1. 研究目的与意义
蔬菜是我们日常生活所必需的主要食品之一，也是人们必需的维生素、矿物质、有机酸、蛋白质、食用纤维等的主要来源，这些都是人体不可或缺的营养成分，它对人们的日常生活起着重要的作用。
当前，我国的蔬菜清洗还以手工为主的方式，手工清洗具有劳动强度大、效率低、耗水量大、清洗分散等缺点，而蔬菜加工将朝着保鲜、营养、方便的方向发展，手工清洗自然不能满足蔬菜加工的需要。
因此，对蔬菜清洗技术的研究与应用，研制出高效、节能、节水的蔬菜清洗机，对活跃蔬菜加工市场、降低劳动强度、提高清洗效率、节约利用水资源，保持蔬菜营养价值与卫生指标，以满足人们对新鲜、高营养蔬菜的需要将具有重要的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
我国对蔬菜清洗技术的研究于20世纪90年代中后期开始兴起的，经过多年的努力取得了一定的成就。1996年袁巧霞等研制的gl-i型根茎类蔬菜清洗机，其回转滚筒的截面为六边形，由横向板条焊接而成，利用滚筒回转时与物料的撞击作用达到清洗的目的，同时在沿滚筒长度方向设有喷水管，使进料口至出料口以同样大小的水量喷洗。但此种方法由于不断地换水，故耗水量较大。[11]2000年高英武等研制的振动喷淋式蔬菜清洗机，分析了蔬菜在清洗过程中的运动与受力情况并建立了运动、速度与加速度方程，同时分析了叶类蔬菜的损伤机理。但运动参数有待进一步优化。[12]2001年李云飞等论述了蔬菜清洗中气流的强化对洗净率的作用机理，研究了气流对蔬菜与水的扰动状况对蔬菜清洗效果的影响，试验的结果表明，大量的气泡聚集在水的上部并且使清洗槽的液面膨胀30mm。但仅靠气泡带动水流的运动对蔬菜进行清洗，于是水流对蔬菜的作用力影响有限，从而导致清洗时间过长，效率不高。[13]2003年高翔等利用超声波气泡清洗鲜切的西洋芹进行保鲜处理，通过实验得出超声波气泡清洗鲜切蔬菜10 min，有利于除菌灭酶与保鲜，延长货架期。该清洗方式只对清洗或半清洗以后的蔬菜实现第二次清洗有较大的效果，不适合对蔬菜的初次清洗。[14]2004年吴玉发等研制的水气浴叶菜清洗机，该清洗机利用气泵在水下产生的气体，使气体在向上冒的过程中冲击叶菜，并将其振荡翻滚，气体拥动的水浪以及气泡爆裂以后溅开的水花进入菜叶表面凹凸缝隙和茎秆夹缝处，冲击泥沙杂物达到清洗的目的。但水流的运动主要来源于喷淋水管的作用，从而使得远离喷淋水管的蔬菜清洗作用下降，并且耗水量较大。[15]2008年赵长滨等研制了爆气扰水式蔬菜清洗机。该清洗机为了防止清洗时水流的运动趋于稳态或出现运动死区，采用了两组气孔间歇工作的方式，利用气泡与水面或者蔬菜相碰撞，使得气泡溃灭产生高速微射流和冲击力，从而清除蔬菜表面的污质。但在底部气泡对蔬菜向上的冲击力与顶部喷嘴水流对蔬菜向下的冲击力的双重作用下，使得蔬菜表面的受力减少，削弱了蔬菜的翻转，延长了清洗时间，于是降低了蔬菜表面的清洗作用。杨红兵等在分析超声波与气泡作为蔬菜清洗动力机理的基础上，设计制造了以超声波和气泡为清洗动力的蔬菜清洗试验机，并进行了正交试验，确定了清洗工艺参数。但以超声波和气泡作为动力，蔬菜整体受力较小，运动不明显，于是松动的污物、杂质不易于从蔬菜的表面脱落。[16]2007年王莉等利用清洗试验装置对淹没水射流的方式对蔬菜清洗技术进行了研究，着重研究了淹没射流方式清洗蔬菜的种类、清洗能力以及限制因素，通过对菠菜、油菜的清洗试验，研究了清洗时间对清洗效果的影响；利用浊度指标研究了水质随清洗蔬菜累计量的变化规律，测试了浊度变化对蔬菜洗净率的影响。但此方式的水流运动易趋于稳态，从而削弱对蔬菜的清洗能力。[6]2008年王莉研究了蔬菜清洗过程中耗水量与清洗用水模式的关系，提出了针对清洗机设备耗水量的科学评价方法，设计了多种蔬菜清洗用水模式，对清洗过程中清洗水浊度的变化规律建立了数学模型，计算了清洗不同脏污程度蔬菜需要的耗水量，研究结果表明多槽清洗模式可以大大减少耗水量，为实际生产中制定清洗工艺提供了理论依据。该研究成果对清洗方式的选择提供了一定的参考价值。[17]
我国对蔬菜清洗技术的研究经过多年的发展，虽然取得了一定的成绩， 但纵观各类蔬菜清洗机可知，还存在许多有待解决的问题：
（1）蔬菜清洗机的种类少，品种单一。目前的蔬菜清洗机主要有振动喷淋式蔬菜清洗机、回转滚筒式蔬菜清洗机、水气浴叶菜清洗机、以超声波和气泡为动力的蔬菜清洗机。
3. 研究的基本内容与计划
设计内容：拟设计一种以超声波和气泡作为蔬菜清洗动力的蔬菜清洗试验机, 该试验机由超声波发生源、超声换能器、风泵、气阀、流量计、清洗槽和网孔面板组成。
（1）第1周第2周准备工作。
（2）第3周第4周确定设计方案。
4. 研究创新点
1、对于叶类蔬菜来说，不仅满足清洗率的要求，还要满足蔬菜不受损伤以保持营养价值的要求。
2、在保证蔬菜清洗效果的条件下，如何降低能源消耗、充分利用水资源。
3、将电气化、自动化、智能化、计算机技术、高速摄影技术等融入对蔬菜清洗技术的研究，提高产品的科技含量水平。课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
