红萝卜泡菜微波杀菌工艺的优化

通过单因素试验确定以微波功率、杀菌时间和仪器设置温度3个因素来进行正交试验,研究微波杀菌工艺对红萝卜泡菜品质的影响。结果表明:最佳工艺条件为微波功率750 W、杀菌时间8 min,仪器设置温度60℃,3个因素对红萝卜泡菜品质影响的主次顺序为仪器设置温度微波功率杀菌时间,微波功率和杀菌温度对泡菜品质有显著性影响(P0.05)。在该最佳条件下,测得其Vc含量为25.86 mg/100 g,亚硝酸盐为5.08 mg/kg,细菌致死率为2.99,酵母致死率为3.11,感官评分为9.2,综合评分为8.01。与传统的巴氏杀菌相比,微波加热应用于红萝卜泡菜杀菌使其Vc损失降低,并使其细菌总数和酵母数量降低,具有更高的感官品质。     

软包装三文鱼片的微波杀菌工艺

采用与三文鱼介电特性相同的模拟食品作为化学标记法的载体,确定了微波加热的冷点位置并测量了冷点位置的时间-温度曲线,以此计算目标微生物的致死率,优化软包装三文鱼片的微波杀菌工艺条件。通过调整微波杀菌的工艺参数,使得冷点位置的处理程度达到目标杀菌程度,最后在冷点位置接种微生物验证该工艺参数的杀菌效果。结果表明,当微波加热的净功率为8 kW,加热时间3 min,保温时间5 min,保温温度95℃,三文鱼的杀菌程度达到F_(90)=11.5 min。以生孢梭菌(Clostridium sporogenes)作为接种微生物,采用该杀菌工艺,使其减少了7个数量级。与传统杀菌工艺相比,微波杀菌大幅降低了杀菌时间,提高了产品的品质,且对目标微生物的致死效果高于传统杀菌。     

微波-喷淋联合杀菌工艺在醪糟加工中的应用研究

本文研究了微波杀菌工艺和喷淋杀菌工艺相结合的方式对醪糟品质的影响,选取微波处理功率、微波处理时间、喷淋杀菌温度、喷淋杀菌时间四个因素进行正交试验。结果表明:最优的联合杀菌组合为微波处理功率1 400 W,微波处理时间3 min、喷淋杀菌温度85℃、喷淋杀菌时间80 min。醪糟微生物指标合格,色、香、味影响较小,常温下贮藏12个月未出现胀瓶、漏液等现象。该工艺可降低生产成本26.6%,提高生产效率36%,具有良好的实用意义和应用前景。     

风味油炸鸡肉工艺优化及影响因素研究

研究了木瓜蛋白酶对油炸鸡肉制品嫩度的影响,对酶用量、温度和时间进行实验,通过L9（33）正交实验得到最佳工艺。结果显示：木瓜蛋白酶的用量、处理温度和时间对鸡肉的持水力、含水量、剪切力都有影响。木瓜蛋白酶嫩化的最佳条件是：酶用量0.01%、温度30℃、时间1.5h;因素的显著水平依次为：酶用量〉时间〉温度。在确定最佳工艺条件下,分别采用微波杀菌和高压杀菌两种不同方法,结果显示：采用温度为121℃,时间为20min高温高压杀菌技术,鸡肉的持水力为52%;而采用红外微波杀菌技术,设定温度为60℃,时间为5min,功率为640W[7],鸡肉的持水力为54.56%。     

辣椒酱微波杀菌工艺条件优化

采用响应曲面法(RSM)建立辣椒酱微波杀菌的二次多项数学模型,验证模型的有效性,同时利用模型的响应面及其等高线对影响微波杀菌关键因素微波功率、温度、微波杀菌时间及其交互作用进行分析。结果表明,影响辣椒酱微波杀菌效果的因素顺序为功率＞温度＞时间,优化出降低辣椒酱中3.75个数量级菌落总数的条件为微波功率960W、温度85℃、微波杀菌时间8.9min。在此杀菌条件下得到的实验结果与模型预测值一致,说明所建立的模型是切实可行的。     

银-氧化锌复合物协同微波在羽绒杀菌中的应用

通过高温分解法制备银-氧化锌复合物,并用于羽绒杀菌。研究所制备复合物协同微波对羽绒的杀菌工艺,探讨复合物用量、微波辐射功率、微波辐射时间和微波辐射温度等工艺条件对羽绒抗菌效果的影响,同时对复合物进行循环回收实验。结果表明:所制备银-氧化锌复合物协同微波对羽绒的最高抑菌率为53.34%,工艺条件为羽绒与复合物质量比2∶1,微波辐射功率400 W、微波辐射时间2min、微波辐射温度47℃。在最佳工艺条件下对复合物进行连续5次回收,回收后的抑菌率分别为37.24%、18.52%、16.19%、10.69%和8.54%。所制备银-氧化锌复合物协同微波对羽绒具有抗菌性,随着回收次数的增加,复合物抗菌效果逐渐减弱。     

大米中黄曲霉的微波杀菌工艺优化

目的探索微波处理对大米中黄曲霉的杀菌工艺条件。方法以黄曲霉孢子减少对数周期为检测指标,考察微波功率、微波时间和装载量对黄曲霉孢子减少对数周期的影响,在单因素试验的基础上,采用3因素3水平响应面法设计并优化微波杀菌工艺,建立相应的回归方程。结果微波杀菌最佳工艺条件为:微波功率231 W,微波时间32 s,装载量34 g,在此条件下黄曲霉孢子减少对数周期为3.496±0.069,实际值与理论值的相对误差为-9.97%。结论本研究获得了微波杀灭大米中黄曲霉的最佳工艺条件,应用微波技术可以作为粮食杀菌的一种有效手段。     

响应面法优化杏汁的微波杀菌工艺研究

在单因素实验的基础上,利用Box-Behnken实验设计和响应面分析法对杏汁微波杀菌工艺进行综合优化得到最佳杀菌条件。结果表明:pH3.5、微波次数为3次、微波终止温度为67℃、微波起始温度为-11℃,在此条件下微波对细菌的致死率可达到99.68%,多项验证实验值在95%的置信区间内符合预测值,说明响应面模型与实际情况拟合良好,能较好地预测微波杀菌工艺的各参数。     

三华李果糕的微波杀菌工艺研究

本文研究了三华李果糕的微波杀菌工艺,以菌落总数和感官评定为指标,研究了微波功率、杀菌时间,糕体厚度对三华李果糕的影响,结果表明,三华李果糕的微波杀菌最佳工艺条件:微波功率480W,杀菌时间50 s,糕体厚度0.4 cm。     

微波技术防烟叶霉变研究

为防止烟叶霉变,采用了微波技术控制烟叶含水率并杀灭致霉微生物.研究了微波功率、杀菌时间、物料量对微波杀菌效果的影响,同时分析了烟叶经微波处理后的品质变化情况.结果表明,微波功率和作用时间是影响杀菌效果和含水率的关键因素;微波功率800W,微波处理时间120s,物料量100g为最佳工艺条件;微波处理超过135s会对烟叶本身的品质造成不良影响;经微波作用后的烟叶室温条件下经40d后仍未霉变.该研究为烟叶防霉提供了新的方法,表明利用微波技术可实现对烟叶霉变的有效控制.     

微波杀菌对草莓罐头的杀菌效果研究

目的研究微波杀菌对草莓罐头的杀菌效果。方法微波功率800 W的条件下对草莓罐头微波杀菌,分别处理1、3、5、7、9 min,应用Weibull模型对草莓罐头的杀菌效果进行拟合。结果随着微波杀菌时间的延长,杀菌效果增强,微波杀菌处理7 min时可全部杀死霉菌和酵母,Weibull模型动力学曲线的决定系数r2大于0.9800,?2、RMSE的值分别小于0.0300和0.0800,拟合效果较好。结论微波杀菌方法快速、简便、高效,对草莓罐头的杀菌效果较好。     

微波烫漂预处理下百合热风干燥特性及动力学模拟

以兰州鲜百合为研究对象,将微波烫漂技术应用到百合热风干燥加工中。研究不同微波烫漂时间、微波功率和热风温度对百合干燥特性的影响,并利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行拟合、分析。结果表明:Weibull函数能够较好地拟合在不同试验条件下百合的干燥过程,百合干燥是典型的降速干燥;模型的尺度参数α与微波时间、微波功率及热风温度均相关,并且随着微波烫漂时间的增长、微波功率增大及热风温度的升高而减小;模型的形状参数β与微波时间和微波功率有关,但热风温度对β的影响较小。计算求出干燥过程中水分有效扩散系数D_eff值在3.374~5.563×10-9 m2·min-1之间,当微波烫漂时间越长、微波功率越大及热风温度越高时,其值越大。通过阿伦尼乌斯公式计算得到百合的干燥活化能E_a为23.68 kJ/（mol·K）。本研究可为百合微波烫漂-热风干燥加工提供参考。     

Temperature Profiles in a Cylindrical Model Food During Pulsed Microwave Heating

ABSTRACT: Cylindrical 2%-agar gel samples were heated by pulsed and continuous microwave applications. The total microwave application time of 3 min was maintained for all experiments. Sample temperature was measured at various depths along the radial dimension to experimentally determine the internal temperature profile as a function of heating time. A local hot spot was observed at the center portion of the sample during the continuous microwave application. This hot spot was less significant during pulsed microwave applications, especially when longer intermittent power-off times were employed. An implicit finite-difference model was used to estimate temperature profiles within the sample during microwave heating. The estimated temperature profiles matched the experimental values well.     

A computational model for calculating temperature distributions in microwave food applications

By heating volumetrically, microwave processes have several advantages over conventional heating processes. The main advantage is the increase of process rates and thus improving the quality of microwave heated, dried, pasteurised or sterilised products. However, to ensure product safety and thus satisfy regulatory bodies, temperature distributions have to be as uniform as possible.A new simulation approach has been developed, based on a user-friendly interface coupling two commercial software packages, to model time-dependent temperature profiles of arbitrarily shaped microwave treated products in three dimensions. Simulations have shown uneven temperature distributions when products were exposed to uncontrolled microwave applications.Using this model, hot and cold spots in the products may be simulated to test appropriate microwave treatment control strategies. A further development of this approach, being one-of-a-kind to date, describes a feedback-control loop in the simulation which helps optimising microwave processes by ensuring minimal time/temperature treatments and uniform temperature distributions. Thus microwave power pulse programs can be developed and tested in a model before being implemented in a real microwave system. Validation of the model was performed using non-invasive magnetic resonance imaging (MRI). Verification results showed that simulated data agrees well with the measured data in discrete locations (heating curves) as well as the temperature data throughout the samples.

Industrial relevance

The presented simulation approach calculates 3D temperature distribution as a function of time and thus allows for the determination of hot and cold spots in the products. With this, appropriate microwave treatment control strategies can be tested.A further development of this approach, being one-of-a-kind to date, describes a feedback-control loop in the simulation which allows for optimising microwave processes by ensuring minimal time/temperature treatments and uniform temperature distributions. Thus microwave power pulse programs can be developed and tested in a model before being implemented in a real microwave system.With this approach the main advantage of microwave applications, the increase of process rates due to the volumetric heating can be utilised and at the same time the quality of the treated product can be optimised and product safety can be ensured by improving temperature uniformity. Furthermore, regulatory bodies can be satisfied.     

基于控温的莲子微波干燥特性及干燥品质研究

为了探索基于控温下的莲子微波干燥特性及干燥品质,研究不同微波功率、物料表面温度区间对莲子微波干燥特性的影响,对莲子进行了微波控温干燥试验,并将基于控温下的微波干燥莲子与热风干燥莲子在品质上进行了分析。研究结果表明:物料表面温度对莲子干燥影响较大,物料表面温度区间越大,莲子干燥速率越快,干燥时间越短;微波干燥功率对莲子干燥影响较小。采用7种常见的薄层干燥模型对控温微波干燥过程进行拟合,结果表明Midilli模型是最适合描述在莲子微波控温干燥过程中水分变化规律的薄层干燥模型。根据Fick第二定律得出莲子控温微波干燥的有效扩散系数为8.9891×10-10~2.22431×10-9 m2/s;由Arrhenius方程得出莲子微波控温干燥的活化能为79.85 kJ/mol。两种干燥方式干燥的莲子复水率差异不显著(p>0.05);莲子控温微波最短干燥时间低于热风干燥。研究结果可为莲子控温微波联合干燥工艺提供参考。     

微波功率对蔓越莓花色苷萃取过程的影响机理

为探究微波萃取条件下,萃取体系内微波能吸收和目标成分的传递机理,本实验针对微波辅助萃取蔓越莓花色苷的过程进行研究。依据电磁理论,建立萃取液微波能吸收模型,分析介电特性与萃取液微波能吸收规律;依据质量守恒和能量守恒定律,建立萃取体系内花色苷传热传质模型,分析微波萃取体系内的温度和花色苷提取量分布和变化规律;通过扫描电子显微镜观察经微波处理后蔓越莓颗粒的微观结构。结果表明：萃取液介电常数、介电损耗因子及微波能吸收与微波功率呈正相关;对萃取液温度分布和花色苷提取量的变化进行模拟,发现微波功率越大,萃取液中心处温度越高,底部和中心处温差越大;50?℃为花色苷萃取的临界温度,当萃取液温度低于50?℃时,微波功率越大,萃取时间越长,萃取液中花色苷提取量越高;当萃取液温度高于50?℃时,微波功率越大,萃取时间越长,花色苷降解程度越大;经微波处理后样品的细胞壁破裂,微波功率越大破坏程度越明显,说明微波具有强化萃取蔓越莓花色苷的效果。研究结果可为探究微波萃取条件提供理论依据。     

浆水芹菜保藏工艺参数的优化

本实验以芹菜为原料,通过三因素二次通用旋转组合试验设计,考察了贮藏温度、山梨酸钾用量、微波处理时间对浆水芹菜保藏效果的影响,并建立了数学回归模型。 结果表明：贮藏温度、山梨酸钾用量对发酵浆水芹菜感官指标的影响达极显著水平(p ＜ 0.01),微波处理影响达显著水平(p ＜ 0.05)。浆水芹菜最佳保藏工艺参数为：贮藏温度 0.5℃,山梨酸钾用量0.45‰,微波(800W)处理时间68.4s。     

低温等离子体处理对鲜参切片的杀菌效果及表面色泽的影响

目的 探讨低温等离子体处理对鲜参切片表面微生物的杀菌效果,以及对鲜参切片表面色泽的影响,获得优化杀菌工艺条件,为鲜人参的保鲜贮藏提供新方法。方法 首先,以鲜参切片表面微生物的杀菌率为指标,考察放电电源功率(W)、等离子体处理时间(min)、气体流速(cm3/min)三个因素的杀菌效果,然后根据单因素试验的结果,应用三因素三水平响应面优化试验设计,获得最佳杀菌工艺,并测定低温等离子体处理鲜参切片的色泽变化。结果 低温等离子体处理鲜参切片的最佳杀菌工艺条件为：放电电源功率340 W、等离子体处理时间4.7 min、气体流速10 cm3/min,在此条件下的杀菌率为99.89%;影响因素的显著性大小顺序为: 等离子体处理时间>放电电源功率>气体流速,且鲜切参片经低温等离子体处理后色泽无明显变化。与酸性氧化电位水杀菌相比,低温等离子体处理的杀菌率提高了5.3%, 杀菌时间缩短了57%, 杀菌效果更好。结论：低温等离子体处理对鲜参切片表面微生物的杀菌效果显著,低温等离子体处理可以作为一种更高效、更省时的非热杀菌方法。     

微波固体酸联合水解棉籽壳制备还原糖的研究

以棉籽壳为原料,采用微波和固体酸协同水解制备还原糖。探讨了微波功率、固体酸用量、反应时间、反应温度、液固比对还原性糖得率的影响。采用响应面法建立二次回归模型,并对水解工艺进行了优化。研究结果表明,当微波功率461.91W,固体酸用量6.46%,反应时间2.99h,反应温度100℃,液固比为18∶1时,还原糖的得率可达到62.49%。     

微波对高链玉米淀粉颗粒抗消化性能的影响

高链玉米淀粉颗粒通过微波改性,调节不同的水分质量分数、微波温度、微波时间和微波功率可以改变淀粉颗粒的抗消化性能。采用扫描电镜和生物体外(invitro)降解方法,对不同微波作用条件下的高链玉米淀粉的颗粒形貌和抗消化性能进行了研究。结果表明,高链玉米淀粉经微波改性后,颗粒形貌发生改变,表面出现凹凸、小孔,当抗消化淀粉质量分数达到22.0%时,大部分淀粉颗粒已经发生破损、崩裂。在微波场中,水分质量分数和微波温度对高链玉米淀粉抗消化性能的影响较大,而微波功率和时间对其影响较小。