基于介电参数同步监测苹果静压过程生理变化

采用万能试验机对红富士苹果施加一定大小的静压力,在静压12 h的过程中,通过平行板电极法同步监测其介电参数,通过针状电极法同步监测其细胞外液体积分数。结果表明:随着静压力的延长,苹果相对介电常数和损耗因数增大。静压力一定时,随静压时间的延长,相对介电常数和损耗因数增大,细胞外液体积分数增大,且静压力越大细胞外液体积分数越大。细胞外液体积分数与相对介电参数高度相关(r0.9),可通过介电参数的变化间接反映苹果生理变化。按照果实介电参数的变化,将其静压过程中的生理变化分成3个阶段:t≤0.5 h称为跃变阶段,此阶段介电参数平均变化率为28.19%/h; 1 h≤t≤3 h称为渐变阶段,此阶段介电参数平均变化率为4.24%/h;4 h≤t≤12 h称为稳定阶段,此阶段介电参数平均变化率为0.67%/h,基本保持稳定。本研究为果品静压过程中理化品质和生理状态的同步监测研究提供新思路,也为采用介电特性法快速评价其受伤程度提供理论指导。     

静压力对苹果介电特性和胞内水分的影响

对苹果施加不同大小静压力,同时利用平行板电极法监测其介电参数,用针状电极监测其电阻抗图谱,根据Hayden等效电路模型计算分析了胞内电阻、胞外电阻和细胞内、外液体积分布的变化。结果表明:静压力小于120 N,相对介电常数和损耗因子随静压力的增大而非线性增大,大于120 N后线性增大;同一静压力下,相对介电常数随加载频率增大而变小,损耗因子则在加载频率为20 k Hz时有极小值;随静压力增大,苹果组织胞内电阻增大,胞外电阻在小于120 N阶段基本保持水平,大于120 N后开始增大。在静压力增大至250 N的过程中,细胞外液体积百分比由5.69%增加至9.22%,苹果相对介电常数、损耗因子和细胞外液体积百分比之间呈极显著正相关,相关系数大于0.94,说明细胞外液的体积变化是引起果品介电参数变化的主要原因。本研究有望为果品受压过程中内部生理状态的同步监测研究提供新思路,也将为采用介电特性法快速评价其损伤提供理论指导。     

基于果品介电特性的无损检测技术研究综述

无损检测技术已成为果品品质检测的趋势。本文对基于介电特性的果品无损检测最新研究进行了综述,比较了常用测试技术及条件,分析了影响果品介电特性参数的频率、温度、贮藏时间等外界因素,比较了果品的成熟度、硬度、成分等内在因素对果品电参数的影响,并且指出了该领域的研究动向,为今后该技术的进一步的研究应用提供了借鉴。     

介电特性在粮食水分检测中的应用

针对介电特性在粮食水分检测中的广泛应用,全面介绍了影响粮食介电特性的5个因素,包括粮食含水率、空气湿度、测试频率、温度和容重,其中含水率影响介电特性的变化最大,这是以介电特性作为检测粮食水分的主要原因;另外分别介绍了这些影响因素对介电特性的影响情况。系统地阐述了国内外对介电特性在粮食水分检测研究中的发展现状,介绍了介电特性在非常规条件下——如粮食真空干燥中的应用,并指出目前粮食介电特性在水分检测研究中存在的问题和今后的发展趋势。     

介电特性在农产品品质检测分析中的应用

阐述了低频范围内水果介电特性与新鲜度、内部损伤的关系以及谷物介电特性与颗粒大小、水分含量的关系，介绍了介电特性的基本概念、主要参数和测定方法以及介电特性在水果和谷物品质监测分析中的应用。     

红枣热风干燥过程介电特性参数变化分析

通过分析南疆红枣介电特性的参数变化来反映红枣含水量和干燥温度对其品质的影响,研究在10 k Hz射电频率下样品不同干燥温度(55℃,60℃和65℃)的品质因数和正切值等介电特性的关系。考虑每个体样品的质量都不相同,引入单重品质因数和单重正切值作为评价红枣介电特性的新指标,分析并指出了红枣的干燥温度和干燥时间与其单重品质因数和单重正切值的关系,进一步探讨了红枣损伤对其单重品质因数和单重正切值的影响,可以为红枣产业无损检测技术发展提供理论依据和参考价值。     

梨生长发育后期介电特性、生理特性和内部品质的关系

为了了解生长发育后期梨的介电特性与生理特性和内部品质的关系,采用同轴探头技术测量了生长发育后期2个月内梨在20~4500 MHz间的介电参数(相对介电常数ε'和介质损耗因子ε"),同时测量了梨的生理参数(乙烯释放量和呼吸强度)以及内部品质参数(可溶性固形物含量SSC、硬度和含水率)。结果表明:在所测频率范围内,ε'随频率的增加而减小,ε"在25 MHz附近存在极大值,在1300 MHz附近存在极小值。ε'和ε"随时间的推移先减小后增大。糖度和硬度随时间的推移呈下降趋势。呼吸高峰出现于乙烯释放高峰之前,且乙烯释放高峰的出现时间与介电参数由减小到增大的转折点相同。介电参数与SSC和硬度之间没有明显的线性关系。研究说明,梨的介电特性是生理特性的反映,可以根据介电参数值判断梨的成熟情况,但是单一频率下的介电参数值很难用于评价梨的内部品质。     

红枣干燥过程介电特性与干燥工艺试验分析

以南疆骏枣为研究对象,通过红枣介电特性参数的变化来检测其品质,研究红枣样品在 3 个干燥温度（55、 60、65 ℃）处于表面压力值为 0.01 N 左右和射电频率为 10 kHz 下的介电特性参数变化规律,引入电感 LQ、电容 CD、电 阻 RQ、复阻抗 ZQ 和复阻抗 ZD 这 5 个介电特性参数作为红枣品质检测的评价指标。分析红枣的干燥温度和干燥时间 与介电特性参数的变化关系,论证并指出红枣的干燥温度和干燥时间对其品质的影响,最后得出适合快速在线检测 红枣品质的最佳干燥工艺为：干燥温度 60 ℃和红枣介电特性参数的复阻抗 ZQ 值。进一步探讨在红枣干燥过程温度 为 60 ℃下其初重对介电特性复阻抗（ZQ）值的影响,得出红枣初重值越大其特性复阻抗（ZQ）值变化越趋于稳定。该研 究可为红枣产业无损检测技术发展提供理论依据,为红枣干燥工艺优化、生产与示范提供理论参考价值。     

黑胡椒颗粒的介电特性混合方程研究

通过介电混合方程对黑胡椒颗粒的介电特性进行推算,对比模拟值与实验值以验证介电特性混合方程的适用性。以黑胡椒颗粒为研究对象,测定压缩黑胡椒粉的介电特性,并运用介电特性混合方程-CRIME方程、LLLE方程、BE方程计算获得胡椒颗粒的介电特性,随后运用COMSOL Multiphysics软件建立静电场-热传导双向耦合模型对射频加热仿真,并通过27.12MHz,12 k W的平行极板式射频系统进行加热实验验证。采用CRIME方程获得的胡椒颗粒介电特性运用在仿真中与试验结果温度分布为最接近。作者证明了通过压缩胡椒粉末介电特性代入CRIME方程能够有效获得黑胡椒颗粒的介电特性,这有助于工业生产中颗粒物料射频加热工艺的研发。     

介电解冻过程中食品介电特性变化的研究进展

解冻是冻结的逆过程,是影响冷冻食品最终品质的重要因素之一。介电解冻因其解冻时间短、节能高效等优点逐渐成为冷冻食品加工的首选方法。综述了介电解冻技术,介绍了介电特性,探讨了介电解冻过程中食品介电特性的变化,并对介电解冻过程中存在的现有问题和日后研究发展方向提出了新的认识和见解。     

食用植物油介电特性的研究进展

近年来,我国食用植物油生产和消费量明显增长,对油的品质检测也越来越受关注。目前,介电特性用于食用植物油品质检测越来越受人们的重视。本文分析了食用植物油介电特性机制和介电特性测试原理,综述了目前出现的几种有关食用植物油介电特性的测试方法和测试系统以及与食用油介电特性相关的如频率、温度等因素,介绍了基于食用油介电特性研究方法上的其它食品的介电特性研究。     

真空醋渍黄瓜品质的介电检测

通过测量醋渍黄瓜的介电特性来衡量其品质并作为一种潜在的非损伤性评价手段。研究采用平行板电极测量了经过不同时间真空醋渍处理的黄瓜于100 kHz~12 MHz的介电特性,同时测量了反映醋渍黄瓜理化品质的参数,如酸度、盐度、亚硝酸盐含量、质构参数。研究结果表明,在整个频率区间,真空醋渍黄瓜的相对介电常数和介电损耗因子都随频率的增加而单调递减,真空醋渍时间与介电参数存在负相关关系。真空醋渍黄瓜的介电参数与盐分和亚硝酸盐含量存在着较好的相关性,然而介电参数与酸度、质构指标之间的相关性不明显。在2.26 MHz和12 MHz频率下,相对介电常数与盐分呈现出良好的线性关系,线性拟合方程的决定系数R2高达0.9813和0.9858;该研究为真空醋渍蔬菜快速检测仪器的开发提供了理论参考。     

发育后期苹果的介电特性与理化特性的关系

为了解发育后期苹果的介电特性、生理特性和内部品质的变化规律以及三者之间的关系,采用同轴探头技术测量发育后期3 个月内‘富士’苹果在20～4 500 MHz间的相对介电常数ε’和介质损耗因子ε”,同时测量苹果果实的生理特性（乙烯释放量和呼吸强度）和内部品质（可溶性固形物含量（soluble solids content,SSC）、硬度、pH值和含水率）。结果表明：ε’随频率的增加而减小,ε”在2 000 MHz附近存在极小值;随着果实逐渐发育成熟,ε’和ε”逐渐减小。整个发育后期,果实的SSC和果汁的pH值呈上升趋势,硬度呈下降趋势;乙烯释放高峰出现在2 个呼吸高峰之间。ε’和ε”与SSC、硬度和pH值在特定的频率范围内存在较好的线性相关性。研究说明,苹果的介电特性是生理特性与内部品质的综合反映,根据介电参数值判断苹果的成熟情况以及用单一频率下的介电参数值评价苹果的内部品质均可行。     

基于介电特性预测苹果的损伤体积

水果的介电特性与其损伤密切相关,可利用其对苹果的损伤程度进行快速评价。用万能实验机对红富士苹果施加不同大小的压力,在常温(22±1) ℃贮藏29 d的过程中测试其损伤体积和介电参数。结果表明:受伤苹果的损伤体积和相对介电常数随贮藏时间的延长而增大,且受压力越大其损伤体积和相对介电常数越大;受伤苹果在贮藏期间的损耗因数呈波动变化,且不同程度压伤果ε″差异不显著,用损耗因数不能预测伤果的损伤体积。伤果的相对介电常数和损伤体积间呈显著正相关(r=0.921),用相对介电常数对损伤体积进行预测的方程为V_B=-1.374＋0.227ε'(R2=0.848)。对方程的验证发现,预测结果与测定结果间的平均偏差为23.37%。为快速评价水果的受伤程度提供检测方法,也将为利用介电特性法评价水果品质奠定基础。     

影响食品射频/微波介电特性的因素及影响机理分析

了解食品的射频- 微波介电特性,对于充分利用电磁能加热食品及研发食品成分传感器具有重要意义。为了给国内食品射频- 微波介电特性领域的研究提供借鉴,本文在介绍常用食品介电特性参数和介电极化机理的基础上,综述电信号的频率、食品温度、主要成分(水、盐和脂肪)以及容积密度对食品物料射频- 微波介电特性的影响规律,分析影响机理,并指出今后的研究方向。     

915MHz和2450MHz下扇贝柱介电特性的研究

利用介电网络分析仪测量温度20~100℃,频率0.3~3GHz下扇贝柱介电常数和介电损耗因数,从而得出扇贝柱在微波加热过程中温度和频率对介电特性的影响。结果表明,温度一定时,介电常数和介电损失因数都是先随着频率增加而降低,随后变化不显著;频率915MHz和2450MHz时,介电常数与温度成负相关,介电损耗因数与温度成正相关。且915MHz和2450MHz下,穿透深度随温度的升高而减小。扇贝柱介电特性的研究为微波杀菌技术的研究提供了理论基础。     

小学生运动体表热湿变化对校服设计的影响

在校服设计中,学生在各种活动中的生理变化特征是非常重要的影响因素。为更好地了解小学生运动生理变化对校服设计的影响,开展了一系列相关实验性工作：50名小学生完成坐姿休息、原地踏步、快速跑步三种动作,在完成每个动作的过程中,其体表胸部、腋窝等8个不同部位的温度湿度数据将被收集。通过对获取数据的分析,研究结果表明：休息状态下体表温度值最大,相对湿度最低;而跑步状态下的体表温度值最小,相对湿度最大。其中腋窝、胸部、背部以及颈部是温湿度表现最为明显的部位。正是依据这些实验结果,不同运动生理特征对校服面料特性以及结构设计的影响被详细分析,最后对校服功能性设计提出了建议。     

红枣干燥介电特性与其检测频率的关系分析

为了分析新疆红枣热风干燥过程中不同频率下对介电特性参数的影响,研究了在65℃干燥温度下,红枣样品在不同射线频率(0.1, 1, 10, 40和100 kHz)下介电特性参数的变化规律。引入电阻R_Q、复阻抗(虚部值) Z_D和复阻抗(实部值) Z_Q这3个介电特性参数,分析在不同的检测频率下红枣介电特性和湿基含水率的变化规律,并且进一步探讨了不同介电特性参数对红枣干燥的影响。     

机械损伤对橄榄采后品质及其生理的影响

通过人工上树采摘、拦网采摘和自然掉果三种采收方式,探讨不同程度的机械损伤对橄榄采后商业品质及其生理的影响,结果表明:橄榄果实受到机械损伤后,在贮藏期间,果实的失重率和可溶性固形物呈线性增加,细胞膜透性增大,有机酸和VC的含量减少,含水量快速下降,呼吸速率迅速提高,PPO、POD、CAT活性上升,加速了果实的衰老进程.轻采轻放,减少机械损伤,对延长橄榄果实贮藏寿命,提高果品商业品质具有积极意义.     

基于介电特性的菜籽油品质快速检测技术研究

采用自制平行电极板检测菜籽油加热及储存过程中电容、电感及阻抗3个介电特征值的变化,并用国家标准方法分析酸值、过氧化值、碘值、羰基价及皂化值5个品质指标,然后建立菜籽油品质指标与介电特性参数之间的相关性。结果表明,在设定的加热温度和储存时间下,菜籽油的介电特性参数电容、阻抗及电感值,分别与其品质指标过氧化值、酸值及羰基价之间具有显著的相关关系。建立了每个介电特性参数(电容、阻抗及电感值)与菜籽油品质指标(过氧化值、酸值及羰基价)、温度及储藏时间的回归方程。菜籽油品质指标实际测量值与计算值的误差均在允许范围内,建议通过测定菜籽油的介电特性值(电容、阻抗及电感值)来直接计算品质指标过氧化值、酸值及羰基价。