果蔬产后处理主要包括清洗、杀菌、保鲜、打蜡、烘干、分级与包装等工序,清洗作为果蔬产后处理的第一环节也是极为关键的环节,其清洗效果的优劣直接影响果蔬表面品质。清洗可以去除果蔬表面污物及病虫卵等杂质,为后续苹果深加工处理及食用提供优质产品。随我国果蔬产业的快速发展,研究出高性能果蔬清洗设备迫在眉睫。本文针对目前果蔬清洗设备对苹果、梨等类球形脆皮水果洗净率较低、损伤率高的问题,采用毛刷辊差速原理,设计一种集浸泡、喷洗、刷洗和集果为一体的双速毛刷辊式苹果清洗机,阐述其基本结构和工作原理;对苹果生物力学特性及深加工过程中易造成损伤的问题进行深度研究;并对苹果清洗机进行性能试验与适应性验证试验。主要研究内容如下:1.苹果生物力学特性研究选用新鲜山东红富士苹果为试验对象,对苹果生物力学特性包括密度、弹性模量、泊松比和摩擦系数等参数进行试验研究,测定其参数范围;并对苹果产后加工处理过程的碰撞损伤进行了试验研究,通过正交试验深入分析跌落高度、果实质量、碰撞材料等试验因素对苹果碰撞损伤体积的影响,同时通过苹果跌落试验和整果压缩试验,确定了苹果与不同碰撞材料的损伤临界跌落高度,为苹果产后加工处理相关设备的结构设计和优化提供一定的理论依据。2.双速毛刷辊式苹果清洗机结构设计对苹果清洗过程进行理论分析,得到苹果在运动过程中受力变化情况及运动情况,分析了影响苹果运动的主要因素;提出了双速毛刷辊式苹果清洗机整机结构方案,对浸泡装置、刷洗装置、喷淋装置、集果装置和机架等关键零部件的结构进行了设计,并对毛刷辊、水泵、电动机、变频器、喷嘴和过滤器等关键部件参数进行了计算与选型。3.双速毛刷辊式苹果清洗机性能试验研制了双速毛刷辊式苹果清洗机,并进行了性能试验。为达到良好的清洗机清洗效果,确定清洗机清洗工艺参数,采用单因素试验与回归正交试验相结合的方法,以红富士苹果为研究对象,洗净率与损伤率作为评价指标,研究奇数排毛刷辊转速、偶数排毛刷辊转速和浸泡时间等3个因素对洗净率和损伤率的影响,确定因素取值范围;采用3因素3水平二次回归正交试验对双速毛刷辊式苹果清洗机进行试验,获取最优参数组合。为验证最优参数的可靠性对苹果进行适应性验证试验。