2021年, 第0卷, 第23期　
刊出日期：2021-12-14

  

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  跨境再生HDPE生产塑料罐包装的碳足迹评价研究

  潘生林, 封亚辉, 查燕青, 杨贵斌, 严文勋, 戴东情, 许仁富

  . 2021, (23): 1-7. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.001

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  目的 探索塑料包装的碳足迹评价技术，建立健全该行业碳足迹改进的技术方法。方法 运用生命周期评价法，对塑料罐包装的碳足迹建模、数据采集和计算结果进行分析，并讨论关联因素的影响;基于碳足迹评价结果，提出评价对象生命周期碳足迹的改进方案。结果 研究发现系统边界内单件20 L塑料罐包装的碳足迹为2.48 kg-CO2-eq;再生料改性、吹塑成型的碳足迹贡献度达17.5%，75.8%;新料使用的单项碳足迹达1.02 kg-CO2-eq，再生料质量分数增加5%，碳足迹下降了7.67%;单位容积碳足迹随着包装容积增大而减小。结论 由于原生资源消耗量的减少，再生塑料资源的利用，可以明显改善包装生产的物料和电力碳足迹;同配比下大体积规格的包装设计对于提高单件包装的利用效率起到积极作用;跨境再生料的使用、合理包装设计、绿色电力应用等均是改善塑料罐包装碳足迹的有效方案。
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  双醛纤维素的制备及其对纸张强度的增强

  王雄, 彭文垚, 王鹏

  . 2021, (23): 8-14. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.002

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  目的 采用球磨降低纤维素的结晶度，制备纤维素超细粉体;采用高碘酸钠氧化球磨后的纤维素，制备出双醛纤维素;利用双醛纤维素改善纸张的抗张强度。方法 以微晶纤维素为原料，通过球磨粉碎处理，制备出微晶纤维素超细粉体。利用红外光谱、核磁光谱、X射线衍射和扫描电镜对不同处理时间的样品进行表征;利用高碘酸钠对球磨粉碎后的微晶纤维素超细粉体进行选择性氧化，制备双醛纤维素超细粉体;将双醛纤维素超细粉体加入纸浆中，研究其对纸张强度的影响。结果 微晶纤维素经球磨粉碎后，结晶区被破坏，结晶度下降，会形成大小不一的超细粉状;纸张中双醛纤维素超细粉体的质量分数分别为0.8%和1.0%时，纸张干、湿强度提高到最大;微晶纤维素超细粉体与高碘酸钠的质量比为1∶3时，纸张湿抗张强度效果较好，从1.9 N.m/g增加至2.32 N.m/g，提高了22.1%。结论 微晶纤维素超细粉体经高碘酸钠氧化后，纤维表面产生了大量醛基，在抄纸过程中会与纤维表面上的羟基形成半缩醛结构，使纸张的干、湿抗张强度得到改善。
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  凝聚态结构对PLA/PPC共混物结构及水蒸气阻隔性的影响

  王珊珊, 袁亮, 刘洁, 苟发强, 李志强, 王海军

  . 2021, (23): 15-24. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.003

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  目的 研究不同聚集态结构聚乳酸(PLA)/聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)的相容性、晶体学结构特征及其水蒸气阻隔性能的演化，拓宽其在包装领域的应用范围。方法 采用共混法并配合不同的热处理工艺，获得了3种不同凝聚态结构(非晶态、α¢晶型、α晶型)的PLA/PPC共混物，并通过FT-IR、DSC、OM、SEM、XRD、DSC、水蒸气透过率测试进行分析和表征。结果 分析结果表明，虽然PLA与PPC之间有一定的相容性，但整体上表现为热力学不相容。当热处理温度由80 ℃升高到130℃时，结晶态共混物PLA/PPC的晶体结构将由α¢转变为α晶型。水蒸气透过率测试结果表明，具有α晶型的结晶态共混物对水蒸气具有最优的阻隔性能。不同凝聚态结构共混物的水蒸气渗透系数为非晶态>α¢晶型>α晶型。结论 不同聚集态共混物具有不同的结构及水蒸气阻隔性，α晶型优良的水蒸气阻隔性能主要归因于大分子链排列规整度更高，链与链之间产生更强的范德华力，进而延长了水蒸气的扩散路径，通过控制PLA/PPC共混物的聚集态，调整其结构及性能是一种有效的方法。
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  双向拉伸PA-6/高岭土共混阻隔薄膜的研究

  廖贵何

  . 2021, (23): 25-33. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.004

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  目的 为了提高双向拉伸尼龙薄膜的阻隔性能和研究拉伸对薄膜性能的影响。方法 以高岭土和尼龙-6(PA-6)为原料，通过熔融共混和双向拉伸技术，制备双向拉伸PA-6/高岭土共混阻隔薄膜。采用万能材料试验机、氧气透过测试仪、X射线衍射分析仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等手段进行表征和分析。结果 添加高岭土的质量分数为2.0%时，聚合物薄膜纵向和横向的拉伸强度分别提升了4.9%和6.5%，断裂伸长率也分别提升了6.0%和4.2%。添加的高岭土质量分数为4.0%时，聚合物薄膜的阻隔性能提高了16.51%。随着拉伸比的增大，聚合物薄膜的弹性模量和拉伸强度变大，断裂伸长率下降，阻隔性能更佳。XRD和FT-IR结果表明，拉伸促进γ晶型转变为结构更加稳定的α晶型。结论 高岭土的加入较好地提高了聚合物薄膜的力学性能和阻隔性能。不同拉伸条件的讨论对进一步研究聚合物薄膜的拉伸机理、性能和工艺条件提供参考。
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  废纸浆/陶瓷纤维抄造纸的性能研究

  郭宁, 高红, 张鹏艳, 郭玉花

  . 2021, (23): 34-39. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.005

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  目的 节约植物纤维用量，以陶瓷纤维加填抄片，评估废纸浆/陶瓷纤维抄造纸的实用性。方法 使用KH-550硅烷偶联剂对陶瓷纤维进行表面处理，将未处理陶瓷纤维与处理的陶瓷纤维以一定比例加填到废纸纤维中，抄造手抄片，比较手抄片的紧度、撕裂度、环压强度、耐折度和抗压强度，并对手抄片的微观形貌进行观测。结果 陶瓷纤维交错分散于纸纤维之间。经过KH-550硅烷偶联剂处理的陶瓷纤维加填后，当质量分数<20%时，手抄片的撕裂度、环压强度、抗张强度随纤维含量的增加而下降;当质量分数>20%后，以上性能均随陶瓷纤维含量的增加而上升。手抄片的耐折度随含量的增加明显下降。抄片的环压强度显著提高，陶瓷纤维质量分数为40%时，环压强度为3.81 kN/m，为废纸纤维手抄片的2.06倍。结论 加填陶瓷纤维质量分数至40%，不仅节约了植物原材料，也会提高抄造纸的环压强度，可用于承受高环压强度的纸质材料。
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  基于香兰素的UV抗菌油墨的研制

  官燕燕, 陈海生, 皮阳雪, 付文亭, 包勇

  . 2021, (23): 40-46. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.006

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  目的 研制一种抗菌性优良的UV油墨，提升其应用价值。方法 在超声波的辅助下，萃取香草兰豆荚的主要成分。通过FT-IR和NMR对提取物进行表征，证实提取物为香兰素，产率为18.35%，相对质量分数为33.24%。以制备的香兰素为抗菌添加剂，设计油墨配方，并研制UV抗菌油墨，测试油墨的粘度、细度、流平性、固化速率，以及干燥后墨膜的耐醇性、柔韧性、硬度和抗菌性。结果 当香兰素的质量分数为5.0%(相对于油墨总质量)时，可制备粘度为4.07 Pa.s，细度为5 μm，流平性良好、固化速率为150 m/min的UV抗菌油墨。将制备的UV抗菌油墨辊涂于集成天花板上并干燥成膜后，墨膜的耐醇性为5级，经过180°对折5次后无明显折痕，硬度为2H。抗菌性检测发现，墨膜对大肠杆菌的抑菌圈直径为21 mm，抑菌效率为99.20%，而对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径高达23 mm，抑菌效率也高达99.26%。结论 所研制抗菌油墨，可在保持良好印刷适性的同时，赋予油墨优良的抗菌能力。
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  壳聚糖基抗菌保鲜膜对油豆角的保鲜效果

  颜飞翔, 王赢, 朱丹, 牛广财, 魏文毅, 朱立斌

  . 2021, (23): 47-53. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.007

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  目的 探讨壳聚糖基抗菌保鲜膜(Chitosan-based Antibacterial Preservative Film，CAPF)对采后油豆角的保鲜效果。方法 分别以质量损失率、腐烂率、色差、呼吸强度、Vc含量、还原糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量为指标，考察CAPF对油豆角的贮藏效果。结果 CAPF对油豆角的保鲜效果良好，在贮藏18 d时，CAPF处理组的质量损失率为15.27%，是对照组的62.71%;腐烂率为6.3%，仅是对照组的31.3%。相较于其他组，CAPF组有效地降低了贮藏期间油豆角的黄化速率，抑制呼吸强度的上升，更好地延缓了油豆角中维生素C和还原糖的降低，使油豆角维持了较好的SOD活性，有效抑制了MDA的积累。结论 CAPF能有效提高油豆角的贮藏质量，可用于其保鲜。
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  低温下不同自发气调袋对百香果贮藏品质的影响

  吉宁, 张丽敏, 彭熙, 任春光, 吴定娇, 刘仁婵, 王瑞

  . 2021, (23): 54-63. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.008

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  目的 探索不同自发气调袋在低温下对百香果的贮藏效果。方法 将“台农1号”百香果作为实验材料，使用不同自发气调袋对其进行包装处理，贮藏于(8±0.3)℃的环境内30 d，每5 d进行1次生理和营养指标的测定，研究贮藏期间各自发气调袋内百香果的品质变化，以期探寻“台农1号”百香果的最佳贮藏包装条件。结果 随着贮藏时间的延长，PE袋内的CO2浓度逐渐升高，O2浓度逐渐下降，相较于微孔袋，PE袋推迟了贮藏期间果实的呼吸高峰，延缓了可溶性固形物、维生素C、总黄酮和多酚含量的下降，维持了较高的果皮硬度;而不同厚度的PE袋之间，果实品质也不同，贮藏到30 d时，PE30果皮硬度(16.17 g)、可溶性固定物(15.29%)、维生素C(1.71 mg/kg)、总黄酮(2.14 mg/kg)含量均最高。结论 “台农1号”百香果在低温下采用PE30自发气调袋进行包装，其贮藏效果最佳。
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  高压交变电场对稻谷储藏品质和加工品质影响

  朱镏琪, 徐狄钢, 庞林江

  . 2021, (23): 64-68. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.009

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  目的 以粮库收储当年的粳稻为研究对象，研究高压交变电场和充氮气调环境中稻谷储藏品质和加工品质特征，旨在初步探讨高压交变电场在稻谷储藏中的应用。方法 采用双因素两水平实验，在28 ℃下，在空气无电场、空气有电场、充氮气调无电场和充氮气调电场这4个处理环境中对稻谷进行储藏，探讨其品质变化。结果 充氮气调处理对储藏稻谷的水分含量下降，脂肪酸值、黄粒米率、黄度指数和碎米率的上升有显著减缓作用;高压交变电场储藏对稻谷脂肪酸值、黄粒米率、黄度指数和碎米率的上升有显著抑制作用，脂肪酸值和黄变抑制效果相较于充氮气调处理均有不同程度的提高。另外研究表明，电场和气调处理对糙米率和精米率均没有显著影响。结论 在高压交变电场和充氮气调处理环境中储藏稻谷都能起到较好的保质作用，电场处理对于抑制脂肪酸值和黄变有一定优势，这为高压交变电场仓储稻谷的推广应用提供了技术指导。
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  热处理温度对诺丽果汁品质的影响

  杨强, 赵依迪, 齐欣, 张琦婧, 颜廷才

  . 2021, (23): 69-75. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.010

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  目的 探讨不同热处理方式对诺丽果汁品质的影响，为开发高品质诺丽果汁提高参考依据。 方法 以诺丽果汁为原料，采用色差仪、折光仪、固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)等检测技术，研究低温热处理(85 ℃，5 min)、中温热处理(100 ℃，5 min)、高温热处理(115 ℃，5 min)对诺丽果汁色泽、可溶性固形物、pH值、营养成分含量、香气成分的影响。结果 不同热处理后诺丽果汁的品质发生了不同变化，在115 ℃下处理5 min后诺丽果汁色泽最深，3种热处理对果汁中可溶性固形物含量、pH值的影响不显著，随着热处理温度的升高，果汁中总酸、挥发酸、Vc、总酚含量不断减少，黄酮含量不断增加，皂苷含量变化不大，热处理后果汁的挥发性成分种类增多，经低温热处理(85 ℃，5 min)的果汁中挥发性成分种类最多，共检测到28种，其中使诺丽果具有“腐臭干酪”类气味的主要香气成分——辛酸含量最高。结论 低温热处理(85 ℃，5 min)能使诺丽果汁具有较好的品质，还可以节能，降低成本，有效去除腐败臭味，提高诺丽果汁接受程度。
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  原位合成纳米SiOx/LZM/TP-CS涂膜对腐败希瓦氏菌的抑菌机理

  张家涛, 武娇, 杨华, 王红雨, 徐赵萌, 孙彤

  . 2021, (23): 76-83. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.011

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  目的 为拓展壳聚糖(CS)保鲜涂膜在水产品中的应用，并为水产品保鲜机制的研究提供理论支持。方法 以原位合成纳米SiOx改性的CS为成膜基质，以溶菌酶(LZM)和茶多酚(TP)为添加剂，采用流延法制备复合保鲜涂膜。以水产品中优势腐败菌——腐败希瓦氏菌为抑菌对象，研究涂膜的抑菌性能，用扫描电子显微镜(SEM)观测复合保鲜涂膜处理前后菌体的微观形貌变化，测定复合保鲜涂膜处理一定时间后菌悬液的电导率、OD260值、Na⁺/K⁺-ATP酶和AKP酶活性的变化。结果 各涂膜均表现出了抑菌性能，涂膜处理后菌体变形，且其菌悬液的电导率、OD260值、Na⁺/K⁺-ATP酶和AKP酶活性明显高于同期未处理样品。CS经纳米SiOx改性后，涂膜的抑菌性能略有提高，菌体多处塌陷，菌悬液电导率、OD260值、Na⁺/K⁺-ATP酶和AKP酶活性显著增加;继续加入LZM或TP后，涂膜的抑菌性能继续提高，且原位合成纳米SiOx/TP-CS涂膜抑菌性能更优。LZM和TP同时加入经纳米SiOx改性的CS涂膜中后，复合涂膜处理的菌体细胞壁溶解，损伤严重，同期处理的菌悬液电导率、OD260值最高，并对Na⁺/K⁺-ATP酶、AKP酶活性有抑制作用。结论 结合前期的研究结果，SiOx/LZM/TP-CS复合保鲜涂膜具有良好的保鲜、抑菌性能，可为可食性保鲜涂膜的应用提供理论指导和技术支持。
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  纸质玩具中BPA和BPS化合物的迁移

  葛文亮, 吴慧慧, 王领军, 徐立伟, 匡华, 胥传来, 刘丽强

  . 2021, (23): 84-91. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.012

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  目的 研究纸质玩具中双酚A(BPA)和双酚S(BPS)经口暴露途径下的迁移规律，并考察BPA和BPS迁移的适用性。方法 采用间接酶联免疫(IC-ELISA)检测方法和Fick第二定律研究不同温度(4，37，60 ℃)、盐浓度(0.001，0.01，0.1 mol/L)、pH(4，7，9)条件下双酚类物质经口暴露下的迁移规律，模拟纸质玩具中BPA和BPS的迁移过程。结果 双酚类物质迁移量与温度和盐离子浓度呈正相关，且在酸性和碱性条件的模拟液中溶出增加，纸质玩具中BPA和BPS经口暴露途径下的迁移规律符合Fick第二定律。正常迁移模拟条件下(37 ℃、盐浓度0.01 mol/L、pH=7的唾液模拟液)测得BPA和BPS的迁移系数分别为1.3×10⁻¹⁷，6.6×10⁻¹⁸ cm²/s。结论 基于酶免疫检测方法，构建了纸质玩具中BPA和BPS的迁移模型，并成功应用于预测纸质玩具中双酚类化合物的迁移情况，根据纸质玩具中双酚类物质的迁移模拟实验，计算双酚类物质在不同条件下的扩散系数，并拟合迁移模型，预测盲样中BPA和BPS的迁移情况，与实际迁移情况对比，结果表明理论预测值与实际迁移量基本一致，此项工作对于儿童纸质玩具中双酚类物质的风险性评估具有重要意义。
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  预测相融共混膜氧气透过率的分形渝渗模型

  浦广益, 潘嘹, GE Chang-feng, 卢立新, 王军, 丘晓琳

  . 2021, (23): 92-99. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.013

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  目的 预测相融体系共混膜氧气透过率，为高阻氧共混膜的生产和设计提供理论依据。方法 应用分形与渝渗理论提出一种氧气透过率预测模型，该模型能够在高阻氧材料体积分数条件下更准确地估算相融体系共混膜的氧气透过率。以聚酯/聚萘二甲酸乙二醇酯(PET/PEN)共混膜为例，通过扫描电镜分析共混膜微观形貌，确定PET/PEN共混膜中氧气渗透维数，并根据渗透维数结合文中提出的预测模型计算PET/PEN共混膜氧气透过率，最后通过实验数据验证该模型的有效性。结果 氧气在PET/PEN混合膜中的渗透可以简化为二维渗透。在低PEN体积分数条件下，现有模型和文中提出的预测模型均与实验结果高度吻合。该模型在高PEN体积分数条件下展现出了现有其他模型所没有的曲线趋势，能够更准确地描述高阻氧材料在共混膜体系中对氧气的阻隔作用。结论 文中提出的预测模型能够用于预测相融体系共混膜的氧气透过率。
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  聚乳酸/茶多酚复合包装膜的制备及性能

  陈婕, 梅林玉

  . 2021, (23): 100-108. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.014

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  目的 对比不同制备方法对复合包装膜性能的影响，以获取具有优良保鲜性能的食品包装膜及其制备方法。方法 以可降解生物材料聚乳酸(PLA)为基材，掺杂茶多酚(TP)活性物质，分别采用静电纺丝法和流延法制备不同质量比的PLA/TP复合包装膜，通过扫描电镜、接触角测试、溶胀性测试、水蒸气透过性测试及抗氧化性测试分析薄膜的形貌和理化性能，并对2种方法制备的复合膜的TP释放行为和草莓保鲜性能进行对比分析。结果 流延膜呈致密多孔结构，纺丝膜呈多层纳米纤维叠加结构;2种复合膜的接触角均随TP质量分数的增加而减小，当TP质量分数从0%增加至20%时，流延膜的接触角从62.70°±3.09°减小至44.08°±2.24°，呈亲水性，纺丝膜的接触角从124.39°±1.69°减小至112.90°±2.42°，呈疏水性，且流延膜的水蒸气透过量随TP质量分数增加而增大，当TP质量分数为20%时，水蒸气透过量增大至(396.93±16.36)g/(m².d);纺丝膜的溶胀性远高于流延膜，当TP质量分数为20%时，纺丝膜的溶胀率高达347.63°±5.36°，流延膜的溶胀率仅为13.36°±0.56°;随着TP质量分数增加，流延膜和纺丝膜的1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率均逐渐提高，最高分别达(89.76±1.4)%和(97.26±1.25)%;2种膜中TP的释放行为均符合先快后慢的规律，且随着TP质量分数增加而增大，不同流延膜在720 h后累积释放百分比范围为50%~85%，纺丝膜在240 h后基本释放完全，累积释放百分比为75%~95%;流延膜比纺丝膜对草莓的保鲜效果更优，分别将草莓的货架寿命延长至18 d和9 d。结论 流延法制备的复合膜具有亲水性、高水蒸气透过性、高抗氧化性能和优异缓释性能，能有效延长草莓的货架寿命至18 d;纺丝膜制备的复合膜具有疏水性、高溶胀率、优异抗氧化性能，但释放速率快，能有效延长草莓的货架寿命至9 d。
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  花青素-明胶/聚乙烯醇-淀粉复合膜制备与表征

  孙理, 李亦欣, 纪祥月, 欧阳瑞灿, 孙百会, 高媛, 李春伟

  . 2021, (23): 109-115. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.015

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  目的 制备花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜，以期提高花青素单层膜的综合性能。方法 采用流延法分别制备紫薯、紫甘蓝、黑米、黑枸杞、玫瑰、玫瑰茄等6种花青素明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜，并对比研究膜层的微观组织结构、含水率、力学性能及光学性能。结果 从红外光谱图中可以看出，双层复合膜分子结构没有出现新的特征峰，双层膜结合方式为物理结合，没有新的结构生成，且除紫甘蓝明胶/聚乙烯醇淀粉双层复合膜外，其余复合膜均存在明显的分层界线，2层结合处膜层结构均匀致密，结合良好。不同双层膜的含水率差异显著，而双层复合膜比花青素单层膜的含水率明显降低，不同双层膜的拉伸强度和断裂伸长率差异不显著，与单层花青素明胶复合膜相比，双层复合膜的拉伸强度和断裂伸长率大幅增加，其中紫薯双层膜的拉伸强度增加了75%，断裂伸长率增加了22.9%;所有双层复合膜的透光率相差不大，均在80%以上;与花青素明胶单层膜相比，双层膜的雾度增加了20%左右。结论 制备的双层膜改善了单层膜的力学性能，提高了花青素明胶单层膜的综合性能。
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  不同包装材料对怪味鸡丝品质的影响

  戢得蓉, 王艺融, 段丽丽, 石晶晶, 张飞

  . 2021, (23): 116-122. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.016

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  目的 探讨常见包装材料对传统川菜怪味鸡丝品质的影响，为研发传统川菜怪味鸡丝包装产品进行包装材料的筛选。方法 选取PA+PE、PA+CPP、PA+PE+CPP复合包装袋，以及铝箔蒸煮袋、透明玻璃罐等5种材料对怪味鸡丝进行包装，在低温(0~4 ℃)条件下贮藏1～7 d，比较5种包装材料对怪味鸡丝品质的影响。结果 随着贮藏时间的增加，由质构、色差综合来看，PA+PE+CPP材质包装的鸡丝色泽与组织状态最佳;所测样品的菌落总数均呈逐渐上升趋势，得到抑菌效果优劣顺序，铝箔蒸煮袋>PA+PE+CPP复合包装袋>PA+CPP复合包装袋>PE+PA复合袋>透明玻璃罐>不包装;挥发性盐基氮以及过氧化值都呈上升趋势，包装后产品相较于不包装对照组增长的速度明显放缓，铝箔蒸煮袋与PA+PE+CPP复合包装袋包装的怪味鸡丝的保鲜效果相对较好。结论 铝箔包装袋可以更好地抑制微生物的生长繁殖和怪味鸡丝产品的氧化，可以用作怪味鸡丝产品的外包装材料。
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  新型再造烟叶裹衣的制备和性能

  胡念武, 刘志昌, 高颂, 万超, 王子维, 汪丹, 王磊

  . 2021, (23): 123-129. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.017

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  目的 为替代天然雪茄外包皮，开发一种新型再造烟叶雪茄烟裹衣，重点改善再造烟叶裹衣色泽的稳定性。方法 基于再造烟叶生产技术，以烟梗浆、漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆制备新型再造烟叶裹衣，通过添加一定尺度的木质素改善裹衣的色泽稳定性。结果 制备的再造烟叶裹衣抗张强度为1.13 kN/m，透气度为29.3 cm³/(min.cm²)，伸长率为1.42%，阴燃速率为0.849 s/mm;木质素质量分数为4.0%时(以天然色素用量计)，色差(ΔE=4.49，12 h)与空白样品相比(ΔE=13.47，12 h)，色泽稳定性提高了66.7%;感官质量评价较好。结论 开发的新型再造烟叶裹衣完全达到了再造烟叶裹衣对物理性能、燃烧特性和色泽稳定性要求(ΔE≤5.0，12 h内)，同时满足再造烟叶感官质量的评价指标要求。
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  烟用甜味接装纸中纽甜的衰减特性

  楚文娟, 张文洁, 田海英, 高明奇, 赵声辰, 冯衍闯, 张峻松

  . 2021, (23): 130-135. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.018

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  目的 考察甜味接装纸中纽甜的衰减特性，为明确纽甜烟用接装纸的贮存期提供参考。方法 设计和制备6个不同纽甜含量的烟用接装纸，并通过高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)法考察存放时间对烟用接装纸中纽甜的衰减情况的影响。结果 该方法在75~500 μg/mL线性良好(r≥0.999)，平均回收率为92.31%~103.75%(RSD=0.35%～2.32%，n=5);1^#—3^#，4^#和6^#，5^#接装纸的平稳期分别在20~100 d， 20~160 d，80~160 d;在0~100 d，纽甜添加范围为0.47~0.62 mg/g和0.82 ~1.37 mg/g的接装纸衰减率分别在19.15%~33.87%和11.68 %~31.62%;在100~200 d，纽甜添加范围为0.47~0.62 mg/g和0.82~1.37 mg/g的接装纸衰减率分别在42.55%~95.74%，23.36%~65.85%。结论 该方法适用于烟用甜味接装纸中纽甜含量的测定;接装纸中纽甜的平稳期整体随添加量的增加而增加;在0~100 d，接装纸中纽甜含量衰减较缓慢，不同添加量的接装纸衰减率基本一致;在100~200 d，接装纸中纽甜含量衰减较快，衰减率随添加量的增加而降低;纽甜添加范围为0.47~0.62 mg/g的接装纸贮存期在200 d以内;纽甜添加范围为0.82~1.37 mg/g的接装纸贮存期不能确定。
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  食品质量与安全专业课程群育人模式的改革探索

  蓝蔚青, 孙晓红, 金银哲, 宁喜斌, 吴继魁, 谢晶

  . 2021, (23): 136-140. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.019

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  目的 随着我国新型教学模式的推广和高素质人才培养理念的普及，加强课程间的优化组合，形成关联度高的课程群势在必行。方法 通过以课程思政工作室为载体，食品质量与安全课程群建设为依托，探讨“知识传授、能力培养、价值塑造”为一体的“三位一体”思政育人理念。通过设立院级课程思政工作室，创建思政专题沙龙、课程思政服务社会等形式，使教学与思政有机融合，强化课程群教师的日常管理和课程建设，研讨课程思政与专业教学的结合点，加强对学生的正确引导，发挥思政示范辐射作用。通过课程思政实施情况问卷调查，实时反馈课程群和思政工作室建设成效。结果 85.7%的学生认为教师在课堂上能做到言传身教，是学生学习的榜样;84.8%的学生认为教师将课程思政融入教学中，有利于学生的德育培养;90.1%的学生认为有必要在课程教学中融入思政内容;96.8%的学生接受课程组教师开展教学改革。结论 将课程群建设与课程思政相结合，能使教师在教书育人的同时，提升学生的培养质量，通过思政育人模式改革，最终实现“三全育人”的建设目标。
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  基于频响函数的逆子结构方法误差分析

  傅苗苗, 王军, 卢立新, 姜咪

  . 2021, (23): 141-145. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.020

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  目的 通过分析随机误差在基于试验频响函数(FRFs)的逆子结构分析方法中的传递，得出随机误差对预测结果的影响规律，为基于逆子结构方法分析复杂结构的动态特性提供参考价值。方法 对获得的系统频响函数施加不同程度(1%，5%，10%)的随机误差，对比分析各个耦合系统频响函数对预测子结构频响函数的影响。结果 对耦合系统频响函数施加随机误差后，采用逆子结构方法对耦合系统解耦后预测的子结构频响函数严重偏离真实值，尤其是共振频率附近，所施加的随机误差在预测子结构频响函数中甚至被放大了数十倍，导致预测结果不可靠;且耦合系统耦合点处的频响函数对预测结果的影响最大。结论 通过分析明确了系统频响函数所携带的随机误差对预测结果的影响规律，且这些误差将随着矩阵的求逆运算被放大，且交叉耦合系统频响函数对预测结果的影响最为显著。
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  低碳经济下绿色快递包装纸箱的模数化研究

  徐丽, 周信冠彤, 刘心宇, 孙天懿

  . 2021, (23): 146-154. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.021

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  目的 为解决快递包装箱体尺寸多样、过度缠绕胶带、高破损率和回收困难等普遍问题。方法 通过层次分析法构建绿色快递包装纸箱模数化研究模型，并通过模糊综合评价得出消费者对于快递包装纸箱的评分。结果 社会效益的权重为0.578，表示消费者重视环保意识、隐私和人工问题。同时，大气排放的权重最高0.724，人工问题的权重最低0.074，表明消费者希望提高快递物流工具的空间利用率，减少其对环境的污染，然而对快递人员打包、卸货、取件时的人力消耗关注较少。结论 设计了2种零胶带、自锁底、易折叠，兼具保护与二次利用功能的绿色快递包装箱，同时，规范了快递包装箱体的尺寸规格，提出了8款箱体尺寸和4种箱体的堆码模型，从而在快递源头控制资源浪费，降低快递包装箱的破损率，提高快递物流的空间利用率和包装箱的回收率，为我国快递纸箱模数化实施提供理论参考。
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  基于成像条件校正的光谱重建方法

  梁金星, 李婵

  . 2021, (23): 155-161. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.022

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  目的 提出一种基于成像条件校正的光谱重建方法，以实现数码相机面向开放环境的光谱重建应用。方法 以参考白板为成像条件校正的媒介，首先在参考成像条件下建立光谱重建矩阵，然后将开放环境下测量对象的图像向参考成像条件进行转换，最后利用参考成像条件下建立的光谱重建矩阵对测量对象进行光谱重建。结果 以仿真成像系统和开放环境常见光源为基础，利用3组实验样本对方法进行了检验。实验结果表明，3组样本的总体平均光谱误差和色差分别为2.42和2.73。结论 基于成像条件校正的光谱重建方法总体上保持了较好的光谱重建精度，验证了方法的理论有效性。
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  融合双特征的玻璃缺陷图像分割算法

  卢印举, 郝志萍, 戴曙光

  . 2021, (23): 162-169. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.023

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  目的 针对玻璃的材料透明性以及条带噪声等固有属性使得传统玻璃缺陷分割算法准确率较低等问题，提出一种基于双特征高斯混合模型的玻璃缺陷分割方法。方法 首先，利用分数阶运算对玻璃缺陷增强，用灰度共生矩阵获取纹理特征，从而构建玻璃缺陷的双特征向量;将双特征向量引入高斯混合模型，并利用马尔科夫随机场的相邻像素空间信息对玻璃缺陷分割高斯混合模型进行改进，通过交替进行玻璃缺陷像素点与标号场之间映射关系的估计和基于高斯核函数空间约束更新，完成玻璃缺陷分割;最后，应用模糊熵对缺陷图像分割结果进行后续处理。结果 对疖瘤、污点、气泡以及夹杂等4种典型缺陷样本图像进行性能测试和不同算法对比分析实验，实验结果表明，所提算法的 指标达到98.59%， 指标达到7.03%，衡量指标优于其他算法。结论 将灰度特征和纹理特征引入玻璃缺陷分割的马尔科夫随机场，能够抑制非缺陷目标，并保留低对比度玻璃缺陷，提高玻璃缺陷分割算法的鲁棒性和准确性。
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  基于卷积神经网络的印刷品颜色缺陷检测

  李海山, 唐海艳, 梁栋, 韩军

  . 2021, (23): 170-177. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.024

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  目的 提取样本图像颜色直方图特征对卷积神经网络进行训练，达到快速、高准确率检测图像颜色缺陷的目的。方法 将标准图像从RGB颜色空间转换至HSV颜色空间，通过改变图像H，S，V三分量值获取训练样本和测试样本;在HSV颜色空间中非均匀量化图像的颜色直方图，得到所有训练样本和测试样本的颜色直方图特征;利用样本图像颜色直方图特征训练卷积神经网络，然后对测试样本进行检测，研究检测的速度、准确率，并将该检测方法与逐像素、超像素、BP神经网络和支持向量机方法进行对比。结果 对于图片尺寸为512×512的彩色图像，卷积神经网络检测单幅图片的平均检测时间约为57.66 ms，训练样本图像为50 000张时，卷积神经网络方法对10 000张测试样本进行检测的准确率为99.77%。结论 卷积神经网络方法在保证高准确率的前提下大幅提高检测精度，对于印刷品色差缺陷在线检测具有良好的应用价值。
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  基于Sobel算法的塑料袋边缘位置标定

  杨华

  . 2021, (23): 178-182. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.025

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  目的 对现有塑料袋装容器的外边缘轮廓进行精确定位，保证透明包装容器的外边缘轮廓在日常生产中可应用。方法 机器视觉塑料袋装容器检测系统依据图像信息收集、识别算法、sobel算法、位置标定、SVM结果对比等部分，确定透明包装边缘标定核心算法要点，在传统频域变换的基础上，进行sobel算法改进算法分析，有效提高对塑料袋装容器的外边缘轮廓识别率，明确该类包装的检测要点。以实际的液体透明医用包装袋为例，论证该类包装外边缘的特征提取方法，并且强化该包装边缘的视觉特征，最后进行SVM结果对照实验。结果 对照结果表明，该视觉方式可以实现对机器视觉的塑料袋装容器标定，精准率可以达到94%，对于机械手10%的边缘标定精确度是可以适用的。结论 基于该sobel算法以及优化措施，确定了机器视觉塑料袋装容器标定方式，满足了塑料袋装容器生产的有效定位要求。
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  3-CRS-S并联机构的运动学分析及仿真

  庞国旺, 赵耀虹, 李瑞琴, 王勇军, 张建康, 赵杰前, 李龙飞

  . 2021, (23): 183-188. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.026

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  目的 对3-CRS-S并联机构进行运动学分析及仿真，验证该机构是否具有优良的运动学性能。 方法 运用修正的Kutzbach-Grübler公式对机构进行自由度计算，并分别采用D-H法和数值算法中的粒子群优化算法(PSO)对该3-CRS-S并联机构的位置正逆解进行分析，运用Adams软件对3-CRS-S并联机构进行角度和角速度分析。结果 得出该机构的位置逆解和正解，以及运动学仿真后的角度、角速度图像，该图像曲线均呈现为有规律、周期性的变化，且曲线没有出现有任何断点和突变点，运动范围相对稳定，说明该机构在运行过程中运行平稳。结论 该机构在运动过程中运行平稳，具有良好的运动学性能，在自动化包装机械领域具有广阔的应用前景。
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  柔性极板电容式液位传感器的研究和应用

  龙颖奇, 蔡锦达, 何方正, 张克西, 姚忠林

  . 2021, (23): 189-198. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.027

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  目的 为了解决传统硬质极板电容式液位传感器在曲面容器上性能不佳的问题。方法 从寄生电容的基本原理出发，研发一种可以包覆于圆柱面容器的柔性极板电容式液位传感器，建立液位与电容量间的数学关系，完成相应的软、硬件设计，通过STM32与柔性极板电容式液位传感器之间的I²C通信，实现液位传感器的在线水位检测，完成传感器性能测试实验，包括线性度、重复性、迟滞特性，并提出一种基于该传感器的流量测量方法。结果 该传感器工作稳定，具有良好线性度，重复性误差为2.70%，在有效测量范围的迟滞特性参数都小于1.69%。结论 该柔性极板电容式液位传感器安装使用便捷、与容器外壁贴合度较好，且测量结果不受容器水平横截面积、待测液体成分的限制，可以实时监测连续液位的变化。制作的传感器可以用在直径20 mm和更小的待测容器上，也可用作微小流量测量。
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  基于SW的整机凸轮连杆CAD系统开发

  李鸿飞, 赵方超, 李军念, 杨万均, 向江涛, 张涛, 陈星昊

  . 2021, (23): 199-206. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.028

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  目的 基于SW二次开发，为食品包装设备开发专用的整机凸轮连杆机构设计分析系统;利用SW为整机执行件运动的稳定性和不干涉性提供一种直观的评估方法。方法 根据执行件的运动形式和凸轮连杆机构的结构形式，基于SW 3D建模软件，利用VS作为开发工具搭建C⁺⁺开发环境，从而构建整机凸轮连杆CAD系统。将整机执行件作为研究对象，利用ADAMS和Ansys进行刚柔耦合仿真分析。研究主受力杆件和细长杆件柔性化对整机执行件稳定性和不干涉性的影响，从而验证此系统设计整机凸轮连杆机构的合理性。结果 在高速条件下，对整机凸轮连杆机构进行刚柔耦合仿真，其结果符合动作时序设计要求。上冲执行件位移最大偏差率为0.08%，速度最大偏差率为0.05%，加速度与理论设计基本相符，因此具有较好的稳定性和不干涉性。结论 刚柔耦合仿真结果能正确地反映整机执行件运动过程的稳定性和不干涉性，从而验证了此系统设计整机凸轮连杆机构的合理性。
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  GBD机器人自动封装生产线电气系统设计

  熊颖, 汤学华, 张勇, 牛凡, 周志勇

  . 2021, (23): 207-213. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.029

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  目的 针对国六标准三元催化器GBD机器人自动封装生产线设计需求，为了提高GBD的封装效率和质量，减少重复劳作，减轻生产过程中的劳动强度，降低企业生产成本，以缩短生产线生产周期、提升自动化水平。方法 重点完成生产线电气系统设计等内容，改变传统的单PLC控制方法。结果 在原有的封装生产线的基础上，突破多PLC控制系统的关键技术，研制出了GBD机器人自动封装生产线电气系统。通过实际生产使用，有效地提升了生产线封装效率，将单载体单次缩径整线生产节拍由60 s缩短至45 s，有效提高了生产线的封装效率。结论 实践证明，该GBD封装生产线能平稳运行，显著提升企业的自动化水平。
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  包装生产线智能灌装系统设计

  胡应坤, 蓝茂焜

  . 2021, (23): 214-218. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.030

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  目的 为提高灌装生产线的灌装精度和速度，设计一种包装生产线智能灌装控制系统。方法 阐述灌装生产线基本结构，包括输送、空瓶检测、灌装、质量检测、二次补灌、套盖以及成品输出等工位。以二次补灌为重点研究对象，设计一种基于小脑神经网络PID控制的微量灌装控制系统，可弥补常规PID控制的不足，同时采用卡尔曼滤波器消除操作过程干扰信号和噪声。通过实验验证所述控制系统的可行性和有效性。结果 分析了灌装特性，认为影响灌装精度的因素比较多且相互干扰。实验结果表明，所有样本的质量偏差均没有超过0.1 g，灌装过程中生产线运行稳定、快速、可靠。结论 所述微量灌装控制系统能够提高灌装精度、速度，可满足包装生产线高精度、高速度的要求。
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  包装生产线用码垛机器人智能定位方法

  吴萍

  . 2021, (23): 219-224. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.031

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  目的 为提高包装生产线中码垛机器人的智能定位精度，结合图像处理和智能算法设计一种码垛机器人定位方法。方法 分析码垛机器人基本结构和工作流程。介绍一种适用范围广的快速手眼标定方法，可通过图像处理得到物料实际位置。设计一种模糊神经网络控制器，用于消除实际抓取位置和理论计算位置之间偏差。采用遗传粒子群优化算法来解决控制器参数初始值优化问题。通过实验验证智能定位方法的有效性。结果 试验结果表明，实际抓取位置和理论计算位置之间偏差可控制在0.5 mm以内，实际分拣速度最高支持180个/min。结论 所述视觉码垛控制系统可实现工作区域内物料的定位和识别，几乎不会出现漏抓、误抓等情况，满足精度要求。
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  冰花锤纹特殊印刷工艺及BOBST加装UV固化系统改造

  贾环, 何邦贵, 夏家良

  . 2021, (23): 225-231. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.032

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  目的 改进冰花锤纹的印刷工艺，提高云龙烟标印刷效率，并为BOBST印刷设备加装UV固化系统。方法 基于计算机辅助设计和实验验证的思想，改造设计凹版印刷设备，并将改进结果与“胶印+丝印”工艺做对比分析。结果 得到了可用于生产的凹版印刷设备，确定冰花锤纹凹版印刷速度为130 m/min，将云龙烟标的印刷速度提高了约6倍。结论 成功解决了冰花锤纹印刷工序繁复、生产过程离散、生产效率低的问题，并开发出现有凹版印刷设备的发展潜力。
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  利用连杆机构实现纸盒折边装置铲刀轨迹的优化设计

  朱天天, 邓援超, 夏万

  . 2021, (23): 232-237. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.033

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  目的 在内盒成型机上完成一种折边动作，使某种特定纸盒的内盒围条与面纸能够精准贴合。 方法 通过研究连杆机构式折边装置的运动特点，根据特点分析优化设计的方法，以预期轨迹和实际轨迹之间均方根作为优化的目标函数，运用Matlab搜索在限定条件下的最优尺寸。结果 在Adams中建立相应模型进行运动仿真，得到仿真连杆运动轨迹曲线。最后通过将实际需要的设计轨迹和虚拟仿真的轨迹进行对比，发现虚拟轨迹曲线与设计的曲线最大误差为0.36 mm。结论 符合实际生产中对面纸折边的实际需要，验证了优化设计结果的正确性，对纸盒成型行业提供了一定的参考性。
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  包装称量工作站控制系统设计

  马子龙

  . 2021, (23): 238-242. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.034

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  目的 为提高包装称量精度，利用FPGA控制器设计一种包装称量工作站控制系统。方法 介绍包装称量工作站基本结构，包括称量传感器、核心控制器、称量仪表等。给出了基于FPGA的称量控制系统结构，主要包括传感器信号处理电路、模数转换电路、FPGA控制器、显示模块、存储模块以及通讯电路等。基于过程神经网络设计一种称量控制器，可在一定程度上提高称量精度。最后，进行实验研究。结果 人工称量的平均误差为2.39 g，称量合格率只有65%;自动称量的平均误差为0.88 g，称量合格率则可以达到98.3%，称量精度明显提高。结论 所述包装称量工作站的称量精度明显高于人工模式，可靠性高，具有一定的推广价值。
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  智能化军事物流多维协同研究

  张建民, 李峰, 陈亮

  . 2021, (23): 243-248. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.035

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  目的 从理论、技术与实践融合的视角研究智能化军事物流多维协同问题。方法 通过探讨智能化军事物流的概念，分析智能化军事物流多维协同涉及的基础理论和关键技术，在此基础上提出智能化军事物流多维协同的功能要素，并探索设计多维协同框架模型。结果 结合智能化军事物流面临的理论滞后、标准薄弱、安全重视不够等现实挑战，给出了5个方面的对策建议。结论 智能化军事物流多维协同面临众多挑战，在任务不同的军事物流活动中，需要针对具体场景采用不同的策略。
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  基于改进遗传算法的航材装载优化

  袁福帅, 余震, 朱浩涛, 崔崇立

  . 2021, (23): 249-258. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.036

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  目的 通过对现行航材装载问题进行分析，优化提高工作中航材的装载效率，为部队航材智能装载提供思路和方法。方法 确定初始可理想化条件和装载过程中需满足的约束条件，以航材的摆放顺序和旋转方式为基因值，利用装载方案所需装载箱数量和重心偏移度为适应度函数去评估解的优劣;采取精英选择策略去指导进化方向，子代的产生选择相对偏随机秘钥交叉及顺序变异，避免选择变异过程中可能产生基因值的冲突，并用最小二乘法对航材储运装载算法输入参数进行拟合，找到平衡时间和装载箱使用数量的最佳输入值。结果 通过与实际人工装载进行比对，将装载箱平均使用率从78.1%提升至84.45%，并完成了对航材的分类。结论 该方法具有优化航材装载方案的能力，能够提升装载工作效率，对部队航材智能装载发展具有重要意义。
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  集装化运输单箱配载问题研究综述

  李峰, 王厦娆, 刘小平, 王亚玲

  . 2021, (23): 259-267. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2021.23.037

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  目的 探索集装化运输单箱配载问题模型及典型求解算法研究现状，为相关领域展开深入研究提供参考。方法 通过分析常见的单集装箱装载问题模型，梳理已有的求解算法，提出单箱装载问题求解算法的优化方向和思路建议。结论 作为集装化运输的重要环节，单箱装载对提高物流运输能力和经济效益有着重要的意义，现有的求解算法仅仅是初步解决单箱装载问题，但仍存在一定的不足，一方面是考虑到约束条件有限，不满足实际应用需要;另一方面是求解方案质量有待提高，求解的时间和效率尚有改进空间。