基于催化式红外的西红柿干法去皮技术

目的：探寻一种高效且绿色环保的西红柿去皮方法。方法：利用催化式红外设备进行西红柿干法去皮，考察工艺参数对西红柿去皮性能和果肉品质的影响，并与传统的热水和碱液去皮方式进行对比。结果：双板距离、红外加热温度和红外加热时间均对西红柿去皮率和果肉品质有显著影响（P<0.05），西红柿催化式红外干法去皮的最优工艺参数为催化红外温度450 ℃，双板距离25 cm，红外处理时间5 min，此时西红柿去皮率高达98%，且果肉硬度（7.60 g/mm²）和番茄红素含量（30.39 mg/kg）最优，颜色鲜红。与传统热水和碱液去皮方式相比，红外去皮属于干法去皮，是一种环境友好型的去皮方法；红外去皮处理后西红柿果肉具有最高的硬度、番茄红素含量，颜色更红润，果肉完整性良好；红外去皮处理对果皮和果肉微观结构的影响最小，对果皮果肉连接层的微观结构有明显影响，促进了果皮与果肉的分离，表明红外去皮机制与其他几种去皮方式不同。结论：催化式红外去皮方式更适合西红柿的去皮加工，可以实现高效去皮、绿色环保且能保障产品品质。     

核桃滚筒催化红外—热风干燥试验及能耗分析

为了提高硬壳坚果类产品干燥效率，在研制的滚筒式催化式红外干燥设备基础上进行核桃红外干燥试验，考察工艺参数对脱水率、颜色和开壳率的影响。将滚筒催化红外—热风联合干燥和单一热风干燥作比较，对二者的干燥时间、干燥曲线、干燥速率曲线和能耗进行对比分析。研究结果表明，催化红外温度、距离和滚筒转速均对干燥效果和产品品质有显著影响，先在最佳的距离30 cm、温度450 ℃、滚筒转速1.5 r/min条件下滚筒催化红外预干燥9.5 min，然后在温度43 ℃、风速3 m/s条件下热风干燥16 h，与单一热风干燥（20 h）相比，显著提高了干燥速率，缩短了19.2%的干燥时间，节约了11.6%的能耗，且干制核桃的品质良好。     

自然对流红外辐射复合加热在羊肉烤制过程中的传热解析

对基于电热管与红外复合加热方式下的羊肉烤制传热过程进行分析,探究其"外焦里嫩"特征品质的烤制方法及规律。利用红外测温成像技术测定羊肉烤制过程温度分布,结合热力学参数及三维非稳态导热模型,分析羊肉样本温度分布与烤制温度、时间之间的响应关系;利用差示扫描量热仪分析羊肉加热过程中水分散失及蛋白质变性规律,阐述不同红外功率对羊肉烤制品质的影响及烤制过程中表面抹油对烤制传热的影响。研究表明,烤制过程分为电热管加热与红外加热两阶段,第一阶段烤制温度为85~140℃,烤制5 min,利用高温热场使热量由外及内逐渐传递,促进香气及风味物质形成,中心温度达到60℃时停止加热并进行表面抹油降温;第二阶段采用2.0 kW短波红外加热管烤制2 min,肉表温度可迅速升至120℃,短波辐射高热流密度与低穿透性使肉表皮美拉德反应更充分,形成焦化皮膜阻隔层,减少内部水分散失,肉膜表面与内部温差加大。最终通过温度、时间及加热方式精确控制促使肉制品产生"外焦里嫩"的烧烤品质,初步建立"外焦里嫩"羊肉烤制热力学规律及方法,为开发工业化烤制生产设备提供依据。     

西红柿变温预冷传热特性与系统能耗分析

蒸发温度是影响果蔬预冷效果和预冷装置能耗的重要因素。文章利用传热学理论,建立圆形果蔬的传热模型,模拟果蔬在预冷过程中的组织温度变化规律;构建预冷库试验台,选取西红柿为研究对象,对果蔬传热模型进行验证,研究不同蒸发温度及不同果蔬尺寸工况下,西红柿中心温度的动态响应特点及预冷装置能耗变化规律。结果表明:该模型可以用于预测西红柿预冷过程中的组织温度变化,中心处实测值和模拟值平均温度偏差为0.685℃;预冷时间随着蒸发温度和果蔬尺寸的增加而增加;系统能耗随着蒸发温度的降低而增大。根据分析结果提出果蔬变温预冷方案,西红柿由26℃降至15℃过程采用4℃送风温度,由15℃降至10℃过程采用2℃送风温度,由10℃降至5℃过程采用0℃送风温度。与定温预冷方案相比,变温预冷方案可节能9.7%~14.8%。     

中红外-热风组合干燥牛肉干水分预测模型研究

根据牛肉红外吸收光谱图,选择牛肉干中红外-热风组合（combined mid-infrared and hot air,CMIHA）干燥的红外波长条件下进行干燥,并与传统热风（hot air,HA）干燥比较,研究CMIHA与HA的干燥特性;通过优化加热距离分别为8、12、16 cm的最佳干燥模型及基于Visual Basic（VB）软件对模型进行编程,建立CMIHA干燥牛肉干水分快速预测模型。结果表明：与HA干燥相比,CMIHA干燥能够显著提高牛肉干干燥过程中内部温度、外部温度以及内外温差（P＜0.05）,进而显著降低耗时、耗能（P＜0.05）;此外,Modified Henderson and Pabis模型为CMIHA干燥牛肉干最优模型（R2＞0.999）,同时CMIHA干燥牛肉干水分预测模型能够很好地预测牛肉干干燥过程中的水分含量,其预测值和实测值间R2均大于0.997。     

燃气催化式红外干燥稻谷的平均干燥速率对爆腰率的影响

采用自制的燃气催化式红外干燥实验装置研究稻米的红外干燥特性。本研究在单因素实验的基础上,采用响应曲面设计的试验方法研究了稻米的红外干燥工艺参数(初始含水率、辐射距离、干燥温度、处理量)对稻谷平均干燥速率及其爆腰率的影响规律。用SAS 9.1软件对试验数据进行处理并建立数学模型,并运用SPSS21.0分析软件对所得数据进行分析,获得平均干燥速率与爆腰率之间的相关性。结果表明：催化式红外干燥工艺参数对稻谷平均干燥速率的影响程度依次为：干燥温度、辐射距离、处理量、物料初始含水率。催化式红外干燥工艺参数对稻谷爆腰率的影响程度依次为：辐射距离、干燥温度、初始含水率、处理量。稻谷平均干燥速率与爆腰率之间存在正相关关系,平均干燥速率越快,水分从内部向外部的迁移速度越快,导致爆腰率增加。     

滚筒式催化红外联合保温处理对返潮干香菇杀菌效果及品质的影响

目的：提高返潮干香菇食用安全性。方法：采用滚筒式催化红外设备对黑曲霉含量超标的返潮干香菇进行红外联合保温热处理杀菌试验,考察工艺参数对杀菌效果、干燥效果及品质的影响,并对杀菌过程进行动力学分析。结果：60～80 ℃下红外处理8.7～21.2 min,后续保温20～80 min,初始水分含量为16.0%～21.4%的返潮干香菇均可达到霉菌总数小于2 lg（CFU/g）的食品卫生标准。Log-Linear+Tail模型能很好地拟合保温热处理对黑曲霉的杀菌动力学特征（R²＞0.98）。杀菌同时可除去2.2%～6.0%的水分,实现同步干燥。综合杀菌时间和香菇品质,最适杀菌条件为滚筒催化红外70 ℃处理10.8～15.2 min（进料速度38～50 kg/h）,后续70 ℃保温30～60 min。结论：采用滚筒催化红外联合保温热处理对返潮干香菇杀菌具有一定的可行性。     

不同形状包装食品在微波加热过程中的三维温度分布

为了考察矩形、六边柱形、圆柱形三种几何形状样品在微波加热过程中的温度分布情况,以含水量为99%的凝胶琼脂为研究对象,依据Maxwell方程和传热方程,用有限元方法建立了三维温度分布模型。并通过考察各几何形状包装食品的表面、切面和内部三维等温面等情况,确定了各部位温度差异情况。结果表明:相同体积、不同几何形状的样品,由于各表面的形状不一样,进入样品的微波能量在内部形成不同的复杂聚焦区,温度分布有明显区别。微波加热60s后,矩形、六边柱形和圆柱形样品内部各出现4个、7个和1个热点区域,高低温差分别为23.87、21.92、25.10℃。实验值和计算值呈现良好的一致性。温度分布特性与样品的介电特性有关,对于含水量为99%的凝胶琼脂,在10~45℃范围内,频率为2450MHz的微波穿透深度在10~25mm之间。三维模型可较为清晰地描述不同几何形状包装食品的内、外部温度分度,为改善微波食品加热过程中的温度不均匀和优化包装食品质量提供基础数据和理论基础。     

核桃的变温滚筒催化红外-热风联合干燥研究

为了提高硬壳坚果类产品干燥效率,创新研制了一台新型多机组合式滚筒变温催化红外干燥设备,并采取变温滚筒催化红外-热风联合干燥技术,对核桃干燥效果、能耗和动力学过程进行了研究。研究表明,红外辐射温度、辐射距离和滚筒转速均对干燥效果有显著影响。在优选的最佳辐射温度300+400℃、辐射距离30 cm、滚筒转速25+35+35 Hz条件下催化红外预干燥22.50 min然后在温度43℃、风速3 m/s条件下热风干燥14 h,总干燥时长为14.38 h,与单一热风干燥(20 h)相比,干燥时长缩短了28.10%,且节约了25.04%的能耗,干制核桃表壳无褐斑,开壳率为0%,颜色指标L为54.24,a为10.61,b为19.89,呈较亮的红黄色。此外最大干燥速率0.28 g/(g·min)也显著高于单一热风的最大干燥速率0.11 g/(g·min)。相应的建立了用于预测其干燥过程中含水率以及干燥速率变化的Henderson-Pabis模型,R~2为0.99,RMSE为0.03,拟合效果良好。本研究得出变温滚筒催化红外-热风干燥是一种适宜硬壳坚果类产品干燥的新型高效节能方法。     

中短波红外干燥对桑葚干燥特性、营养品质及抗氧化活性的影响

为探究中短波红外干燥对桑葚干燥特性、能耗、营养品质及抗氧化活性的影响,将新鲜桑葚在不同干燥温度条件下（50、60、70 ℃）进行中短波红外干制,以相同干燥温度条件下（50、60、70 ℃）的热风干燥为对照,探究不同干燥条件下桑葚的干燥特性、能耗、单体酚类物质、总酚、总黄酮、维生素C、总花色苷的含量及抗氧化活性,并建立桑果中短波红外干燥数学模型。结果表明,中短波红外干燥能够显著（P<0.05）提高桑果的干制效率（50 ℃下干燥效率提高55.7%,60 ℃下干燥效率提高46.1%,70 ℃干燥效率提高33.3%）,Weibull分布模型能够较好地模拟桑果在不同干燥温度下的中短波红外干燥过程,且桑果经中短波红外干燥后能耗较低。干制后桑果共检测出12种酚类物质,其中绿原酸、芦丁、儿茶素为主要的酚类物质。相比传统的热风干燥,中短波红外干燥效率高,且干燥后桑葚的总酚、总黄酮、维生素C、总花色苷含量较高,总酚含量为463.1～568.8 mg/100 g;总黄酮含量为312.6～402.6 mg/100 g;维生素C含量为30.1～37.8 mg/100 g;总花色苷含量为153.6～195.6 mg/100 g。且与热风干燥相比桑果经中短波红外干燥后抗氧化活性显著增强（P<0.05）（DPPH自由基清除能力较热风干燥提高了32.8%～42.6%;铁离子还原能力较热风干燥提高21.1%～34.1%）。中短波红外干燥桑果干燥效率较高,能耗较低,干制品品质较好,故中短波红外干燥是一种优良的桑果干燥方式,可为桑果干制加工提供理论参考。     

红外表面加热结合冷冻处理对葡萄自动脱皮效果的影响

为了实现对冷冻葡萄的快速、高效脱皮,采用冻前红外表面加热处理和冻后红外表面加热处理2种方式,探索不同时间红外表面加热预处理结合冷冻手段对葡萄自动脱皮效果的影响。结果表明,冻前红外表面加热处理5 min以上能够使葡萄果皮出现明显的开裂现象,自动脱皮效果明显,然而过长时间的红外处理也会导致葡萄硬度、颜色等指标的下降。冻后短时红外处理能够更好保持葡萄的品质,1 min的红外表面加热能够保证葡萄在未解冻的前提下出现裂口,从而使得后续可以采用各种手段使葡萄实现自动脱皮。     

核桃仁去种皮方法的探究与开发

本文对目前已有的核桃内种皮去除技术进行了简要介绍,分析探讨了每种核桃内种皮去皮技术的特点,并提出了一种新的核桃内种皮去除技术,以期为核桃产业综合发展提供参考。     

Optimizing Processing Conditions for Chemical Peeling of Potatoes using Response Surface Methodology

Using Response Surface Methodology the effects of NaOH concentration (4–20%), process temperature (55–95°C) and time (1–7 min) was determined on the yield, peeling quality, unpeeled skin and total usage of NaOH. Also evaluated were titratable NaOH in the potato tissue, NaOH penetration and “heat ring” depths during one stage chemical peeling of potatoes (Huincul variety). The best peeling quality, maximum yield and minimum total usage of NaOH was obtained for the following ranges: concentration, 11–13%, time 5–5.70 min and temperature, 90–95°C. The maximum temperature for which the “heat ring” and NaOH penetration depths were equal was 72°C where, at 20% NaOH and 7 min, peeling quality was very good and “heat ring” was absent.     

不同去皮方法对番茄去皮效果和品质的影响

为优化现有番茄去皮工艺,开发新的去皮方法,以去皮难易程度和质量损失评价去皮效果,比较手工去皮、热水去皮、碱液去皮、功率超声去皮和超声与碱液联用去皮对去皮效果和产品质地、颜色、番茄红素提取率、p H值和可滴定酸含量等品质的影响,并结合扫描电子显微镜观察不同去皮方法果皮微观结构。结果表明,功率超声去皮较传统的热水去皮和碱液去皮,去皮难度小,质量损失少,且产品品质良好,番茄红素含量较高,而超声与碱液联用去皮较其他去皮方法虽去皮难度小,但质量损失过高。扫描电子显微镜观察结果表明,功率超声去皮较热水去皮、碱液去皮对果皮角质层的破坏力更大,可能是超声的空化效应使果皮与果肉更易分离,从而降低去皮损失。因此,功率超声去皮是一种潜在的新型环境友好型去皮方法。     

Understanding Tomato Peelability

Approximately 75% of all tomatoes in the United States are consumed as processed and 25% as fresh. One of the first steps during processing involves removal of the peel and, unfortunately, more than 25% of the fruits (as measured by total weight) can be lost due to overpeeling. Additionally, conventional peeling applications have a negative environmental impact. Given the great potential economic benefits, many scientists have conducted research to attempt optimizing or predicting peeling performance when processing tomatoes. The literature regarding tomato peelability is contradictory in many cases; and several topics have been subject to ample debate over the years. Divergent conclusions are probably not due to faulty investigations, but rather to the extreme variability found among tomato cultivars, the effect of growing seasons, and maybe even the effect of climatic conditions on the day of harvest or during transportation to the processing plants. This review provides an in‐depth background needed for a better understanding of tomato physiology, maturation, and composition, as these could possibly influence the ease of peeling or “peelability.” The research studies directly involved with peeling tomatoes and predicting peelability are discussed in this paper as well. Different peeling methods, peeling grading scales, and fruit tagging procedures are presented, as well as experiments evaluating the effect that fruit defects, maturity, growing conditions, and other factors can have on the ease of peeling. Novel approaches for peelability prediction by means of spectroscopic and magnetic resonance technology are also discussed in this review.     

核桃仁去皮技术的研究

对核桃仁的去皮方法进行了研究，结果表明：以Na2CO3和Ca(OH2)混合液进行去皮，效果较佳。去皮后的核桃仁再以NaHSO3溶液护色，可以更加有效地防止核桃仁在峰蜜罐头中的褐变。     

油莎豆湿法脱皮工艺效果研究

研究了油莎豆湿法脱皮的工艺条件和工艺效果。以油莎豆的脱皮率和质量损失率为考察指标,研究浸泡液浓度、浸泡温度、浸泡时间对脱皮效果的影响。结果显示,油莎豆湿法脱皮的优化工艺条件为:浸泡液浓度5%、浸泡温度95℃、浸泡时间6 min,在此条件下油莎豆脱皮率可达到94.8%,质量损失率为15.8%。湿法脱皮油莎豆油的品质较未脱皮时的有所改善。