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基于干燥特性及品质控制的葱茎段预处理联合真空冷冻干燥研究

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基于干燥特性及品质控制的葱茎段预处理联合真空冷冻干燥研究

作者：王泽智江苏大学

学位级别：硕士

大葱营养丰富,风味独特,是一种潜在的天然和健康的功能性调味品,同时也是我国出口创汇的重要经济蔬菜,目前出口产品主要以真空冷冻干燥(冻干)加工为主,但该技术面临干燥时间长、能耗高、生产成本大、产品不鲜亮、需要后续杀菌等缺点。... 详细信息

大葱营养丰富,风味独特,是一种潜在的天然和健康的功能性调味品,同时也是我国出口创汇的重要经济蔬菜,目前出口产品主要以真空冷冻干燥(冻干)加工为主,但该技术面临干燥时间长、能耗高、生产成本大、产品不鲜亮、需要后续杀菌等缺点。针对这些问题,本文拟通过冻融循环预处理和冻干工艺(主干燥、预冻)的挖掘进行探索研究。首先,研究了冻干过程中耗时最长的主干燥阶段,探究合理的真空度、干燥温度和时间。其次,对影响冻干品质较大的预冻环节进行研究,探究预冻温度对冻干动力学及品质的影响。最后,通过冻融预处理进一步对冻干工艺的效率和品质进行综合探究。(1)研究了主干燥温度(常规-20℃、4℃、25℃、变温VT)对真空冷冻干燥葱茎干燥特性和品质的影响。结果表明,主干燥温度为25℃时,冻干时间最短为9.3 h,较常规-20℃缩短了14.7 h,其次是4℃和变温VT,这两种方法之间没有显著差异,干燥时间约12 h,较常规的冻干对照24 h,干燥时间缩短了50%;VT主干燥,起始温度低,冻干过程中葱茎内部冰晶不易融化且升华缓慢,内外压差平衡,对细胞破坏程度小,具有显著最小的体积收缩率(20.00%)。25℃主干燥加速葱茎表面水分蒸发,部分冰晶融化,导致内外压差不平衡,引起细胞结构受损,组织收缩;VT组冻干产品颜色更加亮白,蒜素和抗坏血酸含量较-20℃组提高了15.1%和6.5%,抗氧化能力和复水风味显著最强;而25℃下冻干葱茎制品品质劣变,色泽灰暗,生物活性物质含量和抗氧化能力显著最低。据此,25℃和VT主干燥能显著降低葱茎冻干时间,VT冻干葱茎品质最高,而25℃冻干葱茎品质较差。综合考量,VT主干燥更适用于葱茎真空冷冻干燥技术中。(2)预冻是真空冷冻干燥技术的又一重要环节,首先对不同预冻温度(-20℃、-40℃、-60℃、-80℃和-196℃)下葱茎样品真空冷冻干燥的干燥动力学进行评估,再探究预冻温度对冻干葱茎样品复水性、外观形貌、生物活性物质、抗氧化能力、热稳定性等的影响。结果表明,不同预冻温度缩短了葱茎45.0%-63.3%的冻干时间;-20℃的低温缓冻,生成大且尖锐的冰晶,刺破细胞壁,破坏细胞结构,导致细胞液流出,显著最大的缩短了冻干时间,但降低了产品品质(色泽、复水性、总酚酸、抗氧化能力);-60℃的超低温速冻生成小且密集圆润的冰晶,对细胞破坏程度小,细胞内物质不易流失,保留了大部分的品质特征(外观形貌、复水风味、热稳定性、抗氧化能力);-196℃液氮速冻,使葱茎样品的中心温度快速通过最大冰晶生成带,生成的冰晶对细胞的破坏程度显著最小,冻干时间最长,生物活性物质含量和抗氧化能力高,但剧烈的冻结过程,导致葱茎组织碎裂,使得冻干产品外观形貌和热稳定性差,风味成分物质损失严重。得到结论,-20℃和-60℃的预冻温度能显著缩短冻干时间,其中,-60℃预冻后冻干葱茎产品品质更好。因此-60℃的预冻温度更适用于葱茎的真空冷冻干燥技术中。(3)干燥预处理技术是果蔬冻干领域节能的研究重点,可进一步优化冻干工艺。探讨了冻融循环预处理(1-FT4℃、1-FT25℃、1-FT-HB、2-FT4℃、2-FT25℃和2-FT-HB)对葱茎水分含量的影响,并探究了冻融循环预处理联合工艺优化后的真空冷冻干燥技术对葱茎干燥特性和产品品质的影响。结果表明,冻融循环预处理过程中,葱茎内部水分逐渐结晶、生长、膨胀,从而破坏细胞结构,提高膜通透性。解冻过程中,细胞壁变软,细胞液流失,实现了干燥前预脱水。冻融次数越多、解冻温度越高,葱茎细胞受损程度越大,真空冷冻干燥葱茎样品的复水性和热稳定性越高。其中,95℃组(1-FT-HB、2-FT-HB)因其解冻方式为高温热烫,细胞壁中纤维素、果胶等物质受热发生降解,细胞壁通透性发生不可逆变化,细胞结构破损,组织间隙中的气体受热膨胀,挤压破损细胞,导致更多的细胞内液被挤出,从而显著缩短了葱茎冻干时间(与常规葱茎真空冷冻干燥技术相比,缩短了64.29%-65.13%的干燥时间)。95℃冻融循环预处理联合真空冷冻干燥的葱茎制品颜色更加亮白,热稳定性高,菌落总数降至0-2.7-log,小于国标5-log规定,更符合果蔬脱水干制品的市场消费需求。综上所述,与常规的葱茎真空冷冻干燥技术相比,工艺优化后的真空冷冻干燥技术(-60℃预冻、VT主干燥)可以显著提高葱茎营养成分保留率,改善产品品质;95℃冻融循环一次预处理联合工艺优化后的真空冷冻干燥技术可在显著提高葱茎干燥速率,缩短干燥时间64.29%,降低菌落总数(2.70-log)的同时提高产品品质。

关键词：葱茎真空冷冻干燥冻融循环预处理干燥特性品质控制

富含玉米麸皮阿魏酸糖酯和双歧杆菌的乳酸菌饮料品质控制

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中国食品学报 2016年第12期16卷 118-123页

作者：于笑容张沛孙岩耿欣青岛农业大学食品科学与工程学院山东青岛266109

目的:以玉米麸皮阿魏酸糖酯、脱脂牛乳及绵白糖为原料,利用直投式发酵剂制作富含双歧杆菌和阿魏酸糖酯的乳酸菌饮料。方法:研究玉米麸皮阿魏酸糖酯、绵白糖、脱脂乳、发酵时间、稳定剂CMC的添加量对成品乳酸菌饮料品质的影响。结果:通... 详细信息

目的:以玉米麸皮阿魏酸糖酯、脱脂牛乳及绵白糖为原料,利用直投式发酵剂制作富含双歧杆菌和阿魏酸糖酯的乳酸菌饮料。方法:研究玉米麸皮阿魏酸糖酯、绵白糖、脱脂乳、发酵时间、稳定剂CMC的添加量对成品乳酸菌饮料品质的影响。结果:通过正交试验等得到最佳工艺条件:原料脱脂乳添加量40%,绵白糖添加量为原料脱脂乳添加量的12%,玉米麸皮阿魏酸糖酯添加量0.048%,CMC添加量0.2%,发酵温度42℃,发酵时间10 h,双歧杆菌直投式发酵剂添加量1g∶1L产品。结论:在最佳工艺条件下获得营养丰富、酸甜适宜的乳酸菌饮料;与空白产品比较,添加玉米麸皮阿魏酸糖酯的产品双歧杆菌数大量增加。

关键词：玉米麸皮阿魏酸糖酯乳酸菌饮料品质控制双歧杆菌

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鲜切果蔬品质控制技术研究进展

食品研究与开发 2022年第6期43卷 217-224页

作者：柳青陈晓琪黄广学田文静李淑荣北京农业职业学院食品与生物工程系北京102442

鲜切果蔬通常要经历加工、贮藏和销售3个环节,包括清洗、切分、杀菌、包装、贮藏、运输和销售过程。然而鲜切果蔬组织活跃的呼吸作用等因素会加速褐变等不良生理生化反应,并造成感官品质变化、营养成分损失,微生物污染及缩短其货架期,... 详细信息

鲜切果蔬通常要经历加工、贮藏和销售3个环节,包括清洗、切分、杀菌、包装、贮藏、运输和销售过程。然而鲜切果蔬组织活跃的呼吸作用等因素会加速褐变等不良生理生化反应,并造成感官品质变化、营养成分损失,微生物污染及缩短其货架期,从而导致鲜切果蔬品质劣变。该文从鲜切果蔬供应链视角,重点阐释近几年国内外鲜切果蔬在加工、贮藏和销售环节的品质变化、品质控制技术及其研究进展,并展望鲜切果蔬产业的发展趋势,以期为其品质控制研究提供理论参考。

关键词：鲜切果蔬品质控制保鲜杀菌

GC/MS指纹图谱结合Hotelling T^2检验用于香精品质控制

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烟草科技 2015年第7期48卷 36-40页

作者：刘秀明王家俊李源栋夏建军田润涛者为云南中烟工业有限责任公司技术中心昆明市北市区红锦路367号650231 科迈恩(北京)科技有限公司

基于GC/MS技术提取181个烟用香精的指纹图谱,通过主成分分析建立3类(标记为A、B、C)香精的分类模型,设置95%置信限为控制线,99%置信限为预警线,提取3类香精的Hotelling T2统计量,并分别对3类香精共50个样本进行验证。结果表明:A、B类香... 详细信息

基于GC/MS技术提取181个烟用香精的指纹图谱,通过主成分分析建立3类(标记为A、B、C)香精的分类模型,设置95%置信限为控制线,99%置信限为预警线,提取3类香精的Hotelling T2统计量,并分别对3类香精共50个样本进行验证。结果表明:A、B类香精均得到正确的预测,C类香精中4个不合格样品有明显的品质波动。该方法对香精品质控制具有一定的实用价值。

关键词：烟用香精 GC/MS指纹图谱主成分分析 Hotelling T2检验品质控制

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浆果连续式微波干燥品质控制系统研究

浆果连续式微波干燥品质控制系统研究

作者：封少轩东北农业大学

学位级别：硕士

浆果风味独特、富含花青素,具有较高的营养价值,但新鲜浆果含水率高容易腐败,失去其营养和商品价值。连续式微波干燥技术具有处理量大、干燥速率快等优点,可满足新鲜浆果对快速、及时干燥的需求。然而,在浆果连续式微波干燥过程中存在... 详细信息

浆果风味独特、富含花青素,具有较高的营养价值,但新鲜浆果含水率高容易腐败,失去其营养和商品价值。连续式微波干燥技术具有处理量大、干燥速率快等优点,可满足新鲜浆果对快速、及时干燥的需求。然而,在浆果连续式微波干燥过程中存在温度不易控制、干燥速率与浆果中活性物质保留矛盾的问题,限制微波技术在浆果加工产业中的广泛应用。为解决上述问题,以代表性浆果黑加仑为试验对象,试验物料为黑加仑果浆(以下统称为果浆),在微波工作站中进行台架试验研究浆果微波干燥特性,分析干燥过程中温度和含水率对花青素保留率的影响;建立描述花青素保留率随温度、含水率变化模型,得出保证干燥品质和效率的临界温度,基于此模型搭建浆果连续式微波干燥品质控制系统;通过中心组合试验探究品质控制系统的可控制参数(三阶段温度、表观风速)对干后果浆平均温度、花青素保留率、平均含水率的影响,优化品质控制参数;提出模糊补偿控制法,优化控制系统,进一步改善控制效果。主要研究内容和结论如下:(1)研究不同微波强度(2～10 W/g)下浆果干燥特性和花青素降解规律。提高微波强度,果浆升温加快,且物料到达安全含水率的上限温度变高。花青素降解速率随着果浆温度升高和含水率降低而加快。微波强度处于8～10 W/g时,干燥速度较快,但高温使花青素大量降解;微波强度处于2～4 W/g时,果浆温度相对较低,但干燥时间过长也会引起花青素大量降解;微波强度为6 W/g时浆果干后花青素保留率最高(40.27%)。(2)建立模型描述浆果连续式微波干燥过程中温度和含水率对花青素保留率影响,确定保证干燥品质及效率的临界温度,在此基础上设计连续式微波干燥机品质控制系统,通过反馈控制方法控制浆果在临界温度范围内完成干燥。相同条件下与开环控制进行对比,浆果花青素保留率从32.48%提高到68.21%,可保证花青素保留率和干燥效率。(3)提出浆果微波变温干燥工艺,保证浆果干燥品质并提高干燥效率。以三阶段温度(I、II、III)、表观风速为试验因素,以干后平均温度、干后花青素保留率、干后平均含水率为评价指标进行中心组合试验。确定最优控制参数组合:第I阶段温度50℃、第II阶段温度48℃、第III阶段温度51℃、表观风速2 m/s,优化后的干后花青素保留率、干后平均温度、干后平均含水率分别为90.87%、60.33℃、13.89%。(4)以目标温度和表观风速为输入量,补偿温度为输出量,设计适用于浆果连续式微波干燥品质控制系统的模糊补偿控制器,消除微波干燥时相邻磁控管响应不同步对干燥后期控制效果与干后平均温度的影响,提高控制精度。验证结果表明,该方法可保证浆果在设定温度范围内完成干燥,并保证干燥后期控制效果。

关键词：黑加仑连续式微波干燥品质控制反馈控制系统模糊补偿

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汽车转向节衬套的压装品质控制研究

机床与液压 2022年第1期50卷 56-60页

作者：陈锐鸿李愈娜广州城市理工学院机械工程学院广东广州510800 广州工商学院广东广州510800

为了提高汽车转向节衬套压装效率,有必要对影响压装品质的因素进行分析,以获得可用于控制压装工件的曲线规律。通过数据曲线模型提出控制压装过程有3个工件检查阶段,用于检查工件压装的品质。借助PLC设计品质控制系统,控制压装产品的品... 详细信息

为了提高汽车转向节衬套压装效率,有必要对影响压装品质的因素进行分析,以获得可用于控制压装工件的曲线规律。通过数据曲线模型提出控制压装过程有3个工件检查阶段,用于检查工件压装的品质。借助PLC设计品质控制系统,控制压装产品的品质。系统通过采集压装过程的数据以及对数据关键值的提取,对压装工件进行品质判别,给出品质判别结果,并录入工控机系统,以供追溯。该系统在某汽车零部件生产厂中应用效果良好,压装的生产效率提升20%,良品率99%以上。

关键词：压装系统关键值品质控制

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煎炸过程的科学管理及煎炸油品质控制

中国食品学报 2015年第1期15卷 1-5页

作者：王兴国金青哲食品科学与技术国家重点实验室食品安全与营养协同创新中心江南大学食品学院江苏无锡214122

本文论述了煎炸油相关的法律法规及操作规范,比较了现有煎炸油品质现场控制的快速检测技术,分析煎炸过程对煎炸油品质的影响,为餐饮业煎炸过程的科学管理提供指导。

关键词：煎炸油法规快速检测品质控制

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稻谷储藏的品质控制探究

中国食品工业 2023年第20期 96-98,64页

作者：冯伟中央储备粮浓江直属库有限公司黑龙江佳木斯156400

稻谷是世界上最重要的粮食作物之一。稻谷储藏的品质控制技术对于保障粮食安全具有重要意义。本文首先分析了稻谷储藏的重要性和影响稻谷储藏品质的因素,阐述了目前稻谷储藏的品质控制技术和问题,提出了完善稻谷储藏技术加强品质控制的... 详细信息

稻谷是世界上最重要的粮食作物之一。稻谷储藏的品质控制技术对于保障粮食安全具有重要意义。本文首先分析了稻谷储藏的重要性和影响稻谷储藏品质的因素,阐述了目前稻谷储藏的品质控制技术和问题,提出了完善稻谷储藏技术加强品质控制的路径,可为稻谷产业的可持续发展和农产品质量提升提供技术支持。

关键词：稻谷储藏技术稻谷品质品质控制

热泵远红外联合干燥金银花的工艺优化及品质控制

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食品科学 2016年第18期37卷 6-12页

作者：罗磊康新艳朱文学任广跃段续姬青华张宽马永哲河南科技大学食品与生物工程学院河南省食品原料工程技术研究中心河南洛阳471023

为了提高金银花干燥综合品质,以热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度为自变量,以绿原酸、木犀草苷、花色苷含量及褐变度为质量控制指标,采用响应面分析方法优化热泵远红外联合干燥金银花的工艺条件。结果表明,所得回归模型预测值与试... 详细信息

为了提高金银花干燥综合品质,以热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度为自变量,以绿原酸、木犀草苷、花色苷含量及褐变度为质量控制指标,采用响应面分析方法优化热泵远红外联合干燥金银花的工艺条件。结果表明,所得回归模型预测值与试验值的误差绝对值均低于6%;归一化所得最佳干燥工艺为热泵干燥温度39℃、转换含水率55%、辐射板温度90℃,此时绿原酸含量为4.086 0 mg/g、木犀草苷含量为0.090 57 mg/g、花色苷含量为0.116 1 mg/g、褐变度为0.859 6;与热泵干燥相比,热泵远红外联合干燥时间缩短了52.1%,干燥能耗减少了59.8%,复水性提高了7.9%,绿原酸、木犀草苷和花色苷含量分别提高了3.3%、0.6%、1.3%,而金银花褐变度也降低了4.1%。说明热泵远红外联合干燥金银花方法可行。

关键词：金银花热泵远红外联合干燥品质控制