龙眼果浆复合乳酸菌发酵工艺优化

为筛选出适合龙眼发酵的复合乳酸菌,优化建立其发酵工艺,比较分析了7种不同的乳酸菌发酵龙眼的降糖能力和释放结合态酚类物质的能力,发现明串珠菌降糖能力最强,植物乳杆菌释放结合态酚能力最强。利用植物乳杆菌和明串珠菌复合发酵龙眼果肉,以游离酚质量分数和还原糖质量分数结合的综合模糊评判值为指标,通过Box-benhnken中心组合试验设计,确定复合乳酸菌发酵龙眼的最佳工艺条件。结果表明,各因素对复合乳酸菌发酵龙眼果浆的模糊评判值影响程度从强到弱依次为:发酵时间发酵温度接种量料液比。复合乳酸菌发酵龙眼的最佳工艺为:料液比为1∶7(g/m L),发酵温度为37℃,发酵时间为53 h,接种量为1.4%,菌种配比为1∶1。在最佳工艺条件下,发酵龙眼果浆的游离酚质量分数为(161.77±3.93)mg/(100 g),还原糖质量分数为(122.80±3.64)mg/g。该研究为开发低糖含量,且适合糖尿病、肥胖症等病人食用的龙眼乳酸菌发酵饮料新产品提供参考。     

魔芋干制工艺参数的优化研究

应用多目标非线性优化理论与方法,对魔芋片单层热风干燥实验所得魔芋甘露聚糖、干燥速率、能耗回归模型进行了多目标综合优化研究与分析,得到魔芋优质、高效、节能干燥工艺参数为:风温81℃,风速1.4m/s,片厚5mm。     

能源甜菜酒精发酵的工艺优化及数学模型

利用菌种ADY（Saccharomyces cerevisiae）对能源甜菜NY0503进行酒精发酵。应用Plackett-Burman设计法从底物浓度、料液比、加菌量、营养盐添加量、加磷量、pH值、转速、发酵温度和发酵时间9个因素中筛选出了加磷量、发酵温度和底物浓度为主要影响因素,并用响应面分析法求出回归方程。结果表明,经优化后最佳工艺条件为：底物浓度12%、料液比（质量比）1︰1、加菌量15%、营养盐添加量0.5、加磷量1.9%、pH 5.0、转速130 r/min、发酵温度31℃和发酵时间44 h,共进行5批次验证试验,结果为酒精转化率的平均值为95.48%,与模型的理论值96.54%的差值仅占理论值的1.09%,进一步说明所建立的模型是切实可行的。     

植物乳杆菌ST-Ⅲ脱脂乳的发酵工艺优化

为研发富含植物乳杆菌ST-Ⅲ新型益生菌发酵乳制品,该试验尝试用植物乳杆菌ST-Ⅲ和嗜热链球菌共发酵,并对植物乳杆菌ST-Ⅲ发酵乳的工艺进行了优化研究。通过单因素试验分析了大豆多肽添加量、葡萄糖酸锰添加量、嗜热链球菌的接种量和发酵温度对发酵乳的pH值和植物乳杆菌ST-Ⅲ活菌数的影响。通过响应面法优化并确定了最佳工艺条件:大豆多肽添加质量分数11 g/kg;葡萄糖酸锰添加质量分数11 mg/kg;嗜热链球菌的接种量106 CFU/g;植物乳杆菌ST-Ⅲ的接种量106 CFU/g;发酵温度为37℃。在此优化最佳工艺条件下,发酵乳的植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数为1.88×109 CFU/mL,有效地提高了发酵乳中植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数。研究结果可为拓展植物乳杆菌ST-Ⅲ在乳制品领域的应用提供参考。     

人工接种发酵倒笃菜工艺优化

为提高倒笃菜的品质,缩短其生产周期,本试验将传统方法制得的倒笃菜中分离出的优势菌植物乳杆菌d-1作为发酵菌种,采用三因素三水平试验,建立各因素和响应值之间的数学回归模型。结果表明,倒笃菜的最优发酵条件为:加盐量5.20%,p H值4.60,接种量5.00%。此条件下制得的倒笃菜亚硝酸盐含量低,品质优良。本研究可为人工接种发酵倒笃菜的工业化生产提供技术支持。     

葡萄器官酚类物质的含量研究

葡萄植株总酚含量的积累在其年生长期间呈双S型曲线.浆果膨大期开始积累,浆果着色期含量下降,浆果成熟期含量再次升高,随后急速下降.新梢中的总酚含量最高,卷须中的极低.不同品种叶片内总酚含量存在显著或极显著的差异.     

微波干制南瓜片干燥规律及工艺优化研究

进行了微波干燥南瓜片干燥脱水与耗电试验，获得微波干燥南瓜片失水特性及耗电特性，并建立了微波干燥南瓜片干燥模型；进行了4因素4指标的二次正交回归试验，得出各指标(外观质量、复水系数、单位时间降水率及单位耗电量)的回归方程，采用了非线性规划对各指标进行目标优化，得出各目标函数的发射功率、切片厚度、前期时间、缓苏时间的最优组合，并对4因素对4指标影响的显著性分析、参数综合优化，提出了参数的最佳组合。     

汽爆棉秆的微生物降解及发酵工艺优化

为了解汽爆棉秆的微生物降解情况,研究了棉秆的微生物降解周期和发酵工艺参数。首先通过酶活曲线的构建确定了汽爆棉秆的微生物降解周期,再在单因素试验的基础上通过正交试验优化了发酵工艺参数。结果表明,汽爆棉秆的微生物降解启动较快,发酵第4天,CMC酶活和FPA酶活均达到最高值,因此将降解周期控制在4 d左右。氮源种类、发酵温度、发酵起始pH值和接种量对CMC酶活和糖化率的影响均达到极显著水平;氮源种类对FPA酶活和纤维素降解率的影响极显著,发酵起始pH值对纤维素降解率的影响显著,其余因素的影响不显著。综合各因素对微生物产酶、汽爆棉秆糖化和纤维素降解的影响,得出最优的工艺条件为：氮源为麸皮汁,发酵温度30℃,起始pH值6.5,接种量1.0%。该研究结果为棉秆的进一步开发利用提供了技术参考。     

蛹虫草固态发酵生产虫草素工艺优化研究

蛹虫草可作为野生冬虫夏草的替代品,虫草素为其重要药用成份,具有较高的药用价值,由于其生产成本较高,迫切需要降低虫草素的生产成本。为了探索高效低成本的虫草素生产工艺条件,本试验对3株蛹虫草优良菌株的生产性能进行了比较,并对4种固态发酵生产虫草素的培养基配方进行了筛选,考察了3种大孔树脂对于虫草素的吸附分离效果,优化了虫草素高效制备的工艺条件。结果表明菌株GIM5.512在子实体和栽培料中的虫草素含量最高,其最适合虫草素生产的固态发酵料配方为:大米35g+营养液55mL。营养液配方为:葡萄糖30g,磷酸二氢钾10g,维生素C10g,维生素B110g,水1000mL。DM130树脂为最适宜吸附分离虫草素的树脂。其对虫草素的吸附率和解吸附率分别可达83.47%和51.97%,当洗脱液乙醇浓度为25%、pH值为5.0时,DM130树脂的解吸附效果最好。精制后样品的虫草素纯度可达85.02%。该研究对于高效生产和制备虫草素具有重要的实际生产意义。     

添加复合菌株快速发酵虾头制酱工艺优化

为推进传统发酵水产调味品的产业化,提高生产效率,满足消费者需求,利用现代生物技术,研究虾头酱快速发酵工艺。选择从传统虾酱中分离得到的季氏毕赤氏酵母(Pichia gilliermondii)、黑曲霉(Aspergillus niger)以及购买植物乳杆菌(Lactobacillus planticola),作为外加复合菌株混合发酵,提高虾头酱风味。基于感官品评和氨基态含量分析,首先探索快速发酵杀菌方式及复合菌株接种比例,然后在单因素基础上,选择三因素三水平响应面优化法,对发酵温度、发酵时间及菌株接种量进行中心组合试验设计(Box-Behnken),建立数学模型。结果表明:酵母菌、乳酸菌及霉菌的最佳混合浓度比例为1∶5∶3,最佳工艺条件为:发酵温度53.6℃,发酵时间13.46 d,混合发酵剂接种量2.69 m L/100g。优化后进行验证最终工艺条件为:温度54℃,发酵时间14 d,接种量2.5 m L/100g,发酵制备虾头酱的感官评价得分为7.64,氨基态氮浓度为(0.82±0.04)mg/m L。研究结果为虾副产物的高值化利用及虾头酱的快速发酵生产提供产业化基础。     

气体射流冲击干燥无核紫葡萄及品质分析

采用气体射流冲击干燥技术设计的葡萄干燥试验装置,可实现温度自动控制,风速、热介质湿度的控制和数据采集与存储。利用该装置对无核紫葡萄干燥工艺和干燥品质进行研究,试验发现,气体射流冲击干燥无核紫葡萄存在预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段,随着风温和风速的提高,恒速段干燥速率明显增加,干燥时间缩短,而降速段干燥速率提高不明显。试验风温和风速范围内所得葡萄干理化成分差异不显著;试验还针对Vc降解进行了动力学分析。在试验装置的基础上,开发设计了中试设备并投产运行,其最佳工艺参数为风温65℃,风速20 m/s,耗时为29 h。制得葡萄干含水率（干基）17.1%,可溶性固形物77.8%,可滴定酸2.3%,Vc 6.74×10^-2 mg/g。     

污泥低温干燥动力学特性及干燥参数优化

为了研究污泥的低温干燥动力学特性,以薄层污泥为研究对象进行了低温干燥试验,探讨了温度、薄层厚度以及风速对污泥水分比和干燥速率的影响,并对低温干燥参数进行了优化.结果表明:污泥低温干燥过程主要由升速和降速段组成,其中降速阶段存在第一、第二降速阶段;不同低温干燥条件下的第二临界含水率变化不大,大致在0.5g/g(干基)附近.使用决定系数R2、卡方χ2及均方根误差RMSE对6种常用干燥模型进行评价,结果表明Midilli模型的平均R2最大、平均χ2及RMSE最小,分别为0.9998、2.46×10-5、0.0042,是描述污泥低温热风干燥的最优模型.根据Fick第二定律和Arrhenius方程,得到5、10和15mm厚度污泥在50~90℃热风干燥的水分有效扩散系数和活化能.正交试验得到相对单位能耗最优干燥工艺为:温度90℃、风速0.8m/s、厚度10mm,平均干燥强度最优工艺为干燥温度90℃、风速0.8m/s、厚度5mm.试验结果可为后续研究污泥热泵干燥及太阳能-热泵联合干燥提供参考.     

基于Weibull分布函数的葡萄干燥过程模拟及应用

为了探究Weibull分布函数中各参数的影响因素及其在干燥中的应用,该文以不同干燥方法（气体射流冲击干燥、真空脉动干燥）、干燥温度（50、55、60和65℃）以及烫漂预处理（30、60、90、120 s）的葡萄干燥过程为研究对象,利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行模拟并分析。研究结果表明：Weibull分布函数能够很好的模拟葡萄在试验条件下的干燥过程;尺度参数α与干燥温度有关,并且随着干燥温度的升高而降低;形状参数β与干燥方式和物料状态有关,但干燥温度对形状参数β的影响很小。计算了葡萄在干燥过程中的水分扩散系数Dcal在0.2982×10-9~2.7700×10-9 m2/s 之间,并根据阿伦尼乌斯公式计算出热风干燥和真空脉动干燥方法的干燥活化能分别为72.87和61.43 kJ/mol。研究结果为Weibull分布函数在葡萄干燥过程的应用提供参考。     

板栗气体射流冲击干燥特性和工艺优化

为了解决板栗深加工中的干燥问题,将气体射流冲击干燥技术应用于板栗干燥,研究了板栗仁在不同风温（70、75、80和85℃）和风速（10、12、14和16 m/s）下的干燥特性;根据单因素试验结果进行了风温、风速和预处理（不烫漂、100℃热水烫漂和100℃蒸汽烫漂）的正交试验。试验结果表明：板栗的整个干燥过程属于降速干燥,风温和风速对板栗的干燥速率均有显著影响,但风温对其的影响比风速更为突出;正交试验各因素对明亮度、蓝黄值和感官评分的影响顺序为：预处理＞风温＞风速,对缩短板栗干燥时间的影响顺序为：风温＞风速＞     

青花椒真空脉动干燥特性及干燥品质工艺优化

为提升青花椒的干燥品质,减少其色泽褐变和风味物质流失等问题,该研究采用真空脉动干燥技术加工青花椒,并以热风干燥试验为对照组,研究了不同干燥温度、真空保持时间和常压保持时间对青花椒干燥特性及其品质的影响.在单因素试验基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,以青花椒的平均干燥速率、挥发油、酰胺含量、色差、开口率5...     

热泵干燥槟榔中试工艺参数优化

为了探索新型节能、低碳排放的槟榔干燥技术,应用热泵干燥设备对槟榔进行干燥研究,获得槟榔热泵干燥中试工艺参数。单因素试验分析了煮沸时间对槟榔硬度的影响,干燥温度和装载量对槟榔水分的影响;采用正交试验,通过加权评分值计算方法评价干果品质,优化热泵干燥工艺参数;测定储藏30 d后的干果进行理化和微生物指标;比较热泵干燥、蒸汽干燥和传统干燥槟榔的成本及品质。结果表明,新鲜槟榔经过沸水煮沸15 min,前12 h内干燥温度为50℃、12 h后干燥温度为65℃、装料量为3.5 t、烘房空气相对湿度为25%时,槟榔含水率为16.8%,好果率为96.0%,均匀度为91%,单位质量干果耗电量为0.92(k W·h)/kg,所干燥的槟榔干果综合评分为90.1分,呈橄榄黄或褐色。25℃储藏30 d无霉腐现象,检测结果显示含水率为17.8%,未检测出汞和苯并芘,铅和砷质量分数分别为0.02和0.1 mg/kg,致病菌未检出,大肠菌群数30 cfu/g,霉菌计数为30 cfu/g。经比较,热泵干燥槟榔比蒸汽干燥成本低11%,比传统土炉干燥成本低50%,零排放、无污染、操作智能化。研究结果为槟榔热泵干燥的标准化生产提供技术参考。     

姜浆物料折射窗薄层干燥特性

为探索一种不宜进行喷雾干燥的热敏性浆料物质的干燥方式,利用折射窗（Refractance window）干燥对姜浆物料的干燥特性进行研究。结果表明,在75～95℃下干燥,物料温度变化曲线显示其在干燥开始时迅速上升至60～75℃,之后随干燥时间渐趋平缓。物料温度始终比干燥热源温度低,温差在15～25℃之间。在相同的干燥温度和风速下,不同薄层厚度物料的温度差异不明显。提高风速可以降低物料的温度。在较高干燥温度下没有观察到典型的恒速干燥阶段。干燥强度和样品最终含水率分别随着物料薄层厚度的减小,干燥温度提高和风速的增大而增大和降低。该研究为Refractance window干燥技术应用于浆液状物料的薄层干燥作出了探索。     

固定床上下换向通风小麦干燥模拟与工艺优化

为了研究固定床上下换向通风干燥机理,确定合理烘干工艺参数,根据通风加热干燥过程中小麦和介质空气之间热质传递关系,采用经典PDE模型为理论基础,建立了适用于小麦固定床换向通风干燥计算机模拟的离散化模型。此模型可计算出小麦实时干燥状态、批次小麦干燥耗时、能耗经济成本等,并能依此推算出最优作业参数。经实际验证,模型模拟计算结果与试验结果基本相符,整床层小麦平均含水率模拟值和试验值的相关系数r达0.995,模型模拟可用于不同环境温度和相对湿度下的最优通风温度和风量分析。论文分析了换向通风干燥过程床层小麦含水率和温度变化规律;根据小麦收获时天气状况,选择环境温度20~35℃,环境相对湿度20%~85%范围,以批次烘干单位质量湿小麦能耗成本最低为优化判据,确定通风温度、风量及对应单位质量小麦烘干能耗成本,为实际小麦烘干工艺参数设定提供参考。     

苎麻机械剥制试验与工艺参数优化

苎麻剥制工艺参数是剥麻机设计与力学分析的基础。为提高剥麻机剥制质量和效率,论文针对剥麻机切削机构运动和力学特点,在自行设计的苎麻剥制机上进行了试验,对麻皮基本工艺参数、麻皮机械物理特性、切削机构动力参数对剥制质量和生产效率的影响关系进行了试验测定和优化分析。试验结果表明：随着正压力增大,纤维含杂率和含胶率降低,麻纤维质量得到提高,但损失率增加。麻皮切削速度加大有利于提高工效,但纤维质量有所下降,损失率增加。对剥制质量和工效的综合影响分析显示,切削机构刀具正压力和相对速度的最佳取值分别为220 N和 0.6 m/s,而滑动摩擦系数,麻壳剪切强度,麻壳及纤维的厚度压缩比等工艺参数可为剥麻机切削机构的设计提供重要依据。     

干切牛肉冷冻干燥中解析干燥过程的动态模拟及优化

该文通过对干切牛肉冷冻干燥中解析阶段含水率、物料温度的动态模拟及干燥速率与耗能分析,确立干切牛肉冷冻干燥中解析干燥的优化操作条件。通过建立解析阶段中脱除水分所需干燥时间以及相应的物料表面温度、物料中心温度的数学模型,并假设解析干燥过程中物料含水率由升华结束时的10.0%下降到干燥结束的0,以含水率变化为自变量,模拟了物料厚度为6、8、12、15 mm的干切牛肉在干燥室压强10 Pa,加热板温度80℃的操作条件下含水率、物料温度随时间的动态变化。以所建模型预测厚度7、9、10、11、12、13、14 mm的干切牛肉在该操作条件下含水率、物料温度的动态值及解析干燥周期。验证试验表明：预测与实测含水率相对误差小于10%,物料中心温度计算值与实测值的绝对误差小于5℃,说明所建模型可用于模拟、预测6～15 mm干切牛肉冷冻干燥中解析干燥阶段的参数变化。比较不同厚度干切牛肉冷冻干燥中解析干燥阶段的干燥比耗时、干燥效率,结果是采用6 mm厚度切片进行干燥,生产单位产品耗能最低,且生产率最大。