切片莲藕臭氧保鲜呼吸模型的研究

为了研究臭氧保鲜包装理论,根据果蔬呼吸作用与薄膜透气特性的相互关系,建立了以臭氧作为保鲜气体的果蔬呼吸数学模型,并以切片莲藕作包装物、聚乙烯尼龙复合（PA/PE）膜作包装袋为例,利用遗传算法（GA）对呼吸模型中的参数进行了识别。另外,根据已建立的呼吸模型,通过仿真模拟出不同温度条件下袋内气体浓度的变化。结果表明7.5℃下模拟值与实测值能够很好地吻合,从而模拟值可为臭氧对果蔬保鲜包装设计提供理论指导。     

果蔬微孔膜气调包装模型与试验验证

建立微孔膜气调包装的理论模型是保证气调包装质量、进行微孔膜气调包装系统设计的关键。基于孔径与分子平均自由程的关系,应用Fick扩散定理,结合果蔬呼吸速率模型,建立微孔膜果蔬气调包装内外气体交换的数学模型。以香菇为对象,利用密闭系统法确定其呼吸速率;采用硬质罐加PE膜封合包装香菇并在25℃、50%RH下储藏50 h以上,测定不同初始气体组分、微孔孔数与孔径条件下包装内气体浓度变化,对香菇微孔膜气调包装模型进行试验验证。结果表明,模型预测值与试验数据吻合度较高,所建模型能较准确地预测香菇微孔膜气调包装内外气体交换过程。     

果蔬气调包装理论研究进展

气调包装是一种可延长新鲜水果货架寿命的重要技术。气调包装的质量主要取决于包装内气体成分、温湿度的调节。建立气调包装的理论模型是保证气调包装质量、进行气调包装系统设计的关键。该文综述了国内外这方面的研究成果,着重论述了果蔬呼吸模型、呼吸速率的测定方法、包装内外气体交换模型、包装内温度与湿度变化数学模型,并分析了目前研究存在的不足,为果蔬气调包装的深入研究提供参考。     

薄膜包装中果蔬呼吸强度的测定

对薄膜包装果蔬的呼吸强度提出了新的测定方法,并与传统的密闭测定法进行了比较。新的测定法将包装系统中果蔬的呼吸与薄膜的气体透过同时加以考虑,先假设一系列的呼吸强度,并逐一代入气体收支平衡式,用计算机计算气体分压,并将计算值与包装中气体分压实测值比较,用最小二乘法算出两者差的平方和最小时,所对应假设的呼吸强度为测算得值。结果表明,密闭法算得的结果低于新法测算的呼吸强度值。可以认为新方法能适用于包括非平衡状态的整个贮藏阶段,并能更客观地反映薄膜包装条件下果蔬的呼吸强度     

果蔬气调包装内相对湿度的预测模型与试验验证

包装内相对湿度调节控制是保证果蔬产品气调保鲜包装质量的重要技术环节。该文较完整地考虑果蔬包装内外热量交换和气体质量传输,依据质量与能量守恒定律,建立包装内质量与能量平衡关系。在此基础上,导出气调包装内产品呼吸－蒸发模型,得到包装内相对湿度变化的预测模型。以香菇产品为研究对象,测定表征香菇呼吸速率,设计3种工况(不同质量、初始气体组分),对香菇气调包装内的湿度进行预测与验证测试。结果表明,理论预测与试验结果总体上吻合,在包装的初始阶段理论结果稍有偏高;初始气体组分对包装内相对湿度影响较大,低氧高二氧化碳组分显著降低了相对湿度上升的速率,同时延长了达到饱和状态的时间。     

更接近于气调包装条件下薄膜透气系数的测算方法

提出了更接近于气调包装条件下薄膜透气系数测算的新方法。新的测算方法是先假设一系列薄膜透气系数值，并逐一代入气调包装数学模型中，计算出相应时刻的气体浓度值，并将该计算值与包装中气体浓度实测值比较，当两者差的平方和最小值时，对应的薄膜透气系数假设值即为测算值。结果表明新方法测定的透气系数能客观地反映气调包装条件下薄膜的透气系数。     

气调包装条件下果蔬呼吸强度模型的研究进展

该文综述了国内外近几十年来气调包装(MAP)条件下果蔬呼吸强度模型的研究情况。探讨了在一定的贮藏时间内果蔬呼吸强度与袋内氧气浓度、二氧化碳浓度和温度的关系以及利用计算机技术进行MAP的最佳设计等方面的问题,从而为MAP技术更好地应用于果蔬保鲜提供参考。     

基于酶动力学方程的双孢蘑菇气调贮藏呼吸速率模型

为了给气调贮藏设计提供理论设计依据,采用酶动力学方程,建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的理论模型;研究了在贮藏温度为5℃、气体体积分数为20%O_2、80%N2的贮藏条件下,贮藏时间对双孢蘑菇采后呼吸速率的影响,并建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的数学模型,模型决定系数R~2为0.9766、0.9331。模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于5 m L/(kg·h),相对误差变化范围为0.06%~24.95%。在已建模型基础上,研究不同贮藏温度(5、10、15、20℃)对已建模型参数的影响,利用Arrhenius方程来描述贮藏温度对果蔬呼吸速率的影响,建立了包含温度和贮藏时间因子的呼吸速率模型,模型决定系数R~2为0.9073、0.9350。验证试验结果表明,模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于17 m L/(kg·h),相对误差变化范围为1.00%~25.25%。该模型可为双孢蘑菇气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质研究提供参考。     

薄膜气调包装对枇杷果实冷藏期间呼吸和品质性状的影响

通过对呼吸速率、总可溶性固形物、可滴定酸、pH值、果肉硬度、维生素C、失重率和品质及感官指标的变化进行分析，研究了薄膜气调包装对枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.，品种：解放钟）果实冷藏期间呼吸和品质特性的影响，气调包装用的薄膜为低密度聚乙烯薄膜(LDPE，厚度20 μm)，以打孔的低密度聚乙烯薄膜包装为对照。结果表明，低密度聚乙烯薄膜包装枇杷果实后，3～4 d后可维持一个相对稳定的适宜枇杷贮藏的O₂和CO₂的气体浓度，即CO₂(4.8±0.67)%，O₂(11.5±0.85)%；薄膜气调包装结合低温可明显地降低枇杷果实的呼吸速率；薄膜气调包装可以最大限度地减小冷藏期间的枇杷果实的失重率、果肉硬度、维生素C、总可溶性固形物、可滴定酸和固酸比的变化，维持枇杷的新鲜品质，延长货架期。因此，低密度聚乙烯薄膜（LDPE，厚度20 μm）气调包装可用于枇杷的贮藏保鲜。     

甜高粱茎秆采后生理特性及其自发气调包装贮藏的研究

为延长甜高粱茎秆贮藏期,研究了甜高粱茎秆采后呼吸速率、蔗糖转化酶、多酚氧化酶等变化规律,并用不同厚度的低密度聚乙烯薄膜(LDPE)进行了自发气调包装(MAP)贮藏试验.结果表明,甜高粱茎秆采后呼吸速率随温度升高而增大,温度从10℃上升到30℃,呼吸速率升高2倍左右;在相同温度下,辽甜一号茎秆的呼吸速率高于辽饲杂一号茎秆的呼吸速率.辽甜一号茎秆在O2 2.2%、CO2 7.6%下贮藏10 d,辽饲杂一号茎秆在O2 3.6%、CO2 6.4%下贮藏17 d会发生厌氧呼吸.甜高粱茎秆内中性、酸性蔗糖转化酶和多酚氧化酶在MAP贮藏中活性呈上升趋势,贮藏至30 d,总糖有2.8%～20.9%的损失,还原糖升高134.3%～523.1%,茎秆失重率为1.37%～1.51%.甜高粱茎秆在厚度为0.034 mm的低密度聚乙烯包装中蔗糖转化酶和多酚氧化酶活性增加幅度较小,总糖损失减少.该项研究为解决甜高粱茎秆制取燃料乙醇过程中的茎秆贮藏问题提供了科学的参考.     

改进型环形射流泵输送不同果蔬试验

为了研究果蔬的形状、大小和密度对环形射流泵输送性能的影响,该文采用喉管直径为60 mm的环形射流泵进行了马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的输送试验,对入口结构、流量比、输送高度和果蔬种类4个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对果蔬损伤的影响。结果表明:吸入口结构对输送性能有很大的影响;该环形射流泵输送马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的最高输送能力分别为3 038.13、2 158.83、2 302.92和1 949.50 kg/h;在相同的面积比和输送高度下,输送能力随工作流体流量的增加而增大;在相同的面积比和工作流体流量下,输送能力随输送高度的升高而降低;在相同的工况下,输送椭球形的果蔬的能力要优于输送长条形果蔬的能力,输送密度较大的果蔬的能力要优于输送密度较小的果蔬的能力。输送单位质量果蔬的能耗在低流量比时变化不明显,在高流量比时有较大提升。马铃薯和胡萝卜在输送过程中损伤很小,损伤原因是与管道或泵内壁或者管道接口处碰撞,马铃薯和胡萝卜的最大质量损失率分别为0.13%和0.21%,最大表面损失率为0.68%和1.20%,圣女果和金桔在所有工况没有损伤。该研究可为今后环形射流泵输送果蔬的深入研究提供参考。     

果蔬气调贮藏冷却阶段温度变化的数值模拟及验证

该文主要针对果蔬的气调贮藏的冷却阶段进行了研究,建立了果蔬气调冷却阶段传热过程数学模型。采用有限差分法,编制了计算程序,对气调库中果蔬的降温进行了数值计算。对果蔬冷却降温过程进行了试验研究,试验结果与编程计算结果吻合较好,模拟温度与试验温度的差值在2℃以内。结果表明,文中的数学模型可以用于预测果蔬在气调冷却过程中的温度变化,这有助于科学地运行制冷设备,同时为气调贮藏果蔬系统的优化设计提供了理论基础。     

采后果蔬损伤检测研究进展

简介了果蔬采后损伤检测的研究进展。其中视觉观察是最为简单而常用的手段,能直接了解果蔬表面损伤的情况,如挤伤、开裂等;但可靠性相对较低。由于仪器分析可减少人为误差;因而,在实验室和商业上使用常常优于感观评价,并且能为研究人员、产业部门和消费者所接收。虽然能量吸收和声音、超音振动技术可反映采后果蔬内部的损伤情况,但这两种技术仅用于对果蔬挤伤敏感性的分析。与荧光和延迟光发射的方法只适用于含叶绿素的果蔬材料相比,光谱分析可广泛用于所有的果蔬损伤的检测;但这些方法只能用于果蔬表面损伤的评价。对研究人员和产业部门来讲,最大希望能更好地了解果蔬采后处理和流通过程中内部损伤的情况。目前,X-射线分析、磁场共振图像和激光检查虽能检测果蔬内部不同的损伤程度,但由于成本高,使用范围十分有限,未能在商业上应用。同其它所有技术一样,上述技术的检测成本正迅速下降;同时检测能力迅速提高。另外,利用生理活性,如呼吸速率、乙烯释放率和渗透率检测果蔬内部损伤的技术正在研制过程中。随着仪器、设备灵敏度的提高,这些技术的应用将成为可能。由于果蔬内部损伤包括多个方面,而每一种检测方法又针对某一特定的特性进行;因此,需要采用数学分析,结合每一种测定方法,这样才能确切反映果蔬内部的损伤情况。在将来可望采用一组检测器元件,通过指纹图像了解采后果蔬内部损伤及严重情况     

芒果叶提取液生物合成纳米TiO2工艺优化及其抗菌性能

为了将生物合成法制得的纳米粒子应用于果蔬保鲜中,该研究以芒果叶提取液和偏钛酸（TiO(OH)2）为原材料,采用生物合成法制备纳米二氧化钛（titanium dioxide,TiO2）粒子。以单因素试验为基础,通过响应曲面分析法优化了纳米TiO2生物合成工艺,研究了其抗菌性能。优化合成工艺为：TiO(OH)2添加量0.65 g,反应时间10.2 h,灼烧时间2 h,灼烧温度786 ℃。纳米TiO2的光诱导降解率为96.24%,与理论值标准偏差为0.6%。X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）结果显示,生物合成的纳米TiO2为锐钛矿型。扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）显示,生物合成后改性的纳米TiO2粒径分布在10～30 nm,无明显聚集体。紫外（Ultraviolet,UV）光诱导,生物合成改性的纳米TiO2（P<0.05）对青霉菌表现出明显的抑制作用。该制备工艺可为光诱导抗菌性纳米TiO2的合成提供理论参考。