为优化广西巴马紫薯花色苷提取工艺条件及对其稳定性研究,采用超声-微波联合辅助提取工艺和响应面法优化,并对紫薯花色苷提取液在不同光照时间、温度及pH条件下的稳定性展开研究.结果表明,紫薯花色苷的最佳提取工艺参数为乙醇体积分数65％、超声时间24min、液料比21∶1mL/g、超声功率210W、微波时间1min、微波功率500W,在此条件下的提取量达到1.1049mg/g,与预测值1.1610mg/g相近.稳定性分析表明,随着光照时间延长、温度升高及pH值的增大,供试溶液中花色苷含量均逐渐降低.在较短时间内,光照对花色苷稳定性影响不大,温度和pH值的变化对花色苷稳定性影响较大.研究可为巴马紫薯的研究和开发提供依据.
为提高干燥机设备的运行稳定性、安全性及效率,基于Python语言编制控制和显示软件,并根据设备需求选定传感器类型,进而设计油茶籽干燥机的自动控制系统.运行测试结果表明,系统实现温度控制、位移控制、转轴速度检测和报警显示功能,温度控制在(80±0.5)℃范围内,且对接线错误或松脱等具有良好的容错性.设备工程应用效果良好,提升了设备的智能化、自动化程度.研究为智能干燥机的后续研制提供借鉴.
为实现天地盒高速、精准粘合包装,根据天地盒产品自动成型的工艺要求及特点,设计基于视觉定位的机器人天地盒自动成型机.盒胚通过上料输送线输送到定位区域,采用定位气缸进行二次定位,由机器人未端吸盘进行吸取.纸膜通过上糊机输送到负压传送线,采用双相机对过胶后的纸膜完成对角拍照.图像处理计算机根据产品尺寸数据、纸膜图像信息计算得到纸膜位姿信息,经过标定后获得机器人坐标系中的运动指令,引导机器人将盒胚准确放置在当前纸膜的中心位置.现场运行数据表明,纸膜综合定位误差<0.4mm,工作节拍最大15个/分钟,实现不同规格盒胚与纸膜的精准定位及粘合.研究结果为电子产品、食品及药品外包装盒的自动化生产提供设计指导.
为研究1-MCP协同冷库处理对采后克瑞森葡萄保鲜效果的影响,以当日采摘的葡萄果实为试验对象,分别用0.5,1,1.5,2μL/L 1-MCP熏蒸4h处理,无1-MCP熏蒸作为对照,之后置于(0±0.5)℃,相对湿度80％的保鲜库中贮藏90d.贮藏期间每15d取样观察葡萄果实保鲜效果和测定相关生理指标.结果表明,在贮藏第90d,与对照果实相比,1.5μL/L 1-MCP协同低温贮藏果实的落粒率、腐烂率分别降低55.1％,47.8％,硬度、可溶性固形物、可滴定酸分别提高17.6％,35％,36.4％.1.5μL/L 1-MCP结合(0±0.5)℃贮藏能有效保持克瑞森葡萄果实贮藏品质,延长其保鲜期.研究为克瑞森葡萄的贮藏保鲜以及产业化提供依据.
为研究甘蔗番木瓜复合果醋发酵工艺,采用单因素试验探究果醋菌添加量、发酵温度、发酵时间和初始酒精度对复合果醋发酵的影响,以总酸为响应值,采用Box-Benhnken响应面法对醋酸发酵工艺进行优化.结果表明,甘蔗番木瓜复合果醋的最佳发酵工艺条件:果醋菌添加量3％、发酵温度36℃、发酵时间13d、初始酒精度8％,在此工艺条件下所得甘蔗番木瓜复合果醋总酸含量达5.60g/(100mL).研究结果为果醋产业发展提供借鉴参考.
为有效提升饮料灌装机内壁的耐磨性和耐腐蚀性,基于等离子喷涂技术制备一种陶瓷涂层.在不同工作电流、喷涂距离和喷涂速度条件下,测试并分析电弧压力、涂层粗糙度和孔隙率等特性的变化规律.制备不同层厚的涂层试样,对其微观形貌、显微硬度和磨损率进行对比分析,得出喷涂热源对多层涂层力学性能的影响机理.将涂层试样分别置于弱酸(醋酸溶液)、弱碱(苏打水溶液)和80℃恒温环境下进行腐蚀处理,研究涂层磨损形貌及原理.研究表明,陶瓷涂层可将母材表面硬度提升43.4％,磨损率降低22.6％,腐蚀前后的粗糙度偏差低于5％,显著改善力学性能和耐腐蚀性能,对弱酸、弱碱和变温环境适应能力强.研究为食品机械表面强化技术的发展提供借鉴.
为研究短期低温贮藏对南果梨货架期后熟衰老及品质的影响,以南果梨果实为试验对象,低温(4℃)贮藏60d后恢复常温[(23±2)℃]货架期,测定其成熟衰老及品质相关生理指标变化.结果表明,与未经低温处理常温自然后熟的对照相比,短期低温贮藏后转入货架期的南果梨果实乙烯高峰和呼吸高峰出现时间分别提前6,3d.第15d时,超氧阴离子产生速率和丙二醛积累分别提高1.26,1.33倍,总酚含量降低91.6％;同时软化速度加快,DPPH·清除率降低,VC含量、TA含量、类黄酮含量下降加快,PPO活性升高.短期低温贮藏的南果梨果实转入货架期后品质降低,后熟衰老进程加快,货架期缩短3d,与乙烯含量增加和抗氧化能力减弱有关.研究为南果梨果实的贮藏保鲜提供参考.
针对刚采摘的青核桃含水率高的问题,设计一个核桃烘干装置模型,对青核桃进行预烘干处理及确定最优的核桃烘干参数.通过3因素3水平正交试验探究不同入口温度、入口风速和烘干时间对烘干装置内部温度、速度场以及核桃温度的影响.使用Fluent软件将核桃建模成一个3层球体,分别为核桃外壳、核桃气隙、核桃仁;分别对不同烘干参数下的烘干装置与核桃进行数值模拟研究,获得烘干装置内部温度场、速度场的分布情况以及核桃温度变化规律,得到烘干装置内部与核桃的温度变化曲线.结果表明,当入口温度为393K,入口风速为1.7m/s,烘干时间为45min,烘干装置内部以及核桃的温度场分布最好,变化最均匀;通过试验验证仿真数据的可靠性,试验结果与仿真结果变化曲线一致.研究结果为确定核桃预烘干最佳工艺参数提供理论依据.
为提高食品和食品包装消毒杀菌效率,探究新型灭菌技术,设计并制作一种在大气压下利用环境空气为工作气体,采用介质阻挡放电产生等离子体的手持射流装置,对装置的相关特性进行测量研究,并进行不同处理条件的验证性灭菌试验.试验结果表明,装置可有效杀灭酵母菌,灭菌效率与施加的电压强度和灭菌时间呈正相关,在电压幅值14kV,频率13.3kHz,灭菌时间90s条件下产生菌落生长抑制区面积可达198.2mm2,且等离子体射流可实现人体触摸,保证装置的电气安全性.研究为食品及食品包装的杀菌消毒提供新的技术思路与参考.
针对传统三螺杆挤出机物料混合能力差的问题,设计一种新型同轴变速三螺杆挤出机.采用SolidWorks建模,ANSYS有限元分析方法对三螺杆挤出机流道进行仿真分析.结果显示,新型同轴变速三螺杆挤出机的压力是传统三螺杆的1.5倍,变速段螺杆速度矢量为传统螺杆的0.5倍,物料的运输时间是传统三螺杆的1.2倍.新型同轴变速三螺杆的建压能力增强,带有行星轮元件的变速段螺杆可以使物料减速并且回流,延长物料停留时间,提高物料的混合均匀性.研究为三螺杆挤出机的优化提供理论依据.
为将五谷营养和发酵功能有效结合,研制一款乳酸菌发酵谷物复合饮料.在单因素试验的基础上,以感官评价为依据,通过L9(34)正交试验,确定乳酸菌发酵谷物复合饮料的最佳制作工艺.试验结果表明,谷物复合饮料最优配方是以100g复合谷物为基重,大豆:花生:燕麦:糯米为3∶2∶3∶2,料水比为1∶9,添加0.8％乳酸菌菌种,发酵时间8h,发酵温度35℃.此工艺条件下制出的谷物复合饮料感官评分达到最高值,发酵后pH值由6.01降低至4.78,还原糖达到0.69mg/(100mL),氨基酸态氮提高到29.32mg/(100mL),产品口感丰富、风味独特、酸甜适口、营养价值高,更有利于消化吸收.研究为植物基发酵食品的开发提供数据和理论参考.
为提高烘干机烘焙的自动化程度,实现葵花籽的进料与热加工,设计一种以PLC为核心处理器,触摸屏为人机交互界面的双层葵花籽烘干机控制系统.结合电气设计,与各执行、传感元件连接以实现对双层葵花籽烘干机的控制.系统可实现工艺参数的设置调节、运行状态的监视、历史数据的记录等功能,品质及效率主观评价平均43.74分,较单层烘箱38.26分有较大提升.试验表明,系统操作简单、运行稳定,主观评分较对比设备提升11％,适用于葵花籽类双层粮食烘干机控制.研究为保障高品质的葵花籽烘焙工艺提供参考.
为改善瓦楞纸板生产过程中纸板的粘合烘干效果,提高纸板加热过程温度均匀性,优化现有波纹薄型热板结构,通过对现有波纹薄型热板进行结构理论分析以及Fluent流体有限元分析,根据分析出的结构缺陷进行进汽口、回水口位置以及进汽口数量优化.分析比较进汽口数量从1个到8个的加热过程中表面温差及流场特征,最终选取较为适宜的4个进汽口数量为初步优化方案.根据流场优化方法进行进一步结构优化,增设进汽口间挡板,利用Fluent流体有限元分析、产品试制以及现场测试对优化结构进行验证,有限元分析结果与未增设挡板相比,流场漩涡数量明显减少,现场测试结果最大温差改善81.8％,最小温差改善90％,表明优化结构在提高加热效率及降低产品成本的基础上,能够有效改善纸板加热均匀性,提高纸板质量.研究为改善瓦楞纸板生产的粘合烘干提供参考.
针对现在混流式谷物干燥机干燥不均匀,干燥后品质差现象,采用CFD技术,根据设计方案构建不同的烘干段模型,将不同的模型进行网格划分,导入Fluent仿真软件中进行仿真分析.结果显示,原模型的压力、温度和风速不均匀系数分别是3.09％,7.38％,51.59％,通过对模型的优化和设计后得到的新模型的压力、温度和风速不均匀系数分别是3.78％,8.18％,47.47％.新模型在烘干段内流场分布更加均匀,干燥死角更少,提高粮食干燥后的品质,并通过试验验证模拟的准确性.研究为类似的结构优化和设计提供参考依据.
为了使烤羊肉的货架期延长,同时有效保持肉的品质.以壳聚糖、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和牛至精油为成膜基质共混,丙三醇为增塑剂,CaCl2为交联剂制备可食性薄膜.通过单因素试验研究壳聚糖、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和牛至精油含量对薄膜性能的影响,利用响应面法对薄膜的基本配方进行优化.结果表明,当壳聚糖添加量为0.664g/(100g)、羧甲基纤维素钠添加量为0.398g/(100g)、海藻酸钠添加量为0.510g/(100g)及牛至精油添加量为0.941g/(100g)时,膜的厚度、拉伸强度、断裂伸长率和透光率等性能优良.将复合膜应用于烤羊肉保鲜,烤肉的保鲜时间增加3～4d,大大抑制烤肉中脂质氧化速率,有效延长烤羊肉的货架期,提高对烤羊肉的保鲜效果.研究为肉及肉制品的保鲜应用提供理论基础.
针对八宝饭包装过程中黏性食材灌装难、生产效率不高等问题,设计一种转盘式八宝饭灌装机.采用定量气缸实现糯米、豆沙的灌装,保证糯米颗粒完整度.通过涂覆特氟龙涂料解决料筒和气缸缸体表面的防粘问题.利用电子称重和补料代替人工称重补料,提高生产效率.灌装机整体尺寸为1600mm×1600mm×1930mm,共27个工位,工作效率为20碗/min.试验结果表明,设备灌装合格率达98.9％,自动落碗成功率达99.2％,自动落枣成功率达100％.设备解决人工灌装质量不稳定、灌装不美观和食品卫生难以控制等问题,对于八宝饭加工灌装有着重要意义.
为实现异形瓶的高效自动装箱,简述平面H-bot机构原理及其在追踪抓取式装箱机上的应用,通过分析机构的运动组合方式,将其简化为数学模型进行简要分析,推导出移动末端夹具位移分别与电机转角和电机角速度之间的运动关系矩阵表达式,和各阶段移动末端夹具移动与电机角速度的关系式,为程序设定机构运动轨迹参数提供理论依据.基于其机构运动原理分析得出伺服电机选型方法并依据实际数据计算伺服电机所需功率.实际运行结果得出,装箱过程产品破损率在0.05‰以内,单次装箱周期可缩短至4.8s,效率提升约78％.研究为异形瓶自动化装箱提供参考.
针对柚果单个理化指标无法表征整果品质,和其内部品质无损检测精度不佳等问题,采用可见-近红外光谱、机器视觉和动态称重等无损检测技术,搭建动态无损检测试验样机,构建"深度"神经网络模型,探究柚果内部综合品质检测方法.研究发现,采集柚果的多特征信息(光谱特征、果形描述子和动态质量等),经数据融合和分析,构建综合品质指标(HP和STP),建立BP神经网络模型,可准确检测蜜柚和沙田柚内部品质,Rpre2分别达到0.9301和0.9361,均高于其他内部品质指标(SSC,TA,MC和E)检测结果,具备高效、快速且精度高等优势.研究为厚皮水果综合品质指标构建和模型检测提供参考.
为研究3种低温等离子体处理对去萚雷竹笋采后低温贮藏过程中衰老与木质化的影响,将雷竹笋分别进行不处理(CK),30kV/(5min),30kV/(10min)和150kV/(1min)的DBD处理并在(3±1)℃下贮藏,以色差值、硬度、木质素含量和H2O2含量等指标分析DBD处理对采后雷竹笋的影响.结果表明,与CK组相比,DBD处理的竹笋保持更高的L*值与更低的b*值,抑制率最高分别达到51.9％与46.5％;硬度与木质素含量在贮藏过程中逐渐增加,30kV处理组显著低于CK组,抑制率最高达12.0％;DBD处理后竹笋的H2O2含量在贮藏过程中呈先上升后下降趋势,CK组则呈上升趋势,贮藏至12,15d时,DBD处理组显著低于CK组,变化范围在3.7～10.7.结合相关性分析与主成分分析发现,DBD处理可以调控H2O2含量来影响竹笋的木质化进程,对采后竹笋具有较好的保鲜效果.研究为新型物理技术在采后竹笋低温贮藏保鲜中的应用提供数据和理论基础.
为改进花生保鲜方法,促进花生贮藏期品质改善.综述4类贮藏保鲜方法:物理方法损伤小,能延缓花生酸败;化学方法明显抑制酸败及微生物生长,但对人体有影响;生物方法几乎无损,对人体无影响,能延缓酸败,抑制微生物;涂膜贮藏保鲜方法对花生本身品质的影响较小,能延长花生贮藏期.合理的贮藏保鲜方式,对花生变质有明显的抑制效果,能够延长花生贮藏期.研究为减少花生贮藏期损失提供理论支撑.
