鳝鱼自动剖切机设计与试验

目的:设计一款专门用于剖杀细长且表面光滑的鱼类剖切机构。方法:以表体黏滑的鳝鱼为研究对象,开展夹持与剖切作业机理分析。以剖切质量和剖切时间为试验指标,探究夹轮转速、剖刀转速、夹轮表面几何形状等主要参数对剖切质量和剖切时间的影响规律。结果:影响剖切质量的主要因素为刀片转速和夹持轮限位高度,影响剖切时间的最主要因素为夹轮转速。当夹轮限位高度为5 mm、刀片转速为1 350 r/min、夹轮转速为167 r/min时,可获得较高的剖切质量评分与剖切时间。结论:使用夹持轮可以有效输送鳝鱼,通过调配夹持轮转速、刀片转速和限位高度可以实现高效高速剖腹。

基于食品冻结曲线的小龙虾液氮速冻装备设计与试验

针对液氮速冻产品冻裂率高、液氮损耗量大的问题,基于食品冻结曲线,设计三腔体液氮速冻设备,包括预冷腔(4.2 m,-70℃)、结晶腔(5.8 m,-100℃)和深冷腔(5.0 m,-120℃)。相较于单腔体液氮速冻设备(15.0 m,-100℃),三腔体液氮速冻设备使预包装调理小龙虾的冻结时间缩短10.0%,冻裂率降低40.4%,液氮节约15.0%;质构(硬性、弹性、内聚性、回复性、咀嚼性)和色泽(L*,b*)显著改善,挥发性盐基氮显著降低,水分、盐溶性蛋白和感官(色泽和质地)品质显著提高。研究为液氮速冻技术和装备的改进提供参考和借鉴。

冰鲜展示台的性能研究与不同气候分区经济分析

本研究提出了一种相变蓄冷冰鲜展示台,选择相变温度为-4.45℃,相变潜热为300.8 J/g的乳酸钙复合溶液做为蓄冷材料,将通过热负荷计算蓄冷体积为24.8 L的蓄冷材料放置在冰鲜展示台上,测试连续运行过程中温度波动、功率、耗电量及耗冰量,以及不同气候分区经济性分析。结果表明:与传统冰鲜展示台相比,相变蓄冷冰鲜展示台耗电量降低了38.43%,五大气候分区城市中,长沙的节能效益最高为1141.86元,其投资回收期最短为0.757年。单台相变蓄冷冰鲜展示台与传统冰鲜台相比,每年减少用冰13.14吨,减少CO_(2)排放量1.13吨。

南极磷虾粉螺旋梯级干燥工艺优化及验证

为优化南极磷虾粉螺旋干燥工艺参数,获得高质高效的南极磷虾粉干燥工艺,实验采用螺旋干燥实验装置,对南极磷虾梯级干燥工艺进行研究,在单因素试验的基础上以Box-Behnken原理设计优化试验,研究第一梯级干燥温度,梯级干燥切换节点,第二梯级干燥温度对干燥时间、脂肪和虾青素含量的影响。结果显示,不同因素对干燥时间、虾青素含量影响顺序为第一梯级干燥温度(A)>第二梯级干燥温度(C)>梯级切换水分含量(B),对脂肪含量影响顺序为梯级切换水分含量(B)>第一梯级干燥温度(A)>第二梯级干燥温度(C)。响应面得到较优的工艺参数为第一梯级干燥温度105°C、梯级切换水分含量50%、第二梯级干燥温度88°C,在此条件下,干燥时间、脂肪和虾青素含量分别为160 min、16.83%、159.32μg/g,螺旋梯级干燥下的南极磷虾粉品质优于恒温干燥。研究表明,使用优化后的螺旋干燥工艺能在保障干燥效率的同时有效提高虾粉品质。本研究可为南极磷虾高品质生产和南极磷虾粉船载加工技术与关键设备的国产化研制提供技术参考。

基于LS-DYNA软件的裙带菜梗切丝过程仿真

为了提高裙带菜梗切丝效率,保证加工质量,对切丝过程进行理论分析,建立裙带菜梗圆盘剪切模型,并采用有限元软件LS-DYNA对切丝过程进行模拟;通过单因素仿真试验研究圆盘重叠宽度、刀具侧隙和剪切速度分别对峰值剪切力、单位剪切功耗及剪切效果的影响,并搭建切丝试验台进行不同剪切速度时的裙带菜梗切丝试验。结果表明:峰值剪切力、单位面积剪切功耗随圆盘重叠宽度、剪切速度的增加均呈减小趋势,随刀具侧隙的增大分别呈现增大和先减小后增大趋势;根据不同重叠宽度仿真得到的峰值剪切力与理论计算值接近,验证了圆盘剪切模型的合理性;不同剪切速度时切丝结果显示,裙带菜梗丝间出现的细丝牵连和毛刺现象与仿真结果基本一致,验证了切丝过程仿真结果的可靠性。

ε-聚赖氨酸对棒状新拟盘多毛孢侵染的番石榴果实抗病性的影响

研究ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)对棒状新拟盘多毛孢侵染所致番石榴果实环斑病发生和抗病物质代谢的影响。以‘西瓜红’番石榴果实为实验材料,以无菌水浸泡处理10 min后接种棒状新拟盘多毛孢的番石榴果实为对照组,以2.0 g/Lε-PL溶液浸泡处理10 min后接种棒状新拟盘多毛孢的番石榴果实为处理组,并在(28±1)℃、90%相对湿度下贮藏7d,每天取样测定果实病斑直径、细胞膜透性、木质素质量分数及抗病相关酶活性的变化。结果发现,与棒状新拟盘多毛孢接种番石榴果实相比,ε-PL可以降低棒状新拟盘多毛孢接种番石榴果实的病斑直径和细胞膜透性,保持较高的果实木质素质量分数及β-1,3-葡聚糖酶、肉桂酸-4-羟化酶、4-香豆酰辅酶A连接酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和肉桂醇脱氢酶等抗病相关酶活性。因此认为,ε-PL通过诱导提高采后番石榴果实木质素水平和抗病相关酶活性,维持果实细胞膜结构的稳定,进而增强番石榴果实采后抗病性,从而延缓由棒状新拟盘多毛孢侵染所致番石榴果实环斑病的发生。

去鱼鳞装置的技术发展综述

当下全球鱼类消费量巨大且逐年增长,而去鳞是鱼类初加工必须进行的一道处理工序,以往的人工去鱼鳞方式已经远不能满足当今的需求,如何提高去鱼鳞装置的去鳞效率和去鳞效果一直是本领域国内外的研究热点。本文从专利文献的视角对去鱼鳞装置技术的发展脉络进行了全面分析。

夹心海苔隧道式烘烤设备优化设计与试验

目的:解决传统夹心海苔隧道式烘烤设备隧道内温度分布不均、夹心海苔易糊粘于传送带等实际问题。方法:对夹心海苔隧道式烘烤设备进行结构设计,对模糊PID温度控制系统进行软硬件设计,按照实际生产环境设置边界条件建立烘烤设备模型,对隧道内温度场进行CFD仿真优化试验。结果:仿真试验得出,加热管上下均匀排列、加热管数量30根、间距220 mm、加热长度1000 mm的参数组合最适于夹心海苔的烘烤工作。经样机试验得出,优化后的夹心海苔烘烤设备隧道内温度分布均匀,温度误差≤2℃,糊粘次数≤2次/h,生产效率≥1000片/h,成品质量一致性误差≤2.1%。结论:该设备的使用可以有效解决传统夹心海苔隧道式烘烤设备隧道内温度分布不均等问题,满足夹心海苔烘烤的实际生产要求。

典型海产小杂鱼机械去脏试验

针对海产小杂鱼前处理设备短缺现状,开展小杂鱼机械去脏试验研究。利用去脏加工试验平台,选取深水红娘鱼（Lepidotrigla abyssalis）、叉斑狗母鱼（Synodus macrops）和小黄鱼（Pseudosciaena polyactis）作为小杂鱼典型代表,分别进行2种剖腹去脏布置方式、2种剖腹刀具构型、4种除脏轮构型以及剖腹刀具和除脏轮的转速转向变化、夹送带线速度与其不同的匹配组合对去脏效果和感官质量的比较试验。结果表明：上述3种小杂鱼以剖腹去脏装置下置式并匹配以高转速无齿圆盘刀逆向剖腹和低转速仿形异构齿除脏轮逆向去脏加工方法比较合适;平肚型类的深水红娘鱼和侧扁型类的小黄鱼还可采用适当构型的三角形齿或梯形齿除脏轮进行逆向去脏加工方法;机械方法的生产率是手工方法的8~12倍,能够实现某些小杂鱼品种的鱼内脏100%除净率和近似零损伤鱼体的质量效果。海产小杂鱼机械去脏加工技术路线可以设计为：去头后的小杂鱼—定向与有序喂料—夹带定位与输送——圆盘刀旋切鱼腹—夹带定位与输送—鱼腹张开—除脏轮去除鱼内脏—夹带定位与输送—去脏后的鱼体输出漂洗。该研究可为小杂鱼机械去头去脏加工设备的设计提供参考。

鱼露快速发酵工艺的研究

本论文提出了通过前期高盐酶解、中期加曲自然发酵、后期高盐保温的分段式鱼露快速发酵工艺,并着重研究酶解在分段式快速发酵工艺中的影响,结果表明,采用分段式快速发酵工艺,不仅其总可溶性氮、氨基酸态氮、游离氨基酸含量增长较快,发酵15d时其含量已超过国家一级鱼露标准,经后期高盐保温后其风味、体态、颜色均较好。前期酶解采用先加Alcalase2.4L蛋白酶再加Papain蛋白酶经分段式发酵后取得最佳风味。采用本方法与传统方法相比,可以使鱼露发酵时间从三年缩短为一年。

壳聚糖-蒲公英提取物的抑菌活性与稳定性研究

研究天然抑菌剂壳聚糖和蒲公英提取物联用抑菌活性和抑菌稳定性。分别测定壳聚糖和蒲公英提取物对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄葡萄球菌的抑菌最小浓度以及在最小抑菌浓度下的抑菌率和抑菌圈直径,并研究了壳聚糖和蒲公英提取物联用时的抑菌活性与抑菌稳定性。结果表明：单独使用壳聚糖与蒲公英提取物,均对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄葡萄球菌有一定的抑菌活性。两者联用后,抑菌活性较单独使用有所提高。将联用抑菌剂通过不同温度、pH和紫外照射时间处理后测定可知,壳聚糖与蒲公英提取物联用抑菌剂在40~60℃、p H为5~7和紫外照射时间20~40 min的情况下仍具有较强的抑菌活性,抑菌稳定性良好。

双前桥转向机构优化设计方法研究

双前桥转向机构包含两个独立的转向梯形机构和双前桥间的转向联动机构—双摇臂系统。文中分析了双前桥转向机构应实现的功能、运动规律和与其它系统可能造成的运动干涉,提出了同时保证双前桥汽车车轮转向时做纯滚动和杆系干涉造成的车轮异常磨损最小的多目标优化设计方法。

一种连续式对虾剥壳装置的设计与试验研究

提出一种连续式对虾剥壳方案,确定对辊啮角是影响对虾剥壳效果的主要因素,研制相应的连续式对虾剥壳装置,对其结构参数进行优化,并进行相关试验研究。结果 表明,随着对虾厚度的减小,虾仁损失率逐渐增加,而代表剥壳成功率和剥壳难易程度的感官评分逐渐增大,因此确定了剥壳对虾的分级级别为82~100只/kg,以充分保证剥壳成功率;随着旋转速度的增大,虾仁损失率和感官评分都是先逐渐降低后又有所增长,因此确定辊组旋转速度45r/min;随着旋转角度的增大,虾仁损失率也随之增大,旋转角度太小,虾肉与虾皮粘连严重,剥壳失败,因此确定辊组旋转角度270°/234°,保证对虾剥壳成功的前提下,虾仁损失率最低。连续式对虾剥壳装置提高了对虾剥壳的效率,同时为后续样机的研制提供了依据。

对虾背腹定向装置试验

虾体定向排列是对虾深加工过程中的重要工序，在一定程度上决定着自动加工生产线的可行性。本研究设计了一种对虾背腹定向装置，以实现加工的自动化。试验结果证明，该装置适用于死亡2h以内的去头虾体，定向辊间隙为7mm时，对厚度为12—13mm的对虾的定向率为90％。

对虾剥壳机的设计

剥壳是对虾深加工的一个技术难题。针对现有的对虾剥壳机存在剥壳率低、破仁率高、稳定性差等现状,根据对虾的形态特征和剥壳特性,设计了一种基于摩擦、挤压原理的异径双辊对虾剥壳机,该剥壳机主要包括上料机构、剥壳机构和虾仁分离机构。经过试验,该机在选定的参数下运行,可实现对虾"上料—剥壳—虾仁分离"工序的连续性操作。

淡水鱼的连续式鱼鳞去除方法

为研究连续式鱼鳞的去除方法,以鲢鱼、鳊鱼、鲤鱼为试验对象,提出了一种以弹簧为主要去鳞结构的去鳞刷,并以弹簧外径、去鳞刷转速与去鳞刷直径等为主要因素,通过自制去鳞试验台研究了其对淡水鱼去鳞率和鱼体损伤的影响,表明弹簧外径、去鳞刷直径对淡水鱼去鳞率有显著影响,对鱼体损伤感官评价得分影响不显著,去鳞刷转速对去鳞率和鱼体损伤感官评价得分均有极显著影响。不同种鱼,其各自适宜的弹簧外径、去鳞刷直径与去鳞刷直径有所不同。确定了白鲢去鳞时弹簧外径、去鳞刷转速、去鳞刷直径的最优参数组合,即弹簧外径21 mm、去鳞刷转速1 120 r/min、去鳞刷直径90 mm。该研究可为连续式去鱼鳞机的研制提供依据。

鱼刺分离机的机械设计分析

为了有效利用鱼碎肉加工成鱼松,设计了一种鱼刺分离机来解决鱼松传统加工方法工业化的去骨刺问题。通过正交试验确定了其主要结构参数,并对该鱼刺分离机的性能进行了验证试验。该机是根据鱼松与鱼骨刺的密度和形状差异,利用风力、重力和筛网把鱼松里的鱼骨刺分离出来。验证试验结果表明:该鱼刺分离机分离鱼骨刺的筛分效率高,达到了90%以上,符合设计要求。

压力对煤冻粘强度的影响

煤炭是我国重要的基础能源,而煤的冻粘严重制约了冬季煤矿的安全和高效生产。压力作为煤冻结条件的次要因素,对煤的冻粘强度具有重要影响。通过自行设计的冻粘强度测试装置,在温度为-25℃和冷冻时间为3 h的条件下,测试了6种不同材料与含水率40%煤泥的冻粘特性。实验研究表明,通常压力会使煤的冻粘强度增大,如普板(Q235),预压力情况的法向冻粘强度是无压力下的6.2倍,预压力情况的切向冻粘强度是无压力下的5.9倍。然而六种材料中只有聚四氟乙烯(PTFE)的法向和切向冻粘强度在压力条件下均不增反减。某种意义上表明,压力会增大亲水材料的冻粘强度反而会降低疏水材料的冻粘强度。PTFE材料的这种优良特性在高寒地区煤炭运输领域表现了广泛的应用前景,值得进一步深入研究。

白鲢气动式机械去头方法研究

淡水鱼鱼体去头加工是淡水鱼工业化前处理加工过程中的重要内容,鱼体去头加工的效果直接影响并制约着后期深加工产品的质量。以白鲢作为研究对象,提出一种利用气缸带动仿形去头刀具进行鱼体机械去头加工的方法,设计并研制了仿形结构刀具以及气动式机械去头机样机,以白鲢鱼体去头加工过程中的采肉率、去头率以及切断面评分为主要评价指标,对影响白鲢气动式机械去头机样机性能参数的鱼体头部定位距离、鱼体背部定位距离、刀具仿形结构、工作气压等关键因素进行试验分析,探究各因素的变化规律,并设计正交试验对各因素的最优组合进行研究,通过正交试验可知:对去头机去头效果的影响从大到小依次为:鱼体头部定位距离>刀具仿形结构>鱼体背部定位距离>误差。综合评价分析结果显示:淡水鱼气动式去头机去头工作时,将鱼体水平放置,鱼体头部定位距离为107mm,鱼体背部定位距离为55mm,并采用厚度为2mm的弧刃U型刀进行切割时去头效果最好,该条件下鱼体去头采肉率为76.8%,去头率为90.6%。

带式夹送淡水鱼剖鱼机的研制

依据鲢鱼的结构特征和对产品品质的要求,研制了一款带式夹送淡水鱼剖鱼机,并以鲢鱼为试验对象进行了剖鱼试验。该剖鱼机由机架、夹送系统、剖切系统组成。夹送系统皮带间距、皮带转速、剖切系统刀盘高度等关键部件工艺参数均可调节,配套功率共为3.7kW,其中剖切系统电机1.5kW,夹送系统电机2.2kW。以（1.50±0.25）kg鲢鱼为剖切对象所进行的试验结果表明：皮带间距对进料、剖切、出料均有显著影响,皮带间距40 mm时,可以实现100%顺利进料、平稳剖切和顺利出料;刀盘高度则对剖切质量影响显著,从鱼头到鱼尾完整剖开鱼体要求刀盘高度不高于190mm,完整保留鱼鳔要求刀盘高度不低于210 mm,不破坏鱼胆要求刀盘高度不低于180 mm。皮带间距取40 mm,刀盘高度取180~190 mm时,剖鱼机运行稳定且剖切效果最优,处理速度可达1 200尾/h。