2020年, 第0卷, 第7期　
刊出日期：2020-04-16

  

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  SO2不同保鲜处理对醉金香葡萄贮藏效果的影响

  集贤, 张平, 朱志强, 商佳胤

  . 2020, (7): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.001

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  目的 探究SO2不同保鲜处理对醉金香葡萄贮藏效果及安全性的影响。方法 采用SO2气态处理结合固态保鲜剂处理SO2气+CT2和SO2气+简化包，以及单独固态保鲜剂处理CK+CT2和CK+简化包对葡萄进行处理，并贮藏于(0±0.5)℃的冷库中，分别在贮藏30，60，90，105 d时进行调查，并分析贮藏期间葡萄的脱粒率、腐烂率、呼吸强度、乙烯生成速率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc含量、果梗和果皮电导率、MDA含量、叶绿素含量、花青素含量、PPO活性和POD活性。结果 在4种保鲜处理中，CK+简化包处理对抑制葡萄果实腐烂有较好的作用，SO2+简化包处理对抑制脱粒表现较好，同时还可有效保持果实的可溶性固形物、可滴定酸、Vc、果梗叶绿素等含量，能很好地抑制果梗和果皮膜透性的增加及丙二醛含量的增加，对降低呼吸作用和乙烯释放量，抑制褐变，抑制PPO和POD活性等方面也起到了积极的作用。结论SO2气态处理结合固态保鲜剂处理（SO2气+简化包）能较好地保持葡萄贮藏期间的品质，延缓其衰老。
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  海藻糖涂膜对鲜切苹果品质的影响

  胡云峰, 贾冬梅, 魏增宇

  . 2020, (7): 10-15. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.002

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  目的 为了抑制鲜切苹果发生酶促褐变，改善其口感，延长其保质期。方法 以富士苹果为实验材料，研究质量分数不同（0%，0.1%，0.5%，1%，5%）的海藻糖涂膜剂处理对鲜切苹果的保鲜效果，并测定褐变指数、Vc含量、SSC含量、可滴定酸含量、MDA含量等指标。结果 采用海藻糖涂膜剂处理鲜切苹果的最佳质量分数为1%，可显著提高其品质。经质量分数为1%的海藻糖处理鲜切苹果后，其色泽口感俱佳，褐变抑制作用较强，明显降低了褐变指数和MDA的增长率，延缓了Vc、SSC和可滴定酸等含量的下降。结论 海藻糖涂膜处理不仅可以抑制鲜切苹果在贮藏期间的褐变进程，而且还可以赋予其更好的风味，提高产品的品质，延长其保质期，对鲜切果蔬的保鲜研究具有重要意义。
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  热水处理控制柠檬绿霉病及其抑菌机理初探

  洪阳, 田理刚, 邓丽莉, 曾凯芳

  . 2020, (7): 16-24. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.003

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  目的 针对采后柠檬绿霉病问题，探究热水处理对采后柠檬绿霉病的控制效果及离体条件下对柠檬指状青霉的抑菌机理。方法 以‘尤力克’柠檬为实验材料，研究不同温度和不同时间热水处理对柠檬果实绿霉病的控制效果，并在离体条件下探索热水处理对指状青霉活力和致病力的影响。结果 从具有典型发病症状的柠檬果实上分离得到指状青霉。筛选出柠檬果实适宜的热水处理条件为53 ℃热水浸泡3 min，该处理组能够有效控制柠檬采后绿霉病，果实在贮藏5 d时的发病率和病斑直径分别降低93%和97%。在离体条件下，热水处理能够显著抑制指状青霉菌落的扩展，改变其细胞膜通透性，且热水处理后的指状青霉回接发病率显著降低（P<0.05）。结论 该实验中，采用53 ℃热水浸泡3 min处理对指状青霉引起的柠檬果实绿霉病控制效果显著，在离体条件下采用热水处理降低了指状青霉的活力和致病力。
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  超声-微波辅助酶法对小米SDF提取和物理性质的影响

  王娟, 康子悦, 肖金玲, 魏春红, 王维浩, 曹龙奎

  . 2020, (7): 25-32. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.004

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  目的 为了提高小米中水溶性膳食纤维（SDF）的得率，实验采用超声-微波（U-M）辅助酶法提取小米SDF，并对提取工艺进行优化。方法 以小米SDF的得率为测定指标，对微波功率、提取温度、提取时间、料液比等4个因素进行单因素试验，并利用正交试验对以上4个因素进行优化。对此条件下提取的SDF和采用传统酶法提取的SDF得率及其物理性质进行研究。结果 得到了提取小米粉SDF的最优条件，微波功率为550 W，料液比（g/mL）为1∶25，微波温度为55 ℃，微波时间为20 min，提取率为13.63%，比传统酶法提取的SDF含量提高了46.88%；通过对小米SDF物理性质的测定，发现超声-微波处理对小米SDF的持水力、膨胀力、持油力均有显著提高，分别提高了24.79%，25.16%，15.74%。结论 通过超声-微波辅助酶法可以提高小米SDF的得率，对其物理性质影响显著。
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  薄膜包装对娃娃菜采后贮藏品质的影响

  陈皖豫, 安容慧, 胡花丽, 周宏胜, 罗淑芬, 肖丽霞, 李鹏霞

  . 2020, (7): 33-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.005

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  目的 探究适用于娃娃菜采后贮藏保鲜的包装材料。方法 采用4种不同厚度的聚乙烯薄膜（10，20，30，40 μm）包装娃娃菜，以市场销售的原包装薄膜为对照，测定在常温(23±2)℃下贮藏28 d的品质变化，之后以筛选出的薄膜材料为研究对象，进一步分析其对娃娃菜采后贮藏品质的影响。结果 与其他薄膜包装相比，厚度为30 μm的聚乙烯薄膜包装材料对娃娃菜的保鲜效果最好，其可溶性糖、蛋白含量分别为13.49 mg/g，3.79 mg/g，MDA的质量摩尔浓度为1.51 μmol/g。与对照组相比，厚度为30 μm的薄膜包装能够有效抑制娃娃菜表面菌落总数的生长，延迟腐烂现象的发生，维持其组织较高的抗坏血酸、总酚、可溶性糖、总硫苷和萝卜硫素含量。主成分法综合评价的结果也显示，厚度为30 μm的薄膜包装对减缓娃娃菜品质劣变的效果更理想。结论 厚度为30 μm的聚乙烯薄膜包装能更好地维持采后娃娃菜的贮藏品质，适宜用作采后娃娃菜的包装贮运材料。
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  鲜切即食果蔬冷杀菌技术研究进展

  胡叶静, 李保国, 石茂占, 张敏, 谢效剑

  . 2020, (7): 43-49. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.006

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  目的 为保证鲜切即食果蔬的品质和安全，需要在低温条件下去除果蔬携带的微生物和农药残留。方法 对鲜切即食果蔬的物理杀菌、化学杀菌及其联合杀菌等冷杀菌技术的研究进行综述。结果 目前，杀菌剂与物料的质量比为5∶1，鲜切果蔬以质量浓度为100 mg/L和150 mg/L的次氯酸钠（NaClO）溶液结合物理鼓泡式清洗的方式，分阶段杀菌为主，对比各种研发的新型杀菌方法，发现质量浓度为30 mg/L的弱酸性电解水对鲜切果蔬杀菌效果较好，且对人体无毒副作用，将其与物理杀菌方法相结合，将会成为未来鲜切果蔬加工杀菌的趋势，并且具有成本低的优势。结论 将化学方法与物理方法联合使用，可以显著降低化学杀菌剂使用量，减少残留危害，并能对鲜切果蔬保鲜产生更好的杀菌效果，保证鲜切果蔬的品质安全。
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  胶原蛋白肽红枣汁复合饮料的研制

  刘欣荣, 郭芮, 申亮, 齐凤生, 刘红英

  . 2020, (7): 50-57. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.007

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  目的 以红鳍东方鲀鱼皮制得的胶原蛋白肽（1~5 ku）和红枣汁为原料研制胶原蛋白肽红枣汁复合饮料，并确定其最佳的生产工艺。方法 以氮得率和感官评价为指标，通过单因素和正交试验研究脱腥时间、脱腥温度、活性炭添加量等3个因素对胶原蛋白肽脱腥效果的影响；以感官评价为指标，通过单因素和正交试验研究胶原蛋白肽和红枣汁的添加配比、蔗糖添加量、柠檬酸添加量对胶原蛋白肽红枣汁复合饮料风味、澄清度、香气、色泽的影响；以菌落总数和感官评价为指标，研究温度对胶原蛋白肽红枣汁复合饮料灭菌效果的影响。结果 活性炭添加量为2.00 mg/mL，脱腥温度为45 ℃，脱腥时间为20 min，添加胶原蛋白肽和红枣汁的体积比为2∶1，蔗糖的质量分数为2.50%，柠檬酸的质量分数为0.15%，在压力0.02 MPa，温度105 ℃条件下灭菌10 min时，感官评分最高，所制得的饮料酸甜可口、口感顺滑，具有浓郁的红枣香气和特有的胶原蛋白香气。结论 适宜的活性炭添加量、脱腥温度、脱腥时间，蔗糖、柠檬酸添加量，胶原蛋白肽和红枣汁的添加配比，以及灭菌条件，可以最大限度地保留饮料的特有风味。
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  豆类淀粉的研究进展

  刘宁, 张铁鹏, 刘涛, 温沐潮, 王璇

  . 2020, (7): 58-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.008

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  目的 豆类中的大部分碳水化合物都是淀粉，淀粉的组成结构和理化性质可以直接影响豆类淀粉产品的研究和应用。通过查阅并总结大量文献的研究进展得出相应结论。方法 简要概括豆类淀粉的理化性质、分子结构、功能特性、颗粒特性、性能变化等方面的研究进展,以及豆类淀粉在各个领域的应用现状。结果 大量文献结果表明，豆类淀粉的组成与结构，会对豆类淀粉的理化性质、功能特性以及在各个行业的应用产生很大的影响。结论 综述了近些年国内外对豆类淀粉的研究进展和在各个行业的应用现状，并进行了详细说明，为今后在豆类淀粉方面的实验研究提供参考依据。
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  功能性食品包装材料的研究进展及发展趋势

  王梦军, 年琳玉, 曹崇江

  . 2020, (7): 65-76. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.009

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  目的 介绍国内外功能性食品包装材料的最新研究进展，指出目前食品包装存在的问题，阐述未来功能性食品包装材料的发展趋势。方法 总结国内外不同功能的食品包装（智能包装、抑菌包装、阻隔包装、乙烯吸附及释放包装、生物可降解包装等）的研究现状，简要介绍不同功能食品包装的组成、制备以及应用。结果 不同功能性的食品包装在食品的贮藏、保鲜、品质监测等方面发挥着重要作用。由于目前食品包装的功能较为单一、包装材料缺乏环保性且成本较高，难以商业化应用，因此开发环保、价格低廉的多功能性复合包装在食品品质保障方面具有重要意义。结论 开发绿色、环保的多功能复合包装材料应用于食品保鲜、品质监测具有广阔的发展前景。
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  百里香精油/多孔淀粉微胶囊的制备及性能研究

  付秋莹, 宋海燕

  . 2020, (7): 77-82. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.010

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  目的 制备一款环境友好可降解且具有缓释效果的植物精油微球囊。方法 采用不同酶水解条件制得多孔淀粉（PS），通过植物精油吸附率对其吸附性能进行评价；探究羧甲基壳聚糖（CMCS）和海藻酸钠（SA）的浓度对百里香精油（TEO）主要成分的缓释效果，以确定微胶囊最佳的制备条件。采用GC-MS分析在室温（温度为(30±1)℃，相对湿度为(50±3)%）密闭体系下微胶囊主要成分的释放规律。结果 当CMCS和SA的质量分数分别为1.2%和2.4%时，制得的CMCS-SA-PS/TOE微胶囊具有优异的缓释效果。在封闭体系中，14 d麝香草酚的累计释放率为19.18%。结论 CMCS和SA包覆的微胶囊具有良好的缓释性能，可以延长TEO的主要成分麝香草酚在室温下的释放时间。
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  陶瓷釉层中铅溶出量的数学预测模型

  肖黎, 孙长江, 董占华, 李健, 杜津, 李婉莹

  . 2020, (7): 83-90. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.011

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  目的 探究陶瓷釉层中重金属铅溶出量的数学预测模型，建立重金属铅的快速溶出和检测方法。方法 通过溶出实验测得在不同温度、不同时间下铅的溶出量数据，然后分析铅溶出量与溶出时间、溶出温度的关系，找到其中规律，通过数据拟合构建铅溶出量对时间、温度的数学预测模型，从而实现铅的快速溶出与测定。结果 构建的铅溶出量预测模型对体积分数为4%的乙酸溶出实验数据进行拟合，得出相关系数（R2）大于0.98；用体积分数为8%，14%的乙酸浸泡液中铅的溶出量实验数据对模型进行验证，结果发现R2均大于0.98；用前5 h实验数据拟合的模型参数，对8~24 h的铅溶出量进行预测，预测结果与实验数据的Pearson相关系数皆大于0.99。结论 铅溶出量预测模型能够很好地拟合实验数据，通用性较强，可以预测出22 ℃下24 h时铅的溶出量，从而能够实现陶瓷釉层中铅的快速溶出与测定。
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  多糖基抗菌膜制备的研究进展

  王健, 黄崇杏, 黄兴强, 赵媛, 张霖雲

  . 2020, (7): 91-97. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.012

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  目的 综述了近年来多糖基抗菌膜制备的研究进展，为多糖基抗菌薄膜材料进一步的制备与发展提供科学的研究基础。方法 通过对已有研究的现状和研究结果分析和总结，介绍了多糖基抗菌膜基材的种类、制备方法的研究进展。结果 共混、浇铸、涂覆及静电纺丝等物理手段，溶解-插入的表面改性方式及化学交联法，为多糖基抗菌膜制备的主要方式。结论 物理手段为常用制膜方式，故对天然抗菌剂的开发需求迫切。单一多糖基抗菌膜综合性能不足，应用容易受限，复合膜综合性能良好，但阻隔性能及缓释机理有待进一步研究。
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  涂布型食品防油防溶剂纸的制备与表征

  陈通, 盛杰, 谢俊贤, 杨仁党

  . 2020, (7): 98-106. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.013

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  目的 研究纳米纤维素和壳聚糖作为防油剂对纸张防油防溶剂效果的影响。方法 将Tempo氧化法制备的纳米纤维素悬浮液与壳聚糖醋酸溶液分别涂布到A4纸上进行对比，探究不同涂布量对纸张防油防溶剂的效果及纸张性能的影响。结果 实验结果表明，同一涂布量下纳米纤维素涂布纸的防油等级稍差于壳聚糖涂布纸。随着纳米纤维素涂布量增加到4.9 g/m2，纸张阻隔气体的能力得到不断增强，即透气度降低至0。同时纸张防油等级也在增强，并可达到防油最高等级（12级），且具有防热油的效果，研究还发现纸张具有防溶剂的效果。结论 壳聚糖和纳米纤维素涂布纸虽不具有疏油性，但壳聚糖和纳米纤维素在纸张表面形成致密的膜，其阻隔了油脂和溶剂对纸张的渗透。
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  ZnO/SiO2复合薄膜的制备及其阻隔性能研究

  王超楠, 卢加永, 鲁听, 罗胜耘

  . 2020, (7): 107-112. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.014

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  目的 为了进一步提高氧化锌（ZnO）沉积复合薄膜对氧气的阻隔能力，探索其应用于食品和药品包装材料的可行性。方法 采用射频磁控溅射技术（RF），以ZnO和二氧化硅（SiO2）为靶材，在PET塑料表面同时沉积，制备ZnO/SiO2复合薄膜包装材料，并详细分析SiO2的引入对ZnO沉积膜微观结构和阻隔能力的影响，优化ZnO/SiO2的制备工艺。结果 SiO2的引入，使ZnO纳米颗粒的形状由片状燕麦变成了球形，当功率密度比PSiO2/PZnO为0.67，氩气流量为20 mL/min，沉积时间为20 min，工作气压为0.5 Pa时，ZnO/SiO2复合薄膜的氧气透过率降低为0.462 mL/(m2•d)，水蒸气透过率有所增加，为0.367 g/(m2•d)。结论 引入合适比例的SiO2，可有效提升ZnO沉积层对氧气渗入的阻隔能力，但SiO2引入量过高时，会加剧纳米裂纹，对复合薄膜的阻隔能力不利。
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  抗菌性聚乳酸复合膜在食品包装上的研究进展

  刘文龙, 雷英杰, 晏宸然, 武怡, 刘达玉, 张崟

  . 2020, (7): 113-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.015

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  目的 介绍聚乳酸抗菌复合膜用于食品包装上的研究进展，分析不同抗菌剂的作用机理及优缺点，对抗菌性聚乳酸膜在包装上的应用和发展进行展望。方法 介绍了聚乳酸抗菌复合膜的制备方法，总结了国内外聚乳酸抗菌复合膜的研究现状，分析其作用机理，讨论了其应用和发展。结果 聚乳酸抗菌复合材料对常见食品污染菌有良好的抗菌效果，能有效延长食品的保存期限，用于食品包装上将有很大的潜力。结论 聚乳酸抗菌复合材料应用于食品包装上，绿色环保无污染，有非常广阔的发展前景，目前聚乳酸抗菌材料的研究还比较传统和单一，还需向更加高效、安全、环保的方向进行深入研究。
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  基于ICP-MS法的包装用水基型胶粘剂中硼酸/硼砂残留量的快速检测

  成涛, 胡奇, 刘阚, 侯世聪, 刘曙光, 赵乐, 王洪波

  . 2020, (7): 120-124. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.016

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  目的 为保证包装用水基型胶粘剂产品质量安全，研究建立一种包装用水基型胶粘剂中硼酸/硼砂的ICP-MS快速测定方法。方法 样品用稀硝酸溶液涡旋震荡，使水基型胶粘剂完全分散破乳，取上层溶液经高速离心后用ICP-MS进行测定，优化了萃取硝酸溶液浓度和涡旋震荡萃取时间。结果 获得的最佳萃取硝酸溶液体积分数为15%，涡旋震荡萃取时间为20 min。方法的检出限为9.43 μg/kg，样品加标回收率为97.0%~103.0%，相对标准偏差小于3.0%（n=6）。结论 建立的方法操作简便快速，灵敏度高，结果准确可靠，可适合于包装用水基型胶粘剂中硼酸/硼砂含量的快速测定；实际检测样品中有少量硼酸/硼砂残留，但均符合GB 9685规定的最大迁移限量（6 mg/kg）的要求。
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  可视化智能包装在减少食物浪费中的应用

  高琳, 易凯, 蔡锋, 徐胜华, 吴敏, 鲁鹏

  . 2020, (7): 125-133. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.017

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  目的 研究光学系统领域内用于监测水果、蔬菜、肉类等食品新鲜度的可视化智能包装技术手段，掌握相关原理，从而减少食物浪费。方法 简述智能包装技术的概念和特点，阐明智能包装指示食物新鲜度的现状，根据食物不同特点，对几种不同指示新鲜度的应用进行阐述。结果 智能包装的应用便于食品质量检测，可实现产品的可追溯性，大大提高了包装的智能性和信息性，促进了食品安全检测系统的发展。结论 智能包装有助于消费者对食物可食性的判断，从而减少食源性疾病的发生和食物的浪费。智能包装在国内的发展仅处于起步阶段，需要国家的大力支持以及包装科研者的不懈努力，才能促进智能包装在食品领域更好地发展。
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  三自由度半正定系统随机振动仿真与试验研究

  秦伟, 李光

  . 2020, (7): 134-140. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.018

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  目的 研究三自由度半正定系统在随机振动条件下的加速度动态响应以及加速度功率谱密度。 方法 以运输包装中常见的三自由度半正定系统为原型，建立了三自由度半正定系统的质量-弹簧-阻尼系统。依据美国ASTM-D4728随机振动标准，利用Matlab/Simulink仿真平台，建立仿真模型，并输入模型参数，得到了三自由度半正定系统随机振动下的动态响应。基于相同试验标准进行试验，对比分析试验结果与仿真结果的差异。结果 在低频段内（小于80 Hz），Simulink仿真模拟随机振动的加速度功率谱密度值与随机振动试验的加速度功率谱密度值的相关性系数达到0.983，加速度功率谱密度值最大处仅相差8.8%。在高频段内（大于80 Hz），Simulink仿真模拟随机振动的加速度功率谱密度值与随机振动试验的加速度功率谱密度值的相关性系数只达到0.745，加速度功率谱密度值最大处相差13.1%。结论 利用Matlab/Simulink仿真平台分析包装系统的低频随机振动是一种简单可行的方法，一定程度上可以作为随机振动试验的代替手段。
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  正棱台缓冲垫结构参数对静态缓冲性能的影响

  李志强, 靳朝晖, 张素风, 孙涛

  . 2020, (7): 141-146. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.019

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  目的 研究不同结构参数的正棱台缓冲垫（EPS）在接触面积相同且体积相同时静态缓冲性能的差异。方法 以发泡聚苯乙烯（EPS）为试验材料，设立10组接触面积相同，体积相同，厚度及斜面倾角不同的正棱台结构样本，利用万能材料试验机对10组样本进行静态压缩试验，得到10组不同结构参数的应力-应变曲线、应变能-应变曲线、应变能-应力曲线及缓冲系数-静应力曲线。结果 随着斜面倾角的增大，缓冲垫的刚度逐渐增大，能量吸收增大，当斜面倾角大于等于70°后，缓冲性能基本相同；在缓冲垫受到同等冲击强度条件下，斜面倾角为80°时正棱台缓冲垫的缓冲性能最好，应变能最大，且其产生的变形量及应力均小于普通六面体缓冲垫。结论 在包装设计过程中，可将接触面的侧面设置为80°倾角，按照此结构设计包装，产品更安全，接触部位厚度可降低25.12%，真正实现了降本增效。
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  卷钢座架强度的理论计算与试验结果的对比

  韩立东

  . 2020, (7): 147-151. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.020

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  目的 研究铁路货物装载加固座架的强度估算方法。方法 进行了卷钢座架的静态和冲击动强度试验，测量了静态和冲击过程中座架危险截面的应力。同时，依据《铁路货物装载加固规则》的有关规定，计算了卷钢座架所受的作用力，利用有限元方法计算了在此力作用下座架的强度，对比了卷钢座架静态和冲击试验测量的应力和理论计算的应力。结果 试验值与理论计算值的误差约为10%，理论计算的应力值具有较高的精度。结论 在缺乏试验条件的场合下，可以用理论的方法来估算座架的强度。
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  花卉运输包装箱创意改型设计

  宋爱华

  . 2020, (7): 152-156. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.021

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  目的 研究并解决花卉运输包装箱强度低的问题。方法 在箱体的4个侧边角粘贴安装纸护角，在箱体内侧面上粘贴安装带有槽口的调节块，在调节块上安插竖直隔板和水平分层隔板。结果 在箱体的4个侧边角安装纸护角，提高了包装箱多层堆码时的支撑力。竖直隔板和水平分层隔板的设置，增强了箱体纵向和横向上的内应力，提高了箱体整体的包装强度。同时通过结构设计将箱体内部大的空间分成了若干小空间，利于不同花种的花卉分类装箱，在某种程度上也抑制了“挤压”包装。结论 结构设计后的包装箱经过软件仿真模拟受力试验，抗压性能有了明显的改善，可以有效降低花卉损耗率，提高经济效益，因此具有较好的市场应用价值。
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  QFD与TRIZ在菠萝去皮机设计中的应用

  任工昌, 张博文, 张譍之

  . 2020, (7): 157-163. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.022

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  目的 为简化菠萝去皮过程，提高去皮效率，减少因去皮而导致的浪费现象，满足菠萝的加工需求，结合菠萝的特性，设计一种新型菠萝去皮机。方法 建立基于QFD和TRIZ的创新设计模型，利用QFD法分析整理出用户需求，并建立质量屋，确定关键设计要素，再运用TRIZ理论将设计要素转化为设计技术矛盾，通过40个发明原理进行问题解决。结果 通过对技术矛盾的解决，对菠萝去皮机进行创新设计，使得菠萝去皮机能够适用于不同的菠萝，减少了切削时间以及果肉浪费的现象，并保持其完整、美观的形态。结论 依据QFD和TRIZ的创新设计模型，在设计过程中既可以满足用户需求，也可以缩短创新设计时间，提高了设计效率，进而为菠萝去皮机的设计提供了一种新的设计思路，为菠萝加工产业的快速发展起着重要意义。
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  2-UPS/(S+SPR)R并联机构伴随运动与正反解分析

  李清, 丰玉玺, 刘荣帅, 张鹏, 赵立婷, 张维朋

  . 2020, (7): 164-168. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.023

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  目的 分析含有闭环单元的三自由度2-UPS/(S+SPR)R并联机构是否具有伴随运动，并对该机构的位姿正逆解进行分析。方法 利用欧拉变化得到旋转矩阵，结合机构的结构特性建立约束方程，分析机构是否具有伴随运动和机构的位姿逆解。利用粒子群（PSO）算法分析机构的位姿正解。结果 该机构不具备z轴方向的转动伴随运动，建立了位姿逆解方程；通过PSO算法在输入驱动参数的情况下，可以精确地得到动平台的位姿。结论 机构不存在伴随运动，通过PSO优化算法得到了位姿正解精确的数值解，为分析机构的工作空间提供了良好的基础。
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  包芯线自动包装机的设计与分析

  王海泉, 陈英俊, 龚勇镇, 赵轲, 张航, 刘建彬

  . 2020, (7): 169-174. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.024

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  目的 针对手工包装包芯线卷效率低和包装质量参差不齐等问题，设计一种最大质量为1500 kg的包芯线卷自动化包装机。方法 根据包芯线卷的主要参数和包装工艺流程，结合包芯线卷在包装过程中的实际要求进行包装机的结构设计，包括包膜准备装置、热封装置、焊接系统、气压系统。结果 设计出了完整的总体尺寸为3200 mm×1200 mm×2000 mm的包芯线卷自动包装机，完成了包装机模拟装配仿真、气压系统的调试。仿真结果表明，大小膜牵引器速度为0.11～0.5 m/s；关键零部件U形钩的有限元分析结果表明，最大位移发生在U形钩底部，其最大等效应力为29.871 MPa，装置的强度满足设计要求。结论 总结包芯线包装目前存在的问题，从满足企业可持续化需求角度对包装机进行了创新设计与仿真优化，实现了包芯线卷自动化、标准化包装，为企业节约了人工成本。
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  基于深度学习的工业自动化包装缺陷检测方法

  李建明, 杨挺, 王惠栋

  . 2020, (7): 175-184. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.025

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  目的 针对目前工业自动化生产中基于人工特征提取的包装缺陷检测方法复杂、专业知识要求高、通用性差、在多目标和复杂背景下难以应用等问题，研究基于深度学习的实时包装缺陷检测方法。方法 在样本数据较少的情况下，提出一种基于深度学习的Inception-V3图像分类算法和YOLO-V3目标检测算法相结合的缺陷检测方法，并设计完整的基于计算机视觉的在线包装缺陷检测系统。结果 实验结果显示，该方法的识别准确率为99.49%，方差为0.000 050 6，只使用Inception-V3算法的准确率为97.70%，方差为0.000 251。结论 相比一般基于人工特征提取的包装缺陷检测方法，避免了复杂的特征提取过程。相比只应用图像分类算法进行包装缺陷检测，该方法在包装缺陷区域占比较小的情况下能较明显地提高包装缺陷检测精度和稳定性，在复杂检测背景和多目标场景中体现优势。该缺陷检测系统和检测方法可以很容易地迁移到其他类似在线检测问题上。
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  一种含有闭环单元的并联机构运动学分析

  丰玉玺, 李清, 刘荣帅, 张鹏, 赵立婷, 张维朋

  . 2020, (7): 185-189. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.026

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  目的 针对自动包装生产线上快速、高精度的分拣，提出一种含有闭环单元的2-UPS/(S+SPR)R并联机构。方法 利用螺旋理论建立2-UPS/(S+SPR)R的旋转矩阵，得到机构的自由度。采用闭环矢量法计算出机构的位置逆解。在SolidWorks中，通过Motion分析得到工作空间的所有数据点坐标，然后将全部的数据点导入Matlab，绘制出机构有效的工作空间。结果 求解显示该并联机构有绕x轴转动、绕y轴转动和沿y方向移动等3个自由度，得到盾牌形弧状的工作空间。结论 该机构具有较大的运动空间，且灵活性好，能够有效地提高包装工作效率。
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  RxPzRy型2R1T部分解耦并联机构设计与分析

  刘伟, 曹亚斌

  . 2020, (7): 190-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.027

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  目的 分析部分解耦的2R1T并联机构驱动副旋量特征，从而设计一类新型的部分解耦的RxPzRy型2R1T并联机构。方法 基于完全解耦的并联机构的输入输出关系，将动平台角速度在定坐标系轴线方向的分量，变换为XYZ欧拉角角速度分量，得到角速度的完全解耦的分块雅可比矩阵，得到具有多个转动自由度机构的输出与输入部分解耦的关系。结果 设计了一种新型部分解耦2R1T并联机构，分析表明该机构部分解耦。结论 对于RxPzRy型2R1T并联机构在解耦设计时，使用旋量理论得到的关于角速度的雅克比矩阵不适用于具有多个转动自由度的并联机构完全解耦设计，使用文中提出的变换矩阵将其变换为关于欧拉角的角速度的雅克比矩阵，可以得到相应的对角矩阵，这种方法可以用来对具有多个转动自由度的并联机构完全解耦设计。
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  基于虚拟总轴的制袋机多轴同步控制系统设计

  吕梦樊, 王景良, 陈丰明, 傅启桃, 朱龙彪

  . 2020, (7): 197-204. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.028

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  目的 为了提高制袋产品质量及同步控制精度，实现产品技术升级，设计一种基于虚拟总轴的多轴同步控制系统。方法 以三边封制袋机为研究对象，介绍其工艺流程及工作原理，搭建其运动控制系统拓扑结构，基于虚拟总轴同步控制策略，详细分析制袋机多轴同步控制基本原理，设计一种浮辊补偿算法，给出软件设计方法，并通过实际运行采集实验数据进行验证。结果 该控制系统可以满足制袋机的运动控制要求，补偿相邻两轴间的同步误差，使得制袋系统两牵引轴间同步误差控制在0.3%左右。结论 引入该策略的同步控制系统具有良好的同步性与稳定性，提高了制袋质量、精度和效率，降低次品率，较好地满足了制袋机裁切精度要求。
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  基于图像处理的药片包装视觉检测系统滤波算法

  路正佳

  . 2020, (7): 205-208. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.029

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  目的 为了有效滤除药片包装视觉检测系统中的噪声，提升图像清晰度，保证后期图像分割、边缘处理顺利进行。方法 针对药片视觉检测图像中存在大量不确定噪声，提出一种自适应模糊神经网络的图像滤波算法。在模糊神经网络结构中引入一个鲁棒性较强的隶属函数，并通过梯度下降法对模糊神经网络中的参数进行优化训练，利用优化后的网络结构对被噪声污染的图像进行滤波处理。结果 仿真结果表明，该算法能够在保留较完整的图像边缘和重要细节的前提下，有效滤除药片中的噪声。结论 该滤波算法有效提高了药片图像的清晰度，对于后期药片图像分割以及边缘化处理具有重要意义。
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  硅片机器人大臂结构多目标拓扑优化设计

  于宁波, 黄中玉

  . 2020, (7): 209-216. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.030

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  目的 为了改善硅片机器人结构的静、动力学性能，实现结构的轻量化设计。方法 引入多目标优化理论，并结合层次分析法，实现硅片机器人大臂的结构优化设计。依据设计方案分析大臂的受力情况，采用固体各向同性材料惩罚模型分别构建多目标优化数值模型，并运用优化准则法进行优化求解。引入数理统计中的层次分析法确定各子目标函数的权重比，依据折衷规划组合方法构造关于静刚度和一阶固有频率的总目标函数。结果 优化结果可知，大臂的柔度从26.890 mm/N降到13.221 mm/N，一阶固有频率从556.86 Hz增加到629.90 Hz，结构质量从1.48 kg减少到0.583 kg。结论 多目标优化结果表明，基于多目标优化理论对硅片机器人大臂结构的改进设计，不仅有效地提高了其静刚度特性，一阶固有频率的提高说明大臂结构能抑制振动能力的提升，还实现了大臂结构轻量化设计。层次分析法的引入为多目标优化问题中各子目标函数的重要性提供了客观的理论依据。
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  基于WiFi技术的手机遥控智能药盒研究与设计

  王波, 何一芥

  . 2020, (7): 217-223. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.031

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  目的 针对人们生病时忘记服药、重复服药以及服错药等现象，研究设计一种基于WiFi技术的手机遥控智能药盒系统。方法 系统以STM32单片机为控制核心，通过控制电机实现药盒系统中小方格定向移动，使指定药物移动到指定位置，利用霍尔传感器实现是否服药检测，利用液晶显示屏进行功能选择及药品信息显示，通过时钟芯片进行定时。结果 系统能够实现服药定时提醒、定量提示、定点播报、信息设置及存储等功能，同时通过WiFi无线通信模块将药盒数据信息与手机APP信息同步，便于手机遥控，实现通信功能。结论 该系统能够及时提醒病人服用药物，大大减少了病人忘记服药、重复服药、错误服药等现象的发生。智能药盒系统配置方式灵活，操作简单，设计人性化，适合各类人群，具有一定的市场应用价值。
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  基于颜色空间变换和CNN的自适应去模糊方法

  王晓红, 卢辉, 黄中秋, 麻祥才

  . 2020, (7): 224-233. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.032

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  目的 研究数字图像中的去模糊问题，从受损的模糊图像中恢复出清晰图像。方法 针对现有图像去模糊算法无法保留图像高频信息及容易产生振铃效应等问题，提出一种基于Y通道反卷积和卷积神经网络的两阶段自适应去模糊算法（SDYCNN）。在第1阶段，将数字图像转换至YUV颜色空间，根据图像无参考质量评价分数与模糊核尺寸之间的对应关系，在Y通道内自适应确定模糊核尺寸并进行反卷积增强；第2阶段将第1阶段中的反卷积增强作为预处理方式，通过4层卷积神经网络建立反卷积增强后的图像与清晰图像之间的映射关系，实现图像去模糊。结果 轻微模糊图像在第1阶段便能够得到较好的去模糊效果，严重模糊图像经过第1阶段的反卷积增强，也有助于神经网络中特征的快速提取。结论 实验结果表明，该算法不仅对于模糊图像具有良好的恢复效果，运算效率也有显著提升。
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  窄色域抗打印扫描全息水印算法

  张雯, 王丽颖

  . 2020, (7): 234-240. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.033

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  目的 为了提升水印抗打印扫描攻击的鲁棒性，提出一种窄色域抗打印扫描全息水印算法。方法 制作打印机的ICC特性文件，应用特性文件转换宿主图像到CMYK颜色模式，从而获得适应该设备的窄色域，将制成全息图的水印嵌入到宿主图像的DWT域内。结果 实验表明，该算法经历打印扫描后可顺利提取水印，且打印扫描后获得的水印图像保真度较高。与在RGB颜色模式中嵌入水印相比，该算法水印的鲁棒性和宿主图像的保真度均具有明显优势；相较于嵌入水印到默认转换的CMYK颜色模式，鲁棒性相当，该算法宿主图像的保真度具有明显优势。结论 该窄色域算法可提升打印扫描过程中颜色传递的一致性，结合全息图不可撕毁的优势权衡了鲁棒性与保真度的关系，该算法有益于数字水印在防伪印刷领域的应用。
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  基于YOLOv3的医药玻璃瓶缺陷检测方法

  陈宏彩, 任亚恒, 郝存明, 程煜, 张效玮

  . 2020, (7): 241-246. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.034

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  目的 为了准确而快速地自动检测医药玻璃瓶的外观缺陷。方法 基于YOLOv3算法，建立深度卷积神经网络学习检测模型，通过将神经网络结构浅层和深层特征向量连接并标准化，提取玻璃瓶多尺度特征信息。采用K-means聚类方式获得锚点框初始大小，提高模型对边界框预测的准确性；利用多尺度训练策略，增强模型对不同尺寸图像的鲁棒性。结果 实验结果表明，提出的医药玻璃瓶缺陷检测方法能够准确检测识别玻璃瓶上的管端残损、气线、气泡、划伤、污渍和结石等缺陷种类。与主流的目标检测方法相比，提出的方法在处理速度和准确度上都有提高，缺陷目标检测精确率达到96.23%，召回率为93.82%，平均精度为89.35%。结论 该方法已经在国内几家大型医药玻璃包装生产公司成功应用，显著提高了医药玻璃包装产品的质量和合格率，降低了人工成本。
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  基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测

  郑娜, 穆平安

  . 2020, (7): 247-252. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.035

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  目的 为了提高色织物疵点检测的准确率。方法 提出一种基于高斯金字塔和视觉显著性的色织物疵点检测方法。首先预处理待检测色织物图像，削弱不均匀光照和环境造成的影响；再对预处理后的图像进行灰度化，接着对灰度图进行高斯金字塔分层，然后对分层后的图像进行显著性处理，以获取图像的显著图；最后利用迭代阈值分割的方法对显著图进行阈值分割，得到色织物图像的疵点区域。结果 将该方法与其他色织物疵点检测方法进行对比可知，检测的效果明显优于其他方法，疵点检测的准确率为91.25%。结论 该方法可以有效地对色织物疵点进行检测，将疵点区域提取出来，为色织物后续生产中的加工处理提供有用信息。
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  响应面分析法在油墨耐光色牢度测定中的应用

  马亿珠, 兰付强, 钱芳方, 黄飞, 付丽丽

  . 2020, (7): 253-257. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.036

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  目的 筛选出包装纸板在试验箱中开展耐光色牢度试验的5个影响因素值，并验证方法的稳定性。方法 用配备了滤光器氙弧灯的试验箱模拟日光中紫外区域的光谱能量分布，调整曝晒条件模拟包装纸板及制品日常使用环境，通过响应面分析法对曝晒因素进行分析，并采用色差计量化评定试样印刷油墨的色差值耐光色牢度。结果 优化的试验箱曝晒条件，黑板温度为(65±1.0)℃，空气温度为(45±1.0)℃，空气相对湿度为(50.0±2.0)%，光辐照波长为340 nm，光辐照度为0.30 W/m2，光辐照时间为42 h。通过色差计测定人工曝晒后样品印刷油墨色差ΔE*ab。结论 验证试验表明，该方法测试结果具有可靠性及稳定性，为进一步规范包装纸板及其制品产品质量监管提供分析测试技术支撑。
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  统一军用托盘规格标准发展单元化物流

  刘振华, 刘小平, 罗少锋, 回成月

  . 2020, (7): 258-261. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2020.07.037

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  目的 军用托盘作为军事物流中最基本的集装单元器具，统一其规格标准可提高托盘应用的载货效率，节省成本。为实现军用托盘在未来军事物流建设中的效用，对统一其规格标准提出政策性发展建议。方法 在整个社会物流发展的大前提下，通过分析托盘规格国际标准形势，以国家标准作为根本依据，参考外军托盘标准的发展方向，研究我军托盘规格标准的适用性，提出统一军用托盘规格标准的建议。结论 外军和先进发达国家的实践经验与民用物流中托盘循环共用系统的成功案例，都验证了统一军用托盘规格标准是推进单元化军事物流发展的关键一环，推广标准托盘是我军实现现代军事物流的必经之路。