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2023年, 第0卷, 第1期 
刊出日期:2023-01-29
  

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  • 石洁, 王雪嵘, 徐朝阳
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    目的 以壳聚糖、明胶、苹果多酚为基材,制备一种具有优良性能的绿色环保复合材料。方法 用溶液共混法制备壳聚糖/明胶/苹果多酚共混膜,用土埋法测试其降解性,用红外光谱(FT–IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对其进行表征,并对其力学性能等进行测试。结果 壳聚糖/明胶/苹果多酚复合膜的机械强度随苹果多酚的添加量的增加先变大后减小,当苹果多酚添加量为1%时有较好的拉伸强度;壳聚糖、明胶、苹果多酚三者具有良好的相容性;复合膜生物降解性良好。结论 引入合适比例的苹果多酚可有效提升复合膜的力学性能,制得的可降解复合膜在绿色食品包装领域有广泛的应用前景。
  • 王韵嘉, 陈奇峰, 章斌, 陈广学
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    目的 对从废弃皮革提取的二次胶原纤维进行一系列性能评价,着重研究它在吸音、阻燃方面的性能,探究二次胶原纤维及其复合纱线、布料在包装领域应用的可能性。方法 采用SEM、氨基酸分析仪、傅里叶变换红外光谱分析、驻波管及氧指数法对二次胶原纤维进行测试,采用万能拉力机对复合纱线、布料进行力学测试。 结果 二次胶原纤维具有多孔隙、多层结构的特点,其最佳吸声系数可达0.98,极限氧指数为34.7%,二次胶原纤维复合纱线、布料具有良好的力学性能。结论 实验结果表明,二次胶原纤维具有良好的吸音、阻燃性能,其复合纱线、布料具有良好的力学性能,在包装领域具有良好的应用前景。
  • 朱雅婷, 范小平, 刘媛, 杜冰, 黎攀, 谢蓝华
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    目的 提高美藤果油在纤维膜中的负载量,提升其在食品活性包装或生物医药方面的应用潜力。方法 通过同轴静电纺丝技术制备具有核壳结构的美藤果油(Sacha inchi oil,SIO)/聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)纳米纤维膜。采用单因素实验和正交试验探究PVA的质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响。通过扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外变换光谱表征纳米纤维的形态及性能,测试并分析加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性。结果 通过正交试验得到了纤维膜的最佳纺丝条件,PVA的质量分数为12%,施加电压为22 kV,接收距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。在此条件下可以成功制备以SIO为核层,以PVA为壳层的具有明显核壳结构的形貌较好、直径分布均匀,SIO负载量为67.79%的纳米纤维膜。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了2.51倍,水接触角减小了14.04°,抗氧化活性提高了2.6倍。结论 采用同轴静电纺丝技术成功制备了具有明显核壳结构的纳米纤维及纤维膜,该膜的SIO负载量高,加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性均得到改善。
  • 李玉磊, 南慧星, 卢家慧, 滕玉红, 石葆莹, 于丽丽, 王玉峰
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    目的 使相关研究者快速了解纸基超疏水材料的制备方法和应用,并为开发新型纸基超疏水材料提供思路和参考。方法 对超疏水的理论模型进行概述,按照制备方法分类总结纸基超疏水材料的研究进展,对各类制备方法的优缺点进行评述。结果 制备纸基超疏水材料的方法主要有表面涂布法、静电纺丝技术、浸渍涂布法、表面化学改性法、层层组装法、相分离法、非溶剂蒸汽法、超临界溶液快速膨胀技术等,其中表面涂布法和浸渍涂布法具有成本低廉、操作简单、易于实现大规模生产等优点,应用最为广泛。结论 纸基超疏水材料的绿色制备及多功能纸基超疏水材料的开发是该领域未来发展的主要方向。
  • 段真利, 陈景华, 林旻
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    目的 归纳隔热疏水涂料的功能实现方法,分析疏水隔热功能涂料在包装中的潜在的应用价值,为新型多功能涂料的制备及其在纸包装领域的应用提供参考和借鉴。方法 梳理并归纳阻隔型、反射型、辐射型等3种类型隔热涂料的工作原理及实现方式,系统介绍几种常见的疏水表面形成机理模型以及制备方法,综述疏水隔热功能涂料的应用研究进展。结果 涂料的制备以及涂布技术已经成熟,疏水隔热功能涂料可涂布于瓦楞纸箱、白卡纸等表面用于食品保温包装。结论 将隔热疏水功能涂料用于纸包装箱,用来保护温敏食品品质和节约冷链运输成本,具有巨大的潜力和广阔的发展前景。
  • 何宏伟, 李蔚, 陈挺, 文博, 王志琴
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    目的 为了以安全环保的方式提高聚乙烯醇(PVA)阻水阻气性,制备高阻隔PVA涂料,提高PVA的性能与应用范围。方法 在聚乙烯醇中填充纳米纤维素(Cellulose Nanofiber,CNF),并在此基础上添加硬脂酸进行耐水改性,探究对阻隔性能的影响,利用傅里叶红外光谱,X射线衍射,氧气、水蒸气透过率测试仪对其进行结构性能表征。结果 硬脂酸与PVA的酯化反应可以提高涂层的耐水性,PVA与CNF间能产生氢键,提高涂层结晶性能与阻隔性能,适量的硬脂酸的加入未降低CNF的结晶度,只降低了PVA的结晶性能,硬脂酸添加量为16%时涂层水蒸气透过率达到最低2.2 g/(m2.d),氧气透过率达到1.3 cm3/(m2.d)。结论 利用CNF填充与硬脂酸酯化协同改性制备的PVA阻隔涂料具有较高的阻隔性能,使其在阻隔涂层方面具有广阔的应用前景。
  • 李结瑶, 罗文翰, 黎汉清, 王洪琼, 张雪琴, 肖更生, 肖乃玉
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    目的 通过综述农药微胶囊制备过程中壁材的选择、组成、结构性质对微胶囊性能的影响,以期为农药微胶囊的制备提供设计依据和思路。方法 梳理近年来报道的5类不同农药微胶囊壁材体系的研究进展,包括天然高分子材料、半合成高分子材料、非降解合成高分子材料、可降解合成高分子材料、无机材料,最后提出未来的研究方向。结果 近年来农药微胶囊的研发已取得了许多成果,但制备性能优异及满足现代化农业绿色发展的农药微胶囊仍需进一步探究。结论 传统农药在农药市场会持续占据较大份额,但农药微胶囊是未来农药的新方向。
  • 付晓飞, 王斌斌, 张正健, 高萌, 刘阳, 陈蕴智
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    目的 随着科学技术的快速发展,人们对可持续能源的需求不断增加。摩擦纳米发电机(TENG)利用各类微弱机械能实现自供电,有利于缓解这一需求。非接触式摩擦纳米发电机(NC−TENG)可以提高稳定性和使用寿命。总结NC−TENG的最新研究进展,为NC−TENG的结构设计、性能优化提供有益参考。方法 根据NC−TENG的器件结构与输出性能优化方法,介绍不同NC−TENG及其性能,重点综述其在智能包装领域的应用,并对未来的性能优化和应用工作进行展望。结果 基于不同的组装结构,通过介电常数调制、添加电荷捕获中间层等性能优化方案可以有效地避免静电放电问题,提高NC−TENG的电荷保留率。结论 NC−TENG相较于TENG,有着更高的稳定性和更长的使用寿命,在应对能源危机和推动新兴电子产品方面显示出巨大的潜力,预计在智能包装领域有着广泛的应用前景。
  • 王帆, 王正祥, 范淑红, 方蓉
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    目的 探究稀土高分子光学性能的研究情况,开发其应用潜力,从发光机理、制备、应用3个方面综述稀土高分子的研究进展,给后续的研究提供参考。方法 经过大量文献的搜集、翻阅,对发光稀土高分子的研究进展进行整理及总结。结果 稀土高分子的发光机理以中心稀土离子发光、天线效应和共荧光效应为主,按成键与否将其分为掺杂型稀土高分子和键合型稀土高分子,主要应用于农用塑料薄膜、防伪油墨、夜光纤维、荧光探针、太阳能电池等领域。结论 稀土高分子具有良好的综合性能,目前已应用于多个领域,深入研究稀土高分子的光学性能具有必要的科研意义和价值。
  • 罗权权, 李保国, 郑爽, 袁成豪
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    目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率。方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数。结果 在800 W/m2的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2 813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4%;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6 ℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5%;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m2.K),较对照组的提升了2.8%。结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀。同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求。
  • 陈思源, 崔子杰, 刘丹飞, 刘磊, 蒲玉梅, 钟云飞
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    目的 探究区块链技术在产品溯源和包装防伪上的应用现状,以期为区块链防伪溯源体系的研究和建立提供参考。方法 整理国内外文献,系统分析区块链技术的来源和发展,概述区块链技术在实现防伪溯源上的机理;然后总结在食品包装、电子存证和处方药溯源的相关应用研究。结果 相比传统的防伪和溯源手段,区块链技术解决了防伪标签不可靠和溯源信息不完整等问题,其赋能于食品供应链溯源,不仅依靠分布式存储机制保存电子证据,还将处方药溯源和电子病历相结合,实现全生命周期溯源。结论 区块链技术有效解决消费者对食品安全的信任问题,实现可靠且高效的电子存证,为未来医药一体化打下坚实基础。
  • 孙军艳, 李晶晶, 张媛媛
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    目的 针对数字化生产车间工位物料需求时间的不确定,导致物料配送不准确、不及时的问题,提出一种动态物料配送策略。方法 首先,根据工位关联度和变动时间窗确定实时的配送工位和协同配送工位,设计基于工位排序的动态物料配送路径优化策略。其次,建立以配送成本和时间窗偏离惩罚成本综合最小为目标函数的数学模型。最后,提出并采用系统动力学仿真与蚁群遗传融合算法联合的方法对模型进行求解。结果 模拟算例表明,与静态物料配送优化策略相比,该策略的平均时间成本减少率为30.1%,平均库存减少率为14.86%。结论 该策略能够根据动态时间窗确定配送工位和协同工位,并实时调整配送顺序,实现物料配送的动态自适应性调整,降低总配送成本。融合算法在迭代次数、收敛性、最优解质量方面有明显优越性。
  • 尚娇, 周丽, 路雪鹏, 李亚坤
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    目的 为了降低拣选系统拥堵率提高应急物资的运输效率,文中提出一种基于马尔科夫的多人拥堵模型。方法 分别构建窄通道货位单件拣选和货位多件拣选情况下的马尔科夫状态转移矩阵,求解平稳分布,获得拣选概率与拥堵率的函数关系式,并通过仿真分析不同因素变化对拥堵率的影响。结果 研究发现在货位单件拣选情况下,拣选概率取值为0.3左右时,系统拥堵率达到峰值,之后随拣选概率的增大而减小;在货位多件拣选情况下,拣选概率与系统拥堵率呈正相关,系统拥堵率随着拣选概率的增加而增加。结论 在实际拣选作业中,为了降低系统拥堵率,货位单件拣选应尽量避免拣选概率在0.3左右;货位多件拣选应尽量降低拣选概率。
  • 朱润青, 王嘉晟, 柯海森, 李孝禄, 李运堂
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    目的 解决食品包装环节存在的耗时费力、一致性差、食物污染、封装效率低等问题。方法 研究的餐盘食品全自动保鲜封装冷藏系统由拉膜续膜、离合式断膜、自适应滚轮封膜、送料运输、冷藏取料等机构组成。利用机器视觉技术,完成自动设定相关运行参数,从而自动完成封装的工艺流程,实现以机代人目标。结果 经过多样本反复实验,图像识别速度达到0.1 s以内,可以支持多种类、多尺寸餐盘的封装,满足设计需求。结论 本研究达到了节约人力、提高生产效率、提高智能化水平的目的,对餐饮企业及家庭摆脱手工封膜具有重要的指导意义。
  • 淡卫波, 朱勇建, 黄毅
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    目的 提取烟包图像数据训练深度学习目标检测模型,提升烟包流水线拣包效率和准确性。方法 基于深度学习建立一种烟包识别分类模型,对原始YOLOv3模型进行改进,在原网络中加入设计的多空间金字塔池化结构(M–SPP),将64×64尺度的特征图下采样与32×32尺度的特征图进行拼接,并去除16×16尺度的预测特征层,提高模型的检测准确率和速度,并采用K–means++算法对先验框参数进行优化。结果 实验表明该目标检测模型平均准确率达到99.68%,检测速度达到70.82帧/s。结论 基于深度学习建立的图像识别分类模型准确率高且检测速度快,有效满足烟包流水线自动化实时检测。
  • 孙红, 袁巫凯, 赵迎志
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    目的 为了进一步提升语义分割精度,解决当前语义分割算法中特征图分辨率低下,低级信息特征随意丢弃,以及上下文重要信息不能顾及等问题,文中尝试提出一种融合反馈注意力模块的并行式多分辨率语义分割算法。方法 该算法提出一种并行式网络结构,在其中融合了高低分辨率信息,尽可能多地保留高维信息,减少低级信息要素的丢失,提升分割图像的分辨率。同时还在主干网络中嵌入了带反馈机制的感知注意力模块,从通道、空间、全局3个角度获得每个样本的权重信息,着重加强样本之间的特征重要性。在训练过程中,还使用了改进的损失函数,降低训练和优化难度。结果 经实验表明,文中的算法模型在PASCAL VOC2012、Camvid上的MIOU指标分别为77.78%、58.67%,在ADE20K上的也有42.52%,体现了出较好的分割性能。结论 文中的算法模型效果相较于之前的分割网络有一定程度的提升,算法中的部分模块嵌入别的主干网络依旧表现出较好的性能,展现了文中算法模型具备一定的有效性和泛化能力。
  • 金爱娟, 丁哲琪, 李少龙, 张豪, 姜骁恩
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    目的 解决传统包装机械存在的包装速度慢、包装质量堪忧等问题,满足包装机械的高效率、高精度等要求,提高食品包装的自动化水平和包装企业的经济效益。方法 对具有较大潜力的永磁同步电机,进行控制器和控制方法的研究与改进,并最终选定自抗扰控制器,对自抗扰控制器中非光滑函数fal进行改进得到连续平滑的tal函数,使其减小在原点周围的颤振,并且基于tal函数重新设计非线性状态误差反馈率和扩张状态观测器,以取得对永磁同步电机更好的控制效果。结果 仿真表明,tal函数比fal函数具有更好的平滑性和连续性。基于改进型自抗扰控制的永磁同步电机具有更好的动态性能、稳态精度、抗扰能力和跟踪能力。结论 文中优化后的永磁同步电机伺服控制系统,适用于高精度、负载变动频繁的场合,能够有效地提高包装自动化水平,满足高效率、高精度的包装行业要求。
  • 邹兆瑞, 李壮举, 曹少中, 陈强, 史子棋
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    目的 为提高原子沉积镀膜工艺的可靠性,稳定薄膜质量,设计基于可编程逻辑控制器(PLC)的一种原子层沉积设备控制系统。方法 针对工作原理和工艺需求,根据传感器和执行器的特点,确定了以西门子S7–200 Smart PLC为控制器,以昆仑通态1070Gi触摸屏作为人机界面的硬件系统方案,实现所有逻辑控制;并利用PLC的晶体管输出端子,采用“PID+PWM”技术进行加热区域温度控制。结果 该控制系统实现了原子沉积镀膜一键操作,保证了镀膜过程中高精度温度均匀性要求(±1 ℃),确保了设备的可靠性和沉积薄膜的可重复性。结论 经实际应用,证明该控制系统具有稳定性好、误差小、自动化程度高等优点,达到了工艺要求。
  • 寇舒, 王永慧
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    目的 为了提高禽蛋包装加工的效率和成本,设计了一台基于并联机器人的禽蛋拾放包装生产线。方法 根据禽蛋装盘的实际需求,设计了一条禽蛋包装加工生产线,主要由输送部分、并联机器人、传感器、蛋托输送部分等组成,对机器人的拾放路径和拾放方案作了伦理分析和计算,并通过实验比较得到了机器人拾放的最优方案。结果 对64种拾放方案均进行3次试验,每次均完成一整托30枚鸡蛋的取放,结果表明机器人的拾蛋成功率为99.3%,在保证成功率和精度的前提下,机器人完成一次拾放过程,最快速度为2.4 s。 结论 此禽蛋拾放包装生产线的设计符合预期设计要求,为并联机器人在禽蛋包装上的应用提供了技术支持。
  • 赵以勒, 沈超怡, 邬梦露, 杨相政, 张鹏, 李江阔, 吴迪, 陈昆松
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    目的 针对果蔬产业对纳米控释保鲜包装材料的需求,制备可持续释放百里酚的抗真菌纳米保鲜材料,避免因百里酚易挥发性导致保鲜效率低的问题。方法 采用溶液吹塑纺丝技术(SBS)制备负载百里酚/2–羟基–β–环糊精(THY/HPβCD)包合物的聚己内酯(PCL)纳米纤维膜,并评价其纤维膜性能和对草莓灰霉菌的抑制效果。结果 采用SBS技术可快速制备THY/HPβCD/PCL纳米纤维膜,该膜具有良好的水蒸气渗透性、表面亲水性和热稳定性,在72 h内能持续稳定释放百里酚,并可有效抑制接种了灰霉菌的草莓果实的腐烂。结论 制备的THY/HPβCD/PCL纳米纤维膜具有良好的缓释和抗真菌活性,有望应用于果蔬采后贮藏保鲜。
  • 黄二宾, 杜嵘宇, 杨清, 吴化雨, 李贤忠, 王芳, 邓佳
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    目的 研究壳聚糖−罗伦隐球酵母生物活性膜处理对葡萄柚果实抗病保鲜及贮藏品质的影响。方法 以“里约红”葡萄柚为实验材料,采用壳聚糖(10 g/L)、罗伦隐球酵母发酵液(1×107 CFU/mL)、壳聚糖−罗伦隐球酵母复合液对采后葡萄柚果实进行浸泡3 min处理,并设置CK组,在室温条件(温度为20 ℃±2 ℃,相对湿度为85%~90%)下贮藏。测定贮藏期间葡萄柚的果实发病率、果皮几丁质酶活性、β−1, 3−葡聚糖酶活性、质量损失率、果实外观色泽、营养物质、贮藏品质等指标。通过主成分综合评分法分析最佳的抗病保鲜方式。结果 在室温贮藏过程中,与CK组相比,壳聚糖、罗伦隐球酵母发酵液和壳聚糖−罗伦隐球酵母复合液处理组均能有效降低葡萄柚果实青霉病的发病率和病斑直径,在一定程度上诱导提高果皮抗病防御酶活性;抑制葡萄柚果实失水,增强果实的鲜亮度;延缓营养物质的流失。其中,壳聚糖−罗伦隐球酵母复合液处理对保持采后葡萄柚果实的贮藏品质最好。主成分分析结果表明,葡萄柚贮藏品质的综合得分顺序为壳聚糖−罗伦隐球酵母复合膜>CTS膜>C. laurentii膜>CK。结论 采用壳聚糖−罗伦隐球酵母生物活性膜处理对采后葡萄柚果实青霉病的抗病保鲜效果最好,能够明显降低果实的发病率,保持更好的贮藏品质。
  • 卢亚男, 赵美艳, 李立
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    目的 比较天然抗菌剂(生姜精油)和无机抗菌剂(改性纳米氧化锌)在贮藏过程中对草莓的保鲜效果。方法 分别添加抗菌剂质量分数为3%和4%的生姜精油和改性纳米氧化锌(ZnO)于低密度聚乙烯和茂金属乙烯–己烯共聚物中,通过共混挤出、流延工艺制备抗菌活性包装膜,对草莓进行保鲜贮藏。通过测定贮藏过程中草莓的质量损失率、腐败率、糖度、硬度、感官品质以及包装内气体成分等指标,探究草莓在(16±1)℃保存条件下不同抗菌活性包装膜对草莓保鲜品质的影响。结果 添加抗菌剂的保鲜膜均可有效减少草莓水分、硬度的下降,抑制草莓果实的腐败变质,提高草莓感官品质。结论 添加质量分数为4%的无机抗菌剂(改性纳米ZnO)复合薄膜对新鲜采摘草莓保鲜效果更理想。
  • 邓霜琪, 廖晶晶, 廖岽森, 吴海柱, 代美欣, 周晓剑
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    目的 为研究不同单宁对酪蛋白膜的改性效果,探究水解类(塔拉单宁)和缩合类(杨梅单宁)单宁在不同添加量(酪蛋白固含量的5%、10%和15%)条件下对酪蛋白膜性能的影响。方法 使用溶液浇铸法制备单宁改性酪蛋白膜,对改性薄膜的水分含量、水溶性、水蒸气透过率、不透明度、紫外光屏蔽性、拉伸力学性能、热稳定性、形貌特征、抗氧化性能及化学结构进行表征。结果 塔拉单宁的添加量与改性酪蛋白膜的水分含量和水溶性呈正相关,杨梅单宁的添加量与改性酪蛋白膜的含水率和水溶性呈负相关;单宁改性后的酪蛋白膜不透明度值上升,2种单宁均能降低酪蛋白膜的水蒸气透过率和紫外光透过率,减缓酪蛋白膜的质量损失速率,增强薄膜抗氧化性;杨梅单宁有效提升了酪蛋白膜的拉伸力学性能、热稳定性及一定的抗氧化性,杨梅单宁添加量为15%时,改性酪蛋白膜性能最佳。结论 2种单宁都能赋予酪蛋白膜更优异的紫外光屏蔽性、水蒸气阻隔性和抗氧化性,杨梅单宁对酪蛋白的交联改性效果优于塔拉单宁,可有效提高酪蛋白的拉伸力学强度和热稳定性。单宁改性后的酪蛋白膜在活性包装领域上具有一定的应用潜力。
  • 郝邢维, 周倩, 高芳, 张婷婷, 郝义, 姜永峰, 陆玉卓
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    目的 确定适宜李果实的最佳贮藏温度,明确不同低温贮藏对李果实生理特性和品质的影响。方法 以“国峰7号”李果实为试材,通过对不同贮藏温度(−2±0.5)、(−1±0.5)、(0±0.5)、(1±0.5)、(2±0.5)℃下果实品质和生理特性进行研究。结果 在(0±0.5)℃下贮藏可显著抑制“国峰7号”李果实的硬度、可滴定酸(Titrable Acid,TA)、总酚及类黄酮含量的下降,维持果皮色泽,抑制呼吸强度及减小乙烯释放高峰的峰值,并能将果实可溶性固形物(Soluble Solid Content,SSC)含量维持在较高的水平。同时能延缓“国峰7号”李果实花青素、相对膜透性、超氧阴离子(O2−)及过氧化氢(H2O2)含量升高的时间,延缓李果实采后的成熟与衰老进程。此外,该温度能够推迟多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)以及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性高峰的出现,以提升其抗氧化能力,控制采后贮藏期间果品品质的降低。结论 在贮藏温度(0±0.5)℃内能够有效延长李果实贮藏保鲜期并维持果实品质。
  • 衣然, 马浩洋, 金露达, 刘启嘉, 王洪江, 李娟, 张东杰
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    目的 介绍微生物型时间–温度指示器(Time Temperature Indicator,TTI)在食品智能包装中的研究进展,为TTI在食品品质监测上的应用提供一定的参考和理论依据。方法 概述微生物型TTI在食品智能包装中的研究进展,微生物TTI的组成,包括TTI微生物、培养基和pH指示剂;总结微生物TTI基于总色差(ΔE)和可滴定酸度(TA)的响应机制,以及微生物TTI模型的建立,并分析其应用和发展趋势。结论 大量的文献证明微生物TTI是可用于监测食品贮藏运输过程中温度历史的有效工具,有广阔的发展前景。
  • 许合强, 郝发义, 徐邦联, 胡丹, 张自聪
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    目的 考虑到寒冷地区不同的低温气候以及不同温敏产品在0~8 ℃的保温时长需求,对防冻保温包装箱箱体以及内部蓄冷剂的工程设计参数进行选择分析,以完善防冻包装方案。方法 首先对防冻保温箱进行有限元建模,分析在低温环境下其瞬态温度变化以及有效保温时长,再结合实际的试验去验证其建模的可信度。利用有限元模型模拟低温环境下保温箱保温性能,先将保温箱箱体基本参数固定,研究蓄冷剂的相变温度和相变潜热对保温性能的影响,再将蓄冷剂的基本参数固定,研究箱体的厚度和导热系数对保温性能的影响。分别拟合出保温箱保温时长的温控图,讨论在不同保温时长要求下保温箱蓄冷剂以及箱体的参数选择。结果 通过仿真和试验的对比,防冻保温箱模型平均偏差为4.6%,符合工程要求;由仿真数据得出,在满足外界低温环境和保温时长条件下,得到所需蓄冷剂和保温箱箱体的工程设计参数合理。结论 在各种外界低温环境和冷链物流保温时长要求下,科学合理地选用蓄冷剂和保温箱箱体的工程设计参数可提高保温箱的控温效率,这可以为冷链物流运输中防冻包装的优化设计奠定基础。
  • 刘雅宁, 张佳敏, 杨轶浠, 昝博文, 张李智桐, 唐春, 冉艳琼
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    目的 研究酱肉在PET/AL/PE铝箔包装、PET/PE透明包装条件下不同时间段的挥发性风味物质的变化。方法 采用顶空固相微萃取–气相色谱–质谱连用法(SPME–GC–MS)并结合相对气味活度值(ROAV)、主成分分析(PCA)对酱肉挥发性风味物质变化进行分析。结果 研究发现,酱肉中挥发性物质主要为酯类、醇类,其中苯甲酸乙酯、乙酸芳樟酯、癸酸乙酯、正己酸乙酯、(+)–柠檬烯、壬醛、正己醛、(–)–4–萜品醇、桉叶油醇、芳樟醇、乙基麦芽酚、茴香脑的ROVA值大于1,为关键风味物质。PCA分析得出,2–甲基丁酸乙酯、(E,E)–2,4–壬二烯醛、正己酸乙酯、2,5–辛二酮、(1R)–2,6,6–三甲基双环[3.1.1]庚–2–烯、3–甲硫基丙醛、异丁酸乙酯、茴香脑为特征性挥发性风味物质。另外,通过对在PET/AL/PE铝箔和PET/PE透明包装下,酱肉各类风味物质含量、主体香味物质和异味物质ROVA值、主成分分析的比较,说明不同包装材料对酱肉挥发性风味物质的成分、含量均有影响。结论 从长期检测的结果看出,PET/AL/PE铝箔包装比PET/PE透明包装可显著地阻止脂肪氧化,较少生成异味物,可更好地保护酱肉的香味,为酱肉的贮藏保鲜提供了依据。
  • 刘德志, 武云娇, 王一飞, 胡鑫, 魏春红, 王维浩, 曹龙奎
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    目的 为扩大抗性糊精在面制品中应用,探究抗性糊精对面粉品质特性的影响。方法 将抗性糊精按照不同质量分数(2.5%~10%)添加到面粉中,采用粉质、拉伸仪分别考察抗性糊精对面粉流变特性的影响,并通过RVA糊化仪和扫描电镜等手段探究面粉糊化及凝胶特性的影响。结果 与对照组相比,添加抗性糊精能使面粉稳定时间显著延长和弱化度显著降低,改善面团整体的拉伸特性,提升面粉筋力;糊化黏度特性显示,抗性糊精能提升面粉的糊化温度,使面粉的糊化峰值黏度、崩解值和回生值降低,改善面粉糊化热稳定性,并延缓凝胶短期回生。结论 抗性糊精可作为面粉改良剂,改善面粉流变、糊化及凝胶回生特性,从而提升面粉的品质。
  • 景波, 杨青华, 林勤保
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    目的 评价纸板样品气味与己醛、苯甲醛气味的相似度,以及3种浓度己醛和苯甲醛溶液经罗宾逊测试对巧克力风味的影响。方法 通过评价人员的嗅闻分析,分析纸板样品与己醛和苯甲醛的气味相似程度并打分;以己醛和苯甲醛为模拟气味物质,通过品尝分析经体积分数为0.05%、1%、10%的己醛和苯甲醛溶液的罗宾逊测试后巧克力样品的风味变化,并超声辅助乙醇萃取巧克力样品中的己醛和苯甲醛,结合气相色谱质谱法(Gas Chromatography–Mass Spectrometry, GC–MS)定量分析样品中物质含量变化。结果 纸板样品表现出一定的己醛和苯甲醛气味,相似度分别为48%和36%;不同浓度气味模拟物处理的巧克力样品出现轻微的风味变化,己醛和苯甲醛的检出含量分别小于45.0 mg/kg和1.0 mg/kg,均略高于未经处理的巧克力样品中己醛和苯甲醛含量(分别为39.2 mg/kg和0.6 mg/kg)。结论 感官评价和GC–MS分析可相互验证,在不同浓度条件下,以与纸板样品具有一定气味相似性的己醛和苯甲醛作为气味模拟物,经罗宾逊测试后的巧克力样品会出现轻微的风味变化。
  • 肖颖, 金琳, 刘骏, 刘苏瑞
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    目的 对包装印刷品的生产周期碳足迹核算流程、核算方法、数据收集等方面进行探讨,归纳出包装印刷品生产周期碳足迹测算中存在的问题,并提出解决测量问题和降低生产周期碳足迹的可行策略和建议,为国内外包装印刷企业产品碳足迹测算和“碳中和”提供参考。方法 结合包装印刷企业实际生产数据和印刷品碳足迹国际核算标准,以化妆品包装盒为例进行碳足迹现场测算研究。结果 从工艺角度看,包装印刷品生产周期碳足迹绝大部分来源于造纸、印刷、覆膜生产过程,其次是糊盒、上光等印后加工过程,从原辅材料和能源角度看,碳足迹绝大部分来源于纸张、电力、胶水。结论 对生产设备进行节能降耗、选择低碳原辅材料代替高碳原辅材料和创新产品结构设计将是降低包装印刷品生产周期碳足迹的有效措施。
  • 邓昱琳, 李光, 曹菲
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    目的 以某周转铝箱作为研究对象,通过有限元分析方法和正交试验设计对周转铝箱进行轻量化设计,以解决结构强度设计过剩的问题。方法 利用有限元分析软件Ansys Workbench对周转铝箱进行堆码工况的仿真分析,通过2个失效准则对分析结果进行评价,基于正交试验设计优化方案,通过Matlab软件对优化方案进行数学模型的建立及计算。结果 通过仿真分析,第1阶模态载荷因子为6.98,基于失效准则,周转铝箱的安全余量较大。根据极差分析,以箱体自身质量为唯一指标,确定了周转铝箱箱体侧柱厚度尺寸对箱体自身质量的影响最大,继而通过Matlab进行数学模型的建立以及计算,轻量化方案在满足工况使用条件的同时箱体的自身质量减少了9.88%。结论 轻量化设计后的周转铝箱符合强度失效和稳定失效2个准则,且满足实际工况使用条件,进一步说明采用正交试验法和有限元分析法进行轻量化设计的方案是可行的,实现了成本的减少,也提高了材料的利用率。
  • 高岭, 王璞, 伊朋
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    目的 实现高压电器设备包装材料的优选,提高包装材料选择的一致性和经济型,降低制造成本。方法 建立一种多目标材料选择优选模型,包括包装承载力、包装可靠性、包装成本、资源消耗、包装绿色性等5个优化目标,使用组合隶属度函数构建评价指标集,运用灰关联法与基于可能度排序算法的模糊层次分析法相结合的方法,实现材料优选。结果 候选材料的关联系数分别为0.745、0.606、0.669、0.749。结论 关联程度最大的包装材料为最终优选包装材料。
  • 郑银环, 李虎胜, 王思远, 贾伟萍, 刘文婷
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    目的 针对瓦楞纸板的强度设计未进行系统研究的问题,通过改变楞纸的厚度研究瓦楞结构的改变对其边压强度的影响。方法 对WH81287型号的五层BE型瓦楞纸箱进行取材,对瓦楞纸板进行边压强度(Edge Crush Test,ECT)试验,通过试验数据验证有限元软件中模型的可靠性,并在Matlab中对数据进行分析,通过调整瓦楞芯纸厚度以用于瓦楞纸板的强度设计。结果 在边压强度的试验中,根据实验数据可以得到,瓦楞纸板的平均变形量为0.824 0 mm,最大边压力均值为1 041.2 N。在仿真分析中,B瓦厚度趋近于0.210 0 mm时,瓦楞纸板的最大变形量均趋近于1.195 0 mm,最大等效应变均趋近于0.115 0,最大等效应力趋近于23.500 0 MPa;在B瓦厚度增加或减少过多时,瓦楞纸板的最大变形量呈现逐渐增加的趋势,最大等效应变与最大等效应力出现陡增或骤减。结论 通过不同楞纸厚度与各参数之间的函数曲线图,找到了瓦楞纸板的最优参数,其最大变形量最小,最大等效应力、应变均较小且趋于稳定,这为实际应用中瓦楞纸板的强度设计提供了指导,提升了瓦楞纸板楞纸结构的设计效率。
  • 李雅萍, 宋海燕, 王立军
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    目的 探究一种新型树状分形结构夹芯板的动态冲击特性。方法 采用Ansys Workbench建立有限元模型,选用真空注型用聚氨酯(PU)弹性体材料制备1阶分形结构夹芯板试样进行动态冲击实验,验证模型可靠性;仿真分析该结构在不同分形阶数(n)下的动态冲击特性,并与常见中空型和三角型夹芯板对比。结果 模型平均误差约为7.25%;相同条件下,2阶TFS模型的比能量吸收(SEA)分别比0阶、1阶的提高了16.71%和0.23%。平均压溃力(FS)分别比0阶、1阶提高了27.76%和11.66%。与中空型夹芯板和三角型夹芯板对比,1阶分形夹芯板动态缓冲特性较优。结论 树状分形结构应用于缓冲包装中,可以表现出优良的吸能效率,为包装设计提供了一种新思路。
  • 史永胜, 孙文泽
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    目的 对无伞空投箱所用的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维/环氧树脂体系纤维混杂铺层的复合材料层合板进行研究,以在低成本下提高实现效果。方法 复合材料层合板分为10层,采用层间混杂结构,通过改变混杂比、铺层角度及铺层顺序,设计148种铺层方案,利用ANSYS–APDL软件分析3种参数变量对层合板拉伸性能及抗弯性能的影响。结果 沿主要受力方向铺设纤维,碳纤维层在外侧、玻璃纤维层集中在中心,且玻璃纤维层体积分数为40%时,材料具有最高的性价比。结论 针对混杂纤维复合材料层合板,通过调整混杂比得出碳/玻璃混杂纤维复合材料性能较好,通过调整铺层角度得出纤维铺设角度越接近受力方向其性能效果越好,通过调整铺层顺序得出不同混杂比、铺层角度下的最佳性能结构。