中国教育报客户端讯(通讯员 慎芬)近日,湖州学院“椒选新机”师生科研团队在国际权威期刊 《LWT-Food Science and Technology》(中科院一区Top期刊,影响因子6.0)发表题为 “Characterization of green pepper distribution on a spiral curved surface” 的研究论文,在青花椒智能分选关键技术攻关方面取得重要进展。该论文由湖州学院智能制造学院张建博士担任第一作者及通讯作者,贺志强、马海芳、胡戴丽三名学生参与完成,为论文合作作者。
本项研究不仅提升了湖州学院在智能农业装备技术方向的科研影响力,也为青花椒产业的技术迭代提供了理论基础与方法支撑。研究聚焦青花椒(Zanthoxylum armatum)在螺旋曲面上的运动规律与分布特性,探讨其在新型智能分选系统中的应用前景。
作为一种具有独特麻香风味的调味作物,青花椒因其广泛的烹饪用途在国内外市场拥有较高的经济价值。然而,当前主流的人工分拣与传统色选设备普遍存在识别效率低、成本高等问题,制约了产业发展与产品品质提升。为解决这一瓶颈问题,研究团队创新性地提出了一种基于螺旋曲面的智能分选方法。
研究通过动力学建模、离散元(DEM)仿真模拟和室内试验相结合的技术路线,深入分析了青花椒颗粒在螺旋曲面上的运动轨迹与分布行为。结果表明,进料速度、进料位置、螺旋角及径向倾角是影响颗粒运动路径与分布状态的关键因素。基于相关参数,团队构建了颗粒运动的平衡速度模型和作用机理模型,定量分析各因素对分选效果的影响规律,并提出了最优进料参数组合。试验验证显示,该方法可显著提升青花椒分选的准确性与稳定性,具备良好的工程适应性与推广价值。
“椒选新机”项目指导教师张建博士长期深耕农业类颗粒物料智能分选技术研究,科研成果丰硕。近三年来,其以第一作者发表SCI论文8篇,其中Top期刊4篇(一区Top期2篇、二区Top期1篇),第一作者累计影响因子超过38,总影响因子达到59,展现出扎实的研究积累与持续的创新能力。
目前,团队学生已以第一作者身份发表论文4篇,申请发明专利3项,获得软件著作权授权5项,体现了团队“科研育人”的成效。该项成果的发表,不仅彰显了学校在农产品智能加工装备研发方面的技术积淀,也展现了“椒选新机”青年科研团队在实际问题驱动下持续攻坚、勇闯科研“无人区”的探索精神。未来,团队将进一步推动研究成果的工程化和产业化转化,助力青花椒及其他颗粒类农产品的智能化、绿色化加工,为现代农业高质量发展注入新动能。