高压射流磨处理对燕麦浆稳定性的影响

目的：研究高压射流磨对燕麦浆稳定性的影响及机制,为全谷物饮料加工提供依据。方法：采用不同压力高压射流磨对燕麦浆进行处理,比较贮藏期（30 d）的形态、不稳定指数、粒径、流变特性变化,并对微观形貌（光学显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、扫描电子显微镜）、可溶性成分含量（可溶性固形物、可溶性蛋白、可溶性膳食纤维）进行分析。结果：高压射流磨处理使燕麦浆的粒径、不稳定指数、表观黏度逐渐减小,并能减缓淀粉的老化和颗粒的聚集。高压射流磨能均化蛋白和油脂,破坏细胞壁组织纤维,使更多可溶性物质溶出,并在颗粒内部产生孔腔,增加水合能力,提高体系总体稳定性。结论：高压射流磨技术可提高全谷物产品贮藏稳定性,延长货架期。     

高压射流磨处理对全组分燕麦浆的营养成分及理化性质影响

本文研究了不同压力下高压射流磨处理对全谷物燕麦营养成分及理化性质的影响。将经过湿法前处理的全谷物燕麦在5种不同压力(0、30、60、90、120 MPa)下经高压射流磨处理,以营养成分(燕麦β-葡聚糖、淀粉、损伤淀粉、可溶性蛋白、粗脂肪、多酚及黄酮含量)和理化性质(粒径大小、流变性质、不稳定分析指数)为评价指标,研究不同压力下高压射流磨对全谷物燕麦的影响。研究结果表明:随着高压射流磨的压力增大,燕麦浆的粒径明显降低,稳定性逐渐升高,相比未处理的样品,高压射流磨技术有效地改善了各项营养成分状态,经处理后,β-葡聚糖、可溶性蛋白、淀粉含量均有升高,脂肪含量先增大后减小,多酚、黄酮含量有稍微下降的趋势,损伤淀粉含量逐渐升高,黏度逐渐增大。这可为高压射流磨技术开发全谷物产品提供一定理论参考。     

高压射流磨制备全谷物浓浆饮品的研究

本研究以糙米、燕麦为主要原料,应用工业级高压射流磨系统制备全谷物浓浆.全谷物浓浆最佳配方为糙米2.4％、燕麦1.6％、黄豆0.8％、核桃0.5％、花生0.5％、芝麻0.2％、白砂糖4.4％;复合稳定剂最佳配方为卡拉胶0.03％、黄原胶0.08％、CMC-Na0.10％、单甘脂0.11％、蔗糖酯0.06％,总添加量为0....     

全豆豆浆的高压射流磨制备工艺及贮藏稳定性研究

为避免豆浆生产中产生豆渣,本研究采用脱皮大豆为原料,在无过滤工艺前提下,研究高压射流磨系统制备全豆豆浆的工艺及全豆豆浆的贮藏稳定性。以感官评价和稳定性为指标,通过单因素和正交试验确定了制备全豆豆浆的最佳工艺参数:料水比为1:8（w/w）,可溶性固形物含量为10%,高压射流磨处理压力为90 MPa,蒸汽95 ℃加热煮浆5 min,添加白砂糖质量分数为4%,灭菌工艺为145 ℃处理5 s。结果表明在该工艺下生产得到的全豆豆浆感官评价得分最高,并且具备优异的稳定性,在不经过滤和不添加稳定剂的情况下,全豆豆浆样品在4 ℃贮藏90天以内表观显示无沉淀分层,且菌落总数符合调制豆浆产品的国家标准。通过全豆豆浆的保质期计算,预计在冷藏（4 ℃）贮存下可达8个月,实际常温（25 ℃）贮存下可达3个月。综上,此优化工艺可制备一款无需过滤、不添加稳定剂即可自稳定且口感风味良好的全豆豆浆产品。     

高压脉冲电场共场式杀菌处理腔的仿真分析与优化

杀菌处理腔是高压脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)处理系统的重要组成部分,为了开发出适合于多个处理腔串联组合使用的处理腔单元,对椭圆内嵌型共场式杀菌处理腔进行了建模,并利用ANSYS软件得到处理腔内的电场分布和流体动力学特性,然后在仿真分析的基础上,对处理腔结构进行了优化,提出了一种基于流体特性优化的新型共场式杀菌处理腔结构,经验证该处理腔的性能可以满足多处理腔单元串联组合使用的要求,为进一步优化高压脉冲电场杀菌处理腔提供了新思路。     

涡流纺纱中纺纱腔内气流结构数值模拟

 利用Fluent软件对涡流纺纱中流场进行了三维动力学模型仿真,研究了进气喷嘴、纺纱腔与空心锭子之间间隙、出口负压强度等参数对纺纱腔内气流结构的影响,并讨论其对纱线特性的影响。研究结果显示：在流量相同情况下,纺纱腔内涡流强度和均匀性与进气喷嘴方向及数量、纺纱腔与空心锭子间隙等相关。进气喷嘴轴线方向越接近纺纱腔横截面方向、纺纱腔与空心锭子间隙越小,涡流强度越大,而进气喷嘴数量越多,涡流形态越均匀稳定;间隙出口负压强度决定纺纱腔内轴向气流速度,该参数由纱线种类及其特性决定。     

动态高压微射流协同美拉德反应对α-乳白蛋白结构和功能性质的影响

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、光谱学等方法,研究动态高压微射流(DHPM)预处理结合美拉德反应对α-乳白蛋白(α-LA)结构和功能性质的影响。结果表明,DHPM预处理使α-LA的内源性荧光强度、表面疏水性增大,且呈先增后降的趋势,在处理压力为110MPa时,达到最大值。经乳糖美拉德反应后,α-LA的内源性荧光强度降低,表面疏水性增大,乳化性、抗氧化活性增强,表明DHPM预处理改变了α-LA的三级结构,从而促进美拉德反应、提高美拉德反应产物的乳化性能和抗氧化活性。DHPM预处理协同美拉德反应是一种有效改善蛋白质功能性质的方法。     

牛蒡根多糖动态高压微射流提取工艺优化及体外抗氧化活性研究

本文采用动态高压微射流联合水提法对牛蒡根多糖提取工艺进行优化,并分析其红外光谱结构和单糖组成,评价其对DPPH·、·OH和ABTS+·的清除活性。结果表明：影响牛蒡根多糖得率的因素大小依次为微射流压力>浸提温度>液固比>提取时间>处理次数。通过响应面优化试验确定牛蒡根多糖最佳提取工艺为：微射流压力148.0 MPa、液固比25:1 mL/g、处理次数2次、浸提温度63℃和提取时间1 h。在此条件下,牛蒡根多糖得率预测值达29.6%,实际得率29.7%与预测值相对误差仅0.3%。初步分析牛蒡根多糖为呋喃型多糖,且主要由果糖、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖和盐酸氨基葡萄糖5种单糖组成,摩尔比为0.844:0.122:0.024:0.008:0.002。牛蒡根多糖对DPPH·、ABTS⁺·及·OH均具有不同程度的清除效果,且呈现出剂量依赖性,其IC₅₀值分别为0.30、0.36和3.93 mg/mL。该研究为牛蒡根多糖的绿色高效提取提供了参考。     

角状盒结构优化数值模拟及试验分析

针对现在混流式谷物干燥机干燥不均匀，干燥后品质差现象，采用CFD技术，根据设计方案构建不同的烘干段模型，将不同的模型进行网格划分，导入Fluent仿真软件中进行仿真分析。结果显示，原模型的压力、温度和风速不均匀系数分别是3.09%,7.38%,51.59%，通过对模型的优化和设计后得到的新模型的压力、温度和风速不均匀系数分别是3.78%,8.18%,47.47%。新模型在烘干段内流场分布更加均匀，干燥死角更少，提高粮食干燥后的品质，并通过试验验证模拟的准确性。研究为类似的结构优化和设计提供参考依据。     

大豆油氢化反应釜数值模拟及工艺优化

以一级大豆油为液相、Pt/C催化剂为固相,釜体为圆柱体,釜体高度为180 mm,内径为120 mm,液面高度为130 mm,利用FIUENT软件对大豆油氢化反应釜进行液固两相数值模拟,发现倾斜式搅拌桨距反应釜底部高度80 mm、桨叶直径40 mm、搅拌速率300 r/min时流体流动及催化剂分布最佳,并以模拟的主要参数制备了高压反应釜。高压反应釜内一级大豆油添加量90.0 g、Pt/C催化剂添加量0.15%(m/m),充入8 MPa的CO2气体,后充入H2保持反应釜内总压为12 MPa,通过优化得出最佳反应温度97℃、反应时间87 min、搅拌速率285 r/min时,氢化后大豆油的碘值为79.50 g I2/100 g,说明模拟准确,为展示大型设备油脂氢化过程提供理论依据。     

造纸垃圾焚烧炉改造前后炉内过程数值模拟分析

为确保SZL10-1.25-MJ造纸垃圾焚烧炉前拱改造的成功,改善燃烧不佳的状况,借助FLUENT软件平台,采用Species Transport模型,用标准к-ε湍流模型模拟气相湍流运输,P-1辐射模型计算辐射传热,对改造前、后的炉内燃烧进行数值模拟.对比分析了其温度场及炉膛出口烟气成分.分析结果表明:改造后炉内温度场均匀,炉膛出口含氧量、CO减少,CO2增加,说明改造后炉内燃烧状况好于改造前.     

基于涡流空气分级机的淀粉分级数值模拟与优化

采用ICEM软件对涡流空气分级机进行网格划分并用Fluent软件对分级机内马铃薯淀粉的分级过程进行数值模拟,研究分级轮转速、进风速度和分级轮叶片数量对马铃薯淀粉分割粒径的影响及变化规律。运用响应面分析法对涡流空气分级机进行参数优化,结果表明:分级轮转速、进风速度和分级轮叶片数量对马铃薯淀粉分割粒径均有影响,对分割粒径影响的大小顺序依次为:分级轮转速进风速度分级轮叶片数量。通过响应面法优化得到的最佳参数条件为:分级轮转速3 378r/min,进风速度19m/s,分级轮叶片数量16,该条件下涡流空气分级机的分割粒径为11.2μm。     

高压脉冲电场同轴处理室的仿真优化

高压脉冲电场杀菌技术是一种新型非热杀菌技术,处理室用来装载待处理物料并在处理室内直接施加脉冲电场。针对自主设计的一种电极间距可调、处理室内腔体可更换的新型中试规模的同轴处理室,使用COMSOL软件建立脉冲电场杀菌系统三场耦合的数学模型模拟处理室内的电场强度、流料特性及温度分布,为同轴处理室的结构优化提供依据。仿真结果表明正电极内圆边缘处的电场强度不均匀,对正电极倒圆角后的处理室更为适用。     

新型粉丝烘干室流场模拟与结构优化

目的:提高现有粉丝烘干室热空气利用效率。方法:以k—ε湍流模型作为模拟分析的理论模型,应用Fluent软件对烘干室进行模拟仿真运算,得到空气在烘干室中的运动特征和流速分布情况。结果:对烘干室结构进行优化后,加入引流管道,较原烘干室在垂直于粉丝烘干板方向的速度可提升120.83%,对引流管道的横截面形状及尺寸进一步优化,200 mm×200 mm横截面的引流管道出口位置的平均速度较第1次优化后可提升19.2%,风速不均匀系数下降8.89%。结论:优化后,烘干室的热空气利用效率提高,各出口处风速均匀性表现得到改善。     

大比转速双吸泵吸水室CFD数值模拟

近年来,计算流体力学(CFD)技术已经成功地运用于数值模拟离心泵内部湍流流动。文章以型号为300S19双吸式离心泵为研究对象,使用FLUENT软件分别计算了多种不同工况条件下的双吸泵内部流场,并在原半螺旋吸水室的基础上进行改进,分别测试了在直锥型,鹅颈弯管型吸水室的各工况的内部流场,从而得到大比转速双吸泵理想的吸水室形状。     

水力旋流器固液分离特性的数值模拟与优化

采用计算流体力学(CFD)软件对水力旋流器内玉米淀粉颗粒的分离效能和分离过程进行数值模拟,对比分析进口流速、分流比和进料浓度变化对旋流器分离效率的影响及其变化规律,考察不同粒径淀粉颗粒在旋流器内的体积分数分布。运用响应面法(RSM)中Box-Behnken试验设计对水力旋流器进行参数优化,分析进口流速、分流比和进料浓度对玉米淀粉分离效率的影响规律,并建立二次多项回归模型。结果表明:进口流速、分流比、进料浓度对玉米淀粉分离效率均有影响,且影响分离效率的大小顺序为:分流比进料浓度进口流速;适当调整进口流速、分流比和进料浓度有利于提高旋流器的分离效率;通过响应面法优化得到的最佳参数条件为:进口流速8m/s、分流比5%、进料浓度12%,该条件下水力旋流器分离效率为98.84%。     

CFD预测不同进风方向对蒸发式冷凝器流场的影响

为能够准确真实地研究蒸发式冷凝器工作状态下内部温度场和气流场的变化情况,建立蒸发式冷凝器三维模型,利用CFD模拟软件Fluent对蒸发式冷凝器工作状态时内部流场进行非稳态模拟,并分析5s内3种进风方向(壳体单面进风、壳体双面进风、壳体双面顶部一面进风)对冷凝器内部温度场以及气流场的影响。结果表明:单面进风时,冷气流水平侵入冷凝器底部,在密度差作用下上升并与冷凝盘管进行换热;双面进风与单面进风相比,能够减少管壁和壁面处漩涡的数量与强度;三面进风时,冷凝器内腔温度经历一个短暂下降再上升的过程。在今后的设计中,还可以通过改变进风面积以及进风角度等参数来优化蒸发式冷凝器的换热效率。     

基于CFD方法优化水力式流浆箱湍流发生器的结构

水力流浆箱湍流发生器性能主要以湍流强度和湍流尺度为评价标准。通过运用FLUENT软件对出口横截面为正六边形的渐扩型湍流发生器在不同的入口速度以及不同的结构尺寸下进行一系列的数值模拟,讨论了浆料流速及结构尺寸对湍流发生器的影响,确定了出口为正六边形湍流发生器的优化尺寸。     

磨粉机粉碎流场数值模拟及参数优化

采用Fluent软件对"粉碎—盘磨"两级磨粉机的粉碎流场进行数值模拟研究,对比分析刀片分布方案对循环流场的影响及规律;运用正交试验设计方法对粉碎刀片进行参数优化,分析刀片偏转角、刀片长度及刀片间距对粉碎效果的影响规律,并进一步探讨刀片转速对粉碎效果的影响;为获得磨粉最佳的性能参数,对物料粉碎进行试验,以粉碎转速、粉碎时间、磨盘间隙为影响因素,以粒度合格率和耗电量为目标函数,进行三因素三水平回归试验,利用Design-Expert软件对该模型优化求解得到最佳参数组合。结果表明:刀片呈上下螺旋状分布,刀片偏转角为60°、刀片长度为120 mm、刀片间距为等距30mm时,有着良好的粉碎效果;刀片转速对物料最大剪切应变率、动压力、湍流动能的影响呈线性关系;当粉碎转速为1 500r/min,粉碎时间为20s,磨盘间隙为0.045mm时,粒度合格率(80目以上为合格)达90.4%,耗电量为118.3kJ。     

大型冷库内温度场的数值模拟与优化

以典型大型冷库作为研究对象,对冷库内外环境(包括空气幕在内)进行三维数值建模,并利用计算流体力学软件对冷库内温度场进行模拟研究,并将计算结果进行了实验验证。通过对结果分析可得:在稳态条件下,库内流场温度虽达到了要求的范围,但堆垛货物附近的温度场分布并不均匀,货物之间与库内其他区域存在着较明显的温差;在非稳态条件下,空气幕的送风速度对温度场的影响很大,当送风速度为8m/s时,库内温度场的波动较小,空气幕性能较好。在该基础上提出了今后可进一步优化的建议:改变库内空气的流动方式,改变货物的堆垛方式,降低货物堆垛高度,对影响空气幕性能的其他参数进行研究优化。