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果蔬作为人们日常生活必需的食品种类之一,其营养价值和安全品质直接关系到人们的健康水平。由于果蔬存在季节性和地域性差异,且高含水率,极易腐烂变质,为此研发一种新型的食品保鲜技术进一步延长果蔬货架期、提高保鲜品质具有重要现实意义。本文通过理论分析结合试验论证的研究方法,探索果蔬温度场及电磁场双重作用下的耦合效应,从果蔬的热质传递、冷害(冻害)分析及理化指标综合评价等角度出发,开展果蔬低温电磁处理的保鲜机理研究,为获取果蔬最佳处理工艺奠定了理论及试验基础。
1、基于电磁场热效应及生物磁效应,对电磁场影响果蔬冷却传热过程的比热、对流换热系数、内热源以及贮藏期间果蔬组织质扩散系数的机理进行了理论分析。基于COMSOL仿真系统,建立了圆柱状和球状果蔬的低温电磁传热模型,通过试验验证得出该模型具有较好的预测精度,40Gs 的匀强恒定磁场对于提高黄瓜和圣女果的冷却速率有一定的积极作用。2、构建了以西门子PLC为控制单元的果蔬低温电磁水浴预处理试验台及冷冻冷藏实验系统,实验证实了该系统可满足工艺及精度要求,为开展电磁处理影响果蔬传热传质及冷害(冻害)的试验研究提供了基础条件。3、以果蔬冷激与热激理论为基础,开展了温度突变处理研究,并对温度突变的方向影响保鲜品质的差异性进行了对比试验研究,研究结果表明:适宜强度的温度突变处理 (CHT) 可以综合冷激与热激各自的优势,进一步提高黄瓜保鲜品质,而先热激后冷激的连续处理 (HCT) 可能造成了热应力损伤,不利于保鲜品质的提高。4、以黄瓜为试验材料,进行了果蔬低温电磁水浴预处理工艺研究,采用中心组合设计优化试验方案,以果蔬的代表性感官及理化指标为响应值,建立响应曲面模型并通过评价指标的综合评判对果蔬电磁处理工艺进行优化。试验验证了该模型具有较好的预测精度,结果表明:2℃的冷水在70Gs的恒定磁场作用下处理40min对于提高果蔬的保鲜品质有一定的积极作用。5、基于低频交变磁场的生物效应及微弱热效应,开展了果蔬贮藏期间连续与间歇交变磁场 (20Gs,60Hz) 处理影响冷害与冻害的对比试验研究,研究结果表明:连续交变磁场处理形成的持续热效应相比间歇电磁处理对于抑制香蕉冷害效果更明显;适宜的交变磁场处理可增加葡萄组织液的过冷度,降低相变潜热,有利于降低冰温贮藏下葡萄的冻害几率。
1、基于电磁场热效应及生物磁效应,对电磁场影响果蔬冷却传热过程的比热、对流换热系数、内热源以及贮藏期间果蔬组织质扩散系数的机理进行了理论分析。基于COMSOL仿真系统,建立了圆柱状和球状果蔬的低温电磁传热模型,通过试验验证得出该模型具有较好的预测精度,40Gs 的匀强恒定磁场对于提高黄瓜和圣女果的冷却速率有一定的积极作用。2、构建了以西门子PLC为控制单元的果蔬低温电磁水浴预处理试验台及冷冻冷藏实验系统,实验证实了该系统可满足工艺及精度要求,为开展电磁处理影响果蔬传热传质及冷害(冻害)的试验研究提供了基础条件。3、以果蔬冷激与热激理论为基础,开展了温度突变处理研究,并对温度突变的方向影响保鲜品质的差异性进行了对比试验研究,研究结果表明:适宜强度的温度突变处理 (CHT) 可以综合冷激与热激各自的优势,进一步提高黄瓜保鲜品质,而先热激后冷激的连续处理 (HCT) 可能造成了热应力损伤,不利于保鲜品质的提高。4、以黄瓜为试验材料,进行了果蔬低温电磁水浴预处理工艺研究,采用中心组合设计优化试验方案,以果蔬的代表性感官及理化指标为响应值,建立响应曲面模型并通过评价指标的综合评判对果蔬电磁处理工艺进行优化。试验验证了该模型具有较好的预测精度,结果表明:2℃的冷水在70Gs的恒定磁场作用下处理40min对于提高果蔬的保鲜品质有一定的积极作用。5、基于低频交变磁场的生物效应及微弱热效应,开展了果蔬贮藏期间连续与间歇交变磁场 (20Gs,60Hz) 处理影响冷害与冻害的对比试验研究,研究结果表明:连续交变磁场处理形成的持续热效应相比间歇电磁处理对于抑制香蕉冷害效果更明显;适宜的交变磁场处理可增加葡萄组织液的过冷度,降低相变潜热,有利于降低冰温贮藏下葡萄的冻害几率。