变温滚筒催化红外-热风干燥核桃营养品质研究

为改善干制核桃的品质,考察了变温滚筒催化红外-热风干燥（VTDCIR-HAD）处理后核桃油（酸价、碘值、过氧化值、油酸、亚油酸、亚麻酸和棕榈酸含量）、蛋白结构（红外光谱、圆二色谱、扫描电镜、荧光光谱、表面疏水性、氨基酸组成）、多酚（含量、IC_50(DPPH)、IC_50(ABTS)和铁离子还原能力）的变化,并与单一热风干燥（HAD）和恒温滚筒催化红外-热风干燥（CTDCIR-HAD）相比较。结果表明,与HAD相比,VTDCIR-HAD和CTDCIR-HAD处理的核桃油酸价分别降低了17.31%和28.85%,过氧化值分别降低了4%和20%,碘价、油酸、亚油酸和亚麻酸含量无显著变化,其中VTDCIR-HAD处理的核桃油品质最好;与HAD相比,VTDCIR-HAD和CTDCIR-HAD处理的核桃蛋白结构更伸展,两者之间无明显差别,表现为红外吸收强度增大,α-螺旋含量降低了50%和18.75%,荧光强度增强,表面疏水性增加了28.27%和12.51%,游离疏水性氨基酸占比降低了19.24%和9.49%,亲水性氨基酸占比增加了9.84%和4.85%,蛋白表观结构无明显变化;与HAD相比,VTDCIR-HAD和CTDCIR-HAD处理的核桃多酚含量分别增加了5.23%和10.92%,IC_50(DPPH)与IC_50(ABTS)分别降低了24.36%、11.58%和14.72%、10.60%,铁离子还原能力明显提高,其中VTDCIR-HAD处理的核桃多酚含量最高。综上,VTDCIR-HAD处理方式最优,可以减缓油脂的氧化酸败速度,改善蛋白质结构,提高多酚含量和抗氧化活性,更有利于保护干制核桃品质。     

西红柿催化红外去皮过程三维传热模型的建立和设备能耗计算

为提高西红柿红外干法去皮的加工性能,本研究建立了红外辐射加热的三维传热模型,利用该模型对西红柿红外去皮过程中表面和内部不同位置的温度进行预测,并通过比较温度预测值和实测值来验证模型的拟合度;进一步通过能耗计算对比分析两种不同的红外设备,筛选出较优的红外设备。结果表明,与静态催化红外设备相比,燃气-滚轮传送式催化红外设备可以实现对西红柿表皮的快速加热（表面最高温度为60.32 ℃）,且西红柿表面温度分布更均匀（最大温差约6.44 ℃）;内部温度增幅较低（内部最高温度为49.10 ℃）,且内部温度分布也较均匀（最大温差约18.25 ℃）。模型预测值与实测值之间的拟合较好（R2≥0.93）,且两者之间的估计标准误差EESE值较低（0.13~10.80 ℃）,表明三维传热模型的拟合效果良好,能够很好地反映不同红外设备下西红柿表面和内部的温度分布。与静态式催化红外设备相比,燃气-滚轮传送式催化红外设备更优,即缩短了16.60%的加工时间,又节约了34.80%的能耗,更高效节能,在果蔬去皮领域具有广阔的应用前景及工业化推广价值。     

米糠微波灭酶及提油工艺研究

以新鲜米糠为原料,利用工业化连续微波灭酶设备进行灭酶处理,然后对灭酶米糠的提油工艺进行了研究。实验结果表明,微波辐射具有很好地降低米糠中解脂酶活性的作用,并且得到最佳处理厚度为0．9cm,处理时间为4min,每小时处理量达到36kg。米糠油浸出的最佳工艺条件是：浸出温度55％,浸出时间2h,料液比1：6,在此条件下米糠油得率达到90．04％,较未灭酶米糠油得率有明显提高。     

包络结合法制备β-环糊精鱼油微胶囊

对以β-环糊精为壁材、稀碱法提取鱼油为芯材,利用包络结合法制备鱼油微胶囊的工艺参数进行了研究。结果表明:以产率,效率,产品的外形和粒径大小作为评价指标,得出制备鱼油微胶囊的最佳工艺条件为:m(芯材)∶m(壁材)=1∶7,搅拌时间2h,搅拌温度45℃,乳化剂吐温80的使用量0.3 g/g鱼油。按此工艺得出的鱼油微胶囊,包埋率为90.75%,包埋效率为89.34%,电子扫描显微镜观察最终的微胶囊具有典型的柱状结构。     

超声波的空化作用及其对多酚稳定性的影响

超声波因其能耗低、温升小,作为一种绿色、高效的加工手段,在食品工业中被广泛应用,但是在一定条件下超声波空化作用引起的消极声化学效应也不容忽视。本文以超声波在多酚提取中引起多酚失活的现象为例,详细介绍了超声波的空化作用及其影响空化作用的主要因素、超声波空化作用在水相产生羟自由基的机理,及其影响多酚稳定性的原因。     

胡萝卜丁催化式红外干法杀青同步脱水试验及动力学研究

对胡萝卜丁催化式红外干法杀青同步脱水技术进行研究。考察红外辐射距离、样品厚度、处理时间等工艺参数对胡萝卜丁表面温度、内部温度、水分比(MR)、脱水速率、过氧化物酶(POD)相对残留活性、颜色、VC保留率、β-胡萝卜素保留率等指标的影响。建立红外杀青过程中水分和POD酶灭活变化模型。结果表明,辐射距离和厚度越小,表面温度和内部温度越高;POD酶灭活所需时间随着厚度和辐射距离的增大而增加,所需时间为5~11.17 min,水分减少40%~69.7%。红外杀青胡萝卜丁中的颜色变化、VC和β-胡萝卜素保留率均优于热水漂烫杀青所得;Midilli模型能够很好地预测红外杀青过程中的水分比,Fractional conversion模型能够较好地拟合POD酶灭活曲线。     

基于图像处理的储粮低密度虫害监测系统的设计与验证

为解决高害虫密度储粮处理成本昂贵和现有监测系统实时性和移动性不足等问题,采用Web技术,结合自主设计的粮虫诱捕器,建立了储粮低密度虫害实时监测系统。树莓派控制诱捕器采集害虫图像并进行图像处理得到图像中害虫的数量,再将数据传至云端服务器,用户通过Web客户端获取历史以及实时的害虫图像和害虫数量。在实验室用该系统监测了赤拟谷盗密度为0.5、1、2、3、4、5头/kg的稻谷,通过系统捕获第一只害虫的时间来评价其灵敏度,24 h内对害虫的捕捉率验证系统用于低密度虫害监测的可行性,并以人工直接计数结果为参考计算了系统计数的准确率,结果表明：系统灵敏度高,在低密度害虫条件下对害虫的捕捉率高于61.98%且诱捕器捕捉的害虫数与稻谷中的害虫总数存在显著线性关系,系统计数准确率为90.26%。因此,该系统可用于低密度虫害的实时监测。     

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。     

米糟蛋白酶解制备生物肽及其抗氧化活性的研究

为了高值化利用米糟资源,以米糟蛋白为原料通过酶解法生产一种高效、低毒的天然米糟抗氧化肽。实验结果表明:7种蛋白酶中,中性酶为最佳酶选,其最佳酶解条件为:米糟蛋白质量浓度(S)为10g/100mL,中性酶浓度(E/S,质量分数)为8%,pH为6.0,温度为60℃,时间为30min。在该最佳酶解条件下,米糟生物肽的得率为18.50%,水解度为2.84%,DPPH.(1,2-二苯代苦味肼基自由基)清除率为90.10%。该米糟生物肽具有较强的DPPH和羟自由基清除能力,其IC50值(抗氧化活性为50%时所对应的米糟生物肽质量浓度)分别为1.136、0.169g/L,还具有较强的还原能力和Fe2+螯合能力(IC50值为2.127g/L)。由此得出,米糟蛋白是一种很好的米糟抗氧化肽生产原料,且该生物肽是一种较为理想的天然抗氧化剂产品。     

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。