2021年, 第0卷, 第15期　
刊出日期：2021-08-19

  

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  精准温控保鲜箱对黄花菜冷藏品质的影响

  薛友林, 刘英杰, 张鹏, 贾晓昱, 李江阔

  . 2021, (15): 1-9. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.001

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  目的 探究精准温控保鲜箱对黄花菜冷藏保鲜效果的影响。方法 以甘肃黄花菜为实验材料，经聚乙烯塑料盒包装后，分别装入普通保温箱和精准温控保鲜箱中，并置于(0±1)℃的冷库中贮藏，每隔7 d测定黄花菜的各项生理生化指标、营养指标和色泽变化，并对箱内的温度进行监控。结果 相较于普通保温箱，在整个贮藏期间精准温控保鲜箱中温度较低((0.6±0.1)℃);贮藏14 d时，精准温控保鲜箱处理组的维生素C、还原糖、总酚和黄酮含量较高，且叶绿素a和叶绿素b总质量分数(1.31%)显著(P<0.05)高于普通保温箱处理组。与普通保温箱相比，精准温控保鲜箱能够有效抑制黄花菜pH值、呼吸强度、乙烯生成速率和类胡萝卜素含量的上升，较好地保持黄花菜色泽。利用SPSS综合评分法得出，精准温控保鲜箱得分较高，精准温控保鲜箱的保鲜效果好于普通保温箱。通过OPLS-DA分析得出，不同保鲜箱处理的差异性指标为总色差ΔE和叶绿素b含量。通过测定通常被认为与氧化反应相关的多酚氧化酶和过氧化物酶活性，可知精准温控保鲜箱能有效延缓多酚氧化酶活性上升，维持过氧化物酶活性，且该处理显著降低了黄花菜的褐变速度。结论 精准温控保鲜箱处理能较好地维持黄花菜的采后贮藏品质。
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  不同温度下1-MCP处理对枸杞鲜果贮藏品质的影响

  李江阔, 何宇光, 刘玲, 贾晓昱, 李春媛, 张鹏

  . 2021, (15): 10-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.002

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  目的 明确不同温度下1-MCP处理对微环境气调包装枸杞冷藏品质和香气成分的影响。方法 以枸杞鲜果为实验对象，分别在0 ℃和20 ℃下进行1-MCP处理24 h，然后在−(0.5±0.3)℃环境中进行微环境气调保鲜贮藏，探究不同处理方式(mMAP、常温1-MCP+mMAP、低温1-MCP+mMAP)对贮藏期内枸杞鲜果腐烂率、果皮硬度、呼吸速率、乙烯生成速率、相对电导率、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、色差和整体香气成分的影响。结果 低温1-MCP处理结合微环境气调保鲜技术能够减少枸杞果实在贮藏过程中的生命活动，与常温处理相比，低温处理能够使果实在贮藏50 d时的腐烂率降低至16.42%，同时降低了呼吸速率降和乙烯生成速率，维持了果实的果皮硬度，延缓了果实相对电导率、维生素C含量的上升和L*，a*，b*的下降。并发现贮藏期间2个处理组果实的香气成分差异逐渐减小，在贮藏30 d后无明显差异。结论 低温1-MCP处理能够保护微环境气调冷藏枸杞的口感、色泽，避免了果实的腐烂衰老，使果实在经过50 d的贮藏期后仍能保持较好的商业价值。
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  精准温控技术对蟠桃冷藏和常温货架品质的影响

  张鹏, 李欣悦, 薛友林, 贾晓昱, 李江阔

  . 2021, (15): 19-29. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.003

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  目的 将精准温控技术应用于蟠桃冷藏和常温货架中，以研究其保鲜效果。方法 以北京平谷蟠桃为材料，设立对照组和3个精准温控组，将蟠桃装入普通泡沫箱，记为CK(Control Kheck)组，普通泡沫箱+蓄冷剂记为冰温1组，精准温控保鲜箱记为冰温2组，精准温控保鲜箱+蓄冷剂记为相温组。每10 d测量1次，并进行3 d常温货架实验，分析其呼吸强度、乙烯生成速率、果肉色泽、营养物质(Vc、可滴定酸、可溶性固形物)、相对电导率的变化。结果 精准温控技术可使温度波动范围更小，其中相温组的温度波动最小，在整个冷藏期间，CK组、冰温1组、冰温2组和相温组的箱内温度分别为(0.06±0.30)，−(0.14±0.16)，−(0.09±0.14)，−(0.21±0.06)℃，在冷藏期和常温货架期内，腐烂指数和褐变指数呈上升趋势，CK组最先出现腐烂和褐变现象，且腐烂指数和褐变指数均大于冰温组和相温组，相温组感官品质最优，与CK组相比较，其他3组处理均可以降低果实呼吸强度，抑制乙烯生成速率，维持果实营养物质在较高水平，通过SPSS分析，综合得分依次为CK组＜冰温1组＜冰温2组＜相温组，其中相温组的保鲜效果最好。结论 精准温控技术有利于蟠桃的冷藏和常温货架保鲜，其中相温组的贮藏效果更好。
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  采后果蔬呼吸代谢途径及其调控研究进展

  高红豆, 胡文忠, 管玉格, 姬亚茹, 冯可, 张艳慧, 于皎雪

  . 2021, (15): 30-38. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.004

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  目的 介绍采后果蔬呼吸代谢途径及其调控的研究进展，为采后果蔬生理生化及其贮藏保鲜技术研究提供一定的理论依据。方法 综述国内外采后果蔬呼吸关键代谢途径、酶、中间产物和保鲜技术对采后果蔬呼吸代谢途径的影响，总结采后果蔬呼吸代谢的产生机理及其受保鲜技术调控的影响。结果 总结了采后果蔬呼吸代谢途径中关键酶和中间产物的产生机制及其调控方法，归纳出利用保鲜技术控制采后果蔬的呼吸代谢途径可达到降低呼吸代谢的目的。结论 呼吸代谢作为采后果蔬主要的代谢方式，通过相应的物理、化学和生物保鲜技术对其进行调控，能够明显抑制褐变、冷害和品质下降的发生，由此可见，对呼吸代谢进行调控将在采后果蔬贮藏和销售方面起到重要作用。
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  不同保鲜膜对“阳光玫瑰”葡萄贮藏品质的影响

  魏宝东, 谷佰宇, 张鹏, 贾晓昱, 李江阔

  . 2021, (15): 39-48. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.005

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  目的 对比不同材料的保鲜膜对冰温下葡萄的保鲜效果，寻求“阳光玫瑰”葡萄采后最佳的保鲜方式。方法 以“阳光玫瑰”葡萄为实验材料，采用4种常用的保鲜膜(CK膜、PP膜、PE膜、PLA膜)分别对葡萄进行包装，在冰温(−(0.5±0.3)℃)下贮藏90 d，每隔30 d取样测定葡萄的感官指标、营养指标和生理指标，通过主成分综合评分法分析最佳的保鲜方式。结果 在冰温贮藏过程中，与CK膜相比，PP膜、PE膜、PLA膜处理组均能有效降低葡萄的腐烂率和落粒率，并能较好地维持葡萄果肉的硬度，延缓营养物质(维生素C、可滴定酸和可溶性固形物)的流失，在一定程度上抑制呼吸速率、乙烯生成速率、丙二醛和相对电导率的上升。其中，PP膜处理组经贮藏后葡萄的腐烂率、落粒率最低，硬度维持最好。通过主成分分析结果表明，葡萄品质综合得分依次为PP膜>PE膜>PLA膜>CK膜。结论 4种保鲜膜处理中CK膜处理最差，PP膜处理最好。
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  低温对西番莲采后贮藏品质的影响

  巴良杰, 张丽敏, 蔡国俊, 彭熙, 李江阔, 张鹏, 王瑞

  . 2021, (15): 49-55. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.006

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  目的 探究低温贮藏对西番莲采后贮藏保鲜效果的影响。方法 以西番莲为实验材料，检测西番莲果实的皱缩指数、质量损失率、好果率、色差、相对电导率、丙二醛含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、Vc含量、可溶性蛋白含量和SOD酶活性等生理生化指标的变化，研究低温贮藏(3，8，13 ℃)对西番莲采后生理和营养品质的影响。结果 在8 ℃下贮藏的保鲜效果优于3，13 ℃组，其可以有效地维持果实的色泽和好果率，抑制质量损失率、皱缩指数、相对电导率和丙二醛含量的增加，保持较好的可溶性固形物、可滴定酸、Vc、可溶性蛋白含量，提高果实的SOD酶活性，较好地保持了果实的贮藏品质。结论 西番莲采后在8 ℃下贮藏对果实贮藏保鲜的效果最佳，可以有效地延缓果实衰老。
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  PP/PBAT薄膜阻隔性对沙葱采后品质及菌相结构的影响

  卜红宇, 胡健, 孙滔, 包红艳, 董同力嘎

  . 2021, (15): 56-64. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.007

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  目的 探讨不同组成的共混膜阻隔性对沙葱采后品质和微生物菌群结构的影响。方法 采用熔融共混法制备不同组分的聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)和聚丙烯(PP)共混薄膜，分析共混膜的阻隔性能;采用共混膜包装沙葱，分析沙葱的生理指标和微生物群落结构的变化。结果 当PBAT的质量分数为30%时，CO2透过系数(CDP)提高了49.7%，CO2和O2透过比(CDP/OP)提高了50.7%，H2O透过系数(WVP)提高了145.5%。厚度为35 μm的PP/PBAT(30%)(PBAT质量分数为30%)薄膜包装沙葱，能够形成与沙葱匹配的气体环境(O2体积分数为0.48%~0.66%，CO2体积分数为5.98%~6.53%);低浓度O2高浓度CO2环境有效抑制了沙葱表面嗜温菌(Aerobic Bacterial Count，ABC)、嗜冷菌(Psychrophile Plate Count，PPC)、假单胞菌(Pseudomonas Count，PC)、霉菌和酵母菌(Yeast and Molds，YAM)的增殖，与PP包装比较，ABC降低了1.1 lg CFU/g，PPC降低了1.3 lg CFU/g，PC降低了1.47 lg CFU/g。结论 厚度为35 μm的PP/PBAT(30%)薄膜包装沙葱能够有效降低呼吸速率和微生物的增殖侵染，维持稳定的采后品质。
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  采前喷施复合保鲜液对蓝莓贮藏品质的影响

  瞿光凡, 杨玲辉, 巴良杰, 李江阔, 王玉航, 王瑞, 曹森

  . 2021, (15): 65-71. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.008

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  目的 研究采前喷施丁香提取液结合壳聚糖对蓝莓贮藏品质的影响。方法 以蓝莓为材料，采用3种处理方法(丁香提取液、壳聚糖、丁香提取液结合壳聚糖)对采后蓝莓进行低温((1±0.5)℃)贮藏，并设置对照组，研究不同处理方式对蓝莓贮藏品质变化的影响。结果 与对照组比较，处理组均能够延缓蓝莓的生理代谢，其中采前喷施丁香提取液结合壳聚糖的复合保鲜液对蓝莓的保鲜效果优于单独处理，能够更好地降低采后蓝莓的腐烂率、呼吸强度和乙烯生成速率，抑制果实的硬度、可溶性固形物含量、花色苷含量的下降，保持蓝莓的多聚半乳糖醛酸酶、过氧化氢酶和脂氧合酶活性，并且显著降低采后蓝莓果实表面的霉菌和酵母菌的菌落总数(P＜0.05)。结论 采前喷施丁香提取液结合壳聚糖对采后蓝莓果实的贮藏效果最好，能够明显降低蓝莓果实的生理代谢，保持更好的贮藏品质。
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  高阻隔HDPE包装对NFC橙汁品质和货架期的影响

  张晓雨, 魏星, 赵靓, 王永涛, 吴晓蒙, 廖小军

  . 2021, (15): 72-84. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.009

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  目的 研究高阻隔HDPE包装对NFC橙汁品质和货架期的影响，为果汁生产加工企业提供信息和参考。方法 采用巴氏杀菌法对NFC橙汁进行灭菌处理，研究在4，25，37 ℃时PET包装、普通HDPE包装、高阻隔HDPE包装的NFC橙汁各项指标的变化情况，通过对抗坏血酸和整体接受度的结果分析，建立NFC橙汁的动力学模型，利用阿伦尼乌斯方程对其货架期进行预测。结果 高阻隔HDPE包装相较于其他2种包装的NFC橙汁褐变小、抗坏血酸和胡萝卜素损失少、喜好度高。以抗坏血酸含量损失50%为标准，温度为4，25，37 ℃时的货架期分别为152，55，31 d;以整体接受度5分为标准，温度为4，25，37 ℃时的货架期分别为183，44，21 d。结论 高阻隔HDPE包装可以有效地延长NFC橙汁的保质期，并保证其在保质期内的品质，在NFC果汁中有很好的应用前景。
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  差分拉曼光谱法结合聚类分析检验食品塑料包装盒

  姜红, 田陆川, 王艺霖, 段斌, 刘峰

  . 2021, (15): 85-93. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.010

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  目的 建立一种高效、无损、准确的区分检验食品塑料包装盒的方法。方法 采用SERDS Portable-Standard便携式差分拉曼光谱仪，在激发光源为785 nm，激光功率为380 mW，扫描时间为10 s，扫描范围为250～2800 cm⁻¹的实验条件下，对53个不同来源、不同品牌的食品塑料包装盒样品进行测量，对得到的差分拉曼光谱数据进行凝聚性系统聚类分析，并结合皮尔逊相关性系数对其进行检验，对食品塑料包装样品进行区分。结果 53个样品根据差分拉曼谱图被分为7类，根据不同样品的差分拉曼特征峰聚类结果将32个PP类样品分为4类。结论 该方法无损检测、操作便捷、实验结果稳定，可以为微量物证检验和侦查破案提供一定帮助。
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  精油微胶囊在食品保鲜中的应用研究进展

  宁静娴, 许超群, 岳淑丽, 李拥军

  . 2021, (15): 94-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.011

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  目的 综述精油微胶囊在食品保鲜领域的研究进展，为进一步开发精油微胶囊在食品保鲜中的应用提供科学的研究基础。方法 归纳近几年制备精油微胶囊的方法及其特点，简要介绍微流控法、反向分散凝胶法、层层自组装法及电喷雾法。总结精油微胶囊在食品保鲜中的应用方式以及在果蔬、冷鲜肉制品、加工制品、粮食作物等方面的应用研究。结果 微胶囊技术可以扩大精油在食品工业中的应用，精油微胶囊作为新型的天然保鲜剂用于食品贮藏中能抑制微生物生长，延长食品的货架期。结论 精油微胶囊在食品保鲜领域有较大发展潜力。
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  壳聚糖基油墨在食品领域应用的研究进展

  胡露丹, 王洪霞, 张宇昊, 马良, 彭林, 杜杰

  . 2021, (15): 103-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.012

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  目的 总结回顾近年来基于壳聚糖的油墨在食品领域的相关研究与进展。方法 通过查阅总结近几年相关文献及实验成果，综述含有有机色料和无机色料的壳聚糖基油墨，概述壳聚糖基油墨在食品领域的应用现状。结果 壳聚糖因其具有抗菌性、吸附性、可降解性、生物相容性、酸溶性、成膜性等特点，可以作为油墨连接料树脂分散有机或无机色料，制备多浓度、多粘度、耐酸碱性、适合多种印刷方式的壳聚糖基环保可降解油墨。结论 壳聚糖基油墨在食品、食品包装、食品智能设备的应用研究还处于起步阶段。由于传统油墨的有害成分逐渐引起人们关注，特别是针对食品安全领域，油墨的使用需要慎重考虑，因此，安全、环保、可降解油墨(如壳聚糖基油墨)的研究将成为大趋势。
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  天然高分子在微胶囊壁材中的应用

  卓祖优, 宋生南, 白小杰, 陈燕丹

  . 2021, (15): 112-121. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.013

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  目的 概述常见天然高分子作为微胶囊壁材的研究进展，为后续研发提供有益参考。方法 查阅整理国内外相关文献，介绍多糖、蛋白质、脂质等天然高分子壁材的理化性质、微胶囊的制备方法及其应用研究，并对其未来的发展趋势提出一些展望。结果 虽然天然高分子微胶囊壁材在生物安全性和可再生性方面具有无可比拟的优势，但也面临一些应用和理论问题亟待解决。单一的天然高分子壁材的应用效果通常难以满足应用要求，多种天然(改性)壁材的复合应用逐渐成为趋势。结论 天然高分子材料作为微胶囊壁材，符合当代绿色可持续发展理念，具有广阔的发展前景。结合特定的囊芯，选择单一或复配的天然(改性)高分子为壁材，制备适合给定终端应用性能且使用安全的微胶囊在未来还有很大的发展空间。
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  三维石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

  曹玥, 张改梅, 李现红, 宋晓利, 鲁建东, 刘辰雨, 胡晶晶

  . 2021, (15): 122-132. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.014

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  目的 三维石墨烯在实际应用中所呈现的性能与其理论模拟结果相差甚远，目前尚无系统的原因分析和改进方法总结，回顾三维石墨烯的发展历程及近几年国内外研究进展是必要的，为三维石墨烯在工业设计和生产制备超级电容器电极活性材料中的应用提供参考。方法 综述三维石墨烯的制备方法，阐述其在超级电容器中应用的研究，针对三维结构塌陷问题的解决办法、杂原子掺杂提高材料整体比电容及石墨烯基电容器的理论模拟等方面进行总结。结果 三维石墨烯的制备方法主要有自组装法和模板法，自组装法还原度普遍较低，电容值一般为100~300 F/g;模板法制备的石墨烯比表面积可达500 m²/g以上;多元素掺杂体系在高电流密度下的电容保持率普遍不足80%;关于分级多孔结构的理论模拟研究不足。结论 制备分级多孔结构的三维石墨烯、多元素掺杂体系理论研究、非对称超级电容器的研究及应用将受到学者的关注。
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  导电聚合物PEDOT:PSS纸基印刷成膜和变色器件的制备

  孙亚萌, 刘国栋, 罗宁宁, 刘羽, 王子健

  . 2021, (15): 133-141. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.015

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  目的 以导电聚合物PEDOT:PSS作为电极和电致变色材料，通过棒涂、丝网印刷和凹版印刷等3种方式，实现导电聚合物纸基电致变色器件的制备。方法 通过溶剂(二甲基亚砜、异丙醇、甲醇、乙二醇、聚乙烯醇)掺杂的方式对3种印刷成膜特性进行优化;使用丙三醇提高PEDOT:PSS薄膜的导电性，采用PEDOT:PSS制作器件的变色层和电极层，简化变色器件结构。分别对变色器件的启动电压、变色效果、紫外吸收和弯曲等性能进行评价。结果 3种印刷方式均能实现纸基变色器件的制备，其中以凹版印刷方式制备的变色器件具有最佳的变色性能，即启动电压低(U=0.18 V)、响应时间短(t=2 s)、色差变化大(ΔE^*=25.54)，变色前后吸光度变化大(0.27)，弯曲循环1000次后色差变化为1。结论 电致变色器件可以通过印刷的方式在纸基材料上进行制备，将纸基电致变色器件与印刷包装产品相结合，不仅能提高产品包装的外观表现，还可以增加产品包装的技术水平。
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  可压缩纸张中油墨渗透压力分布的级数解

  陆利坤, 刘福平, 谢名优

  . 2021, (15): 142-147. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.016

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  目的 为解决印前印刷参数(印刷速度和印刷压力等)的选择问题，提出油墨渗透压力分布的级数解法。方法 考虑纸张的压缩变化，利用一维渗流方程导出纸张中油墨渗透压力分布的时空演化级数解;基于本级数解和实验数据，对印刷过程中油墨渗透压力分布进行数值实验，建立基于实验参数的油墨渗透压力分布时空演化方程。结果 绘制出了可压缩纸张中油墨渗透压力分布时空演化曲线，实现了印刷压力分布的时空演化模拟。结论 得到了油墨在可压缩纸张中渗透压力的级数解解析方法，可以实现油墨渗透压力分布时空演化的定量解析计算与模拟，为印前印刷参数的选择与设计提供了理论依据。
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  小分子增塑剂对淀粉热塑化改性及性能影响的研究进展

  寇志敏

  . 2021, (15): 148-155. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.017

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  目的 综述小分子增塑剂对淀粉热塑化改性的最新进展和研究成果，以期为淀粉在包装材料领域的应用提供技术支撑。方法 主要介绍小分子增塑剂对淀粉热塑加工和性能影响的最新进展，阐述小分子增塑剂对淀粉增塑行为和加工性能的影响，特别是小分子羟基多元醇类和胺基基团的胺类小分子;总结小分子接枝改性、氧化改性和交联改性等手段对淀粉加工性能和力学性能的研究成果。结论 通过增塑剂复配，以及物理改性与化学改性相结合，有望提升淀粉材料的热塑加工和力学性能。
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  双材料自由阻尼层结构拓扑优化设计方法

  倪维宇, 张横, 姚胜卫

  . 2021, (15): 156-164. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.018

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  目的 在不减小板壳结构动刚度的前提下有效提高板壳结构的抗振性能，提出一种板壳阻尼复合结构拓扑优化设计。方法 以结构模态阻尼比为目标函数，以某阶固有频率不小于设定值为约束条件，推导目标函数和约束条件对设计变量的灵敏度表达式，采用SIMP插值函数和移动渐近线法求解优化数学模型。结果 研究表明，文中提出的双材料阻尼层结构相比传统单材料阻尼层结构的振动响应明显减小，同时适当改变设计目标和约束条件，可满足不同的工程应用需要。结论 通过在宏观上对高刚度低阻尼材料和低刚度高阻尼材料的分布进行了设计，优化后的结构兼顾低刚度高阻尼材料的高阻尼特性和高刚度低阻尼材料的高刚度特性，实现了结构高刚度高阻尼的设计。
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  充气垫对玻璃杯缓冲保护的实验与仿真分析

  张健, 潘政宇, 李琛

  . 2021, (15): 165-170. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.019

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  目的 针对市面上不同薄膜厚度的充气垫进行跌落试验和仿真分析，得出薄膜厚度对充气垫的缓冲性能影响规律，为充气垫缓冲材料的选择与使用提供理论依据。方法 应用柱状充气垫做玻璃保温杯的缓冲包装，测试跌落试验过程加速度变化情况，并将跌落测试结果与仿真分析结果做对比分析。 结果 当跌落高度为40 cm时，采用薄膜厚度分别为55，60，65 μm的充气垫，玻璃杯最大响应加速度依次为246，283，322 m/s²;当跌落高度为60 cm时，玻璃杯最大响应加速度依次为357，419，452 m/s²;当跌落高度为80 cm时，玻璃杯最大响应加速度依次为569，693，751 m/s²。以薄膜厚度为55 μm的充气垫为例，模拟跌落高度为40，60，80 cm时，玻璃杯最大响应加速度依次为268，399，631 m/s²。结论 薄膜厚度在一定程度上影响着充气垫的缓冲性能，在一定范围内，充气垫的薄膜厚度越小缓冲性能越佳。同时仿真试验所得结论符合误差要求，可为充气垫缓冲材料的进一步研究提供理论支撑。
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  斜支承运动纸带的横向振动特性

  邵明月, 庆佳娟, 武吉梅, 王静

  . 2021, (15): 171-176. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.020

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  目的 为了提高运动纸带在高速印刷机制备生产中的传输稳定性，并得到斜支承运动纸带的稳定工作区间。方法 采取斜坐标系，应用微分求积法分析斜支承角度、纸带长宽比、张力比对系统稳定性的影响。结果 系统复频率随着斜支承角度的增大而减小，系统临界速度不随张力比和长宽比的变化而变化，系统的稳定区间分别为0 m/s<v<27.5 m/s和0 m/s <v<27.9 m/s。结论 斜支承角度对运动纸带的稳定性有重要的影响，运动纸带发散失稳的临界速度和稳定工作区间为高速印刷机的稳定运行提供了理论指导。
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  建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法

  崔爽, 徐绍虎

  . 2021, (15): 177-181. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.021

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  目的 寻求建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法，为其他串联组合衬垫本构模型的建立提供参考依据。方法 通过静态压缩试验得到EPE的应力-应变曲线和蜂窝纸板的应力-应变曲线，利用三次Bezier曲线分别拟合其试验曲线，根据拟合曲线求EPE和蜂窝纸板串联组合的应力-应变曲线。结果 EPE和蜂窝纸板的拟合曲线与其各自的试验曲线有很好的吻合度，用同样的方法拟合得到的串联组合的应力-应变曲线与基于其各自的本构模型计算得到的串联组合的应力-应变曲线亦很好地吻合。结论 利用文中方法得到串联组合本构模型是可行的，为缓冲包装设计提供了参考依据。
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  存在基础振动的物料搬运机时间最优控制

  梅瑞麟, 郭宇飞, 王志刚, 郝志强

  . 2021, (15): 182-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.022

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  目的 探讨存在基础振动情况下，物料搬运机的时间最优定位控制问题。方法 使用第2类Lagrange方法建立系统的动力学方程，设计一种基于隐式Lyapunov函数的时间最优控制器。结合时间最优稳定性引理，采用Lyapunov理论证明了所提控制算法能使定位误差在最优时间内收敛到原点。结果 控制器增益表现为连续时变的PD型控制，当系统状态变量逐渐趋于0时，控制器增益作为系统状态变量的可微函数逐渐趋于无穷大。结论 数值仿真显示，该控制器能克服基础振动影响，使物料搬运机快速机动到指定位置，具有时间最优特性和较强的抗干扰性。
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  基于离散元法的果粒灌装输送过程仿真

  叶方平, 刘冠军, 汤亮, 姜晓文, 李宸宇

  . 2021, (15): 189-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.023

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  目的 针对甜橙果粒灌装效率低的问题，提出一种高效精确的果粒灌装输送设备。方法 建立灌装设备的三维模型，研究螺旋叶片几何参数以及果粒特性对果粒罐装过程的影响。结果 果粒灌装设备能够较好地完成果粒灌装，颗粒质量流率比初始值提高了6倍以上;粘性物料颗粒在螺旋输送的过程中能保持较稳定的聚团性，这一特性只与颗粒的表面能有关;在螺旋输送过程中可通过工艺优化增大颗粒的表面能，以达到颗粒在螺旋输送过程中保持明显的稳定性和提高输送效率的目的，当颗粒表面能为0.1 J/m²时，颗粒之间表现出稳定性，在表面能为1.3 J/m²时螺旋输送效率达到最大。结论 经过分析优化，文中提出的灌装设备能够有效实现果粒的高效灌装。
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  盘香取放及焚香一体化的包装结构设计

  邓巧云, 杨烜, 聂济世, 郭丁萌, 徐丽, 李大纲

  . 2021, (15): 197-202. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.024

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  目的 研究并解决盘香和香炉外出携带不便，以及盘香拆封后不易保存等问题。方法 通过对现有盘香包装的调研，基于盘香自身的形状和人们的使用习惯，分析盘香包装的新需求，运用三维设计软件，对盘香包装进行结构设计，得出一款盘香取放以及焚香一体化的包装。结果 该包装结构可将盘香取出后在三层盖的中间层进行焚香，实现了盘香取放和焚香的一体化，保证了剩余盘香的密封性。结论 该包装盒外出携带方便、可重复使用、绿色环保、实用性强，为盘香包装的设计研究提供新的设计思路。
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  基于知识图谱的包装领域智能问答系统的设计

  吴岳忠, 沈雪豪, 肖发龙, 邓芝一, 李长云

  . 2021, (15): 203-210. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.025

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  目的 针对目前包装产业存在的产业链长、数据大而散、包装领域知识信息检索不精准等问题，设计一个基于知识图谱的包装领域智能问答系统。方法 采用知识图谱、智能问答、自然语言处理、深度学习和个性化推荐等技术，对互联网上各类包装领域数据进行采集汇聚、抽取知识、融合计算，最终形成一个包装领域混合型智能问答系统。结果 系统主要功能包括知识图谱、文本相似匹配、图像识别和自动问答，实现了包装领域大数据的知识卡片、语义搜索和沉浸问答。结论 该系统使用方便，通过问答方式，一站式快速按需获取多视图、多维度包装领域数据，提升了行业的数字化、信息化和智能化水平。
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  基于优先保持策略遗传算法的三维装箱问题

  陈元文

  . 2021, (15): 211-218. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.026

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  目的 针对以空间利用率最大为目标的三维装箱问题，设计基于优先保持策略的改进遗传算法，并对其进行求解。方法 首先，在分析现有相关研究存在不足的基础上，提出优先保持策略的基本改进理念;其次，针对问题特点，设计改进遗传算法的基本流程，重点对交叉和变异的详细实现进行介绍;最后，通过实验仿真的方式，对求解结果和算法性能进行对比分析。结果 实验证明，在所用算例中，算法的求解结果优于对比算法约14%，且收敛更为稳定，时耗满足一般需求。结论 文中算法具有较优异的迭代性能。
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  竹质包装材料成型设备阻隔时间控制系统设计

  谭华, 刘晓利, 薄立康

  . 2021, (15): 219-225. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.027

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  目的 目前材料成型设备未曾指定设备阻隔时间控制过程，导致系统运行时，受系统启动电压和负载变化影响较大，产生时滞现象，为此提出竹质包装材料成型设备阻隔时间控制系统设计。方法 硬件设计方面，考虑系统运行环境和控制性能，设计系统硬件架构和通讯管理主机硬件结构，完成系统硬件设计。软件设计方面，建立系统设备阻隔时间控制模型，确定控制过程，进而控制设备阻隔时间。结果 实验结果表明，设计的控制系统输出电压的收敛时间为0.08 s，控制时滞为7.5 s，控制时滞波动较小。结论 设计的系统可以快速响应系统控制指令，受到电阻和电压变化影响较小，具有较快的收敛速度，较高的控制效率和精确率。
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  基于PLC技术的塑料膨胀管包装设备设计

  刘小娟, 邓兴龙, 黄信兵

  . 2021, (15): 226-232. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.028

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  目的 针对塑料膨胀管人工包装存在的生产效率低、数量易出错等问题，提出一种基于可编程逻辑控制器(PLC)和气压控制技术的塑料膨胀管自动包装设备。方法 根据开发功能需要，提出膨胀管自动供应、塑料膜自动供应、包装袋热封口切断、包装袋拉伸和包装袋排气等方案。根据生产过程原理，进行电气原理图和控制软件主要部分的设计。通过HMI进行参数设置，适用于不同包装规格。结果 相对人工操作，生产效率提升了4倍，数量准确，人员劳动强度小，包装后占用空间小。结论 该设备在生产效率、劳动强度、数量准确度等方面较人工方式具有明显优势，在小塑料件包装方面应用前景广阔。
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  基于视觉的工业机器人码垛系统设计与分析

  权宁, 徐志鹏

  . 2021, (15): 233-238. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.029

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  目的 为提高企业工件的码垛效率，降低工人劳动强度，搭建工业机器人视觉码垛实验系统。 方法 在对工业机器人运动学模型分析的基础上，通过相机坐标系和末端坐标系的坐标关系，得到工业机器人末端执行器的位置和姿态信息。结果 提出了基于工件位置坐标的图像剔除算法，实现了多余工件图像的剔除。通过旋转平移矩阵计算待码垛工件的实际位置，并将此位置作为视觉校正后的工业机器人抓取工件位置。结论 实验结果显示改进后系统的重复性定位精度在x, y方向上均有显著提高，验证了工业机器人视觉码垛系统模型的准确性。
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  多自由度包装机器人人机交互控制方法

  张玉兰, 杜羽

  . 2021, (15): 239-244. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.030

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  目的 为了在人机交互内容和形式复杂度较高，深度信息获取较为困难的背景下，解决多自由度包装机器人控制存在的控制鲁棒性较差问题，提出新的多自由度包装机器人人机交互控制方法。方法 利用Kinect传感器获取多自由度包装机器人信息，并以此为基础，通过信息熵方法计算人机交互复杂度，构建相应的人机交互控制体系，基于拉格朗日方程建立人机交互动力学模型，完成多自由度包装机器人人机交互信息深度获取;采用自适应模糊控制器控制多自由度包装机器人人机交互流程与界面，实现多自由度包装机器人人机交互的控制。选样六自由度包装机器人为实验对象，确定最佳自由参数，进行人工交互控制仿真实验。结果 实验结果显示，仿真实验中的多自由度包装机器人动作完成率平均值为89.6%，平均包装时间为1.542 min，控制鲁棒性较佳。结论 该控制方法大大提高了机器人控制的鲁棒性，有效提升了包装机器人的包装效率。
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  快递暴力分拣行为视觉识别系统

  吴蓬勃, 张金燕, 王帆, 王拓

  . 2021, (15): 245-252. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.031

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  目的 为实时监测快递分拣过程中粗暴对待包裹的行为，设计一款基于树莓派+EdgeTPU的快递暴力分拣人体行为视觉识别系统。方法 基于TensorFlow深度学习框架，使用PoseNet模型实时采集人体姿态数据，通过LSTM+Attention模型实现人体动作识别，结合MobileSSD进行场景识别，最终实现暴力分拣人体行为视觉识别。结果 实验证明，文中提出的视觉识别方法可以实现暴力分拣5种动作的快速、准确识别，LSTM+Attention人体动作分类模型的测试准确率达到了80%。结论 基于该方法构建的嵌入式暴力分拣行为识别系统，可以实时监测快递分拣中粗暴对待包裹的行为，并实时地告警。
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  食品包装高精度计量控制方法

  李丽, 李虹飞

  . 2021, (15): 253-257. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.032

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  目的 为提高食品包装过程计量组件的称量精度和效率，采用智能控制算法设计一种高精度计量控制系统。方法 在分析动态称量系统工作原理的基础上，建立称量过程数学模型，将控制对象由放料阀门开度转换为电机轴位置。考虑到传统PID控制的缺陷，结合PI Ziegler-Nichols和预测控制设计一种高精度计量控制系统。该控制系统可实现比例和积分系数的在线调整，能够抑制参数变化、负载扰动;预测控制可提高系统收敛速度和跟踪能力。最后进行仿真和实验研究。结果 仿真结果表明，智能控制算法具有比较强的自适应、自整定能力，计量精度可以达到静态称量水平，均高于99.5%。结论 食品包装高精度计量控制系统具有精度高、稳定性好、称量效率高等特点，在实际应用中对称量过程的控制效果相对较好。
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  可勾调酒精度的白酒包装结构及灌装方法

  刘从军, 杨多兵, 刘坤宏

  . 2021, (15): 258-263. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.033

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  目的 充分论证食品接触类瓶中瓶结构的可行性，为广大同行从业者带来帮助。方法 从二代“自由度”(瓶中瓶)勾调原理着手，分析在组装的过程中存在的食品卫生安全隐患，通过内外瓶隔离组装、工装压盖、内外瓶分别清理、分线罐装等方法逐一解决。结果 二代“自由度”组装完成后，不仅能自动勾调酒精度，还能满足国家食品卫生安全要求。结论 二代“自由度”瓶中瓶结构能使酒精体积分数为38%，42%，45%，52%，68%等的酒实现自由勾调，文中介绍的灌装方法既能保证食品卫生安全，实现高效量产，同时又能对同类型包装起到借鉴作用。
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  贴标机多轴非线性同步控制系统设计

  常卫花, 樊慧贞

  . 2021, (15): 264-268. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.034

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  目的 为提高热塑管包装过程的贴标效率和贴标质量，以热塑管贴标为研究对象，设计一种贴标机控制系统。方法 贴标过程包括标签输送、剥离、吸标、定位检测和自动贴标等工序。基于PLC和SCADA设计贴标控制器，其中PC机作为上位机，PLC作为下位机。为确保贴标各轴配合精度，提出一种多轴系统非线性同步控制方法。最后进行实验研究。结果 研究结果表明，贴标速度达到60 片/min，标签边缘误差小于0.2 mm，贴标合格率达到了99.68%。贴标机的贴标精度和效率明显提高，标签位置基本一致，表面很少出现划伤、污染。结论 所述控制系统可确保贴标机稳定持续工作，满足贴标工艺相关要求。
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  BCC-BP算法在RGB值到LAB值色彩空间转换中的应用

  王海军, 金涛, 门克内木乐

  . 2021, (15): 269-274. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.035

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  目的 为了有效克服BP神经网络算法权阈值随机选取造成的模型预测精度不高、结果输出不稳定的问题。方法 提出细菌群趋药性(BCC)算法和BP神经网络算法相结合的BCC-BP神经网络算法，采用BCC算法来选取BP神经网络初始权阈值，克服初始权阈值随机选取带来的问题，并将该算法应用到RGB到LAB色彩空间转换模型中。结果 按照国家普通印刷品的允许误差范围规定在6个标准色差单位以下的要求，在色差小于6的预测区间，基于BCC-BP算法的预测准确率达到81.07%，好于BP，GA-BP和PSO-BP算法，同时对于平均色差ΔE小于6个标准色差单位的要求，BCC-BP算法10次预测结果全部低于6。结论 采用BCC算法辅助BP神经网络进行初始权阈值的选取，可以有效提高BP神经网络模型在色彩空间转换应用中值的输出精度和稳定性。
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  基于卷积神经网络的印刷套准识别方法

  简川霞, 陈鑫, 林浩, 张韬, 王华明

  . 2021, (15): 275-283. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.036

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  目的 针对目前印刷套准识别方法依赖于经验人工设计特征提取的问题，提出一种不需要人工提取图像特征的卷积神经网络模型，实现印刷套准状态的识别。方法 采用图像增强技术实现不均衡训练集的均衡化，增加训练集图像的数量，提高模型的识别准确率。设计基于AlexNet网络结构的印刷套准识别模型的结构参数，分析批处理样本数量和基础学习率对模型性能的影响规律。结果 文中方法获得的总印刷套准识别准确率为0.9860，召回率为1.0000，分类准确率几何平均数为0.9869。结论 文中方法能自动提取图像特征，不依赖于人工设计的特征提取方法。在构造的数据集上，文中方法的分类性能优于实验中的支持向量机方法。
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  基于深度学习的包装组件检测系统研究

  陈永刚, 陈丽珊, 邹易, 孙余顺

  . 2021, (15): 284-291. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.037

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  目的 针对人工分拣组成的零件包装盒常常会出现缺少部分零件的问题，开发一套集训练、识别、分选于一体的智能分拣系统。方法 在设计过程中，提出一种基于深度学习的改进Yolov3算法，针对工业现场光照、业零件形状和质地等实际因素，对Yolo算法的训练和检测进行改进，通过对包装盒产品的一次拍摄，检测出画面中出现的预设物体，并与标准设置相比对，从而判断出该盒内产品是否有缺料、多料的情况，以此分选出合格与否的包装盒。结果 在物体摆放相互重叠不超过20%的情况下，物体检测的准确率为98.2%，召回率为99.5%。结论 通过文中提出的改进算法，设计的检测系统能够在复杂的工业现场环境下正常工作，并能对包装的完整性进行准确的检测。
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  基于美学质量评价的条件生成对抗网络线稿图像彩色化方法

  王晓红, 刘博伟, 谌鹏

  . 2021, (15): 292-298. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.15.038

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  目的 为了更好地实现包装设计中符合用户美学感知需求的动漫图像元素，生成美感更高的彩色线稿图像，提出一种基于美学质量评价的条件生成对抗网络线稿图像彩色化方法(Conditional Image Colorization with Image Aesthetics GANs，IM-GAN)。方法 采用Mish函数作为生成模型激活函数，并使用美学质量评价优化生成模型损失函数，实现线稿图像的自动彩色化任务。结果 使用图像美学质量评分作为客观评价指标，观察者打分作为主观评价指标，对算法进行评价。IM-GAN生成的彩色图像具有更高美学质量评分和主观打分。结论 文中方法能够完成线稿图像自动彩色化任务，在包装设计动漫形象应用方面具有一定的参考和使用价值。