有限缓冲区柔性流水车间调度优化问题求解

针对柔性流水车间生产调度问题,在考虑缓冲区容量约束的情况下,建立了最小化完工时间和最大化设备利用率的混合整数规划模型,并提出了一种改进的离散粒子群算法进行求解。根据问题模型的特点,设计了基于工件顺序和加工机器的矩阵编码方式,并采用了改进的NEH方法生成高质量的初始种群。为了克服离散粒子群算法易陷入局部极值的缺点,设计了结合Levy飞行特点的粒子更新机制。当种群优化停滞时,通过该机制将部分粒子更新至新的未探索区域,进而避免陷入局部极值。通过与3种主流优化算法,在不同规模的测试算例下进行对比分析,验证了所提出算法的有效性。在某火腿肠高温车间的实际应用,表明了所提出的算法能够有效解决考虑缓冲区容量的柔性流水车间生产调度问题。

膳食纤维在面制品中的应用现状及发展前景

面制品种类繁多、营养丰富,深受广大人民的喜爱。随着生活水平的不断提高,人们普遍认为高质量的面粉要色泽洁白、粉质细腻,为了迎合消费者的喜好,生产企业对面粉加工的精度越来越高,富含营养及微量元素的麸皮和胚芽被丢弃,面粉中营养成分的损失越来越大。

腰椎牵引角度有限元分析及优化

目的:探讨腰椎牵引过程中不同腰椎间盘对应的最优牵引角度,为新型腰椎牵引设备的开发提供依据。方法:基于人体腰椎医用CT图像构建人体全腰椎三维有限元模型,利用Ansys软件,遵循优化设计的方法,定义牵引角度为设计变量,以各节段腰椎间盘伸长量最大值为目标函数,以最大许用应力为状态变量,求得牵引治疗中各节段腰椎间盘的最优牵引角度。结果与结论:腰椎间盘L5/S1、L4/L5、L3/L4、L2/L3、L1/L2对应的最优牵引角度分别为斜向上10°、15°、20°、23°和25°。该方法不仅可以指导腰椎间盘突出症的治疗,而且可以为脊柱牵引治疗系统的开发提供依据。

基于乳液的植物多酚封装体系及其在食品工业中应用的研究进展

植物多酚是一类分子结构中含有若干个酚羟基的植物次生代谢产物,具有抗炎、抗癌、抑菌等生理特性,可作为优良的膳食补充剂;但部分多酚稳定性差,其在食品生产加工和储存过程中容易降解,因此需要采用封装技术改善其稳定性,同时维持其活性。乳液具备稳定性好、多功能等特点,具有封装和保护植物多酚的潜力。本文首先分析了植物多酚的特性及其应用受限的根本原因,进一步论述了不同类型乳液(普通乳液、微乳液、纳米乳液、Pickering乳液、多层乳液和乳液凝胶等)对多酚的封装效果,最后总结了多酚乳液封装体系在肉类、果蔬、冰淇淋、烘焙和饮料等食品工业中的应用现状,并对多酚乳液未来的制备方向及其在食品领域中的发展方向进行了展望。该文能为植物多酚乳液封装体系在未来食品工业中的应用提供一定参考。

蒸汽爆破对猪皮冻凝胶体系及其品质的影响

该研究通过蒸汽爆破技术制作猪皮冻,考察了猪皮凝胶液的流变学特征和稳定性,并研究了猪皮冻的质构和感官特性。结果表明,与传统制作皮冻相比,蒸汽爆破极大缩短了制作时间,猪皮凝胶液表现出典型的剪切稀化行为,黏性有明显提升,其中汽爆压力1.8 MPa下得到的猪皮凝胶液具有最好的稳定性,制得的猪皮冻凝胶强度和质地适宜,感官评价最优。研究结果为皮冻的快速制作和品质提升提供了一种新途径。

热反应条件对葡萄糖-丙氨酸甜香型美拉德反应模拟体系中二羰基化合物及风味物质的影响

目的:探究不同热反应条件(温度、pH、反应时间和底物摩尔比)对葡萄糖-丙氨酸模拟体系中3种重要二羰基化合物(Dicarbonylcompounds,DCs)同步生成规律及对应风味物质的影响。方法:采用邻苯二胺衍生结合HPLC同步测定了葡萄糖-丙氨酸体系中的乙二醛(Glyoxal,GO)、丙酮醛(Methylglyoxal,MGO)和3-脱氧葡萄糖醛酮(3-Deoxyglucosone,3-DG)的含量;采用SPME-GC-MS测定了体系中的5类重要风味化合物。结果:温度升高会促进DCs的生成;碱性条件不利于3-DG的生成但有利于GO和MGO的生成;增加还原糖比例有利于3-DG的生成,而增加氨基酸比例则有利于GO和MGO的生成。结论:在甜香型食品热加工过程中,需要重点关注体系中的MGO。调整加工工艺来控制DCs生成或向危害物转化时,需要重点考虑对酮类和吡嗪类风味物质的影响。

魔芋胶对大豆分离蛋白-肌原纤维蛋白复合凝胶结构及流变性质的影响

为开发低盐肉制品并降低肉制品生产成本,本研究考察了不同盐浓度下魔芋胶对大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)-肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein,MP)复合体系凝胶特性的影响。采用流变仪和扫描电镜对SPI-MP复合凝胶的流变学特性和微观结构进行分析,评价SPI、魔芋胶、盐浓度等因素对MP凝胶形成的影响。结果表明:在低盐浓度(0.3 mol/L NaCl)下,相比于4%MP体系,3%MP-1%SPI体系的凝胶强度和持水性都显著升高(P<0.05),凝胶强度从43 g增至97 g,持水性从36%增至50%。但添加高剂量SPI(2%MP-2%SPI体系)却减弱了其对凝胶强度和持水性的增强作用。在0.6 mol/L盐浓度下,相比于4%MP体系,2%MP-2%SPI体系的凝胶强度从177 g降低至89 g。高添加量魔芋胶对MP-SPI复合体系的凝胶强度和持水性具有增强作用,在0.3 mol/L盐浓度下,添加1%魔芋胶后2%MP-2%SPI体系的凝胶强度从66 g增至93 g,其持水性也从44%增至65%。这表明高剂量魔芋胶可减弱高剂量大豆分离蛋白对MP-SPI复合体系凝胶的破坏作用。扫描电镜结果表明,这主要是魔芋胶的强持水能力及大豆分离蛋白的填充起到了凝胶促进作用。因此,在0.3 mol/L盐浓度下,0.5%~1%添加量的魔芋胶能够很好地改善低SPI替代量(1%)的MP蛋白凝胶特性。

牛至精油-聚乙烯醇/壳聚糖复合膜的制备及对鸡肉保鲜效果的影响

目的研究牛至精油(Oregano essential oil,OEO)的添加对聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)/壳聚糖(Chitosan,CS)复合膜理化性质及功能特性的影响。方法以PVA、CS为基材,以OEO为抗菌剂,采用流延法制备复合膜,并测定复合膜的物理性能、抗氧化性和抑菌性,并评估其在鸡肉保鲜中的应用效果。结果OEO的加入使得复合膜的厚度、水分含量、水接触角、拉伸强度、断裂伸长率显著提高,水蒸气透过率显著降低。此外,OEO增强了复合膜的抗氧化性和抑菌性,PVA/CS-OEO4的DPPH自由基清除率达到73.80%,负载OEO的PVA/CS复合膜能够抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。将复合膜应用于4℃下的鸡肉保鲜,与对照组相比,负载OEO的复合膜能显著抑制鸡肉的微生物生长和氧化变质,延缓了鸡肉pH和感官品质的变化,其中PVA/CS-OEO4的效果最明显。结论OEO的添加能够提高PVA/CS的力学性能、水蒸气阻隔性、抗氧化和抑菌性;在4℃条件下可将鸡肉的货架寿命延长至10 d。

不同功率超声辅助浸渍冷冻对牛肉品质的影响

为研究不同功率超声辅助浸渍冷冻对牛肉品质的影响,选取传统风冷和0、200、400、600 W 4组不同功率超声波辅助冷冻处理牛肉,以鲜肉组为对照,分析其冻结速率、蒸煮损失、解冻损失、嫩度、色差值、水分分布和微观结构等变化情况。结果表明:超声波辅助可以提升牛肉的冻结速率,影响牛肉色泽和水分状态,减轻冷冻过程中肌肉组织结构破坏和品质劣变。当超声波功率为400 W时,牛肉冻结速率最快,且蒸煮损失和解冻损失最低,分别为32.44%和1.66%,剪切力与鲜肉组也最为接近;另外,功率400 W时冷冻牛肉可冻结水质量分数最小,为51.11%;低场核磁分析表明,T21振幅最大,T22振幅变化较小,水分分布也更加均匀;微观结构观察显示,适当的功率超声辅助处理下,能减少冷冻过程对肌纤维及组织网络结构的破坏,从而改善冷冻肉的品质。

不同冻结方式对猪肉炖煮品质的影响

为研究不同冻结方式对炖煮后猪肉品质的影响,以鲜肉为对照组,采用空气冻结(air freezing,AF)、浸渍冻结(immersion freezing,IF)和超声辅助浸渍冻结(ultrasonic-assisted immersion freezing,UIF)3种不同方式冻结猪背最长肌,然后对其进行炖煮处理,分析其水分含量、蒸煮损失、剪切力、色泽及挥发性风味成分和滋味组成。结果显示:炖煮后UIF组的水分质量分数(57.81%)显著高于AF组和IF组,与对照组最为接近,且蒸煮损失率小于其他处理组;UIF组的剪切力最小,且较对照组有略微降低,说明超声对炖煮后猪肉的嫩度有积极影响;与鲜肉相比,UIF组样品亮度值无显著变化;使用电子鼻测定挥发性风味,主成分分析(principal component analysis,PCA)数据显示PC1和PC2贡献率分别为98.3460%和1.3174%;利用线性判别分析法分析电子舌数据,结果显示,UIF组与对照组区分度不明显,在味觉上比较相似,表明UIF可以减缓冷冻猪肉的品质和风味劣变,与鲜肉品质更接近。

增稠剂、淀粉、鱼糜种类对鱼丸白度影响的研究

鱼糜类制品主要是由冷冻鱼糜经斩拌、成型、速冻、包装而成的一类速冻调理制品。近年来,不同厂家的鱼丸产品的白度参差不齐,但目前有关提高鱼丸白度的文献较少,多以研究鱼丸凝胶的强度为主。比如,庄玮婧等研究了转谷氨酰胺酶对鲢鱼鱼丸弹性的影响;杨玲芝等研究了膳食纤维对鱼丸弹性的影响;周阳等研究了蛋清蛋白粉与大豆分离蛋白粉对鱼丸弹性的影响,对比了蛋清蛋白粉与大豆分离蛋白粉对鱼丸白度降低的作用;苏德福研究了不同辅料对鱼丸凝胶强度的影响。

HS-SPME-GC-MS-O结合电子鼻对坨坨猪肉主体风味评价分析

利用电子鼻和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱-嗅闻(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry,HS-SPME-GC-MS-O)联用技术对不同厂家市售的坨坨猪肉样品的挥发性风味成分分析,并进一步对主体风味成分进行主成分分析(principal component analysis,PCA)。结果表明:电子鼻对挥发性成分从整体上进行分析,发现线性判别分析是辨别坨坨猪肉中挥发性成分差异的有效方法。利用HS-SPME-GC-MS-O从坨坨猪肉样品中共测定出45种挥发性化合物,主要由醛、醇、酮、烯烃类及杂环类化合物构成。基于气味活度值和嗅闻分析得到27种风味活性物质,其中8种成分在4组中均检出,分别为己醛、庚醛、辛醛、反-2-庚烯醛、壬醛、反-2-辛烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇,对样品的总贡献度达到71.16%~93.12%,是坨坨肉的主体风味物质。源自调味料的左旋香芹酮、蒎烯、β-蒎烯、右旋柠檬烯、反-β-罗勒烯、柠檬醛、丙硫醇、桉树醇、芳樟醇的贡献度达到12.71%~28.58%,构成坨坨肉的整体风味。基于27种主体风味成分,PCA显示各样品间分离良好,C组和D组在PC1上得分较高,A组和D组在PC2上得分较高。反,反-2,4-癸二烯醛在PC1上贡献较大,芳樟醇在PC2上贡献最大,其次是柠檬烯、1-辛烯-3醇。因此,反,反-2,4-癸二烯醛、芳樟醇、柠檬烯、1-辛烯-3醇可作为区分坨坨肉的重要风味物质。

微发酵对牛肉干风味的影响

为改善和丰富市场上牛肉干的口味,以未加发酵剂制作的牛肉干为空白组,通过电子感官仪器、气相色谱-嗅闻-质谱联用仪、氨基酸分析仪和感官评价研究微发酵对牛肉干风味的影响。结果表明,微发酵对牛肉干的风味影响较大。电子感官仪器可以很好区分2组样品,说明微发酵可以改善产品的风味。与空白组相比,微发酵可以显著提高产品的挥发性风味物质和游离氨基酸含量,说明微发酵可以促进产品滋味和气味物质的形成。通过火山图分析,结合相对气味活度值、嗅闻检测和味觉分析系统分析结果,得到微发酵牛肉干的特征性滋味物质为谷氨酸,特征性气味物质为3-甲基丁醇、己醛、辛醛、壬醛、反式-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛和3-甲基丁酸,为后续牛肉干的风味调控提供一定的理论基础和技术支持。

香菇粉对面团特性和酥性饼干品质的影响

目的研究香菇粉对面团特性和酥性饼干品质的影响。方法在面粉中分别添加2%、4%、6%、8%、10%、15%、20%、25%(m:m)的香菇粉,对香菇面粉的白度、湿面筋含量、降落数值、粉质参数和拉伸参数等指标进行了测定。通过质构分析及感官品质评价,研究了香菇粉对酥性饼干品质的影响。结果在面粉中添加2%~25%的香菇粉可显著降低面粉稳定时间、面团拉伸能量、面粉的白度和湿面筋含量(P<0.05)。面粉降落数值随香菇粉添加量的增加呈先降低后增加趋势。质构分析表明,香菇粉添加量为8%时,酥性饼干的硬度和咀嚼性最低,感官品质评分最高,为73.5分,接近满分75分。结论在面粉中添加香菇粉,有利于制作酥性饼干及需要低筋粉制作的食品。添加量为8%时,不仅使香菇酥性饼干口感更酥脆,而且增加了饼干蛋白质、粗纤维等的含量,降低了碳水化合物的含量。

白藜芦醇与维生素E协同抗氧化效应研究

【目的】研究白藜芦醇(resveratrol,RES)与维生素E联合作用下体外抗氧化作用效果,并探究联合作用下活性成分的协同效应对抗氧化功效的影响。【方法】以特丁基对苯二酚(tertiary butyl hydroquinonentrd,TBHQ)为阳性对照组(TBHQ组),二苯基苦基苯肼(diphenylpicrylhydrazyl,DPPH)、2,2′-偶氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵(ABTS)还原力和铁离子还原力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)为检测指标,通过半数清除率IC50和中效原理联合作用指数(combination index,CI)对单一使用RES和维生素E的RES组、VE组,以及联合使用的DARV组、ARV组(DARV组的半剂量)的抗氧化效果进行评价。【结果】RES组、VE组、DARV组和ARV组的质量浓度与抗氧化活性呈现显著性相关且具有一定的正协同效应(P<0.05);RES和VE联合后的DARV组IC50值显著降低,小于单一组分RES组和VE组(P<0.05),表明RES和维生素E联合后呈现出协同抗氧化作用,比各组分单一使用时具有更好的抗氧化效果;联合作用时,RES为主剂,维生素E作为辅剂;以DPPH自由基清除率为检测指标,V(RES)∶V(维生素E)=1∶2~1∶3时表现为相加作用(0.95<CI<1.05),V(RES)∶V(维生素E)=1∶1~7∶1之间时具有良好的协同效果(CI<0.95);当V(RES)∶V(维生素E)=3∶1时,IC50为0.011 g·L^(-1),CI<0.95,RES联合维生素E抗氧化作用正协同效应最强。【结论】白藜芦醇与维生素E按照一定体积比例联合使用具有良好的抗氧化协同作用,这有助于活性成分与保健食品及药物联合使用的研发与应用。

密封包装食品的密封性检测

食品安全问题越来越成为社会关注的焦点,而包装薄膜破损是威胁密封食品安全的主要问题之一。针对密封薄膜上难以检测的微小破损,采用高频高压介质阻挡放电的方法,采集食品的放电信号,经小波包去噪后,分别利用EmD和EEmD方法提取在包装薄膜完好和针孔存在条件下的特征参数。通过比较,EEmD比EmD方法的区别特征更加明显,确立了EEmD方法在放电信号特征提取中的优势,同时解决了密封包装食品微小破损难以辨识和检测的问题,为密封包装食品的在线检测提供了一种新的思路。

可可毛色二孢菌F6胞外多糖在草莓保鲜中的应用

目的 探究可可毛色二孢菌F6胞外多糖在草莓保鲜中的作用。方法 采用形态学和分子生物学对从赣南野生松木上分离得到的产胞外多糖真菌F6进行鉴定;从碳、氮源及培养基初始pH方面优化F6菌生长和产多糖发酵条件;用F6胞外多糖浸泡草莓,测量草莓的失重率、腐烂率、有机酸、维生素C含量及感官品质。结果 经形态学与分子生物学鉴定,F6为葡萄糖座科可可毛色二孢属(Lasiodiplodia theobromae);F6产多糖发酵的碳源为蔗糖,不加氮源,初始pH为6;浸泡F6胞外多糖溶液能有效的保持草莓的风味、减少失重、减少腐烂、减缓维生素C含量降低及有机酸降解,多糖浓度6%时效果最佳。结论 F6产胞外多糖发酵成本低,胞外多糖可离心分离,浸泡草莓具有很好的保鲜效果,这为F6胞外多糖在果蔬保鲜及工业应用奠定了良好基础。

灵菌红素基抗光氧化特性膜的制备及其应用

目的将灵菌红素应用到抗光氧化膜中,并研究其对油脂光氧化性的抑制作用。方法将Serratia marcescensy2的次级代谢产物提取分离后,经化学反应改造成水溶性的色素。并以一定的质量比添加到基础膜液中,制成环境友好型的抗光氧化性膜,对色素在膜的分布情况、色素保留率及机械性能进行测定,并应用于油脂的抗光氧化。结果激光共聚焦显微镜放大400倍显示,灵菌红素盐酸盐在膜中分布均匀,且成膜后的色素保留率稳定值为74.8%,单因素试验结果表明色素的添加可提高膜的抗拉伸强度至28.8 MPa。响应面试验结果显示成膜的最优工艺参数为羧甲基纤维素钠2.0 g、海藻酸钠1.8 g、甘油1.2 g、灵菌红素盐酸盐0.02%。此时其抗拉强度为20.1 MPa,伸长率为20.3%。将其应用于橄榄油的抗光氧化,相对于无添加色素的膜,在灵菌红素基膜的保护下,橄榄油的过氧化值(peroxide value,POV)可降低41%。结论灵菌红素盐酸盐制成抗光氧化性膜后,色素保留率提高,抗拉伸强度增强。最佳工艺参数制备的抗光氧化特性膜对橄榄油显示出很好抗光氧化作用。

食醋滋味的模糊数学综合评判研究

以酸味、咸味、甜味、鲜味为评价因素,对4种食醋滋味进行了模糊数学综合评判,结果表明:521,3582种食醋滋味的模糊综合评定级别都为浓,521样品的食醋滋味优于358样品,326,703食醋样品滋味的模糊综合评定级别都为较浓,即4种食醋滋味的模糊综合感官评价从高到低为:521>358>326,703。

酸水解法与索氏抽提法测定火腿肠中脂肪含量的比较研究

采用酸水解法和索氏抽提法测定火腿肠中的脂肪含量,结果表明,酸水解法和索氏抽提法检测样品中脂肪的含量分别为12.05g/100g、11.91g/100g,通过t值检验得知,两种方法无明显差异,但由于索氏抽提法的相对误差和变异系数比酸水解法的值小,因此,索氏抽提法的准确度和精确度较高。