2020年, 第38卷, 第5期　
刊出日期：2020-10-30

  

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试验研究
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  即食化壳聚糖/海藻酸钙蜂蜜包装球的性能研究

  王岱, 王利强, 韩恩泽, 张晨宇, 封晴霞

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 1-5,18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.001

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  以海藻酸钠和氯化钙为主要成球的材料，通过添加壳聚糖制备即食化壳蜂蜜包装球，并改善蜂蜜包装球的机械性能、持水性和咀嚼性。通过单因素试验和正交试验考察了成球因素对蜂蜜包装球的性能影响，结果表明：海藻酸钠溶液质量分数3.5%，氯化钙溶液质量分数7%，壳聚糖溶液质量分数为1.5%，此条件下即食化蜂蜜包装球的综合性能良好。即食化蜂蜜包装球在改变人们食用流体饮品方面具有重要价值。
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  荧光光谱法结合分子对接探究咖啡酸与牛血清白蛋白相互作用机制

  范金波, 安佳鑫, 麻奥, 吕长鑫

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.002

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  采用荧光光谱法研究咖啡酸与牛血清白蛋白（BSA）结合反应，通过Stern-Volmer方程、Van’t Hoff方程和热力学第一定律，计算结合常数和热力学参数。结果表明：咖啡酸会使BSA发生内源性猝灭，猝灭类型为静态猝灭，ΔG< 0，可知两者结合反应自发进行，ΔH< 0、ΔS> 0且ΔH/ΔG> 80%，说明结合是焓驱动，作用力以静电相互作用为主。另外，利用同步荧光法考察了咖啡酸对BSA构象的影响。结果表明二者的结合影响了BSA的构象，TRP213残基所处的微环境极性增强。同时在模拟人体生理条件下，研究共存金属离子对咖啡酸与BSA结合反应的影响。结果表明：金属离子的存在抑制了两者结合，导致结合常数减小，从而缩短了药物的释放时间，这在临床治疗上短时间内提高治疗效果是具有参考价值的。抗氧化活性试验可知两者的结合有效地保护了咖啡酸的抗氧化活性。分子对接结果表明两者结合的主要驱动力为氢键、静电相互作用和疏水相互作用，结合位点为siteⅠ。为阐明咖啡酸与蛋白质结合的分子机制，对于开发活性成分有效地递送载体非常重要。
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  米糠膳食纤维双酶法改性研究

  张光, 吕铭守, 张思琪, 石彦国, 孙智慧

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 13-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.003

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  以提高米糠中可溶性膳食纤维（soluble dietary fiber，SDF）的含量并改善其理化性质为目的，利用纤维素酶与木聚糖酶对米糠膳食纤维进行酶法改性，通过单因素及正交试验对酶解工艺条件进行优化，确定复合酶酶解最优条件为：纤维素酶添加量70U/g、木聚糖酶添加量30 U/g、酶解液pH值5.0、酶解温度50℃、酶解时间4 h。试验结果发现，此条件下可溶性膳食纤维（SDF）含量提高到9.23%，且复合酶水解后所得膳食纤维理化性质也得到了改善，持水力与持油力各提升了33.08%和54.88%，溶胀力下降了24.03%。双酶法与纤维素酶法、木聚糖酶法相比较可溶性膳食纤维（SDF）含量分别提高了39.84%和51.31%，由此可见双酶法更适用于大型工业化生产可溶性膳食纤维（SDF）。
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  黑米花色苷的pH敏感性及其抗氧化活性研究

  曾繁森, 叶妍琦, 张美清, 陈凡, 李奕雅, 费鹏

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 19-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.004

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  使用酸化乙醇浸提提取黑米中花色苷，采用pH示差法测定黑米提取物中花色苷含量，研究不同pH值、不同浓度挥发氨、不同肉类新鲜度下花色苷的颜色响应，并与维生素C溶液做比较，测定花色苷的抗氧化性能。结果表明：试验中取得黑米花色苷浓缩液中花色苷含量为86.50 mg/L，黑米花色苷对不同pH值、不同浓度挥发氨、不同肉类新鲜度环境下均有不同的颜色响应；黑米花色苷和维生素C对DPPH·清除率的IC50值分别为4.462 μg/L、34.56 μg/L，黑米花色苷的抗氧化活性远远大于维生素C的抗氧化活性。
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  江永香柚皮水溶性抑菌成分的提取及其在6类食品中的应用

  蒋雅茜, 胡文锋, 李昕, 杨静芸, 刘怡君, 全沁果

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 25-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.005

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  研究江永香柚皮水溶性抑菌成分的提取及其在食品中的抑菌作用，为进一步开发利用奠定基础。以柚皮水提物对培养基中金黄色葡萄球菌抑菌圈大小为指标，优化了江永香柚皮水溶性抑菌成分的提取工艺，并初步探讨其水提物对牛奶、橙汁、黄豆酱、酸梅汤、食用油和奶茶中金黄色葡萄球菌的抑制作用。结果表明，江永香柚皮水溶性抑菌成分的最适提取工艺为：超声时间28 min、超声温度39℃、料液比为1：15 g/mL、粒径为40目，最适提取条件下提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈大小为14.99 mm。抑菌试验表明，在盐水体系中以3%体积分数的江永香柚皮水提物杀菌效果最好，处理25 min后金黄色葡萄球菌菌落总数减少了约5.5个数量级，而在6种不同的液体食品中25 min内都可使体系中接种的S.aureus菌落总数降低1.3个数量级以上。江永香柚皮水提物有望开发成天然食品防腐剂。
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  中央厨房食品减压冷却过程分析及速度提升

  周欢伟

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 31-34,39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.006

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  为提高冷链中央厨房的食品冷却速度，通过对比食品常规冷却方法，分析减压冷却在保湿保鲜等方面优势，研究减压冷却在中央厨房不同的应用范围，以肉类减压冷却为例，利用网格化划分的方法，建立任意点、绝热边界点、对流边界点等的温度数学模型。采用从减压空间抽出热气，将相应湿度的冷氮气输入到减压空间的策略，提升冷却效果。通过试验证明，肉菜和米饭的减压冷却比自然冷却的冷却速度快1倍以上，且保持口感和新鲜度。
设计计算
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  大型气压全自动胶辊砻谷机关键技术研究与研制

  阮竞兰, 伍维维, 武照云, 安红周

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 35-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.007

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  综合论述了针对目前我国稻谷加工机械存在的问题，所开展的对稻谷加工主机装备胶辊砻谷机深入系统的理论研究、创新设计及产品研制。综合运用回归方程法、正交试验分析法、响应面分析法与矩阵分析法等方法，研究得到最优工作参数。通过对胶辊砻谷机动力传递规律的研究，探明了其能量循环调控机制，创新设计了双变频电机驱动装置及自动控制系统。在此基础上开发研制了大型气压全自动胶辊砻谷机，其应用结果表明该机具有整体结构简单、工作可靠稳定、性能优良、能耗低、产量大、脱壳率高、自动化水平高等特点。
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  装箱机双向调节抓头机构的设计

  田春雷, 袁艳, 祝海珍

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 40-42,67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.008

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  分析现有装箱机械抓头部件存在的问题，提出设计一种装箱机双向调节抓头机构，进行了机械部分和气动部分设计，具体说明了机构的结构组成、工作原理及装箱工艺，结果表明双向调节抓头机构对于圆瓶、异型瓶、块状物料或小袋包装物料等整齐规则的包装容器具有合理调节间距、方便装箱的作用，较单向调节抓头机构具有装箱效果好、空间利用率高及运输安全的优点，在装卸机械设备中具有很高的工程应用价值。
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  压板式水果封箱机设计及有限元分析

  张晓光, 鲁琪, 李鹏翔

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.009

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  介绍了现阶段水果纸箱封箱方法，依据纸箱包装的连续性和完整度的要求，设计研究出压板式水果封箱机。棘轮装置的设计可实现纸箱包装的连续性，运用Solidwork中SimulationXpress功能，对中折箱压板进行仿真设计分析，以其厚度与受力后的形变量分别作为自变量和因变量，可得到受力形变曲线。仿真结果表明，中折箱压板在受到12 N的力时仅形变2.403 mm，应力45.2 MPa，满足压平纸箱上盖的要求。通过对实际纸箱的包装，效率提高很多，是一种实用新型胶带封箱机。
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  基于SIMOTION的机器人装箱工艺包的开发

  句秋月, 贾志闻, 李小江

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 47-49,54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.010

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  针对目前市场上尚未有成熟的串联机器人装箱工艺包，本文开发了基于西门子Simotion的装箱工艺包。装箱工艺包的开发包括控制器程序和HMI画面两部分。程序开发采用模块化的编程思想，使其各部分间既相互独立又相互联系。机器人程序采用三种模式加三个步骤的开发及整列部分采用内嵌结构体及自动计算的开发思路均使得工艺包方便实用，数据出错概率降低。该工艺包已成功推广应用到我司自主研发的四轴串联机器人装箱工作站，运行稳定可靠。
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  新型大枣去核机的设计及运动分析

  王华, 张剑锋

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 50-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.011

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  设计了一种新型大枣去核机，运用同一椭圆球体上的线速度和角速度的关系，设计了一种三杆三点式顺位机构；运用数学向量方法求得顺位定位机构的运动特性参数，运用Solidworks Motion软件来仿真顺位定位机构的运动规律，对比理论计算与仿真得到的波动图，验证理论分析的正确性和设计的合理性；样机试验表明，该装置能够很好的满足大枣去核自动化操作，具有结构简单，定位准确、效率高、易于操作等特点，为后续实现大枣工业自动化去核提供参考依据。
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  基于Robotstudio的巧克力装盒生产线仿真

  王曦鸣

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.012

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  针对巧克力装盒生产线并联机器人的运动规划和生产线节拍设计，基于ABB机器人仿真软件Robotstudio进行了仿真与设计。首先，对相关部件进行了三维建模，将模型导入Robotstudio完成布局。其次，进行机器人运动规划和生产线节拍设计原则分析，并完成Smart组件的设计制作。然后，编写机器人控制程序，创建机器人I/O信号，设置工作逻辑，实现了机器人与生产线协调的运动仿真和计算。最后，给出了生产线节拍设计方案。该仿真方法适用于控制复杂的多条生产线设计。
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  基于双目视觉的包装过程分拣技术研究

  谭子会

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 60-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.013

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  为提高包装生产线中物料分拣精度，采用双目视觉技术设计了一种包装分拣控制系统。介绍了基于机器视觉的机械手定位分拣系统结构，包括：CCD工业相机、图像采集卡、机械手、关节控制器等。建立了一种新的双目视觉模型，可不考虑视觉深度的影响。基于滑模控制设计了一种机械手视觉定位控制器，主要包括两部分：滑模面切换函数设计以及滑模控制规律设计。最后，通过实验验证机械手的定位精度。实验结果表明：抓取点实际值和理论值之间偏差的平均值为1.154mm，最大值为1.543mm；包装效率大约提高了10%。该系统能够对规则形状目标实现定位功能，定位精度满足工业机器人的工作需求。
测试技术
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  食品用纸包装中乙二醛和甲醛含量的同时测定

  陈旭明, 李婷

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 64-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.014

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  探讨高效液相色谱法同时测定食品用纸包装中乙二醛和甲醛含量的可行性。样品经热水浸泡提取后与2，4-二硝基苯肼进行衍生化反应，衍生产物通过高效液相色谱仪测定。在本试验条件下，乙二醛和甲醛添加量为1～8 mg/L范围内，两者的平均添加回收率分别为95.2%～100.4%、98.7%～99.2%；相对标准偏差分别为1.48%～2.58%、2.02%～3.04%；检出限分别为1.0、0.25 mg/kg。该方法简单可行，检出限低，回收率高，结果准确可靠。
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  ASE-GC-MS法测定食品接触用塑料及制品中两种非邻苯类增塑剂含量

  周良春, 马俊辉, 张晓飞, 吴纯洪, 胡伟, 李双琦

  包装与食品机械. 2020, 38(5): 68-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1005-1295.2020.05.015

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  建立加速溶剂萃取-气相色谱-质谱联用法（ASE-GC-MS）测定食品接触用塑料及制品中2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇双异丁酸酯（TXIB）和己二酸二（2-乙基）己酯（DEHA）两种非邻苯类增塑剂的检测方法。采用加速溶剂萃取法提取食品接触用塑料及制品中的目标物，以丙酮为萃取溶剂，萃取温度90℃，静态萃取时间10 min，并再重复萃取1次。萃取液用0.45 um的滤膜过滤后，用DB-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）色谱柱分离，采用GC-MS选择离子检测，外标法定量。该方法在0.02～2.0 mg/L范围内线性良好，相关系数R²均大于0.999 0，方法检出限均为0.5 mg/kg；加标回收率为98.3%～110.6%，相对标准偏差为1.3%～7.9%。该方法快速、准确，灵敏，适用于食品接触用塑料及制品中TXIB和DEHA含量的检测。