黄瓜冷激处理过程分层数值模拟与传热特性分析

为研究果蔬冷激过程中内部组织传热特征,根据果蔬生理结构特征建立并验证了柱状果蔬的分层传热模型。利用所建模型分析了以空气和冷水为处理介质时流速、果蔬尺寸、组织热物性差异对黄瓜冷激传热过程的影响。结果表明,所建模型在黄瓜中心、距中心2R/5及4R/5(R为黄瓜半径)处的平均温度误差(MEE)分别为0.423、0.377和0.842℃,最大绝对误差(MAE)为1.713℃,具有较高精度。空气流速由1 m/s增至5 m/s过程中,黄瓜降温速率增幅较大,对流换热热阻对传热过程影响较大;水流速度由0.2 m/s增至1.8 m/s过程中,黄瓜中心处降温速率增幅较小,果蔬内部热阻对传热过程具有较大影响。以水为处理介质时,物性差异的影响大于以空气为处理介质时的影响。研究结果可为果蔬冷激处理工艺优化提供理论参考。     

双温冷激处理对黄瓜品质和生理的影响及传热特性分析

为探究果蔬冷激过程中传热特性对保鲜效果的影响,分别对黄瓜进行常规冷激处理(0℃冰水混合物处理42min)及双温冷激处理(0℃冰水混合物处理14min后放到6℃冷水中处理14min,最后返回0℃冰水混合物处理14min)。测定了处理过程中黄瓜组织温度分布及贮藏期间失重率、硬度、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等品质和生理变化,分析了黄瓜贮藏品质与传热特性的内在关系。结果表明:双温冷激处理在延缓细胞膜降解、提高POD活性方面显著优于常规冷激处理(P<0.05),在10℃冷库贮藏15d后,其相对电导率、POD活性分别是常规冷激组的92%及1.24倍;双温冷激黄瓜内部组织温度梯度在处理第29min时的阶跃式升高,以及从处理第29min到处理结束过程中,黄瓜内部组织温度梯度高于常规冷激黄瓜,或许是双温冷激处理黄瓜保鲜效果较好的内在因素。所得结论可为双温冷激处理的应用提供参考。     

冷激结合水杨酸处理对黄瓜果实冷害及能量和脯氨酸代谢的影响

为探讨冷激结合水杨酸处理减轻黄瓜果实冷害的作用及其机理,本试验分别研究了冷激(0℃冰水混合物)、水杨酸(1 mmol·L-1)以及二者结合(含有1 mmol·L-1水杨酸的0℃冰水混合物)3种处理方式对黄瓜果实低温贮藏期间能量和脯氨酸代谢的影响.结果表明,冷激、水杨酸以及二者结合处理均能抑制黄瓜果实冷害程度、相对电导率...     

间歇热处理抑制热伤害提高黄瓜贮藏品质

为了研究间歇热处理抑制黄瓜热伤害及对其贮藏品质的影响,以38℃热水为介质,分别对黄瓜进行连续处理60 min(H组)、及每连续处理10 min便放到常温水(20℃)中回温的间歇处理(I组),其中I组总有效热处理时间为60 min。处理后将所有黄瓜转移到温度12℃、相对湿度90%的冷库中贮藏15 d。测量了热处理过程中黄瓜内部组织温度分布;记录了贮藏期间黄瓜某些品质及抗氧化酶活性指标的变化,如呼吸速率、细胞膜透性、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及过氧化氢酶(catalase,CAT)活性等。结果显示,与CK组(不做任何处理)相比,H组有较高的呼吸强度、失重率、细胞膜透性及较低的硬度,表明H组出现了热伤害现象,同时H组和CK组在抗氧化酶活性方面没有显著差别(P0.05)。贮藏结束时,H组呼吸速率、硬度、相对电导率分别是CK组的1.19倍、92%及1.13倍。I组在品质及抗氧化酶活性方面均表现较佳。贮藏结束时,I组呼吸强度、失重率、POD、CAT、SOD活性分别是CK组的80%、55%、1.41倍、1.67倍及1.24倍。此外,通过对黄瓜内部组织温度的动态分析得:热处理过程中黄瓜组织所达到最高温度及在该温度下连续时间是造成黄瓜热伤害的内在因素;具有较快温度变化的热处理前期是黄瓜产生热处理保鲜效果的重要阶段。     

绿色植物生长调节剂(ABT6#)在黄瓜上的应用效果及作用机理

绿色植物生长调节剂是中国林业科学研究院ABT研究开发中心继研制开发出ABT系列生根粉后于近几年新推广的1种新型植物生长调节剂，通过发芽试验、育苗试验和田间生产试验系统地研究了绿色植物生长调节剂对黄瓜应用效果及促进黄瓜生长的作用机理，结果表明经绿色植物生长调节剂处理后黄瓜发芽率提高6．34％，发芽势提高17．04％。与对照相比，黄瓜苗期茎尖过氧化物酶含量提高16．84％，根系脱氢酶含量提高62．16％；黄瓜根尖、茎尖内源激素含量均向正效应方向调控；受绿色植物生长调节剂的影响，田间黄瓜营养生长旺盛，产量提高10．58％，应用效果显著。     

黄瓜果皮品质性状AFLP分析条件的优化

以果皮性状差异明显的两个黄瓜自交系0349-5和0345-2为试材,提取高质量的DNA,利用AFLP技术和64对引物对两个亲本DNA进行了分析,共得到79条差异带,每对引物平均产生1.23条差异带,多态性带的比例为1.4%,其中有8对引物表现的差异带多于6条。     

生物有机肥对绿洲温室黄瓜产量、品质及土壤酶活性的影响

采用以假劣玉米种子为辅料生产的生物有机肥,研究了不同用量生物有机肥对绿洲温室黄瓜果实产量、品质及土壤酶活性的影响,结果表明:施用生物有机肥的各处理土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性提高,温室黄瓜株高、叶片数量、产量性状与果实中的可溶性糖、游离氨基酸和维生素C含量均高于对照,果实内硝酸盐含量显著降低;生物有机肥用量为4.05 t/hm^2的A3处理,其土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性在黄瓜结瓜的初期、中期、末期均为最高,不同生长时期各处理对蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性的影响大小均为中期>末期>初期;A3处理的黄瓜产量最高,且果实中可溶性糖、游离氨基酸和维生素C的含量最高,硝酸盐含量最低,品质最优。因此,绿洲温室黄瓜适宜的生物有机肥用量为4.05 t/hm^2。     

黄瓜和西芹间作对黄瓜生长及枯萎病发生的影响

为研究黄瓜与西芹间作对黄瓜生长、黄瓜枯萎病菌化感作用及田间黄瓜枯萎病发生的影响,本试验采用室内不同土壤浸提液培养黄瓜枯萎病菌和田间测定黄瓜生长与枯萎病病情指数的方法,探讨与西芹间作土壤浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用和田间防病效果。结果表明:与西芹间作促进了黄瓜营养生长,降低了第1雌花节位,增加了1~30节内雌花数;与西芹间作土壤浸提液培养的黄瓜枯萎病菌菌落直径最小,分别与西芹单作和黄瓜单作达显著性差异(P0.05);黄瓜与西芹间作土壤的乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液均对黄瓜枯萎病菌具有一定化感作用,且表现为抑制作用,化感效果可达38.11%~75.90%;且乙醇浸提液培养的枯萎病菌菌落直径最小,与丙酮和蒸馏水浸提液达极显著差异(P0.01)。采用上述3种土壤田间种植黄瓜,在黄瓜第1片真叶期接种黄瓜枯萎病菌,降低了黄瓜枯萎病的病情指数,对比黄瓜单作和西芹单作的抑病效果可达57.03%~72.15%。因此,黄瓜与西芹间作对黄瓜枯萎病菌具有一定化感抑制效果,能够有效降低田间黄瓜枯萎病的发生,为黄瓜土传病害的化感防控提供科学依据。     

有机肥对黄瓜枯萎病的防治效果及防病机理研究

通过盆栽试验与培养皿培养试验研究了有机肥对黄瓜枯萎病的防治效果,并对其防病机理进行了初步探讨。结果表明,有机肥可有效抑制黄瓜枯萎病的发生,其防病效果受肥料用量、施肥方式、肥料灭菌状况等因素的综合影响。有机肥用量越大,防治效果越好,在出苗50 d后,用量为5%的牛粪与生物有机肥处理较用量为1%的处理发病率降低约34.01%~36.80%;基施较叶面喷施发病率降低66.82%~78.92%,基施和喷施较对照发病率分别降低76.65%~81.17%和17.11%~25.43%;有机肥灭菌后会降低其对黄瓜枯萎病的防治效果,用量为1%和5%的灭菌牛粪处理的黄瓜发病率较未灭菌处理升高18.27%和82.82%;先对土壤进行化学灭菌后再施用有机肥,黄瓜枯萎病的发病率较土壤未化学灭菌处理的发病率降低50%。有机肥对黄瓜枯萎病的防治机理主要在于有机肥可以丰富土壤微生物,并直接抑制黄瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌的生长,同时有机肥中的微生物及化学物质还能够刺激植物使其增强抗病性。     

高光谱融合马氏距离的贮藏黄瓜腐败预警方法

为了实现黄瓜在贮藏过程中腐败预警,本试验对同一批不同贮藏天数的黄瓜进行高光谱数据采集,并用Savitzky-Golar卷积平滑法(SG平滑)进行预处理;运用偏最小二乘回归系数法提取适合黄瓜腐败预警检测的特征波长;然后在选定黄瓜腐败基准光谱数据的前提下,运用马氏距离(MD)构建了黄瓜贮藏过程中的腐败预警模型。结果表明,随着贮藏天数的增加,黄瓜光谱数据与黄瓜腐败基准光谱数据的MD值越来越小,说明黄瓜越来越接近腐败,这与黄瓜贮藏过程的实际情况非常吻合,充分说明黄瓜腐败前不同贮藏天数与腐败基准光谱值间的MD值可有效实现黄瓜的腐败预警。本研究结果为黄瓜实际贮藏过程中使用高光谱融合MD法预警腐败提供了一种手段。     

果蔬热处理传热过程的数值模拟及验证

为了研究果蔬采后热处理过程的传热机理,建立了柱状与球状果蔬热处理的普适传热模型,对模型进行了数值模拟及试验验证。结果表明：所建模型能够准确预测多种边界条件下柱状与球状果蔬热处理时的组织温度变化及动态响应,柱状及球状果蔬的模型预测值与实测值的平均相对误差及均方根误差均低于5%。热水浸泡法与热空气法的对比试验表明：达到相同的热处理效果,伊丽莎白香瓜热水浸泡法的处理时间仅为热空气法的35%～50%;热水浸泡法中香瓜果实的表面换热系数为190～250 W/(m2·℃),而在热空气法中仅为10～30 W/(m2·℃     

超高压和热处理后黄瓜汁感官品质的主观评价和仪器检测对比

该文以黄瓜汁为对象,以果蔬汁产品感官品质中最为重要的颜色、沉淀和气味为评价指标,分别采用色差计结合ΔE 值测定、离心沉淀率测定和黄瓜汁特征气味物质含量测定的仪器检测以及主观评价,对鲜榨黄瓜汁样品经超高压(500 MPa、2 min和600 MPa、2 min)和热处理(60℃、2 min)后在不同贮藏条件(10、25和37℃)下的上述感官品质变化进行研究.试验结果表明,经不同处理的黄瓜汁在仪器和主观评价的颜色和气味指标评价上并不存在明显的差异;只有沉淀指标评价上,超高压处理组优于热处理组,且当贮藏温度为37℃时,这一优势也不明显.此外,主观评价与仪器检测结果的相关性分析显示,各样品采用色差计结合ΔE 值进行黄瓜汁颜色的评价与其主观评价结果均具有显著的相关性,说明采用色差计进行黄瓜汁的颜色评价较为可靠.而采用离心沉淀率测定进行黄瓜汁的沉淀评价与其主观评价结果除10℃贮藏温度外均具有显著的相关性,说明采用离心沉淀率进行黄瓜汁的沉淀评价不适用于该贮藏温度.对于超高压处理和热处理加工后在10℃贮藏条件下的黄瓜汁,采用反,顺-2,6-壬二烯醛和己醛的含量测定进行黄瓜汁的气味评价是较为可靠的.     

间歇热处理时间对樱桃温度场及贮藏品质的影响

间歇热处理过程中,温度的变化会激发果实内部生理变化,研究不同处理时间下果实组织温度分布及变化速率对揭示热处理保鲜机理具有重要意义。该研究以樱桃为处理对象,采用50℃热水,20℃冷水交替喷淋的处理方式,同时选择20、100、180 s作为不同的间歇处理时间,果实的贮藏品质作为评价指标。建立单个果实的非稳态传热模型,对间歇热处理时樱桃组织的传热规律及动态响应过程进行数值分析。结果表明,间歇喷淋热处理可以提高樱桃贮藏品质,且不同的热处理时间对果实的温度场及品质的影响有显著差异（P<0.05）。优化后的参数为：间歇处理时间180s,50℃喷淋处理3次,总热处理时间为540 s。在此条件下樱桃与处理介质之间的热量传递最充分,单个果实半径1/2处温度平均值为27.71℃,中心温度平均值为30.85℃。优化间歇热处理组的腐烂率比未做任何处理的对照组低53.4%,能较好维持果实硬度。根据传热模型及相关结论,建议间歇处理时间应大于温度变化速率峰值的出现时间。研究结果可为樱桃采后保鲜技术提供理论参考。     

超高压技术结合气调包装保持冷藏带鱼品质

为探讨超高压结合气调包装对4℃冷藏带鱼品质的影响,该试验以超高压(290 MPa,6 min)前处理后4℃真空冷藏为对照,超高压(290 MPa,6 min)分别结合不同比例的气调包装体积分数为(60%CO2+40%N2、60%CO2+7%O2+33%N2、60%CO2+15%O2+25%N2、50%CO2+15%O2+35%N2)处理鲜带鱼并放置4℃冷藏。贮藏期间,以冷藏带鱼的感官评定(sensory evaluation,SE)、菌落总数(total plant count,TPC)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)、肌动球蛋白溶出量(actomyosin content,AM)、肌动球蛋白的总巯基含量(total sulfhydryls content,TSH)为测定指标,研究不同气调包装对冷藏带鱼的保鲜效果。结果表明:通过菌落总数与TVB-N综合判定货架期可知,超高压处理鲜带鱼后真空贮藏仅延长冷藏带鱼货架期至11 d,超高压处理后气调贮藏各组:60%CO2+40%N2气调包装组可延长货架期至16d,60%CO2+7%O2+33%N2气调包装组可延长货架期至19d,60%CO2+15%O2+25%N2与50%CO2+15%O2+35%N2气调包装组可延长货架期至21d,是对照组货架期近2倍,说明超高压结合气调包装能有效抑制细菌总数增长和TVB-N产生。气调包装会加速超高压后带鱼肌动球蛋白和肌动球蛋白中总巯基含量的降低,且气调贮藏中高比例的O2对超高压处理后冷藏带鱼的脂肪氧化也有明显促进作用。因此综合考虑,超高压处理后结合60%CO2+7%O2+33%N2的气调包装在显著延长货架期的同时,仍可较好地保持冷藏带鱼原有鲜度。研究结果为冷藏带鱼的保鲜研究提供一定的理论参考。     

热处理对皮蛋生产周期和品质的影响

为了缩短皮蛋制作周期,保持品质,研究了热处理对锌铜混合盐腌制皮蛋品质的影响。对腌制15、20和25 d的皮蛋进行不同温度（35、42、49℃）,不同时长（14、22、30 h）的热处理,对其进行L9（34）正交试验。以皮蛋的含水率,蛋黄硬化率,游离碱度,色度来探讨热处理条件（热处理温度、热处理时长和热处理时机）对皮蛋品质的影响。结果表明,不同的热处理均可降低皮蛋的含水率,加快蛋黄的凝固,提高蛋黄硬化率,降低皮蛋内容物的游离碱度,促进蛋清蛋黄的转色,提高皮蛋的口感和风味。对蛋黄硬化率和皮蛋内容物游离碱度加权得到综合评分并进行方差分析,表明对于热效果的影响程度大小依次是热处理时机、热处理温度、热处理时长,最佳热处理工艺条件是腌制20 d后在42℃的温度下热处理22 h,不仅品质好,并且将生产天数减少至21 d,比传统生产周期缩短了40%～50%。     

冷库冰水混合间接换热器的传热与流动特性

北方地区冬季寒冷漫长,夏季炎热,冬季储冰夏季利用有利于节能减排。利用冰水混合间接换热系统进行冷量交换,不仅节能环保而且空气质量明显提高。采用有限体积法商业软件FLUENT,应用SIMPLE算法对翅片管式换热器平直翅片的换热与流动特性进行数值研究,计算结果与试验结果对比分析。结果表明:数值模拟与试验偏差不超过15%;迎面风速均匀分布情况下,随着迎面风速的增加,换热系数和压降分别增加了133%和428%;平均场协同角随迎面风速的增加而增大,速度场和温度场的协同程度变差,对换热不利;在相同的空气体积流量下,迎面风速沿冰水流动方向呈逐渐降低的分布方式对换热有利。     

基于多参数耦合的蓄冷温控箱冷板对流换热参数优化

蓄冷温控箱利用低温相变材料储存冷量,通过缓慢释放调节并保持箱内温度,目前仍存在冷量释放速率无法控制、剩余冷量预测难等问题,而蓄冷板表面对流换热系数直接影响冷量的释放速率。针对以上问题,搭建了蓄冷板表面对流换热系数测量试验平台,研究不同环境及蓄冷板参数对表面对流换热系数的影响。采用二次回归正交试验设计方案,探究了蓄冷区进口空气流速、进口空气温度、蓄冷板传热面积以及蓄冷板间距对表面对流换热系数的影响,并对结果进行分析,建立了表面对流换热系数二阶预测模型,获得影响表面对流换热系数大小较显著的因素及较优的参数组合。试验结果表明：进口空气温度和蓄冷板传热面积的交互效应最大;通过响应曲面法建立的表面对流换热系数预测模型,得到最优参数组合为：进口空气流速4 m/s,进口空气温度25 ℃,蓄冷板传热面积0.455 m2,蓄冷板间距0.04 m,模型决定系数值为0.927 4,变异系数为5.78%。回归模型计算结果与试验结果吻合,最大误差为3.58%,平均相对误差为2.69%,表明该模型可以快速、准确地预测不同条件下的蓄冷板表面对流换热系数。试验结果为蓄冷温控箱冷量释放速率精准调控及剩余冷量预测提供参考。