花有重开日,人无再少年。水能倒流时,人无再少年。[ 书友小说网 https://www.suucn.com]

第一节 枸杞鲜果形态与结构
枸杞鲜果是指成熟的枸杞果实。成熟时的宁夏枸杞果实为鲜红色浆 果,色泽发亮,果肉柔软且富有弹性,种子成熟,果蒂松动,果肉含水量 78%~82%。枸杞鲜果经脱水制干成为干果, 即枸杞子。枸杞子是枸杞产品 的主要形式,几乎占枸杞总产量的 90%,也是枸杞的主要经济部位。
一、枸杞果实形成
受精是植物结实和形成种子的必要条件。枸杞开花后,花粉传到柱头上, 卵细胞受精后,子房膨大成绿色幼果,花柱干萎,花冠和花丝脱落。随着 时间的推移,幼果逐渐长大,逐渐形成青果,最终成熟为红果。整个过程 一般需要 28~40 d,时间的长短取决于温度等外部因素。
二、果实形态与结构
(一)枸杞果 实的形 态特征
枸杞鲜果的形态多种多样,包括广椭圆形、矩圆形、卵形和近球形等。 它们的顶端可能钝尖或圆,也可能有些微凹陷。成熟时, 它们的色泽鲜红、 表皮光亮,手感软滑。枸杞鲜果一般长度为 2.5~2.8 cm,横径为 0.5~1.2 cm, 内含种子 20~50 粒。
虽然枸杞鲜果的形状是品种固有的特性,但果实大小会受到品种、栽 培条件、生境和树龄等因素的影响而表现出差异。例如,枸杞当家品种宁 杞 1 号的成熟鲜果为棱柱形,表面有 4~5 条纵棱,顶端截平,果粒大,鲜 果百粒重达 590.5 g;而“大麻叶”枸杞鲜果的形状则为准柱形,顶端多有 钝尖,果粒小于宁杞 1 号,百粒重约为 502.0 g。
枸杞鲜果的大小与栽培年限(树龄)密切相关。虽然枸杞的结果盛期 一般从栽植后 5~25 年,但有研究表明,枸杞树龄对果粒大小有显著影响, 二者间的关系表现为果粒重随树龄增加而降低,即树龄与粒重成反比。在 栽植 13 年后,果粒会严重变小。因此有人建议将枸杞淘汰的树龄确定在 13 年,最多不超过 17 年(见表 9-1) 。这意味着,为了确保枸杞果实的质量 和产量,农民需要定期更新栽种,同时,枸杞企业也需要加强对树龄的管 理和控制,以保证成品的品质和市场竞争力。
枸杞的果实大小受到栽培条件的重要影响。一般而言,若肥水条件优 越,果实粒度则较大,制干后优等果率亦较高。据研究表明, 当实施高质量、 高产量的栽培技术时,优等品果实占总产量的 60% 以上;相反,果实较小, 则优等品率较低。虽然枸杞有较强的抗逆性,但适宜的土壤和肥料条件更 有利于果实的生长发育,因此果实更大。
(二)枸杞果 实结构
枸杞果实内部结构分为果皮、果肉和果心三部分。果心含有种子。果 皮除外部几层细胞外,其余部分都肉质化,充满汁液,内含 20~50 粒种子。 果实外果皮很薄,与果肉不易分离,因此果肉厚度一般指果皮和果肉厚度的总和。枸杞果肉厚度 0.1~0.2 cm,果实含水量为 78%~82%,可溶性固体 物含量为 14.2%~15.4%。果肉呈鲜红色,果腔膨大、多汁,口感甘甜,果 蒂松动。
三、枸杞果实的发育及成熟规律
枸杞果实的发育始于花朵雄蕊受精后,随后子房开始膨大,此时期被 称为果实发育期。花朵在开放后 1 d 内受粉受精率高,3 d 后柱头干萎,受 粉不再受精。未受精的花在 4~5 d 脱落。在枸杞果实发育过程中,其幼果体 积不断增大,萼片缩存。整个生长过程,从受精到果实成熟需要 28~35 d。
(一)枸杞果 实生长发育规律
枸杞果实,其生长发育始于开花受精,直到果实完全成熟。枸杞果实 在生长发育过程中会经历许多变化,如果实外部形态、果腔果肉、种子发 育程度、可溶性固形物含量等。通过结合果实外部形态特征,果内组织和 成分变化,枸杞果实生长发育阶段被划分为 5 个时期,即青果期(20~24 d)、 变色期(3~5 d)、绿熟期(1~2 d)、黄熟期(2~4 d)和红熟期(1 d)。 完成整个果实发育时期需要 28~35 d,以上是对宁杞 1 号枸杞果实发育时期 的观察结果。
1. 枸杞各发育时期主要特征
青果期:指枸杞果实呈青绿色状态的时期,此时果实平均长度为 1.15 cm ,横径为 0.51 cm,果实主要以长度生长为主,横径生长相对较慢, 纵横比为 2.65 ∶ 1。单个果实的重量约为 0.127 g。果实手感硬实,果形瘦 长,与果柄紧密相连,果瓢小、呈绿色, 内腔没有汁液,完全被种子占据。 种子乳白色,较小,瘦瘪,胚乳发育不完全。口感涩酸。
变色期:指果实从绿色开始逐渐变为黄色或黄红色,距开花时间 24~27 d,持续 3~5 d。在此期间果实的口感转为酸涩,果瓤增大且变为黄色 或黄红色,种子体积增大,胚乳发育接近完全。果实平均长度为 1.27 cm,横径为 0.57 cm,长宽比为 2.2 ∶ 1,裸果单重为 0.21 g。果体手感紧实,外 表增速不大,果口(果实与果柄结合处)开始呈绿黄色, 但果身大部为绿色, 果实手感较硬,感观较瘦,与果柄附着紧密,种子呈白色或浅黄色,相对 于前期体积更大,略显饱满。果实内腔无汁或仅有极少的汁,可溶性固形 物为 5.5%。
绿熟期:通常距离开花 25~28 d,持续时间为 1~2 d。在此时期果实会 展现出典型的特征:果口呈黄红色,果身呈绿黄色,显色率在 20%~50%; 果体明显增大,手感柔软,富有弹性,感官丰满,果实与果柄紧密附着; 果腔内壁呈绿黄色,果肉紧密,果瓤继续增大,变为黄红色;果汁很少, 种子为白色或淡黄色,大小与成熟种子相当,幼胚已经形成,胚乳饱满; 果实的口感酸涩,可溶性固体含量为 9.35%;果长为 1.48 cm,横径为 0.65 cm, 长宽比为 2.28 ∶ 1,单个果重为 0.30 g。
黄熟期: 距离 22~27 d,阶段持续 1~2 d。此时期果实的典型特征:果 体外表呈黄红色,果瓤为黄红色,果腔内壁呈黄红色或红色;种子为浅黄色, 饱满且已成熟;果实口感酸甜,可溶性固形物含量为 11.34%;果汁适中。 果体长度为 1.56 cm,横径为 0.73 cm,生长速度加快,长宽比为 2.12 ∶ 1, 单个果重为 0.37 g;果体感官丰满,富有弹性,果实与果柄的附着紧密度 降低。
红熟期:果实从开花到成熟一般需要 28~35 d。在接近成熟的 1~2 d 内, 果实迅速膨大,颜色从里到外呈鲜红色,有光泽,有弹性,果体圆满。此 时期果实与果柄的结合度显著降低,容易从果柄上脱落。果肉甜酸可口, 多汁,可溶性固形物含量为 14.25%。果实平均长度为 1.84 cm,宽度为 0.93 cm,长宽比为 1.99 ∶ 1,裸果重量为 0.65 g。果肉致密, 果瓤呈黄红色, 内腔充实。幼胚成熟,种子浅黄色饱满、坚硬。
2. 果实发育特性分析
随着枸杞果实发育成熟,果实不仅在体积、颜色、果柄附着程度等外 部特征上产生明显变化,如体积增大、颜色变红等,而且在果瓤、果汁及 种子成熟等果实内部特征方面,变化也十分明显。随着果实的发育,果瓤 逐渐变色膨大,果汁增多,可溶性固形物含量增加,果实适口性增强,增 加了口感的丰富度。
(二)果 实不 同发育阶段与果 实生长 间的关 系1. 发育时期与生长量 的关系
枸杞从开花到果实成熟,需要 28~35 d。枸杞的果实发育过程可以分为 青果期、变色期、绿熟期、黄熟期和红熟期,这 5 个时期所需的天数分别 为 20~24 d、3~5 d、2~4 d、1~2 d 和 1d 左右。随着果实的逐渐成熟,发育 所需的天数逐渐缩短。同时, 果实重量也逐渐增加,分别为 0.127 g、0.205 g、 0.297 g、0.370 g 和 0.648 g。总体上,枸杞果实的生长速度会随着时间的推 移而加快,早期发育需要的时间较长,生长速度较慢;后期发育需要的时 间较短,生长速度较快。
2. 发育时期与体积变化 的关系
从果实的发育过程看,果实的体积变化主要表现为果体的生长与膨大, 即果体纵径和横径的增加。但是,纵径和横径的生长并不是同步进行的, 而是前期以果体长度的增加为主,后期以横径的增加为主。也就是说,在 果实的生长过程中,纵向生长略早于横向生长,直观表现为长度先开始增 加,然后再进行横向生长和果腔膨大。例如在青果末期,果体长度增加到 1.15 cm,宽度仅增加 0.51 cm,果实纵横比达到 2.65 ∶ 1,果体长度已占总 长的 62.5%,而宽度仅占总宽的 54.8%;相反,在红熟期,果实纵横比缩小 为 1.99 ∶ 1。
从增大速度看,呈现前慢后快的趋势。以青果期为例,果实持续天数为 20~24 d,占总发育时期的 68.5%,但果体生长量仅占总量的 19.6%。而 到达果实红熟期时,持续天数却只有 1 d,但生长日期却占总发育期的 2.9%, 果体重却占重量的 42.9%。
研究表明,枸杞果实的生长分为长度增加和宽度增加两个方面。从生 长顺序来看,果实生长表现为长度增加早于宽度增加。例如在青果末期, 果实纵、横径生长量占总生长量的比重分别达总量的 62.8% 和 55.0%。 变色期为 68.8% 和 61.4%, 绿熟期为 80.1% 和 70.0%。黄熟期为 84.5% 和 79.4%;到了红熟期,果实纵径生长量占总生长量的 15.5%,而横径生长量 却占总生长量的 20.6%。因此,果实纵横比随着发育时期的进展逐步下降。
3. 颜色变化特点
枸杞果实从开始发育到完全成熟,包括体积变化、色泽变化、口感变 化等,从外表看,观察枸杞果实颜色变化,遵循由上到下的原则,先从果 口开始变色,由上而下逐步扩展到整个果体;从果体剖面看,枸杞果实发 育表现为果瓤发育和成熟早于果皮,果瓤变色先于果皮,整个果体色泽变 化过程为绿色→ 黄红色→ 红色。在变色后期,果体迅速膨大,完全成熟的 枸杞果实色泽鲜红,皮色发亮。这是枸杞成熟果实的基本特征。
(三)果 实不 同发育阶段与果 实 内物质变化的关 系随着果实逐步成熟,内在物质也发生显著变化,在口感上,由初期的 干涩到成熟果的酸甜适口,果实可溶性固形物在 5 个发育时期的含量分别 为 1.22%、5.52%、9.35%、11.34%、14.25%,含量呈不断上升的趋势。进 入绿熟期以后,可溶性固形物增长速度明显加快。由于果实可溶性固形物 含量的高低直接反映果实糖分含量水平、糖酸比等,因此,果实可溶性固 形物含量增高,是果实适口性提高的重要指标之一。所以,红熟期随着果 实可溶性固形物含量的增加和果实水分含量的增加,适口性显著高于其他 时期。
( 四)枸杞成熟果 实的典型特征果实外形特征:果实色泽鲜红,表皮光亮、手感软滑, 果体完全膨大。 内部组织特点:果体变软,富有弹性,果内果肉增厚,果腔空心度大。 口感:口感甘甜,多汁。
结合力:果实与果柄结合力下降,果蒂松动,易于摘下。
枸杞果实生长发育与气温关系密切,一般表现为气温高时成熟快、果 粒大;气温低时成熟慢、果粒小;昼夜温差大的地方果实偏大,一般夏果 比秋果大。但温度太高时,果实表面温度比内部高,会使蒸腾作用加强, 果实暂处于收缩状态。此外,光照条件好的,比遮阴条件下的果实大。
四、枸杞鲜果的特点及成熟度确定依据一般情况下,果实成熟过程中不同表形都有与之对应的内部组织结构 变化特点,因此,实际生产上,主要依据果实外部特征判断果实成熟状况。 成熟果实在感官上表现为颜色鲜红光亮、果体充分膨大、果体丰满有弹性, 与果柄结合力显著降低,易于从果柄上脱落、便于采摘等基本特征。
枸杞果实成熟后应立即采摘,因为如果延迟采摘,果实会过熟,导致 果内营养物质贮存形式发生转化,可能形成果汁反渗,这会导致油果量增加、 果实胀裂枝头,最终形成烂果。此外,采摘难度也会增加甚至无法采摘。
然而,枸杞果实成熟后期进度极快(约 1 d) ,确切把握成熟度,进行 适时采摘在实际生产中较为困难。因为枸杞是无限生长花序,不仅果实之 间的发育进度有差异,而且采摘也需要时间过程。因此,为避免果实过熟 形成次品,一般在果实即将完全成熟时,提前开始采摘,也就是通常所说 的“八成熟”采摘。这样可以保证果实成熟度合适,减少果实的烂损率, 提高采摘效率和果实品质。
第二节 鲜果成熟与传统采收
枸杞果实的采收和加工,分为采果,干燥、脱把、分级和包装等 5 个工序, 是枸杞生产过程中极为重要的环节。
一、枸杞成熟期与采摘时期
枸杞鲜果在一年中的成熟期大约有 5 个月,即从 6 月中旬到 10 月上旬。 枸杞采摘期与果实成熟期一致。其中,大批量集中成熟在 6 月中旬至 8 月 上旬,为大量采摘期,生产上称盛果期,其余时间果量相对较少。
枸杞的采摘时期取决于果实的成熟度和成熟量。当果实发育至黄熟期 时,果实体积迅速膨大,颜色变为黄红或红色,手感变得软滑,果腔膨大, 果肉增厚、变红,口感变得更加甘甜,果蒂变得较松,即已经进入生理成熟期, 此时可以进行采摘。在生理成熟期之前或之后采摘都会对果实干燥后的色 泽产生不良影响,从而影响果实的质量和商品性。需要注意的是,果实的 生理成熟略早于表型成熟,因此生理成熟期对应的表型成熟期为“八成熟”, 也是生产上公认的最佳采摘期。
枸杞的采摘期集中在果实大量成熟期,分为两个阶段:第一阶段一般 在 6 月中旬至 8 月初,约 55 d,产量占总产量的 60%~70%;第二阶段在 9 月中下旬至 10 月中下旬,约 30 d,占总产量 30%~40%。枸杞无限生长花 序特点决定了其果实成熟的连续性和分散性,但对生产而言,成熟前期和 后期(6 月上旬和 10 月下旬后)果实成熟量少,成熟分散,采摘将浪费大量人力,此时期多放弃采摘。枸杞果实的成熟及其数量与光、热、水条件 关系密切。枸杞产量形成的重要时期是在 6 月上中旬至 8 月初,平均气温 为 22.7 ℃,最高气温 29.3 ℃,最低气温 16.5 ℃,这个时期气温高,果实生 长快,成熟和采摘周期在 5~7 d。而秋季产量形成期是在 9 月下旬,平均气 温仅为 13.6 ℃,10 月上中旬平均气温为 11.0 ℃,到了这个时候随着气温降低, 果实成熟和采摘周期随之延长,有时达半个月左右。光照和水分条件对枸 杞果实的成熟也有影响。枸杞成熟期极短,只有 2~3 d,延迟采果会导致果 实烂裂枝头,影响品质和商品性,也给下次采摘带来不便。在果实成熟期, 光照充足的晴朗天气有利于果实生理成熟和表面着色。
二、枸杞鲜果采收时间的确定
枸杞成熟期与果枝类型直接相关。在生产中,枸杞果枝按枝龄分为老 眼枝和七寸枝。老眼枝是指当年以前生长的果枝, 包括二年及以上生果枝; 七寸枝是指当年形成的果枝,包括七寸春枝和七寸秋枝。不同果枝的果 实成熟时间和产量各不相同。老眼枝果实在 6 月中旬开始成熟,一般需要 15~20 d 采摘 3~4 次,产量占总产量的 20%~30%;春梢果实成熟期在 6 月 下旬至 8 月初, 需要 30~40 d,产量占 60%~70%。以上两种枝条上的果实 会在夏季成熟,因此称为夏果,其果实特点是粒大、肉厚、色深,制成干 果实后呈现紫红色。9 月以后成熟的果实都是秋梢上的果实,产量占总产量 的 10%~20%,称为秋果。与夏果相比, 秋果果粒较小,果色微黄、果肉较薄, 籽粒较多。
三、枸杞鲜果的采收方法
枸杞树枝条稠密细软,叶片嫩脆密集,导致果实间歇性成熟,红绿相间, 这为采摘带来了极大困难。尽管近年来在枸杞采摘机的研制上取得了较大 进展,但目前仍然沿用人工手采方式进行果实采摘。对于成年枸杞树的单 株果枝在 200~400 条,枝条多、密度大的情况, 采摘顺序应该是从上到下,· ·
从外到内;对于单个果枝来说,采摘顺序应该是从上到下。采摘方法是一 手拿起枝条,使果实自然下垂,另一只手选择成熟果实并逐个将其采下。 由于人工采果是选择性单果采摘,再加上枝条密集、多刺等影响,使采摘 效率很难提高。以宁杞 1 号为例,在盛果期(果实集中成熟期),每个熟 练采果工的采摘量也只有每小时 2.2~3.0 kg。日均(10 h)为 25~30 kg。
四、枸杞采摘时间与技术要求
枸杞果实属于浆果,自身水分含量高,果实质地柔软,采摘难度大; 而枸杞叶片则脆嫩易碎,采摘果实时容易造成叶片脱落或折损。无论是作 为药材还是食品,枸杞产品的安全性都是不容忽视的问题。为了确保产品 质量、减少损伤,并保证安全性,枸杞采摘时通常遵循“三轻、二净、三 不采”的原则。具体而言, “三轻”指轻采、轻拿、轻放; “二净”则是 指树上采摘后要清理干净,地上拣净;“三不采”指未成熟果实不采摘, 雨天及露水未干燥时不采摘,喷施农药后未到间隔期不采摘。
枸杞果实附着在果柄上,在采摘时手指用力的大小对采摘量和果实质 量都有很大影响。用力过小采摘效率低,或者采不下果实;用力过大则果 实容易被捏烂。因此在采摘时手指用力一定要适度。此外,每次手里捏的 果实数量也不能太多,否则会因为过于拿捏和挤压而使果实组织受伤。另外, 果筐中盛放果实也不能太多,以 5~7 kg 为宜,否则果筐底部的果实会因压 力过大而受伤成为烂果。因此,在枸杞采摘中必须遵循轻采轻拿、轻放的 原则,这样才能保证采摘出的果实质量更好。
在采摘枸杞鲜果时,需要避免过量堆积,轻搬轻放,以免伤及果实, 影响质量。在 20 世纪 60 年代到 70 年代,生产上要求枸杞必须带柄采摘, 待枸杞制干后再脱去果柄,这是为了避免手指用力过度挤压果实,从而影 响果实质量。然而,近年来随着枸杞产量的提高和采摘劳力的极度紧缺, 生产中对枸杞采果方式已经无法严格要求。因此,裸果采摘作为一种可提高采摘效率的方式日渐流行,已成为枸杞果实的主流采摘方式。需要注意 的是,从果实质量上讲,带柄采摘的干果油果率要低于裸果采摘。这是因 为带柄采摘手指不直接接触果实,避免了手指用力过大造成果实挤压和果 汁外溢,因而制干果实后的油果率低。相比之下,裸果采摘需手指直接接 触果实,松软的果体在受到压力时,就会使组织受伤,引起汁液反渗,从 而使制干后油果率增加。但是,由于不同果实成熟状态、果体的耐受力不 同以及不同采摘工的手指力度也有差别,很难精确控制采摘力度。
就采摘速度而言,裸果采摘速度明显高于带柄采摘的速度。这是因为 裸果采摘是将果实从果柄上摘下,而带柄采摘则是将果实和果柄从叶腋上 摘下。在同等成熟条件下,果实与果柄的结合力明显小于果柄与叶腋的结 合力。因此,在果实成熟期,果实与果柄的结合力明显降低,果口松动, 更易于采摘。但此期果柄与叶腋的结合力降低不明显,采摘较前者费力。 因此,裸果采摘不仅用力小,果实易于脱落,且可以多果并采,能提高采 果效率。带柄采摘用力大,且只能单果单采,因此采摘效率较低。
五、人工采果面临的突出问题
20 世纪 80 年代之前,宁夏枸杞的种植区域主要集中在中宁和中卫的引 黄灌区。当时,农户自种以自采或邻里互助的方式采摘枸杞,由于种植面 积小、产量低和农村劳动力的集中等条件,几乎没有采摘压力。然而,自 20 世纪 90 年代以来,随着枸杞栽培面积的迅速扩大和高产量品种的应用, 鲜果产量大幅度提高,导致枸杞采摘环节面临着越来越大的困难。一方面, 枸杞生产因产量迅速增加而使劳动力需求量急剧增加;另一方面,农村劳 动力日趋减少,种植与采摘之间的矛盾日益突出。尤其是人工采果效率低下, 且采果环境条件艰苦等因素,使原本劳动力就不足的枸杞采摘环节更加困 难,劳动力缺口更为突出,且逐年增加。目前,枸杞采摘环节的困难主要 表现在以下几个方面。
首先,随着栽培面积的扩大和产量的提高,采摘人员的减少成为制约 该产业发展的一个矛盾。20 世纪 80 年代前后, 宁夏的枸杞栽培面积不足 10 万亩,但到了 2006 年,这一面积已经扩大到了 55 万亩。仅以面积扩大 因素计算产量和采摘工数量,2006 年需要的采果人员至少是过去的 5.5 倍。 但实际上,近年来城市化速度加快,大量农业劳动力向城市转移。据粗略 调查,枸杞产区的劳动力数量仅为 20 世纪 80 年代的 1\/2~1\/3。如果将 20 世 纪 80 年代的采摘劳动力需求视为基本平衡,那么目前需要的采果劳动力数 量至少是过去的 6~10 倍。因此,在产业化发展的背景下,枸杞采果劳动力 短缺是该产业发展面临的最突出问题之一。
其次,枸杞产量受到人工采摘效率低下的制约,这一问题主要源于枸 杞的生物学特性。由于枸杞枝条细软多刺、果实浆果,体积小而数量多, 红绿相间,因此需要根据其成熟状况分次采摘,这增加了采摘难度,制约 了采摘效率的提高。据调查,在盛果期每个熟练工的采果量仅为 2.2~3.0 kg\/h。 日均(10 h)采摘量为 22~30 kg\/ 人。而盛期的枸杞亩产量在 150~250 kg , 鲜果 750~1 250kg,其中盛果期占全年产量的 80%,即 600~1 000kg。仅盛 果期(5 次), 每次平均需要熟练采果人员 6~10 人,每亩就需要 30~50 人。 这样的人工采摘速度慢效率低、大量占用劳动力,使得劳力不足成为限制 枸杞采摘的重要因素之一。
其三,随着枸杞种植业的发展,采摘成本上涨和种植效益下降之间的 矛盾愈发突出。由于枸杞产区的劳动力严重短缺,采摘劳动力的组织形式 已经从过去的自产自采逐渐演变为职业采摘人员,呈现出商业化趋势。因此, 农民们需要探索新的方式来提高产量和效益,以应对采摘成本上涨和种植 效益下降之间的矛盾。商业化采摘中,采摘费用的变化是反映采摘难度的 重要标志。多年来, 采摘费用呈逐年上涨趋势。从 2000 年前后的每千克 0.2 元,到 2009 年每千克 2.0~2.2 元。近 10 多年来,枸杞鲜果采摘费用每年以0.1~0.2 元的幅度增长,提高了约 10 倍。当前,枸杞每千克售价为 30 元而 采摘成本已达到每千克 10~12 元,加上其他农资和管理费用,严重降低了 枸杞种植效益。
随着采摘成本的上升,枸杞种植已经变得越来越不可持续。这对于那 些依赖枸杞种植为生的农民来说,是一个严重的问题。采摘难度和采摘费 用的上升是相互关联的,因为随着果实成熟度的提高,采摘难度也会增加。 此外,枸杞种植的管理和维护也需要耗费大量的时间和金钱。因此,为了 确保枸杞种植的可持续性,必须采取其他措施来减少采摘成本和提高种植 效益。机械化采收方式应运而生。
第三节 枸杞机械采收
一、枸杞机械采收的背景和意义
枸杞采摘需要大量的劳动力,这导致了生产成本的增加,降低了种植 效益,同时也占用了其他作物管理的时间和劳动力。枸杞采摘环节不仅严 重制约了枸杞产业自身的发展,而且影响了农业各产业之间的均衡发展。 近年来,各界对于枸杞机械采摘的呼声日益高涨和迫切,枸杞采摘机械的 研制也成为一个新的枸杞研究方向。研发和推广采摘机械的目的,是研制 一种代替手工采摘的机械设备,从而提高采摘效率、保证采摘质量,缓解 枸杞采摘的压力,降低生产成本,提高种植效益,加快枸杞产业化发展步伐, 促进农业经济的全面均衡发展,并为早日实现农业现代化贡献力量。
二、枸杞采摘机的研制
(一)枸杞采摘机的 国 内外研制动 态虽然枸杞属植物多达 80 余种,但仅有中国、韩国等少数国家栽培药用 枸杞。韩国虽然栽培面积不大,但由于其工业化程度高、农业人口少、劳 动力成本大等原因,导致枸杞采摘成本极高。因此,韩国早在很久以前就开 始研制枸杞采摘机。韩国研制了至少两代样机,并在室内模拟采摘。但由于 枸杞的生长习性以及种植模式的限制,样机至今无法进入田间实地采摘。
关于枸杞机械采摘研制中是否能够应用机械采果、采摘设备的工作原 理等问题,国内外所有研制机构已经基本达成了共识,均认为枸杞果实机械采摘是可行的。在机械研制方面,我国的枸杞采摘机研制方向以小型、 便携为目标,并已有多款样机进行前期采摘试验,部分样机已经在进行示范。 不过,完全投入生产试验还需要一定的时间。
宁夏农林科学院是国内最早开展枸杞采摘机研制的单位。研制小组针 对我国枸杞以农户分散经营为主、果实持续成熟的特点,结合栽培模式综 合考虑,将枸杞采果机的研制定位在“小型便携式”的目标上。经过不懈 努力,于 2006 年完成了便携式枸杞采摘机的自主设计,包括样机研制、初 步采摘试验以及采摘性能和机械性能的评价。在随后几年中,经过不断改 进完善,“便携式枸杞采摘机”逐步成熟,并于 2008 年进入中试。
(二)枸杞采摘机的工作原理与机型设计1. 工作原理
枸杞的机械采摘理论上,可以采用振动、切割、仿生和色别等原理来 采摘枸杞果实。综合考虑枸杞果实特点、机械制造成本、工艺难度和经济 发展水平等因素,发现振动原理更适合采摘枸杞果实。振动原理可以更好 地适应枸杞果实的成熟特点,而且设备造价低廉、制造工艺简单, 实用性强。 因此振动原理是一种非常优秀的选择。
2. 机型设计
枸杞是一种具有特殊生长和成熟特性的植物,同时现有的经营模式、 栽培特点、生产水平和经济条件等因素综合影响并决定了枸杞采摘机的设 计与研制。因此,需要设计并研制出小型、轻便的枸杞采摘设备,以符合 枸杞生长特点和成熟特性,并且适应当前我国农村经济发展水平和农户的 经济条件。这样的设备能够更好地满足农民对枸杞采摘的需求,同时也能 够促进枸杞种植业的发展。
(三)枸杞采果机的研制开发
宁夏农林科学院研制的便携式枸杞采摘机是国内最早的一款采摘机械,具有小巧、轻便、实用的特点。该采摘机的主要构造包括动力系统、主机 系统和收集系统,其中主机系统可谓是采摘机的核心。
便携式枸杞采摘机的主机由中央控制器、手柄及采果头、控制系统、 果实接受系统和动力部分组成。样机体积小、重量轻、操作方便。主机总 重量为 3.0~3.5 kg,手柄及采果头重量为 1.3kg。使用时,主机为背负式, 单手持手柄,开启手柄上的操作开关,采果头即可开始采摘。
便携式枸杞采摘机主机系统的作用是承接上游动力。它通过特殊装置 将旋转力转变为振动力,进而传递至采果头和枝条上,由动力驱动、带动 主机工作和果枝联动,以达到振动采摘的目的。本款枸杞采摘机为交流电 驱动,工作时需要连接外部电源或由发电机发电来满足动力需求。
就果实采摘形式而言,按照采摘器与采摘对象接触的准确性,可以分 为精确采摘和模糊采摘。精确采摘指针对具体采摘对象而实施的采摘, 一 般为一次对单个采摘对象的采摘;而模糊采摘则指采摘单位不确定的采摘, 为一次对多个采摘对象的采摘。同时,按照采摘器与果实接触的部位,也 可以分为接触采摘和非接触采摘,前者指采摘器直接接触采摘对象(果实), 后者则指采摘器不直接接触采摘对象。精确采摘和接触式采摘的采摘对象 准确,但采摘效率低,而模糊采摘和非接触式采摘则采摘效率高,但采摘 对象相对不准确。
便携式的枸杞采摘机在采摘的过程中,采摘头只会接触枝条,而不会 直接接触果实。从采摘方式的角度来看,枸杞采摘机属于模糊采摘和非接 触性采摘。这种采摘方式不仅可以避免直接接触果实时对果实造成的伤害, 还可以减少劳动力成本和提高采摘效率。因此,采用便携式枸杞采摘机来 采摘枸杞已经成为了一种主流的采摘方式。
( 四)枸杞采果机的特点性能
经过多年的研发历程,便携式枸杞采摘机已经研制出多代样机,其中第 3 代样机已经进行过无数次田间采摘试验,其采摘性能和机械性能得到 了大量的测试和验证,被证明是目前国内外综合性能较好的枸杞采摘机之 一。采摘过程中,它不仅能够保证采摘速度和效率,而且不会直接造成果 实烂裂、破损等机械损伤,从而最大限度地保证了采摘质量。根据调查, 每台采果机的采摘量为每小时 13.5~26.8 kg,平均效率是人工采摘的 3~5 倍。 这款采摘机不仅能够提高采摘效率,而且还能够减轻人工采摘的劳动强度, 是一款非常实用的农业机械设备。
(五)便携式枸杞采摘机的采摘条件枸杞采摘机的采摘效率、质量和采净率与被采树体的关系密切相关。 首先,在种植密度方面,尽管便携式枸杞采摘机具有小体积和轻重量的特点, 但与人工采摘相比,机械活动仍需要一定的活动空间。因此,若果园使用 采摘机采摘枸杞,树体之间最好有一定的间隔,以确保采摘头有足够的空 间,不会碰到其他植株。应保持树体之间 20~30 cm 的间隔,以方便操作人 员和采果机的工作。其次, 由于枸杞采摘机实行多枝大面积采摘原则,因此, 无论是“一把伞”还是“三层楼”树形,当枝条长顺并自然下垂时,枝条 排列相对整齐,便于采果头插入和取出,工作阻力小,有利于缩短采摘周期, 采摘效率高、质量好, 对枝条和叶片的伤害也相对较小。相反, 当枝条短截、 横枝和混枝较多时,采摘速度慢、采摘质量差,采果头工作阻力大,出入 易碰上枝叶,采摘损伤大。
在树形培养方面,为了更好地使用采摘机采摘枸杞果实,需要考虑采 摘机采果头和手柄的长度,因为使用采摘机采摘果实可以在一定程度上延 长采摘者的手臂。因此,在适当修剪的情况下,可以抬高树体的高度,增 加果枝数量,从而使产量更高。
需要注意的是,枸杞叶片肉质较为柔软,机械采摘时容易折损。因此, 在机械采摘时需要避开雨天和露水期。因为叶片表面含有过多水分,这会使叶片更加脆弱,增加叶片折损和脱落的风险,从而影响采摘质量。
果实和果柄结合力是果实生理成熟的指标之一,同时也是决定采摘枸 杞果实的因素之一。在同一季节中,采摘拉力(外力)一致的前提下,果 实成熟状况直接影响果实和果柄的结合力,从而影响采摘效果。成熟(八 成熟)果实的直观感觉是果实果柄结合力小,易于采摘,这与生产上采摘 成熟度相吻合。成熟度小于八成时, 机械采摘果实脱落量少,采摘效率低, 而过熟采摘易使果实组织受损,影响果实质量。
机械采摘效率的高低还取决于成熟果实的数量。枸杞在一年中有不同 的果实成熟数量和采摘需求。宁夏在 6 月下旬到 8 月初是果实集中成熟期, 全年产量的 70% 在此期间成熟,需要采摘大量的果实,机械采摘效率高、 质量好,节省劳动力,效果明显;相反,在果量稀少时,机械采摘效果差, 且枝叶损伤严重。因此,在果实非集中成熟期,不建议使用机械采摘。
在采摘机动力方面,出现了以直流电为动力的机型,代替发电机或交 流电源。与交流电动力的机型比较,直流电为动力的机型具有田间使用动 力方便的优势,或许是发展的趋势。
第四节 枸杞鲜果制干
鲜果制干是指通过脱水降低枸杞鲜果的水分含量,是枸杞生产中一个 重要不可或缺的环节,同时也是保证枸杞产品质量的重要技术环节。
经过制干处理后,枸杞干果在形状、大小、颜色等方面都与鲜果不同。
由于果实脱水,枸杞干果的体积显著缩小,常呈纺锤形或类纺锤形状, 表面多皱褶,皮色为紫红或枣红。
枸杞鲜果的水分含量约为 80%,而经过制干后,枸杞干果含水量仅为 13% 以下。枸杞果实失去了大量水分, 导致果实体积缩小,皮肤皱缩。此外, 在制干过程中,高温、强光等因素会导致果实中的色素(主要为类胡萝卜素) 降解与转化,使枸杞干果的颜色发生变化,从鲜红色变成紫红色或枣红色。
由于枸杞鲜果为浆果,富含糖分及多种营养成分,鲜果状态极难保存 和持续利用。因此, 保持果实的质量,延长保存期,便于产品的持续利用, 是枸杞鲜果制干的直接目的。鲜果制干是枸杞子加工利用的前提和先决条 件,枸杞果实的 90% 以干果形式贮藏、流通和使用。制干条件和技术等对 干果色泽、含水量、商品性等均有直接影响。目前常用的枸杞鲜果制干方 法有晾晒制干和加热烘干两种,即自然制干和人工制干。
一、晾晒制干
晾晒制干就是将采回的鲜果摊放在果栈上,在阳光晾晒下果实自然干 燥。晾晒制干是枸杞鲜果制干的传统方法。
(一) 晾晒场地与果栈准备
晾晒场地的要求是地面必须平坦,空旷通风,卫生条件良好。每亩 (666.7 m2)成年枸杞树,需要预留 30~40 m2 的晾晒场地。果栈是用于铺设 鲜果的器具,可以大可以小,可以简单也可以复杂。在枸杞的原产地中宁县, 铺鲜果用的果栈通常是长 1.8~2.0 m,宽 0.9~1.0 m 的木框, 中间夹竹帘,用 铁钉固定。每亩高产的园地需要 60~80 m2 的果栈铺果面积,以保证周转使用。
通常在新建枸杞园地时,就应该准备好制作果栈的条件。在果实成熟 之前,应该提前清理和维修果栈,以便采摘鲜果之后可以及时晾晒使用。 制作果栈用的竹帘质量非常重要,必须保证有一定硬度,可以支撑一定的 果实重量,同时还要有一定的缝隙,以保证果栈具有上下通风的要求。
(二)脱蜡与晒干技术
枸杞鲜果表面有一层蜡质层,这一层保护可以防止果实受到损伤。但 如果直接晒干,则需要 10~12 d,时间较长且容易受到天气的影响,从而导 致果实的质量下降。为了缩短干燥时间,需要采取人工方法破除鲜果表面 的蜡质层,使果实水分容易挥发。其中脱蜡技术是一种有效的方法。这种 方法是在晾晒前,对鲜果进行食用碱或含碱的冷浸液处理,以溶解鲜果表 面的蜡质层,从而缩短果实干燥的时间。
脱蜡技术有两种方法:
第一种方法是将食用碱配成 2.5% 至 3.0% 的碱溶液,将采回的鲜果放 入其中浸泡 15~20 s,捞出后闷放 20~30min,再铺在果栈上准备晾干。或者, 将鲜果中加入鲜果重量的 0.5% 食用碱,拌匀后闷放 20~30 min,再铺在果 栈上准备晾干。
第二种方法是将采回的鲜果倒入特制冷浸液中浸泡 1 min,捞出后铺在 果栈上,准备制干。
冷浸液的制备方法:先将 30 g 氢氧化钾加入 300 ml 95% 酒精中,充分301
溶解后慢慢加入 185 ml 食用油(菜籽油或葵花油) ,边加边搅拌,直至溶 液澄清,即可得到皂化液。然后取 50 L 自来水,加入 1.25 kg 碳酸钾,搅拌 至完全溶解。再将前面的皂化液加入碳酸钾水溶液中,边倒边搅拌,最终 得到乳白色的油碱乳液,即为冷浸液。
晾晒技术:将脱蜡后的枸杞鲜果放在果栈上,铺放厚度 2~3 cm,铺放 厚度要求均匀,以利于快速干燥。铺好后将果栈放在通风的阳光下晾晒。为 了缩短制干时间,晾晒时可以用砖或其他东西将果栈四角垫高 20~30 cm , 以利用空气流动。晾晒期间,如果晚间无风或遇到阴雨天气,应及时把果 栈起垛遮盖,防止雨水和露水淋湿枸杞,导致果实变黑或发霉。在果实未 干前避免用手翻动果实。如果个别果实已发霉,则只能从栈底用小棍进行 拍打拣出。自然晾晒的快慢与气温和太阳照射时间长短密切相关。气温高、 太阳照射时间长,制干时间短,一般需要 4~5 d;气温低、太阳照射时间短, 制干时间长,一般需要 7~8 d。
因为设备简便、成本低廉, 大部分分散种植户采用晾晒制干方法。然而, 这种方法存在多个问题,包括干果制干不完全、干果含水量偏高、制干时 间长、干果颜色较暗等。此外,制干过程受气象条件影响较大,并且卫生 条件也不易控制,存在一些弊端。因此, 需要研究和探索更好的制干方法, 以解决这些问题。
二、加热烘干
加热烘干,也称为机械烘干。它通过人工加热和控制干燥条件来缩短 干燥时间,从而获得高品质的干燥果实。当面对大规模的枸杞种植园时, 由于面积集中,每日采收量大,但晾晒场地和果栈数量却十分有限,这就 无法满足鲜果制干的要求。为了缩短干燥时间,提高工作效率,加热烘干 设备应运而生。
加热烘干过程中,需要具备良好的加热装置和保温设备,以保证制干· ·
时所需的较高且均匀的温度。同时,它还需要具备良好的通风设备,以排 除原料蒸发的水分。此外,为了避免产品污染并便于操作管理,需要具备 良好的卫生条件和劳动条件。与自然制干相比,加热烘干设备和安装费用 较高,操作技术也更加复杂,因此成本也更高。
枸杞加热烘干可分为三种:简易制干、热风烘干和烘干机制干。
(一) 简 易制干
这是最简便易行的烘干法,尤其适合小规模的生产烘干,根据各地情 况不同,变化较大,主要有以下两种。
1. 烘房一
要求房舍净空宽 2.8~3.3 m,长 4~6 m ,在室内砌盖烤火炉两个,炉口 高度与地面平行。两个火炉位置相反。火炉燃烧产生的热量用口径 15 cm 左右的铸铁火管或砖砌火道导入对面烟囱。砖砌火道宽 30 cm ,高 40 cm。 在火管或火墙上方放置果栈的支架,支架宽 75~85 cm ,分 8~10 层,房舍中 间留 80~130 cm 操作人行道。果栈长 1 m,宽 60 cm,每栈铺鲜果 4 kg 左右。 在两边长墙的下部,离地 20 cm 高,开两个口径 15 cm 的进气孔,墙上部 距地面 2 m 处同进气口位置错开,开两个同样大小的可变式排湿口,或在 每垛长墙下距地 2 m 的位置安装一个 50~100 W 的换气扇排湿。
烘房一因热源在下方,温度不均匀, 一般上层温度高,下层温度低。 如果采回的鲜果经脱蜡后直接进烘房,要求 24 h 内 1.5 m处温度不能高过 50 ℃,24 h 后上下果栈倒换一次。在 24~36h 内温度控制在 55 ℃以内, 36 h 后温度随着鲜果的干燥程度可增加到 55~70 ℃, 烘干的果实端出房外。 空出的果栈位置用将要烘干的栈子补充上,继续按照以上温度进行烘干。 如果新采的鲜果已在室外晾晒一天,第二天进烘房,新采回的枸杞放在中 下层,已晾晒一天的放在上层。以后凡是快干的枸杞放在上层,新采回的 放在下层, 以此循环,继续进行烘干。这种烘干一般时间为 50~60 h,每批次烘干干果 80~120 kg。技术上要求按鲜果失水程度控制好温度并及时排湿。 这种烘干房是大部分产区采取的主要简易烘房,尤其是小规模经营者,实 用性很强。
2. 烘房二
这种烘房发源于河北巨鹿县,长、宽各为 3.3 m,在房中间砌一个煤炉。 如果产量大时,烘房的宽度可达 3.3 m,长度可达 6.6 m,在烘房内砌两个煤炉。 煤炉高 70 cm ,长宽 50~60 cm,炉口直径 15 cm,距地面 50 cm 处成对角各 设直径为 15 cm 的气眼。其中, 有一个气眼的墙外修一个和气眼相连的烟囱, 高度超过房顶 50 cm,以便排出果实烘干时散发出的水分,降低室内湿度, 缩短烘干时间。在房内四周搭木架,架高、架宽各 80 cm 。架上叠放 10 个 晒盘(或果栈子),长 85 cm ,宽 50 cm。为了通气,盘的 4 个角下钉 1 个 5 cm 高的木脚。烘干时先将晾晒 1 d 的果栈或晒盘,一层层放在木架上, 房内温度保持在 50 ℃左右。烘房内上层温度高,湿度小,所以较湿的果栈 应先放在下层,较干的放在上层。一般烘干 70~80 h 可以达到干燥效果。
此烘房设备简单,便于小规模经营户采用。缺点是由于温度分布不均匀, 需要人工上下倒栈,操作性较差。此外,火炉设在室内煤烟较多,果实清 洁度差,存在二氧化硫超标的可能性较大。
(二)热风烘干
热风烘干与简易烘干相比,引进了通风设备,可解决烘干房内上下层温 度不均匀以及排湿问题。根据烘干量的大小目前生产上主要有以下两种。
1. 家庭式热风烘干房
家庭式热风烘干房建造成本低,热能利用率高,烘干时间短,适合较 大规模的生产经营户使用。家庭式热风烘干房室内净空面积长 5.8 m,宽 4.4 m,高 2.3 m。室内可摆 1 m×2 m 的果栈 8 垛,每个果栈可叠放 15 层, 每日可烘干 600~700 kg 的鲜果。该烘干房的工作原理是利用火炉直接加热主火管,主火管散放热量,加热烘干房。然后开动风机,利用风机吸力加 速主火管空气流动,加速火炉煤的燃烧。风机出来的热空气进入副火管, 由副火管从地面向下层果栈底部吹出,迫使果栈下层湿空气向上流通,通 过排气扇排出。如此昼夜不停地加热空气, 排出湿气,果实就被逐步制干。
该烘干房的热源设有火炉、主火管和副火管。主火管一端连接火炉,进 入烘房后在距地面 20 cm 高处平伸,到达火炉对面墙体 60~70 cm 处后返回, 返回一端连接室外风机。副火管一端连接风机进入室内平放在地面上,副火 管上面有 3 排通风孔,将热风自地面向上吹出。主火管口径 15~25 cm,用 铁管制作,副火管口径 10~12 cm ,用镀锌铁皮制作。烘干房排湿在每堵侧 墙距地面 20 cm 处留 2 个 15 cm×15 cm 的通风口,在距离地面 2 m 处侧墙 正中位置或房顶安装 80~100 W 的排气扇各 1 个,供烘干房排湿。
风机由 1 台 3 kW 的电动机带动,由风压 13~14 Pa\/m2、风量 40~70 m3\/h 的离心风机组成。风机一端连接主火管,另一端连接副火管。
家庭式热风烘干房有两种类型:人抬式和推车式。人抬式根据果栈位 置,将室外铺好的鲜果的果栈手工搬进烘房, 一层一层叠放,一垛一垛放 好。推车式是在烘房内地面安装轨道,在烘干房外把果栈放在果栈车上铺 果,叠放一垛推进一垛。两者在门的宽度方面有所不同,前者门的宽度为 1.25~1.30 m,后者为 2.2~2.3 m。此外,推车式还需要增加两根由 5 cm 宽的 角钢铺设的铁轨和平板果栈车,铁轨的安装宽度为 1 m。平板车由角钢焊制, 车长和宽度均为 1.8 m×0.9 m,车底部安装滑动铁轮,将平板车放在轨道上 即可自由前后滑动。
家庭式热风烘干房的操作程序如下:点燃火炉,启动风机,加热烘干房, 将采回的鲜果经脱蜡处理后以 2~3 cm 的厚度均匀摊放在果栈上,码垛放好 进行烘干。在烘干过程中,按照鲜果失水程度分为三个温度控制段:第 一 段温度为 45~50 ℃, 历时 10~12 h,鲜果失水 45%~50%,果体呈现初始缩小,果脐部分发皱;第二段温度为 50~55 ℃,历时 16~18 h,鲜果总失水率 为 60%~70%,果体明显缩小;第三段温度为 60~65 ℃, 历时 8~10 h,果实 干燥至国家标准要求的含水量(≤ 13%) 。将烘干好的果实推出烘干房, 准备脱把。通过这种方法,可以继续将新采摘的鲜果进行烘干。
2. 热风炉烘干(烘道式烘干)
该方法的特点是设备造价低廉、操作管理方便、热能利用率高、每日 吞吐量大。每个 24 m 的烘道每日可烘干 1 000~1 200kg 的鲜果,烘干质量好, 适用于大规模生产。
烘道式烘干的工作原理是利用炉火直接加热热风炉内的热风管。开动 风机后,热空气通过热风管输送管道送入烘干道内。外面的冷空气随即进 入加热管,被加热的空气再被送到烘干道,如此昼夜不停地供给热空气, 以将果实烘干。
(1)热风烘干装置 由热风炉、鼓风机、热风输送管道和烘干隧道 4 部分组成。
热风炉: 长、高、宽为 3.7 m×1.6 m×1.2 m,炉内分 5 层安装 38 cm 口径 7 cm、长 2.7 m 的铁管,炉正面开设 2 个口径 25 cm×35 cm 的炉门用 于添煤,热风炉与风机间开个口径 20 cm×25 cm 的活动调风口,可以调节 送入烘道热风的温度。
鼓风装置:由一台 15 kW 的电动机和 1 台轴功率 15 kW,风压 2.69 kPa\/ m2 的离心风机组成。风机风量 10 600 m3\/h,风机一头连接热风炉出来的热风, 另一头接热风输送管道。
热风输送管道是一条地下热风道,一端连接风机,另一端穿过地下从 离烘道口 1.5 m远的烘道底部出口,口径长 0.6 m,宽 0.3 m,风口朝向烘道 进口方向。
烘道: 长、高、宽为 24 m×2 m×2 m,用砖块砌成。烘道底部铺设两根由角钢铺成的铁轨,备放置果栈用的平板车运行。平板车长 × 宽以1.8 m×0.9 m,角钢焊制,底部滑动铁轮便于其在铁轨上滑动。
(2)烘干操作 脱蜡处理、果实摊铺及果栈码放与其他烘干设备 一 致,烘制也分 3 个温度阶段:第一阶段温度 40~50 ℃,历时 24~30 h,鲜 果失水率 50% 左右; 第二阶段温度 50~55 ℃, 需 20~25 h,鲜果失水率 60%~70%;第三阶段温度 55~60 ℃,历时 12 h,即达到烘干标准。
枸杞烘干速度,一是取决于烘干时持续温度,二是取决于果实表面水 分的蒸发速度。因此在烘干时,要考虑温度条件和隧道内的流动风速。因 热风烘干是连续性流水作业,鲜果昼夜不停地由烘道进口处推进,从出口 拉出,进口温度低,出口温度高,在正常情况下,只需控制出口的进风温 度在 60 ℃,即可 3~4 d 干燥。
为了方便进口枸杞时操作方便,在烘干道进、出口处应各留出 8 m 长, 4~5 m 宽的棚架位置,作为工作准备间。
3. 机械干燥
机械干燥是利用现代干燥设备与相应的干燥技术结合的枸杞制干工艺, 有加温干燥和冷冻升华干燥两种方式。
(1)加温干燥 用机械通过热源使枸杞鲜果干燥脱水。包括通风干燥 机和远红外两种方式,由于设备成本、技术条件、实用性等方面的限制, 截至目前,这些方法还处于试验阶段,无法实际应用。
(2)冷冻升华干燥 又称冷冻干燥或升华干燥,该方法是使枸杞在冰 点以下冷冻,水分即变为固态冰,然后在较高真空度下,使冰升华为蒸汽 而除去,达到干燥目的。由于整个干燥是在低温低压条件下进行,果实营 养物质损失少,表面不至于硬化,蛋白质不易变性,体积收缩小,能较好 地保持枸杞原有的色、香、味和营养价值。但此法设备昂贵、干果保存条 件苛刻,在实际生产中无法推广应用。
枸杞果实烘干是枸杞生产中必不可少的环节,是保证枸杞产品质量、 延长产品使用寿命、满足产品持续利用的重要技术措施。20 世纪 60 年代以 前,枸杞制干途径主要是晾晒;60 年代以后,枸杞制干途径有自然晾晒与 加热烘干并进趋势。农户分散种植的枸杞为自然晾晒,而农场或集中种植 的枸杞,多采用加热烘干。
自然晾晒方法的优点是工序简单,制干成本低;缺点是制干周期长, 一般在 6~8 d,工作量大而繁琐,且容易受天气条件影响,造成果实霉变和 二次污染。加热烘干制干时间一般在 50~56 h,制干周期能缩短 3~4 d;果 实干燥度好,便于贮藏保管。
第五节 枸杞脱把去杂与包装贮存一、脱把去杂
枸杞鲜果在干燥后,应该在果实最干燥的时候及时脱把并清理杂质。 如果果实重新吸收水分后再进行脱离,会使清理果实变得困难。
在枸杞原产地中宁县,小规模的生产者通常使用长布袋装枸杞脱把法。 这种方法是将已经干燥的果实装在一个长约 1.8 m,宽 0.5 m 的布袋中,由 两个人抓住袋子两端来回拉动并摔打到地上,促使果把与果实脱离,然后 将果实放入风车,通过风车的旋转产生的风力扬去果把和其他杂质。对于 大规模经营者,他们通常采用脱把机进行脱离,然后将脱离后的果实和果 把一起投入风车,利用风车的旋转产生的风力清除果把和其他杂质。
二、分级包装
枸杞果实经制干、脱把去杂后, 为了避免枸杞子返潮,并减少污染环节, 最好能立即分级,包装。
由农户小规模种植的枸杞,通常以混等、大包装保存,但大型农场生 产的枸杞子,则直接进行分级保存。按照国家标准(枸杞子)GB\/T 18672— 2014 标准为分级依据,将枸杞果实划分为 4 个等级,即特优、特级、甲级 和乙级。
枸杞分级方法是将干燥的混等果实,置于不同孔径的分果筛上,通过 筛体振动或摇动,使粒度不同的果实透过不同筛网,达到分级目的。枸杞分果筛一般由 3 层筛网组成,从上到下按筛眼大、中、小设置, 经过筛后, 留在上、中、下筛网上的果实分别是特优、特级、甲级,而最后漏在筛体 底下的是末级果实。筛网网眼大、小是根据分级标准设计制作的。至于果 实中的油果、杂质、霉变果粒等,经分级后再进行人工或机械拣选去除。
在枸杞果实拣选方面,色泽选择机械逐步发挥作用。该机利用光电原理, 通过计算机分析枸杞干果外表色泽,再通过色泽识别,将其中的霉果、黑果、 油果、青果等分选出来。该机由主机和辅助设备组成, 主机包括上料系统, 识别系统、吹打系统, 加热系统和操作系统组成;辅助系统由空气压缩机, 储气罐和冷冻室空气干燥器组成。该机在实施拣选前, 先设置好识别程序, 在枸杞果实通过识别系统时,识别装置可按识别程序要求,将各类果实分 离,达到分离和拣选的目的。利用拣选机拣选果实,可极大地提高拣选速 度、降低拣选过程的劳动力占有量;且拣选质量稳定,降低劳动强度效果 明显。每台色选机日拣选枸杞 10~15 t ,相当于 120 人的拣选量;拣选成本 在 0.13~0.15 元 \/kg,低于 0.20 元 \/kg 的人工拣选成本。但色选机设备一次 性投入成本高,所以,该机械仅限于有实力的大规模销售企业购买使用。
枸杞干果在完成分级拣选后,多数产品要经过包装处理,才能进入市 场销售。
枸杞包装涉及包装材料和包装规格。包装规格有大有小,大包装无统 一规定, 一般容量 25~30 kg,通常采用特制包装袋,包装袋分内外 2 层, 内为优质黑色塑料袋,外为塑料编织袋,以保证贮藏期间防潮、控气、遮 光等需要。常见的枸杞小规格包装有 250 g 和 500 g 两种,包装袋(小包装) 材料有聚乙烯、聚氯乙烯、铝箔、复合材料等, 这些材料有较好的阻隔性能, 能有效阻止包装袋内外水分、氧气、二氧化碳等通透, 从而抑制有害生物、 微生物的繁殖,达到提高贮藏质量、延长贮藏期的目的。
保鲜剂:使用保鲜剂是提高枸杞产品贮藏期的有效手段。由于保鲜剂· ·
能有效吸附包装内袋残存的水分、氧气、二氧化碳, 对枸杞的返潮、褪色、 霉变、生虫有较强的抑制作用,有助于延长贮藏期,提高保鲜效果。
包装技术:与包装材料一样,包装技术在一定程度上也影响贮藏质量。 果实返潮、褪色、霉变和生虫,是贮藏质量下降的主要标志,而贮藏环境 中水分、空气、光照等, 是果实返潮、褪色、霉变和生虫的重要诱因, 因此, 通过应用合理的包装技术,可有效减少包装袋内部的水分和空气的含量, 优化包装袋内部环境,使果实返潮、褪色、霉变和生虫的风险大大降低, 从而达到提高贮藏质量、延长贮藏期的目的。
在具体包装时,首先,要根据包装量的多少,选择适当大小的包装袋, 包装袋过大,不仅浪费材料,且为袋内空气水分的残存提供了空间,不利 于果实贮藏。其次,在包装袋封口前,要尽量挤压出袋内空气;再根据袋 内果实量的多少,放置适量的保鲜剂后迅速封住袋口。在分装枸杞时,切 忌将没有包装的果实长时间暴露在空气中。
三、果实贮存
枸杞果实贮存涉及果实产后从制干包装到最终使用前的整个过程, 枸杞子可溶性糖分含量高,营养丰富,如果果实制干不彻底,含水量 ≥ 13%,或包装袋封口不及时、包装袋破损、密封不严等,都容易使枸杞 子返潮和被虫霉感染,造成结块、褐变、生虫,使其商品性受到影响或失 去商品价值,造成不应有的经济损失。
枸杞属于季产年销产品,枸杞产后须有一定的贮藏期,其商品质量在 很大程度上取决于贮存环节,除果实干燥度、包装材料、包装技术外,贮 存外部环境,如场地条件、贮藏温度等也非常重要。因此,在枸杞贮藏过 程中,应注意以下几点。
首先,长期存放枸杞,必须是含水量≤ 13% 的干燥枸杞。其次,进货 前贮藏库房要彻底清扫,并用高效低毒农药进行熏蒸处理,以保证彻底消毒。
第三,贮藏库房应是专用场所,具备通风、凉爽、干燥、避光和无异味条件, 有条件的应采用低温冷藏。第四,在大堆码放时应经常反倒货物,以免堆 内货物发热,造成贮藏病虫害蔓延。第五, 贮藏中还应有防鼠防虫的措施, 以防虫鼠破坏包装袋和货物,货物受虫鼠污染造成损失。
枸杞产品在贮藏期内,要遵循“安全贮存,科学管理;保证质量, 降 低消耗;收发迅速,避免事故”的原则。
思考练习题:
1. 枸杞鲜果的含水量大约是多少?
2. 枸杞的果实大小受到哪些因素的影响?
3. 枸杞果实发育过程中,从受精到果实成熟需要多长时间?
4. 枸杞果实的采摘需要注意哪些方面,以保证果实的质量和商品性?
5. 枸杞成熟期与采摘时期有哪些特点和注意事项?
6. 枸杞采摘的效率和质量如何提高?
7. 为什么枸杞采摘需要机械化?
8. 枸杞采摘机的工作原理是什么?
9. 便携式枸杞采摘机有哪些特点性能?
10. 枸杞鲜果的水分含量约为多少?经过制干处理后,水分含量被降低 到多少以下?
11. 枸杞鲜果的脱蜡处理有哪些方法?请简要描述一下第一种方法的具 体步骤。
12. 枸杞的加热烘干过程中需要具备哪些设备和条件?请简要描述一下 加热烘干的三种方法中的一种。
12. 枸杞鲜果应该在什么时候脱离果枝并清理杂质?为什么?
13. 枸杞果实经制干、脱把去杂后,最好能立即进行什么操作?为什么?
14. 枸杞包装涉及哪些方面?使用什么保鲜剂可以提高枸杞产品贮藏期?...
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