胡萝卜、辣椒干燥过程中的介电特性与其理化品质的关系研究

为研究北方特色蔬菜的介电特性与其主要品质:糖度、水分、色泽、硬度之间的数学关系。本研究采用矢量网络分析仪测量干燥过程中胡萝卜、辣椒在0~3 500 MHz范围内275个频率点下的相对介电常数和介质损耗因子,并测量了干燥过程中胡萝卜、辣椒的可溶性固形物含量、水分、色泽和硬度等参数。结果表明,介电特性与其理化品质之间均存在着显著的相关性。研究结果为利用介电常数检测干燥过程中蔬菜的理化品质奠定了基础,同时也为研发蔬菜理化性质的快速无损检测技术提供了理论依据。     

梨生长发育后期介电特性、生理特性和内部品质的关系

为了了解生长发育后期梨的介电特性与生理特性和内部品质的关系,采用同轴探头技术测量了生长发育后期2个月内梨在20~4500 MHz间的介电参数(相对介电常数ε'和介质损耗因子ε"),同时测量了梨的生理参数(乙烯释放量和呼吸强度)以及内部品质参数(可溶性固形物含量SSC、硬度和含水率)。结果表明:在所测频率范围内,ε'随频率的增加而减小,ε"在25 MHz附近存在极大值,在1300 MHz附近存在极小值。ε'和ε"随时间的推移先减小后增大。糖度和硬度随时间的推移呈下降趋势。呼吸高峰出现于乙烯释放高峰之前,且乙烯释放高峰的出现时间与介电参数由减小到增大的转折点相同。介电参数与SSC和硬度之间没有明显的线性关系。研究说明,梨的介电特性是生理特性的反映,可以根据介电参数值判断梨的成熟情况,但是单一频率下的介电参数值很难用于评价梨的内部品质。     

水分和盐分对Cheddar干酪介电特性的影响

利用同轴探头技术,研究室温(22℃)下10~3000 MHz频段内不同水分质量分数(25.76%~36.94%)和不同盐的添加量(0~3%)对干酪(成熟30 d)介电特性的影响。结果表明,干酪的相对介电常数和介电损耗因子随水分质量分数的增加而增大。相对介电常数因加盐明显减小,而介电损耗因子随盐分质量分数的增加线性增加。在特定频率200、915、2450 MHz下水分和相对介电常数相关性极显著,与介电损耗因子相关性显著。在添加盐的干酪中,盐的添加量和介电损耗因子相关性极显著,盐分质量分数对介电损耗因子影响极显著。     

915MHz和2450MHz下扇贝柱介电特性的研究

利用介电网络分析仪测量温度20~100℃,频率0.3~3GHz下扇贝柱介电常数和介电损耗因数,从而得出扇贝柱在微波加热过程中温度和频率对介电特性的影响。结果表明,温度一定时,介电常数和介电损失因数都是先随着频率增加而降低,随后变化不显著;频率915MHz和2450MHz时,介电常数与温度成负相关,介电损耗因数与温度成正相关。且915MHz和2450MHz下,穿透深度随温度的升高而减小。扇贝柱介电特性的研究为微波杀菌技术的研究提供了理论基础。     

915MHz和2450MHz下扇贝柱介电特性的研究

利用介电网络分析仪测量温度20~100℃,频率0.3~3GHz下扇贝柱介电常数和介电损耗因数,从而得出扇贝柱在微波加热过程中温度和频率对介电特性的影响。结果表明,温度一定时,介电常数和介电损失因数都是先随着频率增加而降低,随后变化不显著;频率915MHz和2450MHz时,介电常数与温度成负相关,介电损耗因数与温度成正相关。且915MHz和2450MHz下,穿透深度随温度的升高而减小。扇贝柱介电特性的研究为微波杀菌技术的研究提供了理论基础。      

介电特性在食品物料检测中的应用与进展

介电特性与食品原料的新鲜度及腐烂程度间存在密切关系,相对介电常数在适当的频率范围内,对一些食品的腐烂程度有较好的相关性,可以用于评价食品的内部品质。介电特性与水分含量变化规律具有相关性,电容值的变化趋势与水分的变化相同,两者存在极显著的线性相关性。     

发育后期苹果的介电特性与理化特性的关系

为了解发育后期苹果的介电特性、生理特性和内部品质的变化规律以及三者之间的关系,采用同轴探头技术测量发育后期3 个月内‘富士’苹果在20～4 500 MHz间的相对介电常数ε’和介质损耗因子ε”,同时测量苹果果实的生理特性（乙烯释放量和呼吸强度）和内部品质（可溶性固形物含量（soluble solids content,SSC）、硬度、pH值和含水率）。结果表明：ε’随频率的增加而减小,ε”在2 000 MHz附近存在极小值;随着果实逐渐发育成熟,ε’和ε”逐渐减小。整个发育后期,果实的SSC和果汁的pH值呈上升趋势,硬度呈下降趋势;乙烯释放高峰出现在2 个呼吸高峰之间。ε’和ε”与SSC、硬度和pH值在特定的频率范围内存在较好的线性相关性。研究说明,苹果的介电特性是生理特性与内部品质的综合反映,根据介电参数值判断苹果的成熟情况以及用单一频率下的介电参数值评价苹果的内部品质均可行。     

低频波段对鸡蛋贮藏期间介电特性的影响

采用平行板电极法测定低频波段(10 Hz~12MHz)区间鸡蛋蛋清和蛋黄在室温贮藏下介电特性与理化品质的关系。结果显示:蛋清和蛋黄的介电参数都随频率的升高而降低,且蛋清均高于蛋黄;不同贮藏时间,相同频率下蛋清的介电常数和损耗因子升高而蛋黄的这两个参数降低;鸡蛋的穿透深度随频率的升高而逐渐减少;蛋清和蛋黄损耗因子与离子传导介电损耗理论计算值的差值与频率的log-log图呈良好的线性关系,且低频段的介电损失主要是由离子传导所致。利用鸡蛋的介电参数,采用PLS方法对其理化品质建立预测模型,蛋清介电常数与哈夫单位、蛋黄介电常数与蛋黄水分的模型决定系数R2分别是0.9640,0.9891,预测标准偏差RMSEP分别是0.9206,0.0653。本研究对于蛋品品质检测仪器的研发提供了参考依据。     

基于微波加热的馒头介电特性的分析与研究

基于一种同轴探头网络分析仪技术和混合方程的途径研究微波加热馒头的介电特性。测量馒头在不同密度下的介电特性值,运用回归分析方法得出介电特性与频率的关系,通过比较馒头介电特性混合方程计算值和测量值,得到Bottcher方程适用于计算馒头的介电常数,Landau and Lifshitz,Looyenga方程用于计算馒头的损耗因子。研究频率范围915~2 450 MHz、含水率范围40.12%~48.50%(w.b.)和温度范围25~100℃下馒头介电特性的变化规律。研究表明:馒头的介电常数随着频率的增加而减小,损耗因子随着频率的增加呈现出先减小后很缓慢增大的趋势;介电常数和损耗因子均随含水率和温度的增加而增加。馒头微波加热的穿透深度随着各影响因素的增加而减小,且在25~100℃温度范围内,915 MHz和2 450 MHz微波加热馒头最大厚度分别不超过12.82 cm和10.62 cm。     

基于介电特性的灵武长枣新鲜度预测

为了研究灵武长枣新鲜度与介电特性参数的关系,利用LCR测试仪在1.995kHz下测试长枣的介电特性参数,并对其介电特性参数和品质参数进行相关性分析。结果表明:长枣的介电损耗因子ε″与可溶性固形物含量、硬度、失重率、可滴定酸含量和丙二醛含量呈极显著相关(P0.01),相对相对介电常数ε′仅与呼吸强度显著相关(P0.01)。根据可溶性固形物含量、硬度和失重率的变化规律,将长枣分为3个新鲜度等级。以介电损耗因子ε″为BP神经网络的输入特征参数,利用BP神经网络结构建立长枣的新鲜度预测模型,新鲜度等级平均识别率达到81.67%,可用来预测灵武长枣的新鲜度。     

真空浸渍对大头菜腌制过程中品质变化的影响

目的：研究真空浸渍工艺对腌制大头菜品质影响。方法：采用物性测试仪、色度计对大头菜的质构特性、色度进行测定,采用滴定法、干燥法、分光光度法等对大头菜的氯化钠、水分、总酸、氨基酸态氮、亚硝酸盐等理化指标进行测定,采用气相色谱法对大头菜的挥发性成分进行检测。结果显示,在腌制过程中,氯化钠、总酸、氨基酸态氮含量逐渐升高,脆度先升高后降低,同样处理时间内,真空浸渍组大头菜的各项指标明显比常压浸渍组大头菜的变化快;浸渍液含盐量20%的真空浸渍组大头菜各指标变化速度最快,腌制时间为90?d时,大头菜的各项理化指标、感官指标达到稳定;浸渍液含盐量20%真空浸渍90?d的大头菜与传统腌制工艺制备的大头菜挥发性成分不同,分别为27?种和31?种。综上,真空浸渍能提高大头菜腌制速度,缩短腌制时间,但需要联合微生物发酵等技术手段以保持传统大头菜的风味。     

乳酸菌发酵黄瓜泡菜品质的研究

利用直投式乳酸菌粉发酵制备黄瓜泡菜。研究不同菌粉添加量下黄瓜泡菜发酵过程中的pH值、亚硝酸盐含量、盐度、酸度、色泽、菌落总数的动态变化,并应用模糊综合评判法筛选较优发酵工艺条件。结果表明:随着发酵时间的延长,黄瓜泡菜液中pH值逐渐降低,酸度逐渐增加;黄瓜中盐度先增加后稳定,色泽逐渐变浅,亚硝酸盐含量先增加后下降并趋于稳定,且其最高峰值远低于GB 2714—2003规定的亚硝酸盐小于20mg/kg的要求。感官分析表明:添加0.4%的乳酸菌粉发酵24h条件下制作的黄瓜泡菜感观分值最高。直投式乳酸菌发酵可有效地缩短黄瓜泡菜发酵时间,可广泛应用于方便型泡菜的生产。     

植物乳杆菌和肠膜明串珠菌混合发酵泡萝卜的工艺优化

利用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)和肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides,LM)混合发酵改善泡萝卜品质。以发酵过程中泡萝卜的亚硝酸盐含量、pH、总酸含量、总糖含量、质构特性和感官评分为评价指标,研究菌种配比、接种量、食盐种类和添加量、氯化钙及蔗糖添加量对泡渍萝卜品质的影响,并利用电子舌进行滋味对比分析。通过响应面试验,确定泡渍萝卜的最佳工艺为:植物乳杆菌和肠膜明串珠菌配比为1.6:1,接种量5.7%、低钠盐添加量4.5%、氯化钙添加量0.3%、蔗糖添加量2%。在此条件下发酵6 d,与自然发酵组相比,接种萝卜的总酸含量、脆度及感官评分显著增加,分别为0.59 g/100 g、108.8 N和38.9分,且亚硝酸盐含量低,为0.41 mg/kg。电子舌测定结果表明,混合发酵可有效降低泡萝卜的苦味回味,增强酸味、甜味和鲜味。综上,本研究表明混合发酵有利于提升泡渍萝卜的质地、风味和安全性。     

A novel dielectric drying method of sea cucumber

The sea cucumber autolyses readily so it must be dehydrated for preservation. Traditional drying methods of sea cucumber need very long time and have adverse effect on quality. Hence, a novel microwave freeze drying technique was developed to dry sea cucumber. Because microwave heating is a function of dielectric properties of the material in microwave field, dielectric properties of sea cucumber were determined. As expected, the dielectric loss factor of sea cucumbers was very low in frozen state, and several pretreatments (nanoscale calcium carbonate impregnation and vacuum impregnation, salt impregnation, etc.) were analysed to improve the dielectric properties of sea cucumber. Vacuum impregnation with nanoscale calcium carbonate combined with microwave freeze drying was found to be an efficient drying method for sea cucumber by anova (P < 0.01). Compared with microwave freeze drying method without any treatments, this drying method could reduce the drying time by up to two hours.     

人工接菌黄瓜发酵过程中的品质变化

探讨了人工接菌发酵黄瓜理化指标及微生物变化规律。结果表明，人工接菌黄瓜在发酵过程中，总酸度增高，总糖的含量随发酵时间延长而减少，亚硝峰出现较快，发酵后期大肠菌群最近似值降到很低；发酵黄瓜中VC损失小。同时对黄瓜泡菜与传统酸黄瓜进行了感官评价。     

不同盐度盐渍的雪菜化学及挥发性成分的分析

以新鲜雪菜原料为对照,测定了不同盐渍程度雪菜的酸度、盐度、水分、亚硝酸盐及挥发性成分。 结果表明,盐渍雪菜盐度先 减少后平衡,酸度则逐渐增高,亚硝酸盐先上升后下降,水分含量逐渐下降。 新鲜雪菜（1#样品）、12%盐渍雪菜（2#样品）、16%盐渍雪 菜（3#样品）中分别共检测出12种、33种、55种挥发性成分,主要为醇、酸、酯类物质。 新鲜雪菜的挥发性物质主要为异硫氰酸烯丙酯, 经过腌制后含量下降,使风味更加柔和。 16%盐渍雪菜风味最好,其相对含量较多的挥发性物质主要包括为苯乙醇、苯代丙腈、乙酸、 异丁酸、3-甲基戊酸、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、十六酸甲酯、十六酸乙酯、亚麻酸甲酯、亚麻酸乙酯、β-紫罗酮。     

Dielectric Properties of Mashed Potatoes Relevant to Microwave and Radio-frequency Pasteurization and Sterilization Processes

ABSTRACT: Dielectric properties of mashed potatoes relevant to microwave and radio-frequency (RF) pasteurization and sterilization processes were measured over 1 to 1800 MHz and 20 °C to 120 °C. Effects of moisture content (81.6% to 87.8%, wb) and salt content (0.8% to 2.8%, wb) were investigated. Dielectric loss factors and constants decreased with frequency. Dielectric loss factors increased with temperature and salt content, but dielectric constants were not significantly affected. Ionic conductivity played a dominant role at low frequencies. Power penetration depth increased with moisture content and decreased with temperature, frequency, and salt content. Regression equations were developed to relate the dielectric properties to temperature, moisture, and salt contents.     

Effects of Salts and Preheating Temperature of Brine on the Texture of Pickled Cucumbers

The effects of salt type and preheating temperature on the texture and quality of pickled cucumber were studied. Four types of salt were used: bay salt, purified salt, and 2 prepared salts, 1 containing the same amount of Ca²⁺ and Mg²⁺ as those of bay salt, and the other containing a 3‐fold higher concentration of Ca²⁺ and Mg²⁺ than bay salt. Two different temperatures were used for the salt solutions: 98 °C and 65 °C. All samples were fermented for 30 d at 25 °C. To evaluate the quality of the pickled cucumber with fermentation, the pH level, total acidity, alcohol insoluble solids, and mineral contents were analyzed. Texture and sensory evaluation as well as a microscopic observation were performed to observe the textural change of the pickled cucumber during fermentation. Pickled cucumbers with 98 °C of preheated brine showed better texture than the ones with 65 °C. The pickled cucumbers brined with prepared salt, 1 which had the same amount of Ca²⁺ and Mg²⁺ to bay salt, displayed the best result among the samples tested, in terms of sensory, textural, and physical properties.     

胡萝卜片中富集植物乳杆菌的工艺优化

为将植物乳杆菌富集到胡萝卜中以制备含益生菌的果蔬功能食品,本研究首先通过单因素和正交试验优化植物乳杆菌以真空浸渍和超声浸渍的方式富集到胡萝卜片中的工艺参数,然后以常压浸渍为对照比较3种浸渍方式下胡萝卜片中富集的活菌数,以期获得较优的胡萝卜植物乳杆菌富集方式。结果表明,真空浸渍较优工艺参数为真空浸渍温度35℃、真空浸渍时间15 min、复压浸渍时间20 min;超声浸渍较优工艺参数为超声浸渍温度30℃、超声浸渍功率125 W、超声浸渍时间12 min。比较真空浸渍、超声浸渍和常压浸渍3种方式下胡萝卜中活菌数可知,真空浸渍组活菌数最多,达到10~(10) CFU/g以上;扫描电子显微镜结果显示,在真空和超声浸渍的胡萝卜组织中均观察到杆状菌体,而在常压浸渍样品的组织内部未发现菌体。3种浸渍方式下胡萝卜组织表面均有大量菌体。本研究获得了较优的胡萝卜中富集植物乳杆菌工艺参数,为乳酸菌或其他菌通过真空浸渍富集到果蔬组织中提供实验依据,也为含益生菌功能食品开发提供新思路。     

Dielectric properties of mirin in the microwave frequency range

Dielectric properties of mirin (sweet rice wine for seasoning) at the microwave frequency range of 300–3000 MHz and temperature range of 5–70 °C were measured. The effects of temperature, frequency and liquid concentration on dielectric properties were investigated. Dielectric constant and loss factor were related to frequency by using the modified Cole–Cole equation. The important parameters such as relaxation wavelength, static dielectric constant and ionic conductivity were determined numerically under experimental conditions. It was concluded that the index of spread in the relaxation times depended on mirin concentration and it spread with increasing concentration. Penetration depth was calculated based on the collected dielectric properties data and it had a trough at mixture ratio (v/v) of 1:1 (original:water). The relationship between dielectric properties and temperature was determined at 915 MHz and 2450 MHz for commercial significance.