,用快速卤素水分测定仪测芋头的含水率,利用TMS-PRO质构仪对芋头样品进行压缩,分析计算得出芋头的弹性模量参数,利用微机控制电子万能试验机,对整块芋头在4种不同加载速率下,进行不同加载方向的压缩和剪切试验,测得加载力-位移曲线,运用SPSS软件分析力学特性变化规律.【结果】湿基含水率为77.73%的芋头,弹性模量为3.78 MPa,整块芋头在压缩状态下,加载方向和加载速率对芋头破裂力有极显著影响,芋头损伤的最小破裂力为433.7 N;整块芋头在剪切状态下,加载方向和加载速率对剪断力无显著性影响,芋头损伤的最小切断力为328.4 N.【结论】试验分析结果可为芋头的机械化收获、运输等提供理论依据.     

锦橙裂果的钙素营养生理及施钙效果研究

【目的】了解矿质营养与锦橙裂果的关系及其生理机制,探讨钙在锦橙裂果中的作用及其对果皮酶活性的影响,为有效降低柑橘裂果提供理论及技术支撑。【方法】通过对北碚447锦橙果园的调查研究和采样分析,研究裂果和正常果功能叶片、果皮和果肉中N、P、K、Ca含量及相关酶的活性;采用田间试验在花前及幼果期进行喷钙处理,研究钙对裂果及果皮结构物（果胶）及其水解酶类、活性氧清除酶类、多酚氧化酶（PPO）活性的影响。【结果】裂果植株叶片和裂果果皮、果肉中的钙含量显著低于正常果,裂果率与果皮中的钙呈极显著的负相关;裂果果皮中PPO、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶（CX）的活性较高,而过氧化氢酶（CAT）的活性较低;果实的裂果率与果皮中的PPO活性成显著正相关,与CAT活性和原果胶(PP)含量呈极显著的负相关。喷钙处理显著降低了果皮中丙二醛（MDA）的含量和PPO、POD、PG、CX活性,提高了SOD、CAT活性以及原果胶含量。【结论】果皮中钙含量不足导致细胞壁水解酶（PG、CX）和多酚氧化酶活性提高、维持果皮强度和延展性的原果胶含量降低是锦橙裂果发生的主要原因,外源喷钙能显著降低果实膨大期的裂果率,喷施钙肥是减少锦橙裂果的重要措施。     

UV-B辐照对特早熟柑橘采后果皮色素的影响

【目的】探明特早熟柑橘采后UV-B辐照处理对果皮色素的影响,为改善云南特早熟柑橘外观品质的采后处理方法提供参考。【方法】以云南特早熟柑橘兴津为试验材料,通过使用辐照强度为100 μW/cm2的中波紫外线（UV-B）对其进行采后处理,处理时间设置为0 h（CK）、24 h和48 h,并在贮藏期定期（0 d 、10 d 、20 d 、30 d）取样测定果皮中的叶绿素、类胡萝卜素、色素代谢相关基因相对表达量等指标。【结果】UV-B辐照剂量不同对特早熟柑橘果皮色泽的影响不同。UV-B辐照显著提高特早熟柑橘果皮的明亮度和黄色度,降低叶绿素含量而提高类胡萝卜素含量;辐照可提高PaO、RCCR和PSY基因的相对表达量,促进特早熟柑橘贮藏期脱绿（叶绿素降解）,辐照48 h有利于果皮贮藏期类胡萝卜素的累积,对提高特早熟柑橘在贮藏期的色泽品质具有重要作用。【结论】特早熟柑橘采后使用辐照强度为100 μW/cm2的UV-B处理,可有效改善特早熟柑橘果实的表皮色泽,以UV-B辐照48 h贮藏20 d最佳。     

库尔勒香梨粗皮果果实不同部位矿质元素含量动态变化

【目的】研究库尔勒香梨果实生长发育期果皮、果肉和果核内矿质元素含量变化,分析其对粗皮果果实不同部位矿质元素供需关系的影响。【方法】从5月30日开始每隔20 d对粗皮果园的香梨树喷施钙复合试剂以及对各试验设计的果实进行采样一次,共喷4次,测定果实不同部位氮、磷、钾、钙、镁的含量。【结果】膨大期到成熟期,宿萼、脱萼粗皮果的果皮、果肉和果核钙含量显著低于宿萼、脱萼正常果,而氮、磷、钾含量显著高于宿萼、脱萼正常果;在成熟期宿萼、脱萼粗皮果的果皮、果肉和果核镁含量显著低于宿萼、脱萼正常果,而在膨大期差异不显著。无论是粗皮果、正常果或钙处理果,膨大期到成熟期钙元素积累高低顺序依次为:果皮>果核>果肉;氮元素积累高低顺序依次为:果核>果皮>果肉;膨大期果肉磷含量比果皮和果核高,成熟期果核磷含量比果皮和果肉高;钾和镁元素在果实不同部位内没有规律性变化。【结论】粗皮果的形成与粗皮果果皮、果肉和果核内氮、磷、钾含量过高造成果实缺钙有关,而与粗皮果果实不同部位钙、氮和磷元素的分配不均无关。     

哒螨灵在柑桔及土壤中残留的气相色谱测定

[目的]建立哒螨灵在柑桔及土壤中残留的气相色谱分析方法,为评价哒螨灵在柑桔上使用的安全性提供科学依据.[方法]样品以甲醇提取,经石油醚液—液萃取和弗罗里硅土柱净化后,用带μ-ECD的气相色谱仪进行测定.[结果]桔皮、桔肉、全果及土壤样品中哒螨灵的最低检出浓度均为0.001 mg/kg,平均回收率为84.78%~101.18%,变异系数为2.31%~8.68%.[结论]建立的方法操作简便,分离效果好,准确度和精密度均满足农药残留分析的技术要求,可用于柑桔及土壤中哒螨灵残留量的检测.     

Analysis of Major Carotenoid Composition and Its Content of Citrus Fruit

a-carotene, β-carotene, lycopene, β-cryptoxanthin, zeaxanthin and lutein content of fruits in53 citrus cultivars were determined using HPLC. In both peel and pulp of citrus fruit, the major carotenoidswere lutein, zeaxanthin and β-cryptoxanthin. β-carotene content was relatively low and extremely low was theamount of or-carotene. Among the 53 cultivars tested, lycopene was detected only in pulp of Cara Cara navelorange. Carotenoid content in both peel and pulp of citrus fruit was the highest in Citrus reticulata Blanco andlowest in Citrus grandis Osbeck. Consequently, as far as the health protection value is considered, fruit ofCitrus reticulata Blanco ranks probably higher than other citrus fruits. In fruit of most Citrus retieulatavarities, β-cryptoxanthin was the main carotenoid component in pulp and its amount approximated that of lu-tein in peel. Content of lutein, zeaxanthin and β-cryptoxanthin in peel was about 2.5 - 15 times that in pulp onthe basis of fresh weight. Thus peel was inferred to be the principal location for the carotenoid stock in citrus fruit.     

黄冠梨果实花斑病与果实钙·氮含量的关系及防治方法研究

[目的]为防治黄冠梨花斑病提供理论依据。[方法]按照4种肥料的推荐剂量喷施黄冠梨,以清水为对照,测量喷肥前后果皮、果肉中的钙含量和氮含量,调查喷肥前后病情。[结果]黄冠梨健康果实、果皮和果肉中的钙含量较高,氮含量较低,感病果实刚好相反。不同级别黄冠梨感病果实、果皮和果肉中的钙含量、氮含量差异显著。黄冠梨发病情况与果皮和果肉中的钙含量呈现明显的负相关,与氮含量呈现明显的正相关。喷施钙肥后,果肉中的钙含量差异极显著;果皮中的钙含量以喷施30%腐殖酸钙最高。喷施0.3%CaCl2、4%氨基酸钙、30%腐殖酸钙和28%Ca2000钙宝30d后,病情指数明显降低,依次为58.75%、62.66%、65.18%和58.08%。[结论]黄冠梨的花斑病是与果实中钙的缺乏和氮的过剩有关。     

噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留及消解动态

[目的]监测噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留量。[方法]采用气相色谱法测定噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留。[结果]噻嗪酮在柑橘全果中的平均回收率为96.17%～97.38%,变异系数为6.10%～9.07%;在果肉中的平均回收率为95.24%～105.46%,变异系数为3.30%～6.01%;在果皮中的平均回收率为88.76%～93.64%,变异系数为5.12%～6.27%;在土壤中的平均回收率为97.79%～104.3%,变异系数为2.45%～9.21%。噻嗪酮在柑橘和土壤中的消解动态以及最终残留结果表明,在湖南长沙、浙江杭州和贵州贵阳3地柑橘中的消解半衰期分别为7.65、7.64、8.40 d,在土壤中的消解半衰期分别为13.75、9.97、10.18 d。[结论]在柑橘上使用25%噻嗪酮悬浮剂对水剂,按照推荐使用剂量为166.7～250.0 mg/L,施药2～3次的情况下,噻嗪酮在柑橘上的安全期可定为14 d。     

柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留分析方法研究

【目的】建立快速、实用的测定柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留的方法。【方法】样品经甲醇提取、弗罗里硅土柱净化、浓缩、定容后,用带μ-ECD检测器的气相色谱仪进行测定。【结果】高效氯氟氰菊酯在0.005~1.000 μg/mL范围内线性良好,线性相关系数r＝0.9996。该方法对高效氯氟氰菊酯标样的最小检出限为1.0×10-12 g,对橘皮、橘肉和土壤的最低检出浓度均为0.001 mg/kg,样品平均回收率为90.96%~104.21%,相对标准偏差为2.73%~10.45%。【结论】建立的GC-μECD检测方法具有分离效果好、回收率高、经济快速、准确度和灵敏度高的特点,适用于柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯的残留检测。     

噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留及消解动态（英文）

[目的]监测噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留量。[方法]采用气相色谱法测定噻嗪酮在柑橘和土壤中的残留。[结果]噻嗪酮在柑橘全果中的平均回收率为96.17%～97.38%,变异系数为6.10%～9.07%;在果肉中的平均回收率为95.24%～105.46%,变异系数为3.30%～6.01%;在果皮中的平均回收率为88.76%～93.64%,变异系数为5.12%～6.27%;在土壤中的平均回收率为97.79%～104.3%,变异系数为2.45%～9.21%。噻嗪酮在柑橘和土壤中的消解动态以及最终残留结果表明,在湖南长沙、浙江杭州和贵州贵阳3地柑橘中的消解半衰期分别为7.65、7.64、8.40d,土壤中的消解半衰期分别为13.75、9.97、10.18d。[结论]在柑橘上使用25%的噻嗪酮悬浮剂兑水剂,按照推荐使用剂量为166.7～250.0mg/L,施药2～3次的情况下,噻嗪酮在柑橘上的安全期可定为14d。     

叶面喷硼对柑桔硼钙、果实生理病害及耐贮性的影响

本试验采用 0 .2 %硼酸 ,在胡柚、柑花期进行叶面喷施 ,研究硼对不同柑桔品种果实的钙硼含量、生理病害及耐贮藏性的影响 .结果表明 :硼处理显著提高柑桔幼果期、果实膨大期及成熟期的叶片、果皮、果肉硼含量 .其中 ,硼含量幼果期 >膨大期 >成熟期 ,叶片 >果皮 >果肉 ;硼含量的提高显著影响各部位钙的含量 ,显著降低了叶片及幼果期、膨大期果实的钙硼比值 ;硼处理还显著降低了柑桔生理病果率和贮藏烂果率 ,硼与生理病果率的相关性幼果期 >膨大期 >成熟期 ,果皮 >叶片 >果肉 ,与烂果率的相关性则有随生育进程而增大的趋势 .两品种比较 ,胡柚对低硼条件更为敏感