马铃薯片红外加热灭酶脱水试验及动力学

该文研究了生产低油薯片的一种前处理工艺,并为后续的油炸工艺提供基础。试验考察了辐射距离、样品厚度、处理时间等工艺参数对马铃薯片水分比(moisture rate,MR)、脱水速率、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)相对残留活性、颜色等指标的影响,并进行了酶钝化动力学模型的研究。试验证明,辐射距离由15.5 cm减少到9.5 cm,样品厚度1.3 mm减少到0.8 mm时,马铃薯片最大脱水速率由0.24 g,(g·s)增加到0.59 g(g·s),PPO失活递减时间从364 s减少到152 s,色差值△E由5.26减少到1.66,,因此,马铃薯片红外处理应尽量采取高温短时处理。一级动力学模型能较好地预测加工过程中马铃薯片PPO失活情况(R~2=0.926~0.988)。PPO相对残留活性低于10%时,马铃薯片的湿基含水率由初始的77.71%降至44.58%~62.04%,预示着灭酶的同时脱除部分水分。后续油炸试验时,可选辐射距离为9.5 cm,处理厚度分别为0.8和1 mm,相应的处理时间为150和180 s时,这可得到较高品质的产品,其中PPO相对残留活性分别为8.51%和2.44%,最终湿基含水率为55.44和61.49,色差值△E为1.66和2.24。研究结果为后续油炸试验前处理工艺提供了参考。     

基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验

为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段：抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内“真空—常压”的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明：1）该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现“真空—常压”的连续脉动,并有效干燥物料;2）碳纤维红外板功率1.1 kW/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3）当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4）两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。     

探头式超声波处理对糙米理化特性和食用品质的影响

利用探头式超声波流体装置处理糙米,以影响糙米蒸煮品质的含水率和固形物损失率2个关键参数为指标,筛查获得了探头式超声波方法对糙米的最佳处理条件,评价了不同条件下探头式超声波装置对糙米最适蒸煮时间的影响。结果表明:超声波处理辅助加热法不能有效缩短糙米的最适蒸煮时间;不控温条件下超声波处理糙米的振幅为8、终点温度50℃,此时糙米的最适蒸煮时间为30 min;控温条件下超声波处理糙米的振幅为8、终点温度50℃,则糙米的最适蒸煮时间为250 min。同时,对不同条件处理下糙米的化学组成和食用品质进行比较,控温超声波处理法对糙米的化学成分和营养品质损失小,且在外观、颜色、气味、硬度、粘度和接受度等方面更易于接受,以控温超声波处理可以实现糙米的高品质快速蒸煮。探头式超声波方法为糙米加工处理提供了一种新的思路,具有广阔的应用前景。     

茯苓真空脉动中试干燥装置设计与试验

为解决茯苓丁工业化干燥过程中破碎率高、干燥时间长的问题,将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动中试干燥装置,以验证该干燥方式实际应用的可行性。该中试干燥装备由干燥室、真空系统、干燥模块、控制系统等组成。将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压阶段。控制系统以触摸屏为主机,通过MODBUS协议与各从机进行通讯,组成控制器网络。基于对干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内"真空-常压"的连续转换。控制系统基于干燥温度的实时监测和反馈,实现对碳纤维红外板加热的有效调控。以12 mm×12 mm×12 mm的茯苓丁为试验原料进行了中试试验验证。结果表明:该中试干燥装备设计方案可行,控制方案可靠,可有效实现茯苓丁的干燥。真空保持时间、常压保持时间分别为5、4 min时,干燥时间最短,约为480 min。真空脉动红外干燥后茯苓丁一级品占比83. 63%,相比目前的连续式热风干燥,破碎率明显降低。     

基于多传感器融合的无人机精准自主飞行控制方法

为解决我国植保无人机实际作业过程中普遍存在的由空间位置定位精度不足和飞行参数不稳定造成的雾滴分布不均匀、重喷、漏喷等问题,以多旋翼无人机系统为平台,基于ROS(Robot operating system)和MAVROS构建了由协同计算机与开源飞行控制器组成的二级控制系统,结合基于RTK-GPS的绝对位置测量和基于激光雷达的相对距离探测方法,融合外部传感器与飞行控制器板载传感器数据对无人机状态估计进行修正,提高了无人机飞行参数和飞行轨迹的稳定性。为进一步提高植保无人机自主作业性能,基于ROS设计了飞行任务管理系统,实现了无人机精准自主任务点之间的直线飞行。真实飞行试验结果表明：无人机自主飞行过程中水平方向平均定位误差为0.145m,垂直方向平均定位误差为0.053m。     

槽式超声波处理对糙米理化特性与感官品质的影响

评价了槽式超声波处理对糙米品质特性及食味的影响,研究结果表明:超声波处理使糙米饭的持水率增加了30~53个百分点、体积膨胀率增加了30个百分点,且对糙米粒的白度指数和透光率影响较小,说明超声波处理保持了糙米样品较完整的皮层结构。同时,超声波处理对糙米的化学组成没有显著影响,且可以降低糙米的硬度,提高糙米的弹性和咀嚼度,而对其粘附性和粘聚性影响不大。感官评价结果表明,超声波处理的糙米样品其感官评价总分均高于未处理的糙米,以槽式超声波进行糙米处理具有一定的应用价值。