2020年, 第38卷, 第4期　
刊出日期：2020-08-30

  

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试验研究
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  液隙式膜蒸馏常压低温浓缩果汁研究

  于佳男, 陈东, 曹莹莹, 谢继红

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.001

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  提出了可在常压下实现热敏料液低温浓缩、且膜通量和热效率均较适宜的液隙式膜蒸馏方法，在简要介绍液隙式膜蒸馏工作原理的基础上，设计制作了中空纤维疏水膜管-壳体-柔性绕管型液隙式膜蒸馏组件，对11°Brix的澄清苹果汁进行了浓缩试验研究，结果表明，当浓缩温度为35.0℃时，膜通量可达0.314 kg/（m²·h），分离出的冷凝水的糖度低于0.1°Brix；为降低液隙式膜蒸馏浓缩料液的能耗，提出了热泵与液隙式膜蒸馏集成装置，给出了其节能倍率的估算公式，通过典型工况的计算表明，热泵液隙式膜蒸馏装置的节能倍率可达4.88，约与五效真空蒸发装置相当，具有很好的产业化应用优势。
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  超声波辅助提取山竹壳多酚提取物

  杜凤霞, 赵楠, 马春颖, 邹倩, 曹娜娜, 李颖畅

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 5-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.002

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  山竹果壳中含有丰富的多酚类物质，有很高的药用价值，具有抗菌、抗癌、抗氧化和提高免疫力等重要作用。本论文以山竹果壳为材料，乙醇为提取溶剂，采用超声辅助提取山竹果壳多酚，并对提取条件进行优化。本试验考察乙醇浓度、超声时间、超声功率、液料比对山竹果壳多酚得率的影响。通过单因素和响应面优化法确定其最佳提取条件，优化的超声波提取山竹果壳多酚的工艺为：超声时间23 min，超声功率202 W，乙醇浓度52%，液料比35：1（mL/g）。预测的多酚得率为69.08 mg/g，验证得率为68.84 mg/g。
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  分级醇沉香菇柄多糖及其抗氧化活性研究

  李顺峰, 刘丽娜, 王安建, 田广瑞, 魏书信, 许方方

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 10-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.003

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  为提高多糖的分离纯化效率，采用不同浓度乙醇对香菇柄多糖进行分级醇沉，并对分级醇沉香菇柄多糖的抗氧化活性进行评价。结果表明，在乙醇浓度为30%时，醇沉所得香菇柄多糖和蛋白质的含量最高；不同乙醇浓度分部沉淀香菇柄多糖均具有一定的抗氧化能力，其中30%、50%和60%醇沉多糖的抗氧化能力较强，40%醇沉多糖的抗氧化能力最弱；随着醇沉时间的延长，香菇柄多糖得率逐渐增加，醇沉6 h所得多糖的抗氧化能力最强。
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  响应面法优化红花羊蹄甲花色苷微波辅助提取工艺

  张鹏, 邓清月, 唐森, 卢翠文, 谢济运

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 16-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.004

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  以红花羊蹄甲花瓣为研究材料，花色苷提取量为考察指标，利用响应面分析法对红花羊蹄甲花瓣中花色苷的微波辅助提取工艺进行优化。基于单因素试验结果，选取微波功率、微波时间、乙醇体积分数、液料比等4个因素，采用4因素3水平Box-Behnken响应面试验设计优化提取工艺。结果表明，4个因素对花色苷提取量的影响大小次序为：乙醇体积分数>微波时间>液料比>微波功率；当微波功率为600 W，微波时间86 s、乙醇体积分数为73%、液料比为31：1时，花色苷提取量最大。在此最佳工艺条件下，花色苷提取量为970.8 mg/100g（n=5，RSD=0.15%）。为从红花羊蹄甲花瓣中提取花色苷提供了一种经济可行的方法，为红花羊蹄甲植物资源开发利用提供新思路。
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  荷叶含乳饮料的工艺研究

  王雍飞, 姚江奇, 侯林浩, 孙汉巨, 操小栋, 叶永康, 何述栋

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 23-27,33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.005

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  以粗多酚浸提得率、可溶性固形物含量为指标，采用正交试验设计，确定荷叶浸提的最佳工艺为料液比1：60（m/v）、浸提温度70℃、浸提时间40 min；以荷叶浸提液、牛奶为主要原料，添加适量蜂蜜，以感官评分为指标，通过响应面分析优化，确定该饮料最优配方为32.3%（v/v）荷叶浸提液、36.3%（v/v）牛奶及1.3%（v/v）蜂蜜；以产品稳定性结合感官评价为指标，确定使用0.05%（w/v）果胶和0.15%（w/v）黄原胶时饮料品质最佳。
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  氯化钙处理对鲜切生姜保鲜的影响

  白琳, 吕静祎, 路研文, 葛永红, 李灿婴, 孙建华

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.006

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  以生姜为试材，研究1%和2%氯化钙（Calcium chloride，CaCl₂）处理对鲜切生姜低温（12±0.2℃）贮藏过程中保鲜的影响。结果表明：与对照相比，不同浓度CaCl₂处理均能延缓鲜切姜片含水量、硬度及可滴定酸（TA）含量的降低，抑制丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量和纤维素含量的上升，有效减缓维生素C（vitamin C，VC）含量、总酚含量及姜辣素含量的降低，抑制△E^*值的升高，同时降低多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）的活性。结论：CaCl₂处理延缓了鲜切生姜的成熟衰老进程，保持了其贮藏品质，其中2% CaCl₂处理效果较好。
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  微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定乳粉中钼含量

  翁史昱, 李清清, 严睿

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 34-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.007

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  建立乳粉中钼含量测定的实用有效的检测方法。采用硝酸体系微波消解进行前处理，石墨炉原子吸收光谱对乳粉中钼含量进行测定。探讨了前处理条件、仪器升温程序、基体改进剂等检测条件，并对方法进行方法学验证。钼元素在5~25 μg/L间线性相关系数大于0.999，方法检出限为0.03 mg/kg。在3个加标水平下，回收率在94.5%至104.2%之间。此方法操作简便，灵敏度和精密度均满足乳粉中钼的测定需求。
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  果蔬运输保温包装箱的研究

  李兵, 姜洋, 檀礼义, 田晓宇

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 38-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.008

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  为研究出环保、保温和缓冲性能的果蔬快递运输保温包装箱，本文使用牛皮纸、铝箔、石头纸和PE复合纸材料设计并制作出5款快递运输保温包装箱，气柱袋作为缓冲材料，根据保温包装箱内温湿度的变化以及公路运输模拟试验选择出与目前快递运输泡沫箱效果接近的箱型。结果显示装入气柱袋的保温箱效果更好，不同冰袋用量下石头纸和PE箱的保温保湿效果与泡沫箱接近甚至更好，湿度变化均与泡沫箱相似。使用1 000 mL的冰袋量的箱型可在17 h内替代果蔬快递运输泡沫箱，从跌落效果和振动测试结果显示装入气柱袋和冰袋的保温包装箱在对果蔬的缓冲防护性能方面均优于快递运输泡沫箱，气柱袋+1 000 mL冰袋的石头纸或PE保温包装箱应用在短途果蔬快递运输具有实际意义。
技术综述
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  面带压延黏附问题的研究现状及展望

  张学阁, 赵光辉, 鲍曼雨, 汪瑞军

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 44-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.009

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  工业化生产是面食加工业的主要发展趋势，压延是面食生产的重要工艺。但是面团含水量高，压延时面带极易黏附“绕辊”而引发断裂，防止面带在压延辊表面黏附是面食加工机械高效与高可靠性运行的关键技术。本文首先从面食加水量现状和面团黏附机理两方面开展了研究，其次主要综述了目前解决面带黏附的四类方法，它们分别是机械剥离；降低含水量；降低压延辊表面张力；调整面带流变学特性；并对不同方法的使用特点、原理进行了系统性论述。最后从表面工程技术角度，对解决面带黏附技术进行了展望，为解决面食加工中的黏附问题提供参考。
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  推进包装与食品机械行业计量器具自愿性认证工作的探讨

  李华

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 50-51,65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.010

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  随着经济社会发展和政府管理体制深化改革，计量器具监管形势日益复杂，传统的监管手段难以有效满足当前监管需求，急需开展计量器具监管方式创新。为此，本文希望将市场化、国际化的产品自愿性认证手段引入计量器具监管工作中，希望以此推进计量器具监管方式从行政许可向认证认可过渡，为建立计量器具长效监管机制提供一个新的思路。
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  基于IAR visualSTATE的螺旋输送机控制系统的设计

  董舰, 郑兆启, 张超, 陈京辉, 梅文娟, 徐庆

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.011

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  为解决螺旋输送机卡料问题，设计了一种基于IAR visualSTATE的螺旋输送机控制系统。首先，针对螺旋输送机控制系统硬件部分进行设计，包含过零检测电路和可控硅导通角驱动电路；其次，利用visualSTATE状态机建模软件建立系统的控制模型，将相应程序嵌入到STM8S207单片机中。试验证明，基于visualSTATE的图形化建模方法能够清晰方便地表达逻辑控制，不仅极大提高系统的调试及开发效率，还提高了程序设计的可靠性，有效解决了螺旋输送过程中的卡料问题。
设计计算
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  粮食烘干机水分测量系统的设计

  白喜婷, 朱文学, 孙国峰, 闫精明, 谭新圆

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 57-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.012

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  设计了一套粮食水分测量系统，本系统可用于测量粮食干燥过程中热空气的温度、湿度等信号；系统采用SHT30/SHT31温湿度传感器测量，通过I2C串口通信将采集数据实时传送至单片机，然后单片机通过RS232协议将数据传送至PC端；利用焓湿图及水分平衡原理实时换算粮食水分含量；分别测量5个不同高度的热风状态，监测粮食在干燥进程中的水分变化。
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  食品包装行业的码垛机器人轨迹规划仿真

  赵相博, 潘松峰, 吴贺荣, 赵加龙

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 61-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.013

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  在现代化食品加工厂中速冻食品需要被放进冷藏箱中储存，而冷藏箱需要储存在-20℃的仓库中。为完成仓库内食品冷藏箱的码垛任务，本文结合灵思创奇机器人仿真平台对冷藏箱码垛机器人的正逆运动学进行了理论分析，得到了机器人的正解和逆解。利用直线和五次多项式插值对搬运路径进行轨迹规划，并通过MATLAB对机器人轨迹规划模型以及码垛模型进行仿真操作，得到了五次多项式插值的角位置、速度、加速度曲线、码垛轨迹曲线以及控制气阀开关曲线，证明了理论方法的可行性。
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  食品包装机横封横切机构速度控制

  李文方, 付瑞玲, 禹春来

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 66-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.014

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  为了提高枕式食品包装机包装精度，需要保证横封封切点在食品袋体色标位置，因此对横封横切机构速度的精确性、稳定性、平滑性以及连续等具有较高要求。首先分析了传统S曲线加减速方法，发现传统S曲线加减速时间较长，且存在较大的阶跃变化，从而导致包装机横封横切机构出现冲击和振动，基于此本文设计了一种同时兼顾加减速时间和冲击的五阶S曲线速度控制方法。在保证包装效率的前提下，以减小加减速时间和提高速度曲线的平滑性为优化目标，对横封横切机构速度进行了优化。经过优化后的加减速时间明显缩短，且加速度曲线更加平滑，有效避免了加减速过程中出现加加速度出现阶跃，提高了横封横切机构加减速的平滑性和柔性。
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  包装机用拨瓣装置设计及有限元分析

  张晓光, 鲁琪, 马振哲, 韦洲

  包装与食品机械. 2020, 38(4): 70-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.04.015

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  针对苹果包装慢，容易损坏的问题，设计一种基于自旋式苹果包装机，并对包装机关键件进行强度分析。装置还包括苹果计数、装箱、称重等功能，完成了机械结构设计及控制系统的设计，并进行了多次包装实验。结果表明：整体装置完成计数，包装，称重到装箱的整个过程只需要5.2 s，并可以实现苹果大小分类，高效地完成苹果自动包装工作。整机控制实现机电一体化，整机具有高效、自动化、安全、可靠的特点。