上海交大拟攻读博士学位的科学研究计划书

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篇一：拟博士研究计划书--上海交通大学

拟攻读博士学位的科学研究计划书

姓名：**报考专业：机械工程导师：***

一、近年来考生本人的专业研究情况及研究成果：

1.考生的专业研究情况：

本人于20XX年毕业于加拿大麦克马斯特大学（mcmasteruniversity）工程系机电一体化专业（mechatronicsengineering）。该校在20XX年加拿大麦考林最新大学排名中，名列第六，世界大学排名第88位。主修嵌入式系统设计与计算机编程。嵌入式系统设计主要涉及芯片植入编程以及程序debug，计算机编程涉及c#、c语、ocamel和sQL。在学习过程中，参与专业课题毕业设计研究capstone：由五名学生为一小组，购买一辆指定型号的遥控赛车，于一整学年期间，将这辆遥控赛车改装成运用嵌入式系统编辑的芯片进行跑道定位、自动导航行驶，使其可以避开跑道上的障碍物，通畅行驶。

本人于20XX年毕业于英国考文垂大学（coventryuniversity）商学院国际市场营销系（Internationalmarketing），该校在英国20XX卫报综合排名第33位，商科全英国排名第12位，该学位类型属于msc(masterofscience)，所学课程偏向理科。其中包括了国际市场营销、国际商务以及电子商务，还学习了运用spss软件对数据进行编辑分析的统计管理学。我的毕业论文研究的是中国奢侈品市场中，消费者的购买决策对其产生的影响因素，主要内容是要研究西方和东方国家之间的文化差异会影响消费者购买奢侈品；调查鼓动年轻消费者购买奢侈品的动机因素以及分析其他因素影响到中国年轻消费者购买奢侈品牌商品。

二、博士学位期间拟开展研究课题论证：

1、拟开展研究的课题名称：

大型高精度自动贴装系统设计

2、拟开展课题的国内外研究现状及选题意义

受国外高精技术封锁影响，国外自动表贴设备及技术无法引进国内。国内阵列贴装工作大都靠手工完成。传动手工表贴工艺，存在涂胶厚度不均匀、涂层形状难以控制、溢胶严重、碎片率高、玻璃片定位不易控制、盖片后气泡问题难以监测等诸多缺陷，称为制约生产质量和效率的瓶颈问题。

目前，德国在自动贴装机系统研究与技术成果一直雄霸学术界与国际商业市场，美国及日本紧随其后。德国的玻璃阵自动贴装系统技术，目前不仅应用于smT表贴系统中，而且在太阳电池阵贴装、航天器保护层贴装系统中都有广泛的应用，其产品质量可靠性得到了西方各大航天机构的认可，每年都有十分可观的订单。美国自动贴装机原理与德国相似，但性能不及德国，主要由美国nAsA机构自产自销。日本在阵列自动贴装系统技术研发方面独树一帜，贴装机构精密小巧，但受自身机构强度的影响，无法维持高精度寿命，目前日本低精度贴装机占据了商业市场60%以上的份额。

大型高精度玻璃阵自动忒装系统的研究，能够弥补我国在高精度自动贴装系统的空白，解放劳动生产力，减少人工成本，提高国内市场产品质量，对我国工业生产和航天工业将会有重要的战略意义。

3、考生开展本课题研究的主要思路、基本内容及重要观点

对本课题研究的主要思路：首先，采用高强度材料、低热应变材料组装大型加工机床，为了保证高精度设计要求，在机床平台、坐标机器人、工具手上布设多个传感节点，实时监测机床的应力变形，并实现高精度定位校正功能；深入探究、分析各类涂胶工艺方法的优缺点，控制滴胶量并保证胶层的均匀性，针对不同的贴装用途，选择最优的涂胶工艺方法；借助激光\视觉检测传感器，辅助贴装定位，保证贴装精度和工艺质量；贴装材料的自动拾取装置；优化贴装结构的模块化，在保证机构强度的前提，紧凑各部件，同时使减少各组件间的耦合影响，使机构达到易于拆卸维修和故障查询；改进上位机软件功能：将数据库管理原理应用于工程项目文件设计中便于项目管理和进程监督，加强计算机对贴装区域辅助决策功能，传感器与机器人状态监测状态指示，自动定位算法开发等。

基本内容：对加工平台及坐标机器人材料特性及弹性力学特性进行深入探究，参考国外大型高精度加工设备机构，选择合适的加工材料和机械架构，探究系统作业时，加工平台、坐标机器人及工具的运动力学特性及振动特性，同时利用动力学仿真软件验证推算结构，优化机构力学强度薄弱点，并加装传感器实时监测；加强黏性流体动力学学习，优化涂胶工艺更适用于自动机械化，提高对原材料的利用率降低生产成本，完成替代手工操作的革命性技术实现；依靠激光、视觉检测系统以及传感器监测网络，参考国内高精度加工机床定位算法设计出适用于阵列自动封装系统的高精度定位算法，提高封装定位精度和工艺质量；在上位机工程控制软件开发过程中，充分考虑控制系统的延时特性以及外界环境因素对系统的影响，优化涂胶机构、封装操作机构的动作控制算法。

重要观点：保证该系统高精度的两个关键性因素是机械结构强度及其检测子系统和封装定位闭环控制子系统，需要设计组对机构材料和构型着丰富的经验和认知，并在贴装机种布置足够的检测与定位校正传感组成传感网络保证系统可靠性和重复精度；同时，涂胶工艺及盖片后的固化保持处理工艺是产品合格率的保证，除了对黏性流体动力学有着深入的了解，也需要严格控制生产环境中的各项因素，这需要通过大量的实验与测试来不断修正理论模型，才能保证工业生产的质量要求。

篇二：拟攻读博士学位科学计划书

拟攻读博士学位科学计划书

姓名：

报考专业：

计划书题目：高压脉冲电场灭菌对果醋品质的影响及其在贮藏过程的作用

一、立题依据

1.1.研究的背景

果醋是为实现水果的综合利用而开发的新产品，它一种营养丰富、风味优良的酸性调味品，兼有水果和食醋的营养保健功能。其在发酵过程中，水果的大部分糖分被微生物发酵生成果醋的主要成分醋酸，而氨基酸、有机酸、矿物质元素、维生素等的小部分被微生物利用形成新的营养和风味成分，因而果醋保留了大部分水果原有的营养成分[1]。果醋除了具有普通食醋的作用如解除疲劳、消除肌肉疼痛、预防心血管病的发生、增进食欲、促进消化等，还兼有水果的保健功能。如：山楂的降血压、改善心脏收缩力和利用氧气功能降低体内脂肪酸和堆积的乳酸，具有健美、消除疲劳的作用；苹果的治脾虚火盛、补中益气、润肺、悦心，生津开胃；梨的生津润燥、清热化痰、止咳等功效[2-4]。

近几年，国内果醋研究也已成为食醋领域研究的热点之一，而且果醋的种类也逐渐增加。敬思群[5]以玉米，麸皮为主要原料，经酒精发酵后加入葡萄皮渣进行醋酸发酵而制得葡萄果醋，再经调配，制成风味独特的葡萄果醋饮料；蒋家新等[6]以大米糖化醪为主要原料添加菠萝生产带肉果汁醋；还有研究人员以残次苹果和高粱为主要原料酿成(:上海交大拟攻读博士学位的科学研究计划书)苹果高粱保健醋饮料以及百合果醋、香蕉西番莲果醋等等[7-9]。目前，根据果品资源的特点，可选择合适的工艺和方法，进行果醋系列产品的研究与开发，已开发的可作为生产果醋的果品资源主要有：苹果、山楂、水蜜桃、猕猴桃、野生酸枣、沙棘、南瓜、葡萄、鸭梨、乌梅、黑加仑、番茄、龙眼、芒果、杏、桔子、柠檬、草莓、菠萝、香蕉、芭蕉、柿子和罗汉果等[1]。

在果醋工业生产中，工艺的优化和选择对果醋的质量如香味、口感等产生直接的影响。除了水果的选择、发酵过程中条件的选择与控制、酵母的菌种质量之外，发酵之后的灭菌处理与陈酿过程对于果醋的质量也具有十分重要的意义。杀菌是食品加工过程中的一个重要单元操作，该本操作可以食品中的酶失活并杀死食品中存在的致病菌、腐败菌和产毒菌，以保证食品的安全性，延长产品的保藏期。发酵而成的果醋液中存在大量的酵母菌残体、醋酸菌及其它微生物，为了终止醋酸发酵过程通常要进行灭菌处理[10]。发酵所得的新醋味粗，且浑浊，不适宜饮用，经一定时期储藏和适当的工艺处理，在储藏期发生一系列理化及生化的变化，果醋变得香浓醇和清晰色美，此过程称为果醋的老熟或陈酿[11]。陈酿的本质是物理上的分子重排与化学上的氧化和合成的过程，该过程具有促进醋液的澄清和提高果醋的稳定

性。经过陈酿过程的氧化还原、酯化以及聚合沉淀等作用，果醋中的不良风味物质减少，芳香物质得到加强和突出，各种物质之间达到平衡，果醋变得和谐、柔顺、细腻、醇厚，并表现出特有的典型风格[12]。

目前，热处理灭菌方式广泛应用于果醋等流体食品的杀菌，其显著提高了食品的质量，延长了食品的货架期。但热力杀菌技术存在一些难以克服的问题：它对果醋中尤其是热敏性营养成分及色、香、味等有很大的破坏作用，使其失去原有的新鲜厚，甚至还可能产生异味(如蒸煮味)，而影响了食醋的质量。随着近年来人们对食品新鲜度要求的不断提高，希望食品在加工过程中能保持其原有的新鲜度。此外加热灭菌的果醋搁置一段时间后可能逐渐呈现均匀的混浊，这是由嗜温、耐醋酸、耐高温、厌氧的梭菌引起的[1]。梭菌的增殖不仅消耗醋中的各种成分，还会代谢不良物质，如产生异味的丁酸、丙酮等破坏醋的风味，而且大量菌体包括未自溶的死菌体使醋的光密度上升，透光率下降，影响其品质[13]。

果醋发酵目前常采用液态发酵法生产，刚发酵完的新鲜果醋口感生硬、醋味刺激、香气淡薄。为了提高食醋的风味，增加香气，必须对新鲜食醋进行陈酿处理[14]。传统多采用自然陈酿工艺，存在时间长(少则数月，多则经年)，占用设备容器多，管理困难，卫生条件差，不能很好地满足市场的供应。为加速食醋的陈化，缩短陈酿期，现代加工多采取人工快速催陈技术。目前应用于食醋催陈的方法主要有高压静电催陈、激光催陈、微波催陈、红外线催陈等[15,16]，微波和红外线作用于酒体或醋体后温度升高，这实际上是“高温”贮存，促使杂味物质挥发掉的同时，也不可避免地失去了酒或醋中的部分香味成分，影响了产品质量；激光方法简便易行，但由于激光管使用寿命有限，故处理成本高。在解决许多果醋发酵风味比较平淡、缺乏香气这一困扰果醋发展的问题上，研究出适合果醋的陈酿工艺将取得突破性进展。

1.2.国内外现状

国内外研究人员从能量消耗、经济性、处理效果等影响因素等方面对果醋的灭菌与陈酿进行了一定的研究。马永昆等[17]人对几种灭菌处理对桑葚果醋香气品质的影响，发现热处理桑椹果醋香气品质较差，微波处理的桑椹果醋香气成分综合得分最高。许多研究都在尝试新的灭菌方式对果醋进行处理，以改善果醋的品质。安凤平等[10]人采用酸性硅溶胶澄清及无机陶瓷膜微滤除菌工艺对荔枝果醋进行灭菌处理，发现该方法不仅可以效除去果醋中的醋酸菌等微生物，产品透光率可达95.2％、风味及营养保留好。林晓姿[18]以新酿制的枇杷果醋为原料，采用超声波催陈，对其影响因子进行单因素和正交试验，并与自然陈酿3个月枇杷醋的品质进行比较。试验结果表明：超声波处理能提高枇杷果醋总酯的含量，对总酸、氨基态氮的影响较小，并能使枇杷果醋的口感柔和、香气浓郁，与自然陈酿3个月的品质相当。李维新[14]以新鲜全汁枇杷果醋为原料，分析了臭氧在枇杷果醋中的溶解特性和稳定性；以果醋总酯含量为催陈效果指标，采用正交试验优化了枇杷果醋臭氧催陈工艺。

高压脉冲电场以其良好的应用特性而被国内外学者广泛研究，成为当前最有前途实现工业化应用的冷杀菌方法之一[19]。将食品置于带有两个电极的处理室中，给予高压电脉冲，形成脉冲电场，作用于处理室中的食品，从而杀灭微生物和钝化酶活性，使食品得以长期贮藏。相比于热力杀菌，脉冲电场具有显著优点：处理温度低，可以在常温下或更低的温度下进行杀菌；杀菌时间非常短，通常是几十微秒便可以完成；节省能源，不需要加热，不会污染环境；对产品的色、香、味和营养成分没有破坏，能保持产品的新鲜度[20]。美国、德国、荷兰、日本等国已对peF技术的基础和应用进行了多年的研究，有些实验己进入中试阶段，而我国在相关领域的研究也逐渐增加。

廖小军等[21]研究peF杀菌灭酶效果和对苹果汁品质的影响。发现peF处理后大肠杆菌与酿酒酵母细胞发生明显变化，表面粗糙、褶皱,原生质收缩、团聚、分布不均匀，出现质壁分离。大肠杆菌细胞壁和细胞膜局部变得模糊，部分细胞原生质大量或全部流失，剩下细胞壁和细胞膜，表明peF对这两种微生物具有很好的杀灭效果；此外还发现peF很好的保留了苹果汁的色泽、风味。杨颖等[22]研究了高压脉冲电场(peF)对百合混汁的灭菌效果。发现当电场强度达到30kV/cm时，灭菌效果非常显著，处理时间为400μs时菌落总数已降低了4个对数值，并且表示经peF处理后的百合混汁的理化指标没有明显的变化，其原有品质被较好的保存。曾新安等[23]研究不同电场强度和处理时间的脉冲电场(peF)对荔枝汁中酿酒酵母菌的杀灭效果，并探讨能量输入对酿酒酵母杀灭效果的影响。结果显示：电场强度的增大和处理时间的延长均能增大酿酒酵母的菌数减少指数；对不同生长时期酿酒酵母进行杀菌，表明荔枝汁中处于4个不同生长时期的酿酒酵母对电场敏感度不同，由强到弱依次为稳定期对数期衰亡期调整期。peF对酿酒酵母的灭菌效果随着电场能量输入的增加而增强。

研究表明peF能够很好的保留橘类果汁的品质。Yeom等[24]人对比了脉冲电场(35kV/cm，35μs)与巴氏加热(94.6℃，30s)对橙汁质量的影响，研究发现peF处理的橙汁在维生素与代表性五种风味物质的保留上明显高于热处理组。此外，peF处理组的在色泽等方面也优于热处理组。Zeng等[25]研究脉冲电场与超声技术对葡萄柚汁的质量影响，结果表明联合这两种技术对从ph、酸度、糖度与导电率没有多大影响，但可以明显改善果汁的粘度与色度。cserhalmi等[26]也进行了类似的研究，发现脉冲电场处理过的葡萄柚汁、柠檬汁、橙子汁、橘子汁与对照组(未处理)在很多物化性质上没有差异。

此外，有报道表示脉冲电场对酒类的陈酿等方面有明显作用。Zeng等[26]发现脉冲电场能够明显的加速白兰地酒的熟化过程，相比于对照组，脉冲电场处理的白兰地酒的单宁量、总酚含量以及挥发性酚类和酯类的量都明显的增加，而一些有害化合物如乙醛、乙缩醛以及高级醇的量都有所降低。

1.3.本项目的科学意义

因此为了降低果醋的生产成本，改善其产品品质以及缩短陈酿周期，提高生产效率，发

展更为有效的对果醋进行灭菌与加速陈酿对于果醋行业的发展具有重要意义。目前，关于脉冲电场对果醋灭菌及其陈酿过程中的作用的研究鲜有报道。本课题拟研究电场对果醋进行灭菌处理，分析其处理后品质的变化以及分析该方法与常规加热灭菌的优劣；此外拟研究脉冲电场对果醋陈酿的作用。

1.4.主要参考文献

[1]鲍金勇,王娟,林碧敏,等.我国果醋的研究现状,存在的问题及解决措施[J].中国酿造,20XX,25(10):1-4.[2]ogawan,satsuh,watanabeh,etal.Aceticacidsuppressestheincreaseindisaccharidaseactivitythatoccursduringcultureofcaco-2cells[J].TheJournalofnutrition,2000,130(3):507-513.

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发酵工业,20XX,4:039.

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[21]廖小军,蔡同.高压脉冲电场系统设计及其杀菌灭酶效果与对苹果汁品质影响研究[D].

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[22]杨颖,王望舒,王璋.高压脉冲电场对百合混汁灭菌的研究[J].食品工业,20XX(5):44-47.

[23]刘新雨,曾新安,贾晓.脉冲电场对荔枝汁中酿酒酵母的杀灭效果[J][J].食品科学,20XX,3:023.[24]Yeomhw,streakercb,ZhangQh,etal.effectsofpulsedelectricfi