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。 ,l/~epx4v)  
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近年來(lái)，人們利用激光進(jìn)行材料加工，開(kāi)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(lái)進(jìn)行切割、標(biāo)記、焊接、清洗和其它應(yīng)用。然而，在食品工業(yè)，激光被用來(lái)標(biāo)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(méi)有太大作為。最近，人們開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新的激光應(yīng)用，以解決一個(gè)緊要問(wèn)題——為仙人掌除刺。 Jm8{@D%  
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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(yuǎn)，它的生產(chǎn)和銷(xiāo)售遍及許多國(guó)家。該植物營(yíng)養(yǎng)豐富，有益健康，且具有藥用價(jià)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(zhǎng)達(dá)3 cm的刺，刺的旁邊還有一些倒刺毛。它們長(zhǎng)出紅色、味甘的果實(shí)——梨果，梨果上也有許多刺。 <%w)EQf4m  
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該產(chǎn)品在食用之前就需要除刺，該過(guò)程通常由操作人員手動(dòng)或者機(jī)械式的利用刀片來(lái)為葉莖表面除刺。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致了產(chǎn)品的損壞，損壞的體積達(dá)30%，保存期限變短，影響了除刺后的產(chǎn)品的存放和銷(xiāo)售。 u
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墨西哥CICATA-IPN公司與Havana大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)激光技術(shù)，該技術(shù)可以為梨果仙人掌除刺，它是通過(guò)激光燒蝕的過(guò)程來(lái)除刺。利用該技術(shù)來(lái)除刺不會(huì)破壞產(chǎn)品，減少了損失，提高了保存期限。 xPMTmx?2  
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圖2是激光除刺機(jī)的示意圖。仙人掌被線(xiàn)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(gè)Nd:YAG激光器進(jìn)行加工，這樣就可以同時(shí)對(duì)仙人掌的兩面進(jìn)行加工。光束通過(guò)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(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行掃描。 L3}n(KAJj  
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實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化去刺的一個(gè)重要條件是具備能夠?qū)崟r(shí)探測(cè)刺的技術(shù)——既能探測(cè)到刺的存在，也能探測(cè)到刺已被去除的情況。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)模式預(yù)先設(shè)定了順序；開(kāi)始時(shí)，激光運(yùn)行在能量較低的模式（約300 mJ）以探測(cè)刺的存在。該機(jī)器保持著探測(cè)模式直到激光探測(cè)到刺為止；當(dāng)激光探測(cè)到刺的存在，由于強(qiáng)烈的光吸收就產(chǎn)生了一個(gè)典型的聲信號(hào)。當(dāng)該聲信號(hào)產(chǎn)生后，聲音探測(cè)器發(fā)出指令，指示系統(tǒng)提高能量以便將刺完全去除。 yKupPp);  
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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(hào)也下降。探測(cè)器告知系統(tǒng)恢復(fù)到探測(cè)模式。整個(gè)加工在傳送帶輸送仙人掌的過(guò)程中完成。 {l/j?1Dxq  
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圖3顯示，聲音信號(hào)強(qiáng)度隨著應(yīng)用到刺上的脈沖個(gè)數(shù)增加而產(chǎn)生的變化。在前幾個(gè)脈沖加工的過(guò)程中，聲信號(hào)的強(qiáng)度快速上升，直到達(dá)到最大值；隨后當(dāng)刺被去除后，該數(shù)值下降到恒量。前兩個(gè)脈沖使得刺的根部變黑。在這個(gè)階段，聲信號(hào)還非常弱，因?yàn)榇藭r(shí)尚未有任何的材料燒蝕。隨后，燃燒過(guò)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(hào)增強(qiáng)。接著，隨著吸收材料減少，聲信號(hào)也下降。聲信號(hào)的下降持續(xù)至吸收結(jié)束，最后，聲信號(hào)和等離子體吸收過(guò)程都消失。 C>l{_J)n