包装与食品机械

试验研究

  • CaCl2,CaSO4 W/O乳液缓释诱导大豆全粉乳液凝胶特性的影响

    李君;陈愿欣;康昕;石彦国;张娜;

    为解释离子缓释作用,对大豆全粉乳液凝胶网络结构及水分迁移行为的影响,制备CaCl_2和CaSO_4 W/O乳液,结合质构分析、低场核磁共振等方法,对大豆全粉乳液的凝胶特性、流变特性和微观结构进行表征。结果表明:相比未包埋的凝固剂,1 mol/L的CaCl_2 W/O乳液诱导的凝胶强度更大,为91.43 m N;储能模量更高,为2431.65 Pa;应变屈服应力更大,为281.68 Pa;弛豫时间更长,为114.98 ms;凝胶网络结构更加致密,孔隙更小,蛋白分布更均匀。1 mol/L的CaSO_4 W/O乳液诱导的凝胶强度较差,为66.51mN;储能模量较低,为1591.63 Pa;应变屈服应力较差,为163.72 Pa;弛豫时间较短,为95.66 ms;凝胶的网络结构出现较大的孔洞,蛋白质分布不均匀。研究结果为提升全豆制品的品质提供科学依据。

    2025年03期 v.43;No.227 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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  • 基于纳米氧化铈催化的草鱼新鲜度监测标签的制备与研究

    王琨;王桂英;

    为监测草鱼的新鲜度,以琼脂和羧甲基纤维素钠为基质,氧化铈纳米颗粒为酶活催化剂,3,3',5,5'-四甲基联苯胺为指示剂,制备不同氧化铈浓度的智能标签。对智能标签的形态、酶活催化性、热稳定性及力学性能进行表征和测试。结果表明,当氧化铈纳米颗粒的质量分数为0.5%时,智能标签的表面均匀致密,酶活催化能力最强,热稳定性良好,拉伸强度为27.4 MPa,断裂伸长率为15%,薄膜综合性能最佳。在草鱼变质监测过程中,次黄嘌呤含量由0.21 mg/(10 g)上升至2.36 mg/(10 g),智能标签由无色透明转变为蓝色,响应效果良好。研究为水产品新鲜度的实时监测提供参考依据。

    2025年03期 v.43;No.227 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1797K]
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  • 枇杷叶精油微胶囊的制备、表征及生物活性评价

    方超逸;沈建东;邓仕彬;周凤超;马逸芬;

    为实现枇杷叶精油(LLEO)的可控释放,采用复合凝聚法制备枇杷叶精油微胶囊(M-LLEO),通过测定包埋率等理化指标,并结合一系列表征技术,评价微胶囊化的可行性;通过贮藏稳定性、释放动力学、自由基清除及抑菌试验综合评价其生物活性,并将其应用于蓝莓的保鲜试验。结果表明,M-LLEO的包埋率和得率分别为86.39%,62.02%;M-LLEO呈现大小不一的球状颗粒形态,壁材无破裂痕迹;LLEO以物理吸附的方式被成功包埋;微胶囊具有较高的热稳定性;M-LLEO适合在低温、避光、无氧及低湿条件下贮藏;在较高温度下,精油的释放曲线与一级动力学模型拟合效果最好(R~2>0.99);在第10 d时,相较于LLEO,M-LLEO对DPPH和ABTS~+·的清除率分别提高40%,35.93%;相较于M-LLEO对培养24 h的大肠杆菌及巨大芽孢杆菌平板产生的抑菌圈直径,培养72 h产生的抑菌圈直径分别增大5.49,4.29 mm,说明微胶囊的缓释作用使得精油的抗氧化性和抑菌效果较为持久。低温结合微胶囊处理可降低蓝莓的失重率,延缓硬度、可滴定酸含量的下降;贮藏10 d后,蓝莓的可溶性固形物含量较室温对照组高41.9%。研究为LLEO的拓展应用提供理论和实践依据。

    2025年03期 v.43;No.227 22-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1904K]
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  • 超声辅助酸性离子液体泡腾法提取无花果叶补骨脂素的工艺优化

    张丽丽;常军民;周朝曦;依明·尕哈甫;丛媛媛;

    为提高无花果叶中补骨脂素的提取率,在考察酸性离子液体浸泡时间、液料比、碳酸氢钠和氯化钠用量等10个单因素试验基础上,通过Plackett-Burman试验筛选显著性影响因素,利用Box-Behnken响应面法优化提取工艺,采用超声辅助的酸性离子液体泡腾法实现补骨脂素的高效提取。结果表明:酸性离子液体浸泡时间、液料比、碳酸氢钠质量和提取超声温度是影响补骨脂素提取率的主要因素;响应面法优化的最佳提取工艺参数为酸性离子液体浸泡时间8.25 h、液料比11∶1(mL/g)、碳酸氢钠用量0.758 g、超声温度35℃,在此条件下得到补骨脂素提取率为12.03096 mg/g。研究为无花果叶中补骨脂素的开发利用提供技术支持。

    2025年03期 v.43;No.227 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
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  • 基于GA-BP神经网络和响应面法优化山黄皮叶黄酮提取工艺及其抗氧化活性分析

    王润铃;郭德军;张涛;郑树芳;

    为优化超声辅助提取山黄皮叶黄酮的提取工艺,分析黄酮组分及体外抗氧化能力,利用响应面法与遗传算法优化反向传播(GA-BP)神经网络,对黄酮提取过程进行建模与预测;利用液质对黄酮成分进行组成分析,并采用体外抗氧化试验分析黄酮的抗氧化活性。结果表明,基于GA-BP神经网络模型优化后的山黄皮叶黄酮提取率略高于响应面法,其工艺为超声时间58 min、超声温度40℃、液料比31 mL/g、乙醇体积分数55%,该条件下黄酮提取率达到5.59%;山黄皮叶中主要含有芦丁、金丝桃苷和槲皮素等13种黄酮类化合物;山黄皮叶黄酮对DPPH,ABTS+·自由基清除能力的半数清除浓度分别为0.64,0.18 mg/mL;当黄酮浓度为2.5 mg/mL时,其铁离子还原能力为94.81 mmol/mL。研究为山黄皮叶的进一步开发利用提供技术支撑。

    2025年03期 v.43;No.227 42-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K]
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  • 响应面法优化山药鱼肠的工艺及抗氧化活性研究

    张慧敏;孟亚萍;贾兆基;薛斌;肖益东;

    为研制山药复合鱼肠,以新鲜白鲢鱼糜和铁棍山药为主要原料,以感官评分、持水性和白度值为评价指标,采用单因素结合响应面法,优化山药鱼肠的工艺配方,并进行抗氧化活性分析。结果表明,山药鱼肠的最佳制作工艺为山药全粉质量分数1%、马铃薯淀粉质量分数4%、大豆分离蛋白粉质量分数1%、大豆油质量分数2%;在此条件下制作的山药鱼肠色泽均匀,结构致密,具有山药清香;感官评分为81.32分,硬度为35.58 N,咀嚼性为26.67 N,DPPH和ABTS~+·自由基清除能力分别提升17.39%和11.29%。研究结果为功能性山药鱼糜制品的开发提供参考。

    2025年03期 v.43;No.227 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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设计计算

  • 弱光环境下自动装箱系统的视觉识别方法

    丁孟孟;岳晓丽;

    针对在厢式货车中的弱光环境下,对自动装箱系统的箱体识别精度低的问题,提出一种基于优化的Kindling the Darkness(KinD)网络与You Only Look Once 11(YOLO 11)目标检测的视觉识别方法。对KinD网络进行结构优化,引入双边滤波降噪和Sobel边缘增强模块,实现图像亮度与细节的有效提升;通过YOLO 11算法检测瓦楞纸箱,进行三维定位与姿态估计。结果表明,优化的KinD网络经图像增强后,平均峰值信噪比达到15.04 dB,结构相似性指数为0.72,图像处理时间为0.338 s;YOLO 11算法对增强图像的目标检测匹配度达到完全匹配26.7%、高匹配42.7%,整体平均位置误差归一化值为0.0143。研究为物流行业的自动装卸工作提供技术支撑。

    2025年03期 v.43;No.227 62-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K]
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  • 套采式杭白菊收获机设计与试验

    应理乾;杨自栋;韩润哲;汪珍珍;

    针对目前杭白菊采收机械喂入率低、破损率高等问题,结合杭白菊的垄作种植模式,研发一款仿生套采式杭白菊收获机。通过模仿人手指勾拉动作的Y形柔性弹簧采摘套套住花朵,利用冲击力将花朵强行摘下。通过运动力学分析,确定摘花滚筒直径、仿生采摘套等关键部件的结构参数。在田垄间进行了三因素三水平正交试验,以夹持间距、喂入宽度、滚筒转速为试验因素,以杭白菊采摘率、损伤率和含杂率为试验指标,获得收获机最佳工作参数。结果表明,当夹持间距为9 mm,喂入宽度为80 mm,滚筒转速为20 r/min时,采摘效果最佳;此时,菊花采摘率为76.6%,损伤率为3.3%,含杂率为4.9%。研究为杭白菊进一步的机械化采收提供参考。

    2025年03期 v.43;No.227 71-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1549K]
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  • 基于注意力机制的印刷包装标签文本自动定位检测方法

    张鹏涛;李文峰;宋强;

    针对印刷标签中的多语言、密集排列及极端长宽比的文本,提出一种基于注意力机制的印刷包装标签文本区域的定位检测方法。将ResNet中的Bottleneck传统卷积替换为可学习间距的扩张卷积,以扩大网络感受野;加入全局与局部注意力机制模块,以增强骨干网络对文本信息的特征提取能力;在特征金字塔网络中加入残差注意力机制模块,以引导多尺度特征的自适应融合。消融试验结果表明,相较于DBNet,改进后的模型F1值分别提高1.2,2.1,1.7个百分点。在ICDAR2015,Total-Text及自建数据集上的对比试验结果显示,模型检测效果优于EAST,PSENet,FCENet,DPText-DETR,DBNet等主流文本检测模型,模型F1值分别为88.3%,86.1%,85.1%。研究为印刷标签在线检测的智能化提供保障。

    2025年03期 v.43;No.227 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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  • 基于改进YOLOv8n的再造烟叶原料缺陷检测方法研究

    刘雄斌;刘志昌;胡念武;姚建武;陈一桢;唐天明;王晚霞;陈寒;

    针对稠浆法再造烟叶生产中,原料表面缺陷检测存在的多尺度表征能力不足与检测效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv8n架构的智能检测网络。通过设计CSP-SDCV模块替代原始C2f模块,以优化特征提取效率,引入ADown模块增强多尺度特征表征能力,采用轻量化共享卷积检测头降低参数冗余,并结合局部窗口注意力机制强化遮挡目标的边界敏感性。试验结果表明,改进模型在烟叶缺陷数据集上的m AP@50达到98.1%,较基准模型YOLOv8n提升1.8个百分点,参数量与计算量分别减少54.4%,50.6%。研究为烟草工业自动化质检提供高精度、低资源消耗的解决方案。

    2025年03期 v.43;No.227 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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  • 基于长短期记忆网络的仿生锤头压力曲线优化

    徐永森;徐雪萌;刘权;李颍鹏;吴人鸿;张汉山;

    针对传统压曲机在表面提浆效果和含水率均匀性上不及人工踩曲的问题,提出一种基于长短期记忆(LSTM)网络的仿生压力曲线优化方法。通过柔性足底压力传感器采集人工踩曲动态力学数据,利用LSTM模型进行时序预测,标准化处理生成优化曲线,并应用于多工位仿生锤头。试验结果表明,施加优化圧力曲线后,曲块含水率均匀因子从5.91提升至6.35,提浆面积比从76.85%提升至82.36%,曲块含水率与提浆效果均显著提升。研究结果为机械制曲智能化提供数据驱动的标准化解决方案。

    2025年03期 v.43;No.227 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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  • 瓦楞纸箱智能柔性贴标设备的设计与试验

    朱逸磊;袁浩;王志;方晓波;符平彪;王振意;

    针对传统瓦楞纸箱贴标设备在切换纸箱规格后,存在调控繁琐、效率低的问题,设计一款基于视觉技术的智能柔性贴标设备。结合瓦楞纸箱的智能柔性贴标需求,阐述设备的总体结构及工作原理;通过对贴标过程的分析,确定影响贴标精度的主要因素;通过单因素试验,得到最佳的参数设置;进行多次出标试验,拟合得到落标位置与出标延迟时间之间的数学关系;对样机进行20种不同贴标需求的切换测试。结果显示,上送标机构送标速度1 500 r/min、剥离高度6 mm、剥离角度25°,下送标机构送标速度1 400 r/min、剥离高度2 mm、剥离角度25°为最佳参数设置;一次调控的成功率为85%,耗时35~40 s;二次调控的成功率达到100%,整体用时97~101 s,远低于人工调控所需的15~30 min;最终贴标位置的偏差控制在5 mm以内,作业效率达30~90件/min。研究为包装设备的智能化和柔性化设计提供借鉴。

    2025年03期 v.43;No.227 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
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