热风-脉动压差闪蒸干燥对苹果片水分及微观结构的影响

该文应用菲克第二定律、采用低场核磁共振及磁共振成像系统（MRI,magnetic resonance imaging）、差示量热扫描、扫描电子显微镜等技术,分析不同预干燥温度对苹果片脉动压差闪蒸干燥过程中水分扩散和微观结构的变化。试验结果显示：随预干燥温度升高,水分扩散速率加快,有效水分扩散系数随温度升高而变大,整体范围在9.84×10-9～7.24×10-8 m2/s;干燥作用引起水分状态由高自由度向低自由度迁移,自由水含量在干燥初期迅速降低,不易流动水含量先增加后降低;MRI结果表明：苹果鲜样水分集中于中心部位,随干燥进行,水分向外扩散并均匀分布于样品中,含水率的降低,导致图像亮度呈现降低趋势,同时样品表现出向中心收缩的现象;脉动压差闪蒸干燥过程中,含水率与玻璃化转变（Tg）和水分活度（aw）之间表现出极显著相关性（R＞0.90,p＜0.01）,含水率的降低引起Tg升高、aw降低,且Tg与aw之间呈线性相关（R2＞0.81）;水分的散失导致微观结构发生变化,细胞破裂形成空腔,脉动瞬间的真空作用促使苹果片多孔海绵状结构进一步形成,赋予其酥脆口感。该试验可以为苹果片在脉动压差闪蒸干燥方面提供理论依据和技术参考。     

解冻方式对羊肉品质及微观结构的影响

为探究不同解冻方式对羊肉理化品质和微观结构的影响,本研究将冻结的羊半膜肌及背最长肌分别采用室温空气解冻、静水解冻、冷藏解冻、超声波解冻及微波解冻5种方式进行解冻,通过测定相关品质指标,分析各解冻方式对肌肉品质的影响。结果表明,冷藏解冻后羊半膜肌及背最长肌的解冻损失(1.08%、3.10%)、蒸煮损失(21.18%、21.97%)、高铁肌红蛋白含量(36.1%、43.6%)及挥发性盐基氮值(7.02、7.45 mg·100g^-1)均显著低于其他解冻方式(P<0.05),微观结构破坏程度较小;超声波解冻、微波解冻后半膜肌与背最长肌的解冻损失(3.34%、7.01%及7.63%、9.59%)、蒸煮损失(25.54%、26.17%及26.45%、28.46%)高于其他解冻方式(P<0.05);室温空气解冻、静水解冻后两种肌肉的挥发性盐基氮(27.5、21.4及21、23.51 mg·100g^-1)、菌落总数[3.52、3.89及3.46、3.9 lg(CFU·mL^-1)]显著高于其他解冻方式(P<0.05);微波解冻后肌肉纤维发生严重卷曲和断裂。综上,冷藏解冻的羊肉品质较好,这为实际生产中冻结羊肉的解冻方式选择提供了理论依据。     

热风干制温度对枣果微观组织结构的影响

为了研究热风干制温度对枣果微观组织结构的影响,该试验选用不同温度(35、40、45、50、55℃)热风干制枣果,利用石蜡切片、显微成像技术获得了热风干制过程中不同含水率条件下果肉细胞、空腔等结构参数的分布曲线,借助分布曲线的偏度、峰度(以鲜枣为参照)描述了微观结构参数在热风干制过程中的变化趋势,并建立了微观结构参数(果肉细胞、空腔横截面的面积比、周长比及当量直径比)与宏观干燥参数(水分比)的拟合方程。结果表明,利用微观结构参数分布曲线的偏度、峰度可较好地描述不同温度干制过程中细胞、空腔整体的变化趋势;干制过程中随着含水率的降低,果肉细胞、空腔结构参数的变化趋势均不具有一致性或连续性;不同温度相比之下,低温、高温干制过程对果肉细胞形态的改变均有较大影响,且高温(55℃)条件影响更大;不同温度热风干制过程中,由果肉细胞结构改变所引起的空腔塌缩和扩增同时存在,高温(55℃)条件对空腔的扩增、塌缩影响较大。果肉细胞,空腔结构参数比与水分比之间关系可用非线性模型描述(R2≥0.7283,Std≤25.1682%),模型可预测在不同温度热风干制过程中细胞、空腔随含水率的变化情况,研究结果可为热风干制新工艺的开发提供参考。     

预冻对苹果片真空冷冻干燥特性及品质的影响

预冻是果蔬真空冷冻干燥(Freeze Drying,FD)的必须工艺环节,预冻冻结速率和冻融处理(Freeze Thaw Cycles,FTC)可用于调控果蔬FD干燥效率和改善产品品质。为探究冻结速率和冻融处理对FD苹果片干燥特性和品质的影响,缩短干燥时间并保持原料品质,该研究采用不同温度(-20℃、-80℃、液氮冻结)预冻和1～3次冻融(FTC-1、FTC-2、FTC-3)处理苹果片,探讨预冻处理对FD苹果片冻结特性、干燥特性,及微观结构、色泽、硬脆度和营养功能等核心品质的影响。结果表明,相较快速冻结处理(-80℃),缓慢冻结(-20℃)处理的苹果片FD干燥时间缩短5%,脆度提高50.1%,感官评价得分较高;相比于-20℃预冻组,FTC-1处理的苹果片具有较均匀的大孔隙结构,比孔容提高37.2%,FD干燥时间缩短15.3%,干燥能耗降低约14.6%,脆度增加117.6%;-20℃缓慢冻结联合冻融1次处理可显著提高苹果片干燥效率及综合品质。     

辐照预处理对苹果脱水特性的影响

采用6 0 Coγ射线辐照处理苹果 ,研究了苹果细胞结构变化对其脱水速率的影响 ,以及不同辐照剂量对苹果的脱水速率的影响和不同热风干燥温度时的脱水特性[1] 。结果表明 :苹果组织结构和液胞膜的损伤程度随剂量的增加而加剧 ,脱水速率与辐照剂量呈正相关 ;辐照剂量与热风干燥温度呈负相关 ,确定了适宜的预处理剂量、干燥温度和切片厚度。     

辐照预处理对苹果脱水特性的影响

采用60Co γ射线辐照处理苹果,研究了苹果细胞结构变化对其脱水速率的影响,以及不同辐照剂量对苹果的脱水速率的影响和不同热风干燥温度时的脱水特性[1].结果表明:苹果组织结构和液胞膜的损伤程度随剂量的增加而加剧,脱水速率与辐照剂量呈正相关;辐照剂量与热风干燥温度呈负相关,确定了适宜的预处理剂量、干燥温度和切片厚度.     

苹果贮运时的机械损伤规律及评价

通过模拟试验，运用多元线性回归和流变模型参数分析的方法对苹果在贮存、运输和碰撞时的机械损伤规律和评价方法进行了研究。着重分析了由粘弹性变形引起的延迟损伤的特点和用它来评价预测损伤的可能性。得出了贮运过程中机械损伤程度与主要影响因素之间关系的数学模型，认为诸评价指标间具有一定的相关性     

微波干燥预处理对苹果渣提取果胶的影响

利用微波干燥技术对湿苹果渣进行预处理,研究了微波干燥预处理对苹果渣提取果胶的影响.以探索一种新的干燥方法和提高果胶品质.结果表明:微波能量越大,苹果渣组织结构破碎越严重,其复水能力越弱;但对苹果渣颜色无显著影响;微波干燥预处理能显著提高果胶得率,微波预处理条件为300 W、15 min、7.5×10-2kW·h或500 W、10 min、8.3×10-2kW·h时微波预处理苹果皮渣的果胶提取得率比对照提高了50%左右,是较为适宜的微波处理条件,但微波能量大于8.3×10-2kW·h时,对果胶得率有不利影响;微波干燥预处理对果胶半乳糖醛酸含量无显著性影响,但显著提高了果胶的酯化度、固有黏度和黏均分子质量.     

超微粉碎对青稞麸皮粉微观结构及功能特性的影响

为研究超微粉碎对青稞麸皮表观结构及物化特性的影响,探究青稞麸皮超微粉作为食品辅料的可行性。该研究以青稞麸皮为原料,通过气流超微粉碎处理得到青稞麸皮微粉,并比较青稞麸皮粗粉与微粉的微观结构及功能特性。结果表明,青稞麸皮粗粉经超微粉碎20、40 min后获得了平均粒径为72.52和22.69 μm的粉体。随着粉体粒径的减小,粉体更加细腻,分布更均匀,色泽更白亮;且对青稞麸皮的营养成分有较好的保留;但超微粉碎并未对粉体的微观结构产生较大影响。与青稞麸皮粗粉相比,2种微粉的休止角与滑角均变大;水溶性增加,持水力和持油力减小,膨胀力和振实密度、堆积密度显著降低（P<0.05）;对阳离子交换能力减小,但胆酸盐的吸附能力增强;显著(P<0.05)增加了青稞麸皮微粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值,降低了其回生值;青稞麸皮微粉（平均粒径72.52 μm）的膨胀力、持水力、持油力、阳离子交换能力、胆酸盐吸附能力均优于微粉（平均粒径22.69 μm）。研究为青稞麸皮的深加工利用提供一定的理论依据。     

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。     

高压脉冲电场对植物乳杆菌的杀菌效果及三种模型的比较分析

研究了高压脉冲电场(pulsed electric field, PEF)对接种于苹果汁中植物乳杆菌(Lactobacillu plantarum)的杀菌效果并应用三种模型进行了分析。结果表明,随电场强度和脉冲时间增加,PEF对植物乳杆菌的杀灭效果增强,34 kV/cm、1050 μs时植物乳杆菌最大降低了4.135个数量级。Hülsheger 模型、Weibull模型和Log-Logistic模型均能很好地拟合PEF处理植物乳杆菌的失活曲线,五个模型评价参数,精确因子(Af),偏差因子(Bf),根平方和(SS),根平方方差(RMSE)和决定系数(R²)分析表明三个模型中,Log-Logistic模型最好地拟合了PEF处理下植物乳杆菌失活动力学变化。     

加热温度对苹果组织中细胞阻抗特性及水分分布的影响

为了探索温度对苹果组织细胞及其中水分分布的影响,检测了加热过程中苹果组织的电阻抗图谱,根据Hayden等效电路模型计算分析了苹果组织细胞内、外液电阻和细胞膜阻抗随温度的变化及细胞内外水分分布的变化,并对不同温度下的苹果组织细胞结构进行了电镜扫描。结果表明,加热过程中苹果组织的阻抗随频率的增加而减小;低于65℃时频率为12k Hz的相位角达到最大值;苹果组织的Cole-Cole图圆弧半径在65℃时明显减小。温度是破坏细胞结构的主要因素,其对苹果组织细胞结构的影响可分为3个阶段:小于60℃、60~70℃、大于70℃;65℃是细胞结构热破坏温度。加热至65℃时,细胞膜阻抗、细胞内、外液电阻均出现突变,细胞内、外液中水分的90%运移至细胞间。电阻抗图谱法从细胞层面上检测得到苹果组织细胞微观结构热破坏温度及水分分布情况,为改进果蔬加工加热预处理工艺提供了理论依据。     

空间电场对土壤水分和大麦生长的影响

该文以大麦为种植品种,研究了不同异极距（2.5、2.0、1.5 m）下空间电场对土壤水分和大麦生长发育的影响规律。试验结果表明：晴天施加正向空间电场可以有效地抑制大麦根系周围土壤水分的蒸发,当电压及间歇工作时间保持不变时,不同异极距下其电场强度不同,表现出的抑蒸聚水促生效果不同。空间电场异极距为2.0 m时抑蒸效果最好,同时也证实了空间电场对大麦的苗鲜质量和株高的增长有良好的促进作用,与大气电场相比分别提高了26%～53%、24%～68%,且异极距为2.0 m时植株的生长优势表现最为明显。该文说明适宜的正向空间电场可以抑制土壤水分的蒸发,促进植物生长。     

土壤电场与有机大分子的耦合对土壤团聚体稳定性的影响

团聚体稳定性是土壤中一个重要的物理性质.土壤有机大分子可提高团聚体的稳定性,而土壤电场则降低其稳定性.因此,本文研究了土壤电场与有机大分子(聚丙烯酰胺和腐殖质)的耦合作用对团聚体稳定性的影响,采用不同浓度的KNO3和Ca(NO3)2调节土壤电场,通过不同含量腐殖质和聚丙烯酰胺(PAM)来调节土粒间分子引力,以团聚体破坏后释放的＜10 μm、＜5μm和＜2 μm微团聚体和单粒的数量来表征团聚体的水稳定性.结果表明:(1)土壤电场在团聚体破坏中起关键作用,在高的电场条件下不论有无有机大分子,团聚体均可以发生猛烈的破裂;(2)在相同土壤电场条件下,向士壤中加入有机大分子,团聚体遇水破裂强度显著降低,且降低程度最高可达到60％以上;(3)电场与腐殖质以及电场与PAM的耦合程度不同,团聚体的破坏强度存在差异;(4)电场可使团聚体发生爆裂式破碎,随着加入有机大分子量的增加,团聚体发生爆裂式破碎的临界电位相应地减小.     

高压电场干燥胡萝卜的试验研究

针对热敏性物料干燥提出一种高压电场干燥的新型干燥技术，以胡萝卜为对象进行高压电场干燥和热风干燥对比试验，及对其干燥后的胡萝卜素进行检测和复水试验。结果表明：高压电场能够加速胡萝卜的干燥，干燥时间缩短43.3%，且能够很好的保留胡萝卜素，高压电场干燥样品的胡萝卜素含量比热风干燥样品高10.86％。高压电场干燥的胡萝卜在复水性上比热风干燥的平均高11.7％。并分析了高压电场干燥机理，认为是电场中载能离子注入、非均匀电场和离子风外部吹动三部分合一的过程，即“电场能传质”。     

优化高压电场处理提高高粱种子活力

为了探讨高压电场处理对高粱种子萌发活力的影响,以晋杂122#高粱种子为试材,采用种子发芽试验、生物化学分析及二次通用旋转组合设计相结合的方法,研究电场强度和处理时间对高粱种子的活力指数和内源赤霉素(gibberellin,GA)含量的影响,通过建模分析,寻求高压电场处理条件的优化方案。结果表明:不同高压电场(high voltage electric field,HVEF)处理对高粱种子活力指数和内源GA含量影响均达到显著水平(P0.05);二因素对高粱种子的活力指数和内源GA含量影响效应顺序为电场强度处理时间;电场强度和处理时间对高粱种子活力指数和内源GA含量影响有阈值效应;二因素耦合效应对高粱种子的活力指数的影响呈现负交互效应,对内源GA含量的影响表现出正交互效应,且交互效应显著(P0.05),二因素交互作用对内源GA含量影响大于对种子活力的影响;经模型寻优,同时满足活力指数≥14.25、内源GA质量分数≥11.55 ng/g的优化方案为:电场强度485.53~605.38 k V/m,处理时间31.41~48.99 min,在此基础上,进一步确定优化条件为:电场强度500 k V/m,处理时间36 min,经试验验证,高粱种子活力指数和内源GA质量分数理论值15.50、14.92 ng/g,与实测值(15.38±0.18)、(14.85±0.13)ng/g基本一致,进一步验证了方案的可靠性。研究结果为高压电场技术处理种子在农业生产中的应用提供理论依据。     

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。