肉桂活性成分、功效及递送体系研究进展

肉桂是常用的药食两用植物,具有抑菌、抗氧化、杀虫、降血糖、神经保护等多种生物活性,这与其含有的醛类、多糖、多酚等活性成分密切相关。为使肉桂更好地应用于食品、医药、化妆品等领域,该文对肉桂的主要化学成分、生物活性和递送体系的相关研究进行综述,以期为肉桂相关高附加值产品的开发和综合利用提供依据。

基于混合射流中的单颗粒子清除汽车漆层分析

以汽车塑料件表面的漆层为研究对象,利用ABAQUS软件中单元删除技术和插入Cohesive单元层方法建立有限元模型。在仿真过程中控制颗粒粒径、内聚能、冲击速度,比较漆层的去除率、冲击达到的深度、冲击动能的情况。结果表明,当2 mm粒径颗粒以40 m/s的速度冲击漆层模型时,冲击点下方Cohesive单元两侧的位置受到剪应力和压应力作用最先出现损伤,竖直方向应力随时间传递到基体内部;Cohesive单元内聚能越大,漆层与基体之间越难以出现分层;组合不同粒径和速度参数研究后发现,当颗粒粒径为0.8~1、1.4~1.6和2 mm,速度分别大于55、40、30 m/s时,冲击深度可超过0.15 mm漆层厚度,到达基体表面。统计损伤的单元数量和体积后发现,粒径分别为1.4、1.6、2 mm的颗粒在速度达到55、45、40 m/s后,除漆率超过4%,粒径和速度组合越大,除漆效果越明显,但是,在实际处理时应选择合适的入射速度和粒径,防止过大的入射速度导致成本增加和基体损伤。

无核黄皮果醋醋酸发酵工艺优化

该研究以郁南无核黄皮(Clausena lansium)为原料制备无核黄皮果醋,并以总酸含量和感官评分为评价指标,优选发酵方式(同步发酵、分步发酵)和醋酸菌菌种(菌株A-2、A-3、A-5),并采用单因素试验和正交试验优化无核黄皮果醋醋酸发酵条件。结果表明,选用果酒专用酵母SY和自筛醋酸菌A-5及同步发酵方式,最佳无核黄皮果醋醋酸发酵工艺条件为:初始pH值4.5、醋酸发酵温度32℃、醋酸菌接种量8%、醋酸发酵时间7 d。在此优化条件下,无核黄皮果醋总酸含量为72 g/L,感官评分为88分,获得的无核黄皮果醋呈金黄色,澄清透明,果香饱满浓郁,酸度协调适口,风味独特。

粉料充填包装的自动取袋、开袋机构设计与运动仿真分析

为解决在粉料包装中取袋、开袋过程难以实现全自动的问题,设计粉料充填包装的自动取袋、开袋机构。利用旋转气缸运转平滑的特性取代以往的直线往复的取袋形式,将取袋、开袋过程相结合,减少编织袋的输送时间;对关键性工具-真空吸盘进行选型和计算,得到吸盘型号DP-50、数量4个、直径50 mm,吸附响应时间0.056 s等参数;利用Pro/E对取袋、开袋机构进行三维建模,对右吸盘的轨迹进行规划,并在ADAMS进行仿真,得出右吸盘前3 s的运动轨迹,将规划后右吸盘的位移、速度及加速度与使用STEP函数的曲线进行对比,验证规划轨迹的合理性。研究为粉料充填包装取袋、开袋机构的设计提供思路。

101果汁澄清剂、壳聚糖及复合澄清剂对无核黄皮果醋澄清效果的比较研究

水果发酵醋中的胶体蛋白质是果醋产生絮状沉淀的主要原因之一。研究分析了单一澄清剂101果汁澄清剂、壳聚糖及复合澄清剂对无核黄皮果醋中胶体蛋白质的影响,并通过正交试验及综合评比分析,得出复合澄清剂101果汁澄清剂与壳聚糖的澄清效果明显好于单一澄清剂,经101果汁澄清剂与壳聚糖处理的无核黄皮果醋透光率达98.9%,最好澄清工艺条件:101果汁澄清剂用量0.6 g/L,壳聚糖用量1.1 g/L,澄清后的无核黄皮果醋澄清透明,稳定性好。

压缩载荷下UHMWPE纤维复合材料层合板的力学性能与失效分析

为获得超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料层合板在静、动态压缩载荷下的力学性能与失效模式,采用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆对材料进行面外方向的压缩实验,获得了不同应变率下材料的应力-应变关系。通过扫描电子显微镜观察材料微观失效形貌,分析了材料的失效模式。结果表明,UHMWPE纤维复合材料层合板在应变率较低(6.7×10^(-3)-6.7×10^(−2)s^(−1))且相差较小时,无应变率效应;在高应变率(2.05×10^(3)~5.27×10^(3)s^(−1))下,材料具有明显的应变率效应。压缩强度随应变率的增加而增大,动态增强因子逐渐增大,具有明显的应变率强化效应。静态压缩载荷下,材料的主要破坏模式为纤维的拉伸、断裂;动态压缩载荷下,材料的主要破坏模式为纵向位错分层。

爆炸冲击波与破片联合作用下防弹衣复合结构防护效果的数值模拟

为增强现有防护装备的性能,设计了一种由聚脲(polyurea,PU)、凯夫拉(Kevlar)和泡沫组成的人体胸部复合防护结构。采用LS-DYNA对胸部复合防护结构在爆炸冲击波与破片冲击下的力学响应进行了数值模拟,分析了防护结构排布类型以及厚度对胸部防护的影响。结果表明:在单独爆炸冲击波作用下,防护结构的不同排布类型对抗爆效果影响较小,PU-Kevlar-泡沫排布结构抗爆效果较好,比透射压力峰值最大的Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了2.42%;在爆炸冲击波与破片联合作用下,PU-Kevlar-泡沫排布结构防护效果较好,比透射压力峰值最大的PU-Kevlar-PU-泡沫结构的峰值减小了18.49%;适当增加结构的厚度可降低爆炸冲击波与破片联合作用对人体胸部的损伤,但继续增加厚度对防护性能的增益有限。

平地与侧坡一体化割草机的设计与分析

南方丘陵地区果园通常修整成梯田形式栽种果树,这种地形的果园需要对平地和侧坡割草。目前常规割草机难以适应,只能采用人工背负式割草机进行割草,效率低,劳动强度大,为此设计一款能同时对平地与侧坡割草的一体化割草机。通过对割草机功能要求进行分析,设计出割草机的整机方案。整机采用四把圆盘甩刀进行割草,前面两把用于平地割草,侧边两把用于侧坡割草,根据割幅,割刀直径分别选为575、525 mm,采用300 W电机驱动,电机由一台3 kW发电机供电,采用履带式行走装置,由一台5.6 kW发动机为行走装置和发电机提供动力。应用Solidworks进行结构设计和整机装配,得到整机模型,通过Solidworks软件分析,对各部分材料定义确定各部分质量及质心位置,在丘陵果园梯田平面存在0°~20°倾斜角的情况下,整机在对下侧坡作业时,整机的抗倾覆安全系数最小为4.6>3,满足工程机械的稳定性要求。

塑料微管气辅挤出成型实验与机理分析

为了解决传统塑料微管挤出产生的挤出胀大、熔体破裂和挤出变形等问题,本工作采用内外双层气体辅助技术开展了塑料微管气辅挤出实验,并将其与传统挤出实验结果进行了对比。为了进一步揭示气辅技术可以消除传统挤出产生上述问题的机理,利用有限元方法对塑料微管气辅挤出和传统挤出进行了数值模拟和对比分析。实验结果表明,气辅技术不仅很好地克服了挤出胀大和挤出变形,而且使得挤出的塑料微管表面平整度、光泽度和透明度均有很大提高。数值结果表明,气辅技术较好地减小了熔体在口模流道内尤其是口模出口处的压力、剪切和法向应力差分布,使得塑料微管熔体在口模内的流动从黏着无滑移剪切流动转变为完全滑移无黏着流动,并且在口模出口处流速分布均匀且无突变和径向流速,从而较好地克服了塑料微管传统挤出方式产生的问题。

不同工艺下反应釜内PS/CO_2均相体系流变性能模拟

利用Fluent软件模拟不同工艺条件下反应釜内锥形混合元件所受的扭矩,依据锥板流变仪原理获得反应釜内PS/CO_2均相体的黏度,并分析熔体温度、CO_2质量浓度对均相体流变性能的影响。结果表明,当剪切速率一定时,升高熔体温度或CO_2质量浓度有助于降低均相体黏度;当熔体温度和CO_2质量浓度一定时,剪切速率越高,均相体黏度越低;且温度较低时,黏度随着CO_2浓度升高而下降的更剧烈。而均相体的黏度对于快速降压口模的压力降率有直接影响,对于如何获得更大的压力降率有指导作用。

热风熔融废旧塑料再生利用技术研究

提出一种热风熔融的方法对废旧塑料进行再生利用,其特点是:废旧回收塑料直接进行热风加热熔融后通过螺杆挤出造粒,没有粉碎过程,无噪音、粉尘飞扬;热风熔融的温度容易控制,防止过热降解;热风循环无废水排出,余热全部利用。在理论分析的基础上,设计构建了试验样机并进行试验研究。

混合人工神经网络溶解预测进展

溶解作为一项重要的物化指标,一直是研究的热点,而且,相关的理论计算方法也发展迅速,尤其是人工神经网络因其独特的非线性处理能力而倍受关注。以超临界二氧化碳在聚合物中的溶解过程为例,综述了人工神经网络溶解性预测方法的基本原理和研究现状,并重点阐述了基于各类智能算法变体的混合人工神经网络溶解预测模型(HANN)的实现原理、现状、性能分析与评价等,最后对溶解性研究进行了展望。结果表明,人工神经网络溶解预测模型的综合性能优于传统热力学模型;HANN在精度和相关性方面也较优;各类HANN之间的性能各有优劣。在化学化工、材料等相关领域的预测应用中,可依据研究问题借鉴合适的HANN。

黄皮功能成分及加工研究进展

黄皮作为一种药食同源的水果,具有丰富的营养价值和较好的保健功能,该文主要概述了黄皮营养成分(蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、有机酸、氨基酸、维生素及矿物质等)及功能活性成分(生物碱、香豆素、挥发油、多酚及黄酮等),并对黄皮在资源开发过程中存在的问题进行了分析,以期为黄皮的深加工提供借鉴。

玉米空间分层施肥装置结构优化与试验

针对玉米分层施肥作业中开沟宽度大、回土效果差导致的肥料分层效果不明显、各层肥量难以控制等问题,设计了一种各层肥量可调的空间分层施肥装置,肥料可在土壤中形成半包围种子的分布状态。通过理论分析和设计计算确定了空间分层施肥装置的基本结构参数,明确了影响分层施肥装置内肥料颗粒运动的主要因素。运用离散元法对分层施肥装置工作过程进行仿真分析,选取施肥调节片前端宽度、后端宽度和安装角为试验因素,以上层和中层排肥口出肥量为试验指标,进行二次正交旋转组合仿真试验,建立了试验指标与影响因素的回归模型,仿真结果表明,当施肥调节片前端宽度为3.61 mm,后端宽度为21.52 mm,安装角为43.23°时,上、中、下3层排肥口施肥量比例为最佳施肥比例3∶3∶4。为验证仿真分析结果,在不同作业速度和不同施肥量条件下,进行了空间分层施肥装置的样机性能试验,试验结果表明,空间分层施肥装置能够实现各层肥量的目标施肥配比,在不同作业速度和不同施肥量下各层施肥量变异系数不大于4.3%,各层肥料深度误差在10 mm以内,各层肥料横向距离误差在6 mm以内,工作性能稳定。

响应面法优化刺梨果酒发酵工艺研究

以刺梨果干为原料,经破碎、酶解和过滤等预处理,添加安琪果酒酵母BV818进行发酵,制备刺梨果酒。探究初始糖含量、酵母接种量及发酵时间对刺梨果酒品质的影响,并采用响应面法优化刺梨果酒发酵工艺。结果表明,刺梨果酒最佳发酵工艺条件为初始糖含量270 g/L,酵母接种量4.5%,25℃发酵8 d。此时,刺梨果酒呈浅棕色,澄清透亮,酒香协调无异味,酸甜适中,为后续刺梨果酒发酵工艺优化及生产提供参考依据。

不同水针口径下的水辅助注射成型数值模拟

使用流体力学软件,对使用溢流法的三维120°~150°弯曲圆管件进行了水辅助注射成型可视化研究。分别改变水针口径尺寸、注水延迟时间、注水压力与熔体温度,分析其对制件内部水穿透行为的影响。结果表明,水针口直径为7 mm时,能显著增加制件的内部穿透长度并得到残余壁厚更薄的制件;受水针结构影响,注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250℃时,水穿透长度最优能增长400%,壁厚减少20%;在注水延迟时间为1 s、注水压力为10 MPa、熔体温度为230℃时,穿透长度最大达到298 mm;注水延迟时间为1 s、注水压力为8 MPa、熔体温度为250℃时,比熔体温度为210℃和230℃的实验组受水针影响严重;缩短注水延迟时间、增加注水压力、升高熔体温度都能有效增大制件的中空率,成型出更薄的管件,但是水针对水辅助注射成型的影响不容忽视,其微小变化能极大地改变成型制件的内部型腔,有效提高水穿透行为的效率。

一种测量超临界CO_2在聚合物中溶解行为的新装置

设计了一种测量超临界CO_2(ScCO_2)在聚合物中溶解行为的装置,并通过测量温度在443.15～463.15 K,压力在7.5～9.5 MPa范围内ScCO_2在聚苯乙烯(PS)中的溶解度及溶解速度验证装置的可行性。结果表明,溶解度实验值与计算值的相对误差低于20%,而依据实验值计算的扩散系数与文献值表现出相同数量级,由此说明新装置能够进行ScCO_2在聚合物中溶解行为的测量。

U型件开口臂尺寸和熔体入口流率对其拐角处挤出成型的影响

应用Polyflow软件构建模型;截取口模内30 mm、口模外50 mm的熔体,模拟不同入口流率和不同开口臂长对U型挤出制件拐角处剪切速率和X,Y,Z向流动速度的影响,应用Origin后处理软件对相关数据进行分析。研究表明,U型制件挤出时,U型件拐角处靠近口模壁的剪切速率远大于中心位置的剪切速率,入口流率越大或臂长越短,其对应的剪切速率越大,在口模内同一流线上的剪切速率基本是定值,但在口模出口接近5 mm处会迅速降低;U型件靠近口模壁处的X,Y,Z向流动速度和靠近中心线位置的X,Y向速度,在口模内起始25 mm的距离内为0,但在口模出口接近5 mm左右,速度会剧变,入口流率越大和开口臂长越短,变化越剧烈,其中靠近口模壁的最后5 mm的X向流动速度指向负方向,Y向流动速度指向正方向;而靠近截面中心线处最后5 mm的速度方向先正后负,入口流率越大或臂长越短,Y向流动速度在出口处的变化越剧烈;靠近U型截面中心线的熔体的Z向流动速度在口模内起始25 mm段距离内较均匀,在最后5 mm开始慢慢降低。

U型件的气体辅助挤出成型工艺的数值模拟与实验研究

应用Polyflow软件将气辅挤出成型引入U型件挤出成型过程中,建立了口模-气体-熔体的三相模型,在传热情况下,对口模温度、气体温度对口模内熔体的流动速度、温度及剪切速率等进行数值计算,用origin软件进行分析,通过传统挤出和气体辅助挤出成型对U型件进行挤出成型实验,选用聚丙烯(PP)材料挤出,均能顺利挤出,在达到挤出平衡后,气辅挤出时比传统挤出时更能使试样离膜下垂现象明显减弱。PP/10%玻璃纤维在传统挤出成型时,有明显的挤出胀大现象,纤维在U型截面的侧壁与底面分布不均匀,在U型件拐角处分层分离现象严重;气辅挤出成型时,可以很好改善挤出胀大和纤维在侧壁与底面分布不均匀的现象,同时在U型件拐角处纤维分层分离的现象也能得到部分缓解。PP/20%玻璃纤维在气辅挤出成型下挤出的U型件时,U型件壁厚变薄严重,试样中纤维分布比较均匀,拐角处无明显的纤维分层分离现象,但是试样表面有明显的纤维组织,且U型件的开口变形严重。结果表明,气辅挤出成型可以部分的减弱试样挤出后的下垂现象,也可以改善口模内熔体的温度场;传统挤出成型时候,口模内的U型件内外壁温度随着口模的变化而变化,气辅挤出成型时熔体高温区域集中在U型槽截面的中心线位置附近;气辅挤出成型与传统挤出时的剪切速率场分布发生了较大变化,气辅挤出成型时的剪切速率最大值比传统挤出时小很多。

“巴伦比” 发酵型无核黄皮果醋的研制

以广东云浮郁南县优质成熟无核黄皮为原料,加入植物提取用酶控温酶解,然后加入葡萄酒酿酒酵母、多微麸曲、活性醋酸菌和玉米芯进行酒精发酵与醋酸发酵同步进行,最后降低温度加入皂土陈酿后过滤,即得到保健功效好的“巴伦比”无核黄皮果醋。该无核黄皮果醋呈棕黄色,具有无核黄皮特有的果香和浓郁的醋酒香,酸味纯正柔和、口味微甘爽口,稳定性好。