高压脉冲电场预处理对果蔬动态黏弹特性的影响

为了解高压脉冲电场（high pulsed electric field,HPEF）预处理对果蔬动态黏弹性的影响,该文应用DMA-Q800热动态力学性能分析仪对几种大众果蔬苹果、梨、萝卜、马铃薯等进行了动态压缩试验研究,获得了不同高压脉冲电场参数、不同振荡频率下果蔬的储能模量、损耗模量及损耗正切等黏弹性参数,并结合果蔬细观组织结构扫描电镜分析了高压脉冲电场预处理对果蔬动态黏弹性的影响机理。结果表明：果蔬的储能模量、损耗模量及损耗正切随频率的增加而增大,随着电场强度、脉冲宽度、脉冲时间的增大,苹果和马铃薯组织模量下降,白萝卜组织模量增加,梨试样组织模量先增大后减小,果蔬细观组织扫描电镜分析表明高压脉冲电场预处理引起的果蔬细胞结构、膨压及细胞间隙变化是造成果蔬动态黏弹性变化的主要原因,在25～90℃温度范围内,随温度的升高4种果蔬组织的储能模量、损耗模量呈下降趋势,梨和白萝卜的对照组试样先上升后下降。研究结果可为高压脉冲电场预处理果蔬实现低能耗冻干加工工艺参数优化等应用提供理性分析基础。     

应用BP神经网络预测高压脉冲电场对果蔬干燥速率的影响

高压脉冲电场（HPEF）预处理果蔬可以提高果蔬干燥速率,改善干燥产品的品质,降低能耗。通过对白萝卜和苹果HPEF预处理干燥试验,探讨脉冲强度、作用时间和脉冲个数等预处理参数对干燥速率的影响。应用BP神经网络L-M训练法分析HPEF预处理参数与不同时间段干燥速率之间的关系。从而达到确定HPEF参数与不同时间段干燥速率之间因果关系的目的。研究结果表明,脉冲强度对干燥速率的影响比作用时间和脉冲个数对干燥速率的影响显著;建立白萝卜和苹果预处理干燥的BP神经网络仿真模型,并与实测值进行对比,用BP神经网络预测的干燥速率接近实测结果,具有较好的估计效果。     

高压脉冲电场对果蔬生物力学性质的影响

高压脉冲电场预处理果蔬,使其组织细胞在产生可逆击穿下,进行真空冷冻干燥加工,可大大地提高脱水速率和降低冻干能耗。但认识其作用机理和优化工艺参数,需要进一步研究高压脉冲电场对果蔬材料生物力学性质的影响。该文研究了高压脉冲电场处理胡萝卜、白萝卜和苹果对其生物力学性质的影响,通过测定其剪切强度、弹性模量、材料硬度值和压缩屈服极限,并与对照组进行比较,结果表明预处理后材料的剪切强度、弹性模量及屈服极限均比对照组降低,胡萝卜的硬度值比对照组降低,而白萝卜和苹果的硬度值则高于对照组。运用SAS软件对试验数据进行多元回归分析获得了高压脉冲电场预处理果蔬的工艺参数以及相关寻优模型,为高压脉冲电场预处理工艺的确定提供参考。     

高压脉冲电场对大肠杆菌噬菌体灭活效果初探

为探讨高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)在噬菌体污染治理方面的工业应用,研究了高压脉冲电场对λ噬菌体、ΦX174噬菌体以及宿主菌E.coli MV1184的灭活效果。采用不同电场强度E,脉冲个数N和脉冲宽度г体系对λ噬菌体、ΦX174噬菌体以及λ噬菌体和E.coli MV1184混合悬液进行处理。结果表明在输出电压1~10kV,脉冲宽度1~10μs范围内,灭活效率随着脉冲数的增加而提高。PEF对噬菌体的灭活效率并不依赖于噬菌体的颗粒结构,但噬菌体颗粒结构对脉冲宽度г灭活效率有影响。在噬菌体与宿主菌E.coli MV1184的混合悬液中,λ噬菌体对PEF的灭活作用更加敏感,失活率显著高于E.coli MV1184。高压脉冲电场可以用于常温下溶液中噬菌体的灭活处理并达到消毒水平,是一种高效的噬菌体灭活方法。     

高压脉冲电场对酵母活性变化与致死双重效应研究

为探究高压脉冲处理后酿酒酵母在工业生产领域的实际应用,以酿酒酵母为材料,研究高压脉冲电场处理后酿酒酵母活性变化和致死双重效应。在控制电场强度为唯一变量,其他影响因素不变(脉宽、频率、作用时间、脉冲个数等)的前提下对酵母悬浮液进行PEF处理,测定PEF处理后酿酒酵母的存活率和浓度及酵母活性的变化。结果表明,在电场强度1~30 k V·cm-1范围内,酵母细胞死亡比例随着电场强度的升高而增加,非特异性内酯酶活性增强的酵母细胞比例随着电场强度的升高而减少。当电场强度较低时,非特异性内酯酶活性增加的酵母比例高于死亡酵母细胞比例;电场强度大于10 k V·cm-1时,死亡酵母细胞比例高于非特异性内酯酶活性增加的酵母细胞比例;PEF处理过程中出现的亚致死酵母细胞比例在10 k V·cm-1时达到最大值。低电场PEF处理可以提高酵母细胞活性和发酵能力且酵母死亡比例较低;高电场PEF处理对酿酒酵母具有灭活效果。本研究结果对酿酒酵母的工业应用具有指导意义。     

脉冲电场预处理胡萝卜片微波干燥试验

为考察脉冲电场预处理对胡萝卜片微波干燥特性的影响,以胡萝卜片微波干燥单位时间降水率和复水率作为试验指标,设计了4因素（脉冲频率、电场强度、微波功率密度和切片厚度）二次回归正交组合试验,得出经预处理后胡萝卜片微波干燥失水速率曲线。用SPSS软件进行回归分析,得到预处理后胡萝卜片微波干燥动力学方程和各指标回归方程,并对指标进行了综合优化。结果表明：经脉冲电场预处理后胡萝卜片微波干燥动力学方程分段适用Page模型;脉冲频率和电场强度对胡萝卜片微波干燥单位时间降水率影响显著;脉冲频率对复水率影响显著,电场强度对复水率影响不显著;最优工艺组合为脉冲频率30 Hz、电场强度2.0 kV/cm、微波功率密度1.0 W/g和切片厚度4.0 mm;在最优工艺条件下,胡萝卜片单位时间降水率和复水率均得到提高。     

用高压脉冲电场杀细菌孢子

在高压脉冲电场中，大部分细菌孢子能被杀死。其效率与脉冲电场处理参数有关，处理时间长，杀死的孢子数多；脉冲频率与脉冲宽度均对处理结果有影响     

中压电场预处理对苹果组织损伤程度及微观结构的影响

为了探究中压电场预处理(100 V/cm)对苹果组织结构损伤程度的影响,从宏观层面上分析了电场强度(15~90 V/cm)、温度(30~70℃)、频率(50~1000 Hz)等处理参数对苹果组织结构损伤率的影响规律,解析了温度对苹果组织损伤过程的影响;从微观层面上对不同温度和电场强度下苹果组织微观结构进行了电镜扫描观察。结果表明,同样温度下,中压电场预处理时的苹果组织结构损伤率远高于水浴加热处理(P0.05);场强较高(45 V/cm)时苹果组织结构损伤率随温度的升高而线性增大;场强较低(30 V/cm)处理时与水浴处理均呈现先缓慢上升再急剧增大的变化趋势,但中压电场预处理增速更快。温度低于70℃时,苹果组织结构损伤率随电场强度升高而增加,随频率的增大而减小。苹果组织结构损伤率随时间的变化符合一级反应动力学模型;中压电场强度30 V/cm时,通过组织损伤速率常数、特征损伤时间计算所得活化能分别为122.88和157.01 k J/mol;水浴处理时组织损伤速率常数所得活化能为143.82 k J/mol。苹果组织细胞微观结构观察显示,中压电场电、热协同作用更易损伤苹果组织。研究结果可为改进苹果深加工预处理工艺提供参考。     

高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙工艺优化

为了提高鱼骨钙的提取效果,利用高压脉冲电场从淡水鱼骨中辅助提取鱼骨钙制备高钙鱼骨水解液。单因素试验和二次通用旋转组合设计试验表明,脉冲数、电场强度、柠檬酸与苹果酸比对鱼骨钙的提取率影响显著;建立鱼骨钙提取率与各影响因子间关系的回归数学模型;确定了高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的最佳工艺参数为电场强度为25kV/cm、脉冲数为8个、柠檬酸与苹果酸的质量比为1:1g/g、酸料比为1:1g/g、水料比为12:1mL/g,此时处理4g鱼骨粉所得的鱼骨水解液中钙提取率达84.2%。与超声波辅助提取鱼骨钙对比试验表明,高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙的得率较超声波辅助提取提高了17%,且其耗时短。该研究可为高压脉冲电场辅助提取鱼骨钙深入研究及其高钙鱼骨口服液的研制提供借鉴参考。     

前处理方法在果蔬真空冷冻干燥中的应用研究进展

真空冷冻干燥是一种能较好保持果蔬色泽及营养的干燥方式,但因能耗较大,不易推广。前处理可以有效改善果蔬真空冷冻干燥的冻干效率,降低能耗。主要介绍了超声波、漂烫、溶液处理(渗透处理、酶处理、其他试剂处理)、高压脉冲电场、真空冷却、其他处理(冻融预处理、超高压处理、二氧化碳浸渍)等前处理方法在真空冷冻干燥中的应用研究进展。     

西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌试验研究及杀菌机理分析

该文旨在研究液态食品的高强度脉冲磁场杀菌技术，探讨高强度脉冲磁场对微生物细胞产生的生物效应。以西瓜汁的杀菌为例，研究了磁场强度和脉冲数对杀菌效果的影响。研究结果表明：随着场强和脉冲数的增加，从整体上讲杀菌效果增强；在场强为2.53 T、脉冲数为20时，杀菌效果最好。当脉冲数为40时，磁场强度对杀菌效果的影响为单调增加；当磁场强度为4.22 T时，脉冲数对杀菌效果的影响为单调增加。但在某些参数下杀菌效果出现反弹现象，其原因有待进一步探讨。从脉冲磁场导致细胞跨膜电位、感应电流、带电粒子洛仑兹力、离子能量等参数变化的角度，描述了脉冲磁场对微生物细胞产生的生物学效应，分析了致使细胞结构被破坏、正常生理活动受阻碍的机理。     

极低频高压脉冲电场生物学效应仪的设计与应用

为开展极低频高压脉冲电场生物学效应的研究,设计了基于植物本征电位波动的极低频高压脉冲电场生物学效应仪,该系统可以产生幅值高压在6～20kV、输出频率在0.1～15Hz范围内数字式可调的极低频、宽脉宽、上升前沿陡的高压脉冲。用100kV/m、1Hz、80ms脉宽的极低频高压脉冲电场处理萌发中的绿豆和玉米种子,发现极低频高压脉冲电场对绿豆和玉米种子的发芽和生长具有较强的促进作用,说明基于植物电位波动的极低频高压脉冲电场具有明显的生物学效应,研究结果可为极低频高压脉冲电场生物学效应的深入研究提供参考。     

高压脉冲电场对酿酒酵母发酵能力的影响

为探究高压脉冲电场(PEF)在酒精发酵工业上的实际应用,本研究以酿酒酵母为试验材料,在设定脉宽、频率、作用时间等参数不变的条件下,以电场强度为唯一变量,分别采用电场强度为1、6 kV·cm^-1的PEF对酵母进行预处理。通过检测发酵底液中酵母生长量、葡萄糖消耗量和乙醇产出量的变化,探究PEF对酿酒酵母发酵能力的影响。结果表明,经12 h发酵后,在电场强度为1 kV·cm^-1的PEF刺激作用下,酿酒酵母葡萄糖消耗量提高了10.18%,乙醇产出量提高了11.05%;当电场强度为6 kV·cm^-1时,葡萄糖消耗量和乙醇产出量均降低。本研究结果为提高酿酒酵母的发酵能力提供了一种新方法。     

Effects of pretreatments on the diffusion kinetics and some quality parameters of osmotically dehydrated apple slices.

This study compared mass transfer during osmotic dehydration (OD) and some quality indices of untreated apple slices to those of apple slices pretreated by either blanching, freezing, or applying high-intensity electric field pulses (HELP) or high pressure (HP). HP, HELP, and blanching increased water loss. Untreated and HELP-treated samples had comparable solids gains, which were lower (P < 0.05) than in the other samples. Apple slices turned brown after pretreatment but the L values of these samples increased with OD. The breaking force of dried samples increased with OD time, and pretreated samples had firmer dried texture than the untreated. Vitamin C content decreased with OD time, but HP- and HELP-treated apples had better retention of vitamin C.     

甲基磺酸乙酯（EMS）对萝卜早期发育性状的诱变效应

甲基磺酸乙酯（EMS）诱变育种有着诱变频率高、突变性状多及破坏性小等优点被广泛用于多种作物诱发突变育种。本研究利用不同浓度的EMS对不同品种的萝卜种子进行浸种处理后，发现EMS对萝卜的种子发芽率、萝卜苗根部长度及田间性状等指标上的诱变效应。研究结果表明随着EMS浓度（0．2％～2％）的增加，种子发芽率急剧降低且萝b苗期根长明显变短，整体呈显著的抑制生长作用。不同品种间对EMS的敏感度依次顺序为短叶-13〉夏抗40〉春白11-58〉双红一号。以半致死浓度为EMS浓度选择标准，确定了EMS处理不同品种萝卜间的适宜浓度为0．4％～0．6％。通过田间性状调查发现0．5％EMS处理短叶13萝卜种子下播大田后，相比对照处理品种表现子叶卷曲及撕裂、真叶增厚及黄化等情况，进一步表明EMS对短叶13萝卜存在的诱变效应。本研究确定了化学诱变剂EMS对萝卜诱变的半致死剂量，初步确认EMS对萝卜早期生长发育性状的诱变效应，将为后期的萝卜诱变育种研究提供研究材料和参考。     

应用高电压脉冲电场辅助快速提取虾壳壳聚糖

为提高虾壳的综合利用效果,该文以虾壳为原料,将高电压脉冲电场（PEF）技术用于壳聚糖的提取研究。与常规加热法和微波法进行了对比试验,并通过单因素试验和三元二次回归旋转组合设计确定最佳制备工艺。结果表明：该技术与传统加热和微波法方法相比,具有非热、反应速度快,脱乙酰度高的特点。建立了脉冲数、场强、NaOH质量浓度对脱乙酰度影响的数学模型,确定了最佳工艺参数：脉冲数10,电场强度20.48 kV/cm,NaOH质量分数48.64%,该条件下脱乙酰度达到最大92.32%。因此,利用高电压脉冲电场技术可以快速制备虾壳中的壳聚糖。