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烫漂方式对苹果脆片褐变和多酚及其抗氧化活性的影响

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食品与发酵工业 2022年第1期48卷 161-168页

作者：任旭谢蔓莉叶发银赵国华西南大学食品科学学院重庆400715 重庆市计量质量检测研究院重庆401120 川渝共建特色食品重庆市重点实验室重庆400715

为阐明烫漂方式对热风干燥苹果片品质特性的影响,采用热水、蒸汽和微波对苹果片进行烫漂处理,测定苹果片在烫漂和干燥过程中的色泽、多酚及其抗氧化活性的变化情况。结果表明,热水烫漂苹果片的干燥时间最短,为270 min;不同烫漂方式对苹... 详细信息

为阐明烫漂方式对热风干燥苹果片品质特性的影响,采用热水、蒸汽和微波对苹果片进行烫漂处理,测定苹果片在烫漂和干燥过程中的色泽、多酚及其抗氧化活性的变化情况。结果表明,热水烫漂苹果片的干燥时间最短,为270 min;不同烫漂方式对苹果片褐变有显著影响(P苹果片色泽变化最小,微波烫漂的苹果片色泽最差;与鲜样相比,烫漂方式对苹果片还原糖含量影响较小;干燥过程中微波烫漂的苹果片中产生的5-羟甲基糠醛含量最高,蒸汽烫漂次之,热水烫漂最低;苹果片经热水烫漂和干燥后维生素C损失率分别为34%和52%,而蒸汽烫漂和微波烫漂的苹果片中维生素C损失率较小;热水烫漂的苹果脆片总酚含量最高,达到11.82 mg GAE/g DW;苹果片经烫漂处理后游离多酚和结合多酚单体无显著性变化(P>0.05),但干燥后,所有样品中结合多酚单体含量均显著提高(P0.05),表明3种烫漂方式都有利于多酚单体的保留;多酚抗氧化能力实验表明烫漂和干燥后苹果片中结合多酚抗氧化活性有显著性变化(P苹果脆片中结合多酚的抗氧化活性最高。总之,热水烫漂更有利于减轻苹果片褐变程度以及提高抗氧化活性,而蒸汽烫漂和微波烫漂更有利于营养成分的保留。

关键词：苹果片烫漂热风干燥色泽多酚抗氧化活性

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苹果片高压电场—热风组合干燥研究

苹果片高压电场—热风组合干燥研究

作者：李博文西北农林科技大学

学位级别：硕士

我国的苹果产量高,但生产季节性强,易造成产能过剩、贮藏腐烂等问题。苹果脆片深加工是解决上述问题的有效途径,干燥脱水是其中的重要环节。但常用的干燥方法中,热风干燥的产品品质差,微波干燥能耗高、干燥不均匀,真空干燥和冷冻干燥设... 详细信息

我国的苹果产量高,但生产季节性强,易造成产能过剩、贮藏腐烂等问题。苹果脆片深加工是解决上述问题的有效途径,干燥脱水是其中的重要环节。但常用的干燥方法中,热风干燥的产品品质差,微波干燥能耗高、干燥不均匀,真空干燥和冷冻干燥设备昂贵、生产成本高。而高压电场干燥具有低能耗、设备结构简单,以及产品营养损失少等优点,但是关于电压和针间距的苹果片高压电场干燥模型的研究和热风辅助下的高压电场-热风组合干燥最佳条件的研究较少。本文设计了一种高压电场-热风组合干燥试验装置,研究了电压、针间距、热风温度和风速对苹果片干燥特性的影响以及干燥模型,探索并优化其高压电场-热风组合干燥条件,为高压电场干燥技术的实际应用提供参考。主要结论如下:(1)完成了高压电场-热风组合干燥试验系统设计。主要包括干燥室结构设计,数据采集控制电路设计和相关程序编写,以及高压电源和热风机的选型等。其中,高压电场-热风干燥室由热风通道和高压电场处理室组成,高压电场处理室采用“针-板”电极结构,放电间距采用步进电机丝杠移动副调节。苹果片悬挂在重量传感器下方,便于检测重量,采用荧光光纤传感器测量试样温度。数据采集控制系统用于实现重量和温度的读取、显示和存储,以及调节放电间距。(2)研究了“针-板”电极伏安特性及高压电场的热效应。针电极的数量越多、放电间距越小,“针-板”电极的起始放电电压和击穿电压越低;在高压电场干燥过程中,击穿电压先下降、后上升,最低降至53 k V。提高温度或者减小风速,会使击穿电压降低;在高压电场-热风组合干燥过程中,击穿电压同样呈现先下降、后上升的规律,最低降至46 k V。高压电场没有明显的热效应,而在高压电场-热风组合干燥中,高压电场会促进苹果片温度的提升,且电压越高,苹果片升温越快。(3)研究了电压和针间距对苹果片干燥特性的影响和干燥模型。高压电场作用下,苹果片干燥速率随电压的提高而增大;低电压干燥时,干燥初期存在恒速率干燥阶段。电压越高,苹果片的水分有效扩散系数和复水率越大,干燥比能耗越高。相同电压下,针间距为6 cm时苹果片的干燥速率、水分有效扩散系数和干燥比能耗高于针间距为5cm和7 cm的情况。建立了基于电压和针间距的苹果片水分比的预测函数,其中基于Logarithmic模型的预测函数更能准确的分析和预测苹果片高压电场干燥过程中水分比的变化。(4)优化了苹果片高压电场-热风组合干燥条件,并与热风干燥进行了对比。小于0.4 m/s的风速对苹果片的高压电场干燥过程有促进作用;风速大于该值后,苹果片的高压电场干燥过程受到抑制,且风速越大,抑制作用越强。温度越高,苹果片的干燥过程越快,但是试样褐变越严重、复水率越低。用综合评价法优化得到苹果片组合干燥的最佳条件为:电压40 k V,风速0.45 m/s,温度37℃。对比发现,该最佳干燥条件下,苹果片的干燥过程较热风干燥慢,但试样的复水能力和褐变情况优于热风干燥。

关键词：高压电场干燥电场-热风组合苹果片干燥模型干燥特性

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催化式红外技术让烤箱不再用电 005

催化式红外技术让烤箱不再用电

基于三维视觉技术的苹果片干燥过程形态变化研究

科技日报

作者：张晔吴奕

家庭常用的烤箱以电为能源。电作为二次能源，必须通过煤炭、石油、天然气等一次能源的消耗才能得到。有没有一种可能，将天然气在不燃烧的情况下直接转化为热能，让烤箱不通电也能烘制美食？日前，江苏大学食品物理加工研究院与某电... 详细信息

家庭常用的烤箱以电为能源。电作为二次能源，必须通过煤炭、石油、天然气等一次能源的消耗才能得到。有没有一种可能，将天然气在不燃烧的情况下直接转化为热能，让烤箱不通电也能烘制美食？日前，江苏大学食品物理加工研究院与某电器集团积极合作，探讨开发不用电的烤箱。?

关键词：红外技术红外加热技术红外发射器食品物理加工苹果片

来源： cnki报纸评论

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基于三维视觉技术的苹果片干燥过程形态变化研究

作者：张路江苏大学

学位级别：硕士

干燥是苹果加工的一种重要方式。然而苹果片干燥过程中极易发生不同程度的卷曲、收缩等形态变化,对干制品品质及精细化加工产生影响。本文将三维视觉技术应用于苹果片干燥过程形态变化检测,首先研究了不同干燥条件及物料状态对苹果片干... 详细信息

干燥是苹果加工的一种重要方式。然而苹果片干燥过程中极易发生不同程度的卷曲、收缩等形态变化,对干制品品质及精细化加工产生影响。本文将三维视觉技术应用于苹果片干燥过程形态变化检测,首先研究了不同干燥条件及物料状态对苹果片干燥过程曲面面积收缩率、高度标准差及平均曲率的影响;其次,研究了不同预处理方式对苹果片干燥过程三维形态变化以及干燥动力学、色泽、风味、总多酚含量和抗氧化特性的影响;在此基础上,选择预处理后的苹果片,研究其细胞壁果胶含量及纳米结构的变化,将其与苹果片干燥过程三维形态变化相结合,探究两者相关关系。本文主要研究结果如下:(1)应用三维视觉技术获取苹果片干燥过程的点云图像,经过点云处理选择曲面面积收缩率、高度标准差和平均曲率来评价苹果片干燥过程中的三维形态变化,该检测方法可以准确地描述苹果片干燥过程的收缩、表面卷曲以及表面局部光顺程度。(2)干燥温度越高,干燥风速(11 m/s除外)或介质相对湿度越大,苹果片干燥过程的收缩变化越快或干燥终点收缩率越大,局部光顺程度越小;切片厚度越大,苹果片干燥过程收缩越小,局部光顺程度越差。苹果片干燥过程的表面卷曲程度随着干燥温度、干燥风速和切片厚度的增加而降低,随着干燥介质相对湿度的增加而增大。干燥风向对样品干燥过程的收缩和局部光顺程度并无显著影响,但表面卷曲程度法线方向比切线方向的减少了64.5%。切分角度对样品干燥过程三维形态变化并无显著影响。(3)烫漂预处理和果胶酶预处理可增加苹果片干燥过程的收缩,降低表面卷曲程度,减少局部的光顺程度。超声波处理后的苹果片干燥过程收缩率略有增加,超声时间较短,表面卷曲程度和局部光顺程度并无明显变化,而超声时间为60 min时表面卷曲程度降低,局部光顺程度也减小。糖渍处理增加了苹果片的收缩率,降低了表面卷曲程度,局部光顺程度也有所变化。除此之外,不同预处理后苹果片的干燥动力学以及色泽、风味等品质特性也有不同程度变化。(4)烫漂处理和果胶酶处理的苹果片细胞结构被明显破坏,但果胶特征基团基本不发生变化,预处理后苹果片的水溶性果胶(WSP)含量均增加,碱溶性果胶(NSP)含量均降低。对烫漂处理60 s的样品WSP的链长及链宽进行分析发现,其链长主要分布在300-600 nm、600-900 nm和900-1200 nm之间,所占比例分别为26.67%,33.33%和16.67%,而链宽主要分布在≤50 nm,50-60 nm和60-70 nm之间,所占比例分别为27.50%,40.00%和17.50%。超声波处理60 min时果胶大分子链长及链宽明显降低,此时样品的三维形态变化也明显减小。该研究明确了不同因素对苹果片干燥过程三维形态变化的影响,对干制品外观品质的改善具有重要意义;揭示了三维形态变化与果胶特性变化的相关关系,对阐述三维形态变化机理以及形态调控具有重要意义。

关键词：苹果片干燥计算机视觉三维形态变化果胶纳米结构

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苹果片的中短波红外干燥特性和色泽变化研究

农业机械学报 2013年第S2期44卷 186-191页

作者：巨浩羽肖红伟白竣文谢龙娄正高振江中国农业大学工学院北京100083

为了提高苹果片的制干品质、缩短干燥时间,采用中短波红外干燥技术干燥苹果脆片。研究了不同干燥温度、切片厚度和辐射距离对苹果片干燥特性和色泽的影响。试验结果表明:干燥温度对干燥时间有显著的影响;影响顺序由大到小依次为:干燥温... 详细信息

为了提高苹果片的制干品质、缩短干燥时间,采用中短波红外干燥技术干燥苹果脆片。研究了不同干燥温度、切片厚度和辐射距离对苹果片干燥特性和色泽的影响。试验结果表明:干燥温度对干燥时间有显著的影响;影响顺序由大到小依次为:干燥温度、切片厚度、辐射距离;苹果切片的整个干燥过程属于降速干燥,通过费克第二定律得出苹果片的水分有效扩散系数在(2.85~7.24)×10-10m2/s范围内,通过阿伦尼乌斯公式得出干燥活化能为36.58 kJ/mol;干燥温度对干燥后的苹果片的色泽具有重要影响,当干燥温度为70℃,辐射距离为80 mm,切片厚度为5 mm时,既有较快的干燥速率又能够得到比较高的L*值(75.860)。

关键词：苹果片色泽中短波红外辐射干燥特性

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苹果片变温压差膨化干燥特性与动力学研究

农业机械学报 2012年第5期43卷 130-135页

作者：何新益程莉莉刘金福黄宗海杜先锋汪姣天津农学院食品科学系安徽农业大学茶与食品科技学院

探讨了膨化初始含水率和抽真空干燥温度对苹果片变温压差膨化干燥特性的影响,建立了苹果片变温压差膨化干燥动力学模型。结果表明:苹果片变温压差膨化干燥过程分为加速干燥、恒速干燥和减速干燥3个阶段,干燥过程大部分处于减速干燥;不... 详细信息

探讨了膨化初始含水率和抽真空干燥温度对苹果片变温压差膨化干燥特性的影响,建立了苹果片变温压差膨化干燥动力学模型。结果表明:苹果片变温压差膨化干燥过程分为加速干燥、恒速干燥和减速干燥3个阶段,干燥过程大部分处于减速干燥;不同干燥条件下的苹果片变温压差膨化干燥满足Page方程;苹果片有效扩散系数在1.52×10-9～8.87×10-9m2/s范围内。所建模型可以预测干燥条件下的苹果片变温压差膨化干燥过程中含水率的变化,特定系数k、n与膨化初始含水率和抽真空干燥温度呈线性关系,相关系数r2分别为0.845、0.997。

关键词：苹果片变温压差膨化干燥干燥特性干燥动力学

干制苹果片褐变产物积累机制及其对Caco-2细胞氧化应激影响研究

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干制苹果片褐变产物积累机制及其对Caco-2细胞氧化应激影响研究

作者：虞青婷中国农业科学院

学位级别：硕士

干制可提高苹果加工贮运效率,延长产业链,是一种重要的加工方式,但是干制中苹果产生不同程度褐变,涉及感官和营养品质的改变。目前苹果干制褐变中主要组分果胶、多酚、美拉德产物等物质相互作用对表观褐变影响以及消化后功能特性的影响... 详细信息

干制可提高苹果加工贮运效率,延长产业链,是一种重要的加工方式,但是干制中苹果产生不同程度褐变,涉及感官和营养品质的改变。目前苹果干制褐变中主要组分果胶、多酚、美拉德产物等物质相互作用对表观褐变影响以及消化后功能特性的影响尚不清楚。本课题以干制苹果片为研究对象,采用冻干(FD)、60℃热风干燥(HAD60)及90℃热风干燥(HAD90)处理,研究不同干制苹果片的表观色泽、关键组分变化,并对其进行相关性分析;建立固态模拟体系阐述干制苹果片表观褐变机制;进一步采用口腔-胃-小肠连续体外模拟消化,分析各阶段苹果片消化物的体外抗氧化活性变化,并探究小肠消化物对Caco-2炎症细胞氧化应激及核因子水平的干预,评估苹果片消化物的细胞功能活性。主要研究内容和结论如下:(1)苹果干制过程中,热质传递破坏细胞壁结构,果胶组分显著改变,水溶性果胶(WSP)得率降低,碱溶性果胶(NSP)得率提高;HAD60苹果片果胶组分的单糖总量增加,HAD90苹果片的单糖总量减少。三种干制苹果片WSP组分的直链度(ratio1)依次降低,而螯合性果胶(CSP)与NSP的ratio1无显著差异。三种干制苹果片中WSP和NSP的支链度(ratio 3)依次增加,且其WSP和NSP的Mw和Mn分布依次增加,而CSP分布依次下降。热处理促进果胶脱水,诱导甲酯化反应,结构随温度升高变得紧凑和致密。三种果胶组分酯化度(DE)、回转半径(Rg)值、构象指数(ν)和半乳糖含量等结构特征与不同苹果片色值呈正相关。(2)构建果胶为基质的固态模拟体系,解析苹果片干制过程中果胶参与褐变机制。不同果胶加热后结构显著改变,而颜色无显著变化。绿原酸(CGA)和儿茶素(CA)在反应中产生显著不同褐变现象,且儿茶素对赖氨酸-果糖美拉德体系的褐变影响显著大于绿原酸。分子量小且支链化度低的果胶在90℃加热后末端裂解,整体结构更紧密笔直,而分子量大且支链化度高的果胶中部裂解为小段,整体结构松散笔直。多酚与美拉德体系90℃加热后产生褐变物质不同,绿原酸加入美拉德体系后产物为707.182 m/z,儿茶素加入美拉德体系产物为CHNO-及CHNO-,而加入不同果胶时产物大都相同,因此果胶通过结构改变影响体系宏观呈色,多酚在分子层面影响褐变产物结构。(3)不同干制苹果片消化后的CGA及5-羟甲基糠醛(5-HMF)释放程度显著不同。小肠消化阶段,美拉德反应产物席夫碱积累得到3-脱氧葡萄糖醛酮(3-DG)和3,4-脱氧葡萄糖醛酮(3,4-DG)转化为5-HMF,使其水平升高。消化促进WSP释放,而CSP和NSP的结构保持稳定。苹果片在不同消化阶段抗氧化活性差异显著,消化物的ABTS和DPPH活性低于消化前样品,HAD90小肠消化样品FRAP活性升高,由于其中的5-HMF具有显著抗氧化特性。细胞实验中,HAD60中高水平CGA可降低脂多糖(LPS)引起的Caco-2细胞毒性,并且显示较强超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,HAD90中高水平5-HMF可降低LPS诱导的Caco-2细胞伤害。FD和HAD60苹果片中高水平CGA减少细胞炎症反应中肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)的水平,并提高细胞核因子Nrf2及NF-κb的细胞核转移水平,HAD90苹果片中的5-HMF可以降低TNF-α和IL-1β水平,提高IL-6的水平。

关键词：苹果片果胶美拉德反应固态模拟体系氧化应激

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苹果片红外加热同步灭酶脱水试验

农业机械学报 2008年第5期39卷 70-73页

作者：林亚玲李树君潘忠礼中国农业机械化科学研究院北京市100083 加州大学戴维斯分校美国戴维斯市95616

用气体接触催化红外发生器,对厚度为5、9、13mm的苹果片进行红外能强度为3、4、5kW/m2的红外加热灭酶脱水试验。结果表明,该技术可以一步完成苹果片的灭酶和脱水过程;与传统的蒸汽和漂烫灭酶方法相比,由于红外能的穿透加热效应以及选择... 详细信息

用气体接触催化红外发生器,对厚度为5、9、13mm的苹果片进行红外能强度为3、4、5kW/m2的红外加热灭酶脱水试验。结果表明,该技术可以一步完成苹果片的灭酶和脱水过程;与传统的蒸汽和漂烫灭酶方法相比,由于红外能的穿透加热效应以及选择性加热的特点,该方法灭酶时间更短;其能量利用率为40%以上,高于传统方法的3%～8%。

关键词：苹果片灭酶脱水红外辐射加热试验

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苹果片微波间歇干燥特性及模型拟合

食品与发酵工业 2019年第4期45卷 81-88页

作者：文静代建武张黎骅四川农业大学机电学院四川雅安625100

利用微波在线检测装置将微波间歇干燥技术用于苹果片薄层干燥试验,研究了苹果片在700、600、450、250 W功率,切片厚度为3、5、7、9 mm,单次微波加热时间4、5、6、7 s下的干燥动力学特性。试验结果表明,苹果片微波间歇干燥过程属于降速... 详细信息

利用微波在线检测装置将微波间歇干燥技术用于苹果片薄层干燥试验,研究了苹果片在700、600、450、250 W功率,切片厚度为3、5、7、9 mm,单次微波加热时间4、5、6、7 s下的干燥动力学特性。试验结果表明,苹果片微波间歇干燥过程属于降速干燥。微波功率、切片厚度、加热时间对干燥过程影响显著。水分有效扩散系数随着干燥功率的升高、切片厚度的增加、加热时间的延长而增加。通过模型拟合可知Weibull模型具有较高的预测精度,能很好地描述苹果片微波间歇干燥试验过程规律,利用逐步回归法,确定了Weibull模型参数α、β的表达式。模型的尺度参数α随功率增大、厚度减小、加热时间增加而减小,说明增大干燥功率、减小切片厚度、延长加热时间可以显著缩短干燥时间、提高干燥效率。功率、厚度和加热时间对形状参数β影响很小,说明干燥过程中物料状态变化较小。

关键词：苹果片微波间歇干燥干燥特性模型拟合