对辊挤压式对虾去头装置试验研究

针对人工去虾头工作效率低、劳动强度大、虾仁易受细菌污染和机械一刀切式对虾去头方法对虾肉浪费严重等问题,设计了一种对辊挤压式对虾去头装置。该装置根据对虾的生物特性和体型特征,利用对辊之间的间隙和对辊表面上沿圆周方向设置的凸棱对虾头进行挤压使得对虾在头胸部与虾体连接处被挤断,从而实现对虾的头尾分离工作,并进行了原理分析。针对按对虾厚度分级后体厚为13~16mm的新鲜南美白对虾进行了试验研究,结果表明利用对辊挤虾头式去虾头的方法去头效果良好,去头装置原理合理,为今后对虾去头装置的研制提供了新的思路和依据。     

食品挤压技术装备及工艺机理研究进展

以营养、低能耗、快捷为特点的新型食品挤压技术如超临界流体挤压(supercritical fluid extrusion)、双阶或多级挤压、挤压机与3D打印机等设备联用、智能化控制模拟技术受到关注。该文梳理了食品挤压技术装备发展概况;比较了普通低水分和高水分挤压、超临界CO2挤压、双阶或多级挤压以及挤压-3D打印联用等工艺技术的特点;总结了食品挤压能量输入与蛋白构象变化关系机理。结果认为:1)通过改进挤压设备材料和结构及与中近红外设备、流变仪、拉曼光谱仪等设备联用,提高其通用性、可视性和智能性,实现挤压过程全程监控,是今后挤压设备研发的方向。2)控制挤压过程中能量输入方式或大小,是挤压工艺研究要解决的主要问题,也是挤压工艺放大生产的关键点。3)建立挤压能量输入方式或大小、物料组分结构变化及产品品质形成研究体系,研究结果为实现挤压过程中能量输入精准调控提供参考。     

叶顶间隙大小对螺旋离心泵内部压力脉动的影响

叶顶间隙大小是影响半开式螺旋离心泵内外特性的重要因素之一,为充分探究叶顶间隙大小对其内外特性的影响程度及作用机理,该文以一台比转速237的单叶片螺旋离心泵为研究对象,通过设计叶顶间隙专用调节机构,分别调整叶顶间隙大小至0.3、0.5和0.8 mm,与叶轮外径的比值分别为0.13%、0.22%和0.35%。针对3种叶顶间隙大小情况,同时进行外特性试验和压力脉动试验研究。压力脉动的监测点包括叶轮进口边、叶轮中部、蜗壳第三断面和蜗壳隔舌附近。结果表明叶顶间隙大小与叶轮平均直径的比值应介于0.13%~0.22%之间。同时,结合压力脉动试验获得的实测压力波形图、压力系数波形图及频域图,分析了单叶片螺旋离心泵内部压力脉动的规律,为半开式螺旋离心泵的减振降噪提供参考和借鉴。     

竹纤维高密度聚乙烯(HDPE)混熔生产竹塑复合材料的研究

竹塑产品是由竹粉和塑料混合制造而成。由于其良好的尺寸稳定性,竹塑产品可以应用于室内和户外工程,代替木制品和塑料制品。本研究的核心技术是采用了专为加工竹塑材料而设计的啮合式双螺杆挤出机,其特点为:可更换的模块化螺杆;塑化柔和,混炼均匀;螺杆加热/冷却系统确保精确的熔体温度控制;高产量但螺杆转速很低;准确的排气控制,挤出压力稳定,预热加料机置于主机顶部,先抽出竹粉中残留的水分,使主机加料段更加充实,提高塑化混炼效果。优化的螺杆设计使剪切小,不易剪断竹纤维,能使物料在机内停留时间均匀。螺杆机筒采用双金属处理,耐磨耐腐蚀,使用寿命延长。     

热塑挤压操作参数对低值水产蛋白组织化制品物理特性的影响

以北太平洋鱿鱼加工废弃的边角料为原料,采用双螺杆挤压技术,利用响应面分析方法研究了主要操作参数物料含水量、机筒温度和螺杆转速对鱿鱼蛋白挤出物的水分含量和堆积密度的影响,分别建立挤出物水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程。结果表明,物料含水量对挤出物水分含量的影响非常明显,两者呈现正相关关系,物料含水量和机筒温度的交互作用对挤出物的水分含量和堆积密度的影响均呈显著性;水分含量、堆积密度与操作参数的回归拟合方程的相关系数R2分别是0.952和0.819,拟合的统计模型具有较高的可信度。     

Analysis on the self-locking effect and slipping motion of balls in the screw pair

In view of self-locking and slipping phenomenon on restricting high-speed operation of ball screw, the model of ball screw is constructed and theoretical analysis of the movement feature of ball screw is made to reveal the reason of self-locking and slipping, and its influence on high-speed operation. Then the sliding speed format of ball screw is derived according to the movement rules of ball screw, and effective methods to avoid ball self-locking and slipping are put forward. Dynamics analysis is conducted with ADAMS software. Simulation results have confirmed the correctness of ball screw’ movement.     

铰制机械在秸杆类生物质能压缩储运中的应用

针对秸秆作为生物质能使用时在压缩储运过程中耗能高的状况,提出铰制压缩的储运技术方案,选择类似制绳的铰制机械装置实现秸秆低能耗压缩储运,重点讨论了铰制机械装置的机构方案,对秸秆作为生物质能使用时在压缩储运过程中实现高效低耗有积极效果和参考作用。     

适宜物理-酶联合改性提高酸性条件下大豆分离蛋白乳化性

为提高酸性条件下大豆分离蛋白（soy protein isolates,SPI）的乳化性能,该文研究了物理-酶联合改性对SPI（pH值为4）的乳化性能影响,通过对比确定了物理-酶联合改性,即超声波-酶复合改性和挤压膨化-酶复合改性两种改性方法在酸性条件下的乳化性能效果最好;并通过对改性后 SPI（pH 值为4）进行溶解性、游离巯基、二硫键、粒径、扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）和激光共焦扫描显微镜（confocal laser scanning microscopy,CLSM）分析,从蛋白结构变化上进一步揭示了乳化性能提高现象的原因。结果表明：超声波联合植酸酶-酸性蛋白酶改性的 SPI （Uphy-aci-SPI）的乳化活性（emulsifying activity index,EAI）为0.53 m2/g,比未改性SPI（0.18 m2/g）显著提高了196%（P<0.05）,乳化稳定性（emulsifying stability index,ESI）为17 min,比未改性SPI（13.5 min）显著提高了25.9%（P<0.05）;挤压膨化联合菠萝蛋白酶改性的SPI（Ebro-SPI）的EAI为0.46 m2/g,比未改性SPI显著增加了155%（P<0.05）,ESI为17 min,比未改性SPI显著增加了25.9%（P<0.05）。在pH值为4的条件下对物理-酶联合改性的SPI的性质分析发现,物理-酶联合改性的SPI与未改性SPI相比,物理-酶联合改性的SPI的溶解性显著增加（P<0.05）;物理-酶联合改性的SPI的乳状液平均粒径减小,CLSM观察乳状液中油与蛋白溶液稳定共融,改善了油滴之间的空间排斥力。物理-酶联合改性的SPI游离巯基的含量显著增加（P<0.05）,二硫键含量显著降低（P<0.05）。SEM观察物理-酶联合改性的SPI为结构松散、破碎均一的微观结构。由此可见,乳化性能的提高是通过深层改变蛋白的结构来实现的。该研究可为探索提高酸性条件下SPI的乳化性能的方法提供理论依据。     

热压凝胶法制备营养质构米及其营养性质研究

为弥补食用精白米导致营养不良的状况,以大米加工过程中产生的碎米作为原料和载体,产生的米糠作为天然营养强化剂,采取热压凝胶法制备营养质构米。在预试验的基础上,采用响应面法考察热压凝胶过程条件包括喂料含水率,螺杆转速,5个加热区机筒温度对营养质构米的质构和营养特性的影响,得出制备最佳工艺条件:当喂料转速为30r/min,米糠添加量为4%,物料含水率为30%,螺杆转速为17.7r/min,5个区机筒温度分别为50,65,85,100,95～97℃。在此条件下制备的营养质构米含有质量分数总膳食纤维11.44%,蛋白质11.62%,脂肪6.49%,而维生素为B12.07μg/g,维生素B20.31μg/g和γ-谷维素12.04mg/100g。相比于天然精白米,质构特性相近,但维生素B1,维生素B2,γ-谷维素分别增加了1.17,0.06,5.83μg/g,为营养质构米工业化生产提供参考。