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食品挤压装备技术及控制方法研究进展
1
作者 吕黄珍 张梦瑶 +4 位作者 杜爱丽 李振龙 杨云任 赵丹 谢安 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
食品挤压装备作为一种集蒸煮、压缩、混合、成型于一体的高效加工设备,近年来在食品行业中得到广泛应用。本文介绍食品挤压装备的发展概况,讨论单螺杆和双螺杆挤压机的应用场景及其局限性。单螺杆挤压机因其结构简单、操作维护容易,适... 食品挤压装备作为一种集蒸煮、压缩、混合、成型于一体的高效加工设备,近年来在食品行业中得到广泛应用。本文介绍食品挤压装备的发展概况,讨论单螺杆和双螺杆挤压机的应用场景及其局限性。单螺杆挤压机因其结构简单、操作维护容易,适用于低、中等复杂度的生产需求;双螺杆挤压机凭借更强的混合剪切能力,在多成分、多配方食品加工中展现出更大的优势。阐述基于数值模拟的物料流动特性、传热特性和设备结构设计与优化的研究现状。总结食品挤压装备的智能化控制研究。为了解食品挤压装备性能、优化挤压工艺和设备结构、推动食品挤压装备智能化发展提供参考。 展开更多
关键词 挤压加工 装备 数值模拟 智能化控制
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添加鲜马铃薯浆的米粉加工工艺研究 被引量：2
2
作者 杨云任 张梦瑶 +3 位作者 黄小梅 陈孝天 张克 吕黄珍 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第5期60-69,共10页
为了生产以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉。采用单因素试验及响应面优化方法,进行加工工艺研究;通过营养素指标的检测,对比米粉样品与市售产品的营养组成。结果显示,添加鲜马铃薯浆的米粉加工最优工艺为鲜马铃薯浆质量添加比例28.8%、... 为了生产以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉。采用单因素试验及响应面优化方法,进行加工工艺研究;通过营养素指标的检测,对比米粉样品与市售产品的营养组成。结果显示,添加鲜马铃薯浆的米粉加工最优工艺为鲜马铃薯浆质量添加比例28.8%、熟化段温度88 ℃、挤出螺杆转速90 r/min。在此加工工艺下的米粉综合评分为0.980±0.012,达到市售米粉水平,并且相比市售产品,蛋白质含量高18.64%,维生素C含量高25.36%,膳食纤维含量高123.71%,而脂肪含量低14.29%,营养构成更优。研究为以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉产品开发提供技术参考。 展开更多
关键词 鲜马铃薯 米粉 响应面设计 工艺优化
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固体食品充填技术及装备研究现状与发展趋势
3
作者 李振龙 张克 +2 位作者 杜志龙 张丽娜 简华斌 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第11期94-101,共8页
固体食品的充填是固体食品包装过程中亟待解决的关键技术问题,在保障固体食品产品均一性、提升食品品质等方面具有显著优势。文章综述了固体食品充填技术及装备的研究现状,包括固体食品的物料特性以及充填要求、充填技术分类、充填装备... 固体食品的充填是固体食品包装过程中亟待解决的关键技术问题,在保障固体食品产品均一性、提升食品品质等方面具有显著优势。文章综述了固体食品充填技术及装备的研究现状,包括固体食品的物料特性以及充填要求、充填技术分类、充填装备的主要原理与结构等方面,并对固体食品充填技术及装备的发展趋势进行了分析,提出了研究方向。 展开更多
关键词 固体食品 充填性质 充填技术 充填装备
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自适应掌位气动软体机械手设计与试验研究 被引量：1
4
作者 李振龙 郭亚琳 +5 位作者 宋海云 张梦瑶 吕黄珍 何亚凯 赵丹 杜志龙 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第1期8-16,共9页
针对因食品物料的形状和特性差异较大,食品生产线物料更换频繁,导致其分拣的自动化水平不足、效率及安全性不高的问题,提出一种面向食品物料分拣及搬运的自适应掌位气动软体机械手。基于分段常曲率假设与虚功原理,建立软体手指弯曲变形... 针对因食品物料的形状和特性差异较大,食品生产线物料更换频繁,导致其分拣的自动化水平不足、效率及安全性不高的问题,提出一种面向食品物料分拣及搬运的自适应掌位气动软体机械手。基于分段常曲率假设与虚功原理,建立软体手指弯曲变形的数学模型,探究驱动气压和弯曲弧度之间的关系;通过对软体手指进行流固耦合分析,探究其在压力作用下的变形情况;采用D-H(Denavit-Hartenberg,D-H)法对软体手指进行运动学建模,结合蒙特卡洛法对其工作空间进行分析;使用3D打印技术结合平板印刷法完成实物制作,并制定抓取策略,进行验证试验。结果表明,软体机械手单侧机构可变行程为27 mm;在0.04 MPa压力的作用下,软体手指的最大变形为104.15 mm,最大等效应力为0.535MPa,弯曲弧度为0.791 rad;软体手指整体工作空间的最大抓取范围为245 mm,最大抓取质量为571.78 g。研究为软体机械手在食品物料分拣中的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 软体机械手 结构设计 流固耦合 工作空间 抓取研究
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我国马铃薯加工业发展现状及建议 被引量：10
5
作者 王世光 吕黄珍 +3 位作者 卢天齐 何亚凯 吕程序 杨炳南 《农业工程》 2022年第3期76-79,共4页
作为我国第4大主粮作物,马铃薯生产对保障国家粮食安全具有重要的战略意义。我国是马铃薯种植大国,却不是马铃薯产业强国,与世界发达国家相比,在品种、加工、产品、装备等方面还存在差距和不足。介绍了我国马铃薯加工业整体情况、目前... 作为我国第4大主粮作物,马铃薯生产对保障国家粮食安全具有重要的战略意义。我国是马铃薯种植大国,却不是马铃薯产业强国,与世界发达国家相比,在品种、加工、产品、装备等方面还存在差距和不足。介绍了我国马铃薯加工业整体情况、目前存在的问题和短板,并从科技创新、产业发展等方面提出了具体建议。 展开更多
关键词 马铃薯 加工 装备 淀粉
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基于改进Faster R-CNN的马铃薯发芽与表面损伤检测方法 被引量：8
6
作者 刘毅君 何亚凯 +3 位作者 吴晓媚 王文杰 张丽娜 吕黄珍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期371-378,共8页
发芽与表面损伤检测是鲜食马铃薯商品化的重要环节。针对鲜食马铃薯高通量分级分选过程中,高像素图像目标识别准确率低的问题,提出一种基于改进Faster R-CNN的商品马铃薯发芽与表面损伤检测方法。以Faster R-CNN为基础网络,将Faster R-... 发芽与表面损伤检测是鲜食马铃薯商品化的重要环节。针对鲜食马铃薯高通量分级分选过程中,高像素图像目标识别准确率低的问题,提出一种基于改进Faster R-CNN的商品马铃薯发芽与表面损伤检测方法。以Faster R-CNN为基础网络,将Faster R-CNN中的特征提取网络替换为残差网络ResNet50,设计了一种融合ResNet50的特征图金字塔网络(FPN),增加神经网络深度。采用模型对比试验、消融试验对本文模型与改进策略的有效性进行了试验验证分析,结果表明:改进模型的马铃薯检测平均精确率为98.89%,马铃薯发芽检测平均精确率为97.52%,马铃薯表面损伤检测平均精确率为92.94%,与Faster R-CNN模型相比,改进模型在检测识别时间和内存占用量不增加的前提下,马铃薯检测精确率下降0.04个百分点,马铃薯发芽检测平均精确率提升7.79个百分点,马铃薯表面损伤检测平均精确率提升34.54个百分点。改进后的模型可以实现对在高分辨率工业相机采集高像素图像条件下,商品马铃薯发芽与表面损伤的准确识别,为商品马铃薯快速分级分等工业化生产提供了方法支撑。 展开更多
关键词 马铃薯 发芽 表面损伤 Faster R-CNN 高分辨率
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米粉挤丝机挤出流场与温度场模拟仿真分析 被引量：1
7
作者 张梦瑶 张克 +5 位作者 杨云任 何亚凯 王文杰 李振龙 赵丹 吕黄珍 《包装与食品机械》 北大核心 2024年第6期81-88,97,共9页
针对单螺杆挤丝机挤出米粉过程中,流场与温度场变化复杂、检测困难的问题,结合单螺杆挤丝机和米粉特性,通过Fluent软件进行数值模拟仿真研究。构建变螺距螺杆及套筒的三维模型,结合实际加工中的螺杆转速、进料量及机筒接触面温度等关键... 针对单螺杆挤丝机挤出米粉过程中,流场与温度场变化复杂、检测困难的问题,结合单螺杆挤丝机和米粉特性,通过Fluent软件进行数值模拟仿真研究。构建变螺距螺杆及套筒的三维模型,结合实际加工中的螺杆转速、进料量及机筒接触面温度等关键工艺参数,采用滑移网格模型进行非定常流动模拟,并对仿真结果进行试验验证。仿真结果表明,流场进出口压差最高可达5.58 MPa,沿z轴的运输速度区间为0.374~0.782 m/s,且缓慢下降;螺杆转速由50 rad/s上升至70 rad/s,黏性耗散功率由16 217.00 W上升至30 974.96 W,截面温度离散系数由3.48%上升至4.29%;喂料电机频率由10 Hz上升至25 Hz,黏性耗散功率由20 511.41 W上升至23 066.87 W,截面温度离散系数由7.80%下降至3.65%;壁面温度由353.15 K上升至373.15 K,黏性耗散功率由23 100.72 W下降至23 032.85 W,截面温度离散系数由3.27%上升至4.19%。验证试验表明,螺杆转速、进料量及壁面温度对温度上升速度的影响与仿真结果相符。研究为米粉熟化过程温度的精准控制与工艺参数的优化提供理论依据。 展开更多
关键词 米粉挤出 流场模拟 温度场分布 滑移网格模型
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刀盘式马铃薯削皮装置设计与试验 被引量：4
8
作者 曹建斌 曹光矗 +3 位作者 程跃胜 吕黄珍 黄勇 杜志龙 《农业工程》 2020年第10期48-54,共7页
国内马铃薯净菜和鲜切产品的需求巨大,针对我国马铃薯加工和机械化去皮技术发展滞后的问题,设计了一款刀盘式马铃薯削皮装置,可实现马铃薯的切削、排屑和排料等作业。利用该装置进行削皮试验研究,结果表明,削皮效果影响程度依次为刀盘转... 国内马铃薯净菜和鲜切产品的需求巨大,针对我国马铃薯加工和机械化去皮技术发展滞后的问题,设计了一款刀盘式马铃薯削皮装置,可实现马铃薯的切削、排屑和排料等作业。利用该装置进行削皮试验研究,结果表明,削皮效果影响程度依次为刀盘转速>削皮时间>尺寸规格>单次喂入量。最佳切削工艺参数为中型马铃薯(90 mm<长径≤120 mm,200 g<单个质量m≤400 g),一次喂入4 kg,以325 rmin加工50 s,在此加工参数下,基于图像处理的削皮评分94.1,损耗评分89.6,损伤评分99.3,综合评分94.3。 展开更多
关键词 马铃薯 削皮 损失 综合评分
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块根块茎类果蔬连续削皮机设计与试验 被引量：2
9
作者 吴晓媚 何亚凯 +4 位作者 刘毅君 程跃胜 王文杰 王世光 吕黄珍 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2023年第6期67-74,共8页
针对现有块根块茎类果蔬削皮设备去皮效果差、损失率高的问题,设计一种块根块茎类物料连续削皮设备。对关键部件进行理论分析和参数选择,通过样机性能试验进行可靠性和实用性验证。以马铃薯和红薯为试验物料,去皮干净率和去皮损失率为... 针对现有块根块茎类果蔬削皮设备去皮效果差、损失率高的问题,设计一种块根块茎类物料连续削皮设备。对关键部件进行理论分析和参数选择,通过样机性能试验进行可靠性和实用性验证。以马铃薯和红薯为试验物料,去皮干净率和去皮损失率为试验指标,在削皮样机上进行正交试验。结果表明,马铃薯综合削皮质量影响因素主次顺序为拨料块高度、刮板速度、刀盘转速,最优参数组合为刀盘转速420 r/min,刮板速度0.0175 m/s,拨料块高度8 mm,去皮干净率为95.59%,去皮损失率为15.77%;对红薯综合削皮质量影响主次顺序为刀盘转速、拨料块高度、刮板速度,最优参数组合为刀盘转速373 r/min,刮板速度0.021 m/s,拨料块高度8 mm,去皮干净率为96.18%,去皮损失率为10.35%。研究为深入研发自动化块根块茎类果蔬连续削皮设备、实现自动化高效削皮作业提供参考。 展开更多
关键词 果蔬 削皮设备 性能试验 方差分析 去皮干净率 去皮损失率
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