基于机器视觉的机器人自动酒醅出缸策略

目的:解决地缸固态发酵工艺酒醅出缸环节自动化水平低、工人劳动强度大等问题。方法:提出一种酒醅取料复合机器人自动酒醅出缸策略,在地缸图像预处理和缸口内点云重建等前期工作基础上,采用点云求异分割算法提取酒醅点云,构建取料平面,并求解取料安全作业距离,设计预设取料点;之后采用像素面元体素法评估预设取料点挖取量,选择最优取料点。结果:基于安全作业距离的取料点规划方法合理,可确保挖斗在不同深度取料平面对缸壁酒醅取料的同时,不与缸壁发生碰撞;自动酒醅出缸策略可以有效减少机器人作业时的取料次数,提高酒醅出缸效率。结论:自动酒醅出缸策略可以有效指导酒醅取料复合机器人实现自动化、智能化的地缸出醅作业。

麸曲制作工艺优化及对黄酒品质的影响

为明确麸皮种类和固态发酵条件对接种青霉菌Penicillium oxalicum M1816麸曲的酶活力影响,将酶活力最高条件下的麸曲应用于黄酒生产,评价了其对黄酒酚类物质含量、理化及感官指标的影响。结果表明,当麸皮直径20目时,麸曲的酶活力表现为玉米麸皮>小麦麸皮>燕麦麸皮>黑麦麸皮。选择玉米麸皮制作麸曲,酶活力最高的制曲条件为:冰醋酸调节培养基pH为6.5,麸曲初始含水量为85%(V/W),培养温度为30℃,培养时间为120 h。与工厂黄酒相比,添加玉米麸曲生产的玉米麸曲黄酒中酚酸总量为116.48 mg/L,相比对照组(55.53 mg/L)提高了约1.1倍,挥发性酚类化合物4-乙基苯酚、4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚、愈创木酚和香兰素均显著增加(P<0.05),黄酒药香明显增强,理化指标均符合黄酒国家标准。本研究明确了利用青霉菌制备玉米麸曲的最佳工艺条件,玉米麸曲可有效提高玉米麸曲黄酒酚酸类物质含量,为具有药香气特征且富含酚类物质的黄酒酿制提供了技术参考。

不同糊化时间及尾酒用量对酱香型白酒酿造的影响研究

针对不同糊化时间及尾酒用量对酱香型白酒产质量影响不明确的问题,通过在实验1班和传统2班分别采用不同酿造工艺,对酿造过程中的理化指标及酱香型白酒产量、窖面酒等级质量进行测定。结果表明,二轮、三轮、四轮次入窖尾酒量的大小会影响三轮、四轮、五轮次出窖酒醅的酸度,适当的酸能增加酒体的醇厚感;增加糊化时间和入窖尾酒的用量能使淀粉充分转化为还原糖进而提高基酒产量;在大回酒中酒醅水分影响较小,还原糖在三轮次影响较大;对大回酒的质量品评结果分析,发现酱香占比数量较大,1班优于2班;同时,验收大回酒窖面酒的合格率,窖面酒合格率四轮次>三轮次>五轮次,由此可认为降低二轮次糊化时间及尾酒用量,增加三轮、四轮次糊化时间及尾酒用量有利于提高品质。

啤酒糟酸奶的研制

以牛乳为主要原料,添加啤酒糟等成分,经过乳酸菌发酵而制成的一种富含膳食纤维的酸奶。以啤酒糟酸奶的感官品质和理化检测数据为评价指标,利用正交试验和模糊综合评价法得到最适宜的配方及工艺参数:啤酒糟添加量4%,果葡糖浆添加量10%,发酵温度42℃,发酵时间10 h。在此优化条件下,啤酒糟酸奶的感官评分为38.5分,酸度为84.8°T,蛋白质含量为2.6 g/100 g、脂肪含量为2.5 g/100 g,成品风味独特,酸甜适口,是一种极具开发价值的保健酸奶。

模糊数学在浓香型白酒母糟与黄水感官质量鉴定中的应用研究

采用建立的酿造用水数学模型生产浓香型白酒,应用模糊数学感官评判法,对出窖母糟以及黄水感官质量进行研究。结果表明,通过模糊数学进行综合评判,得出母糟与黄水发酵质量都比较好,验证了模型的正确性和适用性。

发酵工艺对杂粮红枣发酵饼干品质的影响

以燕麦、荞麦、玉米、小米、红枣颗粒为原料,以乳酸菌和酵母菌为发酵剂,制作了杂粮红枣发酵饼干,研究了发酵工艺对饼干品质的影响。通过pH、感官评分和质构指标,分别确立了乳酸菌前发酵阶段最佳发酵工艺为:发酵时间12 h,发酵温度35℃,乳酸菌添加量1.2%;混合发酵阶段最佳发酵工艺为:酵母菌添加量2.5%、混合发酵温度32℃、混合发酵时间2.5 h、酸面团添加量25%、红枣颗粒添加量25%。在此发酵工艺下制得的饼干口感细腻、酸甜适口、质地松软、发酵风味突出、枣香味浓郁,具有良好的感官品质。

酱香型白酒出入窖糟醅性能评价的技术研究

酱香型白酒的生产秉承传统工艺,其酿造过程的工艺管控主要依靠酒师的经验,主观性较强,不易传承。糟醅的理化指标监控主要采用化学法,检测速度慢,对酿酒生产的指导存在滞后性,且大量化学试剂的使用,不利于生态酿造。因此亟需引入快检技术,解决上述问题,本研究引入基于生物传感器的葡萄糖、L-乳酸及乙醇含量快检技术,并结合理化检测,建立糟醅性状的新的评价方式,对于酱香型白酒生产过程的把控具有重要意义。

浓香型入池饭醅感官性状评价模型的构建研究

利用质构仪与SVM-PCA算法相结合的方式,通过感官盲评挑选出性状为好和差两种极端样品质构数据,初步建立入池饭醅等级分类模型,模型准确率为0.6719。为提升模型准确率,引入入池饭醅理化指标(水分、酸度、淀粉、溶氧量)结合TPA指标(硬度、粘性、黏聚性、回复性)综合评价的方法,并结合感官评定从四个维度采用相关性分析和逐步回归分析,从海量入池饭醅样品信息中提取关键影响因子,细化浓香型入池饭醅感官性状综合评价预测模型。结果表明:入池饭醅中水分含量与柔熟度(r=0.783)、淀粉与黏聚性(r=0.713)、肉实度(r=0.708)、溶氧量与疏松度(r=0.872)、TPA指标之间均具有显著相关性。经逐步回归分析,建立浓香型入池饭醅感官性状评价模型:Y=30.8+1.69X1-0.56X3+0.0004X5-96.2X7+57X8,并对模型进行了验证。

浓香型白酒酒醅中总RNA提取方法评价

为探寻我国特有的复杂微生态环境——浓香型酒醅样品总RNA提取方法,本实验建立了一种改良的十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)-苯酚法,并从提取成本及耗时、RNA质量浓度和纯度、电泳结果、反转录效果及高通量测序分析5个方面,比较其与试剂盒法、Trizol法、十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)法和月桂酸钠法提取酒醅样品总RNA的效果。结果表明,SDS-苯酚法和CTAB法成本较低,试剂盒法成本最高但耗时最短;试剂盒法提取的总RNA质量浓度最高,分别约为SDS-苯酚法、Trizol法、CTAB法和月桂酸钠法的1.84、2.33、19.14倍和3.09倍;SDS-苯酚法和试剂盒法提取样品总RNA的OD260 nm/OD280 nm和OD260 nm/OD230 nm均分别大于1.8和2.0;SDS-苯酚法电泳条带完整性优于其他方法,CTAB法无法检测到电泳条带。SDS-苯酚法、试剂盒法和Trizol法所提取的RNA能有效反转录为cDNA并将其用于高通量测序分析,3种方法所得优势微生物种属(Lactobacillus和Clostridium)及不同发酵节点酒醅之间的微生物群丰度变化情况基本一致,其中SDS-苯酚法获得的微生物群落多样性最高,且能较好地反映不同酒醅间微生物类群的差异;Trizol法和试剂盒法均能偏好性地多获得1个属,但其含量均很低(0.01%)。本研究系统地比较了5种常见的总RNA提取方法在浓香型酒醅RNA提取的应用效果,其中本研究建立的改良SDS-苯酚法具有一定的综合优势,为今后以RNA为基础的酒醅分子生物学研究提供理论依据,同时对其他富含糖、腐殖质及酚类等杂质的环境样品RNA提取具有较好的借鉴意义。

复配益生菌发酵谷物饮料工艺优化

以燕麦、黑米、糙米为原材料,经过超微粉碎、液化、糖化处理后接种嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌混合发酵剂,进行谷物发酵饮料工艺研究。结果表明,在单因素试验基础上进行发酵温度、发酵时间和接种量3因素响应面试验,确定优化的发酵温度39℃、发酵时间11 h、接种量3%,验证试验表明该工艺稳定,通过优化后的发酵工艺可以得到状态均匀、谷香浓郁、酸甜可口的发酵谷物饮料。试验结果对益生菌发酵饮料的研究提供了一定的参考。

植物基复合谷物发酵饮料工艺优化

以赤小豆、绿豆、薏仁、白藜麦、黑米等谷物为研究对象,采用单因素试验和响应面试验的方法,以感官评定和酸度作为评价依据,来确定产品的最优工艺。结果表明,复合谷物最佳配比为绿豆∶白藜麦∶薏仁∶黑米(4∶2∶2∶2),料水比为(1∶9.5),当复合浆料为100mL时,最佳工艺条件是:发酵时长2.4h、发酵菌种添加比例为0.05%、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的添加比例为0.18%、黄原胶添加比例为0.06%、发酵温度40℃,该工艺条件下,复合谷物发酵饮料品质较好。

基于像素面元体素法的地缸醅料挖取量评估

为研究机器人快速取料,实现机器代人进行地缸出醅,解决地缸醅料挖取区域三维外形难以准确获取、挖取量评估困难的问题,利用图像处理和点云技术与设计像素面元体素法划分地缸区域面元,统一缸口内点云坐标系,分析相应面元处缸口内点云变化情况,对地缸醅料挖取量评估进行研究。结果表明:通过地缸边缘检测和几何约束可有效提取地缸口内边缘,空洞填充后获取缸口内数据,可避免缸口外干扰因素影响地缸醅料挖取量评估效果;依据缸口及缸口外图像进行配准,缸口内点云坐标系统一后均方根误差在0.16 cm附近波动;地缸出醅过程中,挖取质量测量值与采用像素面元体素法测算的醅料挖取区域体积测算值的比值逐渐增大,符合地缸发酵醅料特点,比值相近区间内,醅料挖取区域体积测算值可以反映挖取质量测量值。像素面元体素法可以有效评估醅料挖取量,研究结果可为后续设计基于挖取量评估的醅料取料机器人快速取料方法提供依据。

一株布拉迪酵母的筛选及益生特性研究

该研究从酱香白酒下沙出窖酒醅中筛选出4株酿酒酵母(SC-T、SC-W、SC-J和BD-2),其中BD-2为布拉迪酵母菌(Saccharomyces boulardii)。BD-2耐酸性和耐高温性研究表明,该菌株可在pH2.5的条件下生长,同时在50℃处理条件下的存活率为70%。通过幽门螺杆菌抑制试验得出,BD-2对幽门螺杆菌具有一定的抑制活性,与四联药物联用对幽门螺杆菌具有较好的抑制作用。对BD-2益生特性进行研究,在2.0%胆盐含量下的存活率为72.2%,在模拟人工胃液和肠液中的存活率分别为194%和79%。此外,BD-2的抗氧化试验结果表明,菌株具有较强的还原能力、清除羟自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基能力,分别为62.40%、34.69%和73.27%,并且BD-2的自凝聚性和疏水性较强。通过抗生素敏感性试验得出,BD-2耐药性较强。综上所述,筛选得到的布拉迪酵母菌BD-2具有优良的益生特性和潜在的应用前景。