激光可以去除仙人掌上的尖刺，也可用于處理其它食品的表面，且不產(chǎn)生損傷。 U8;k6WT|  
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近年來，人們利用激光進行材料加工，開發(fā)了許多有趣的應(yīng)用。在許多情況下，工業(yè)界利用了激光來進行切割、標記、焊接、清洗和其它應(yīng)用。然而，在食品工業(yè)，激光被用來標記食品、切割馬鈴薯和奶酪，以及清洗花生；除此之外，激光在食品加工業(yè)并沒有太大作為。最近，人們開發(fā)了一項新的激光應(yīng)用，以解決一個緊要問題——為仙人掌除刺。 S!0<aFh  
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梨果仙人掌主要產(chǎn)于墨西哥，產(chǎn)品的歷史久遠，它的生產(chǎn)和銷售遍及許多國家。該植物營養(yǎng)豐富，有益健康，且具有藥用價值。在灰綠色、橢圓形的葉莖上（如圖1）分布著許多側(cè)壁孔，該孔處覆蓋著長達3 cm的刺，刺的旁邊還有一些倒刺毛。它們長出紅色、味甘的果實——梨果，梨果上也有許多刺。 ,_D`0B6o  
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該產(chǎn)品在食用之前就需要除刺，該過程通常由操作人員手動或者機械式的利用刀片來為葉莖表面除刺。這個過程導(dǎo)致了產(chǎn)品的損壞，損壞的體積達30%，保存期限變短，影響了除刺后的產(chǎn)品的存放和銷售。 "o+< \B~  
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墨西哥CICATA-IPN公司與Havana大學(xué)合作開發(fā)了一項激光技術(shù)，該技術(shù)可以為梨果仙人掌除刺，它是通過激光燒蝕的過程來除刺。利用該技術(shù)來除刺不會破壞產(chǎn)品，減少了損失，提高了保存期限。 vg5i+ry<  
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圖2是激光除刺機的示意圖。仙人掌被線性地放置在傳送帶上，傳輸至激光掃描的區(qū)域。如圖所示，利用兩個Nd:YAG激光器進行加工，這樣就可以同時對仙人掌的兩面進行加工。光束通過平移的反射鏡被傳送到仙人掌表面，這樣，激光就在與傳送方向垂直的方向，對產(chǎn)品表面進行掃描。 :D""c*  
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實現(xiàn)自動化去刺的一個重要條件是具備能夠?qū)崟r探測刺的技術(shù)——既能探測到刺的存在，也能探測到刺已被去除的情況。為了實現(xiàn)這個目的，機器的運轉(zhuǎn)模式預(yù)先設(shè)定了順序；開始時，激光運行在能量較低的模式（約300 mJ）以探測刺的存在。該機器保持著探測模式直到激光探測到刺為止；當激光探測到刺的存在，由于強烈的光吸收就產(chǎn)生了一個典型的聲信號。當該聲信號產(chǎn)生后，聲音探測器發(fā)出指令，指示系統(tǒng)提高能量以便將刺完全去除。 qk<(iVUO  
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接著，大能量脈沖（約1 J）被用于加工，直到刺消失為止，隨后聲信號也下降。探測器告知系統(tǒng)恢復(fù)到探測模式。整個加工在傳送帶輸送仙人掌的過程中完成。 *VG#SK  
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圖3顯示，聲音信號強度隨著應(yīng)用到刺上的脈沖個數(shù)增加而產(chǎn)生的變化。在前幾個脈沖加工的過程中，聲信號的強度快速上升，直到達到最大值；隨后當刺被去除后，該數(shù)值下降到恒量。前兩個脈沖使得刺的根部變黑。在這個階段，聲信號還非常弱，因為此時尚未有任何的材料燒蝕。隨后，燃燒過程使得側(cè)壁孔變黑，提高了吸收率，導(dǎo)致燒蝕率增加，聲信號增強。接著，隨著吸收材料減少，聲信號也下降。聲信號的下降持續(xù)至吸收結(jié)束，最后，聲信號和等離子體吸收過程都消失。 4"nb>tA  
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