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微波干燥浆果过程中料层电场分布影响能量利用分析 被引量:14
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作者 王磊 沈柳杨 +2 位作者 刘成海 刘钗 郑先哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1-10,共10页
浆果微波干燥时,果浆料层内部的电场随着温度升高和水分下降产生复杂、多变分布,直接影响微波能量的利用和干燥均匀性。为了解析树莓果浆微波干燥过程中的料层内电场分布影响微波能量利用的规律,通过对连续式微波干燥机设置4种输入功率... 浆果微波干燥时,果浆料层内部的电场随着温度升高和水分下降产生复杂、多变分布,直接影响微波能量的利用和干燥均匀性。为了解析树莓果浆微波干燥过程中的料层内电场分布影响微波能量利用的规律,通过对连续式微波干燥机设置4种输入功率(12、15、18、21 kW),从而控制干燥腔顶部磁控管开启模式,根据开启磁控管的数量和位置的变化进而解析果浆料层上的电场分布及变化规律;建立料层上电磁、质热传递的耦合模型确定果浆料层内的微波能吸收分布,结合料层内温度和水分的变化特性,探明微波干燥腔内的微波传递和能量利用效率规律。结果表明,不同功率下模拟和实测温度的均方根误差值分别为5.8、4.1、6.7、6.9℃,证明用所建立模型表征果浆物料层内的电场强度和微波能吸收分布具有较高的可信度。微波腔内开启磁控管的位置和数量决定横电场或横磁场的平面波,而平面波的入射角决定微波能转化热能能力。矩形磁控管波导开启模式为平行排列,且在长边方向上中心点间距为1/4微波波长的奇数倍时,高低电场的交错分布提高了整个料层的电场均匀性。高均匀分布的电场强度提高了微波能的吸收和转化效率,并改善干燥后物料的温度均匀性。研究结果可为提高连续式微波干燥机的能量利用效率和干燥均匀性提供理论依据。 展开更多
关键词 微波 干燥 浆果 电场分布 均匀性 能量利用 模拟
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基于果实颜色特征的蓝靛果忍冬花青素含量预测 被引量:7
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作者 郑先哲 赵兴隆 +4 位作者 刘成海 霍俊伟 杨昊 刘钗 沈柳杨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期242-251,共10页
为了实现对蓝靛果忍冬果实品质无损检测,以蓝靛果忍冬果实作为研究对象,采集果实表皮颜色图像信息并提取颜色特征参数,测定不同采收时间蓝靛果忍冬果实花青素含量,探究颜色变化与花青素含量变化相关性,建立颜色与花青素含量之间的回归... 为了实现对蓝靛果忍冬果实品质无损检测,以蓝靛果忍冬果实作为研究对象,采集果实表皮颜色图像信息并提取颜色特征参数,测定不同采收时间蓝靛果忍冬果实花青素含量,探究颜色变化与花青素含量变化相关性,建立颜色与花青素含量之间的回归预测模型。依据蓝靛果忍冬果实颜色特征参数,采用高斯算法建立花青素含量预测模型。结果表明,自蓝靛果忍冬果实生长的第四阶段半转色期Ⅱ开始,花青素含量快速升高,在第七阶段成熟期达到最高,在此过程中果实颜色由红色明显转为紫黑色;在蓝靛果忍冬果实生长和成熟过程中,以果实三原色和颜色饱和度的单一分量及其算术运算得到组合分量构成了21个颜色特征参数,这些参数与花青素含量有显著相关性(P<0.01);基于果实原色中绿色和蓝色值归一化处理的差值建立花青素含量最优高斯模型,有准确度高(R^(2)_(c)=0.993)、误差低(C_(RMSE)=4.752 mg/100g)、需用参数少(1个)的特点,适用于预测蓝靛果忍冬果实的花青素含量。研究结果可为蓝靛果忍冬生长期间的花青素含量无损检测提供模型依据。 展开更多
关键词 颜色 无损检测 浆果 花青素 预测 高斯模型
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微波复热方便米饭温度均匀性研究 被引量:1
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作者 郑先哲 朱勇 +5 位作者 沈柳杨 王晓蕊 张友朋 刘钗 刘成海 高明 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期87-96,共10页
为改善微波复热方便米饭温度均匀性,通过单因素试验研究4种不同高度规格(4.0,4.5,5.5,7.0 cm)矩形盒对方便米饭在微波复热过程中温度分布及均匀性的影响。利用3因素5水平正交试验方法,以微波作用次数、微波作用时间(单次)和间歇比(微波... 为改善微波复热方便米饭温度均匀性,通过单因素试验研究4种不同高度规格(4.0,4.5,5.5,7.0 cm)矩形盒对方便米饭在微波复热过程中温度分布及均匀性的影响。利用3因素5水平正交试验方法,以微波作用次数、微波作用时间(单次)和间歇比(微波作用时间/间歇时间)为变量,温度均匀性系数为指标,优化微波间歇复热方便米饭最佳工艺参数。结果表明,矩形盒装方便米饭存在边角聚焦效应,边角处出现热点,中心区域出现冷点,米饭底层温度最高,表层次之,中层温度最低;温度均匀性随矩形盒高度的增加而降低,在高度为4.5 cm时温度均匀性较好;微波作用次数对温度均匀性影响较大,间歇比对温度均匀性影响较小;微波间歇复热方便米饭最优工艺参数为微波作用1次,单次微波作用时间180 s,间歇比13,温度均匀性提高30.77%。研究结果可为方便食品微波复热工艺及品质改善提供参考。 展开更多
关键词 微波 复热 方便米饭 温度 均匀性
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响应面法和遗传算法-神经网络模型优化微波萃取蓝莓中花青素工艺 被引量:40
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作者 薛宏坤 刘成海 +4 位作者 刘钗 徐浩 秦庆雨 沈柳杨 郑先哲 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期280-288,共9页
采用单因素和Box-Behnken试验,考察微波强度、萃取时间、乙醇体积分数和料液比对蓝莓中花青素萃取率的影响,并分析花青素萃取特性。采用响应面法和遗传算法-神经网络模型2种方式对微波辅助萃取蓝莓中花青素的工艺条件进行优化。结果表明... 采用单因素和Box-Behnken试验,考察微波强度、萃取时间、乙醇体积分数和料液比对蓝莓中花青素萃取率的影响,并分析花青素萃取特性。采用响应面法和遗传算法-神经网络模型2种方式对微波辅助萃取蓝莓中花青素的工艺条件进行优化。结果表明:各因素对花青素萃取率影响均呈现先增加后降低的趋势。响应面法和遗传算法-神经网络模型法相对误差、决定系数R2值分别为2.71%、0.877 3和1.43%、0.904 4,说明遗传算法-神经网络模型比响应面法具有更强的预测和优化能力。最终采用遗传算法-神经网络优化获得微波萃取蓝莓中花青素最佳工艺条件:微波强度155 W/g、萃取时间53 s、乙醇体积分数56%、料液比1∶30(g/mL)。在此条件下,花青素萃取率为85.12%,并且高于响应面优化值83.32%。本研究结果可为食品加工过程中工艺参数优化提供一种有效方法。 展开更多
关键词 微波萃取 蓝莓 花青素 响应面 神经网络 优化
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蓝莓果渣花色苷提取工艺优化及其提取物的抗肿瘤活性 被引量:15
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作者 薛宏坤 谭佳琪 +1 位作者 刘钗 刘成海 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1881-1890,共10页
在单因素实验基础上,通过正交实验优化蓝莓果渣花色苷在浸提(OSE)、微波辅助(MAE)和超声辅助(UAE)提取3种提取方式下的工艺条件,并对比花色苷组分及其提取物抗肿瘤活性。结果表明:微波辅助提取法获得花色苷含量优于浸提法和超声辅助提取... 在单因素实验基础上,通过正交实验优化蓝莓果渣花色苷在浸提(OSE)、微波辅助(MAE)和超声辅助(UAE)提取3种提取方式下的工艺条件,并对比花色苷组分及其提取物抗肿瘤活性。结果表明:微波辅助提取法获得花色苷含量优于浸提法和超声辅助提取法,花色苷提取条件为:微波功率300W、微波时间60s、料液比为1∶40 g/mL,在此条件下,花色苷含量46.88?0.63 mg C3G/g,3种提取法均获得6种花色苷组分,分别为飞燕草素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-芸香糖苷、牵牛花素-3-葡萄糖苷、锦葵素-3-半乳糖苷和芍药素-3,5-二己糖苷。3种提取方式获得的花色苷提取物对HepG2肝癌细胞和A549肺癌细胞生长和侵染均有抑制作用,且对A549肺癌细胞抑制效应更强。 展开更多
关键词 蓝莓果渣 花色苷 工艺 组分 抗肿瘤 医药原料
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树莓果渣总花色苷和总多酚微波萃取工艺及组分分析 被引量:8
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作者 薛宏坤 谭佳琪 +2 位作者 赵月明 刘钗 刘成海 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1617-1624,共8页
采用响应面法中Box-Behnken设计对树莓果渣中总花色苷和总多酚微波辅助萃取工艺进行优化,并结合液相色谱-质谱联用技术对树莓果渣中花色苷组分进行鉴定,通过SEM观察经微波萃取和常规溶剂萃取后样品的微观结构。结果表明:微波辅助萃取树... 采用响应面法中Box-Behnken设计对树莓果渣中总花色苷和总多酚微波辅助萃取工艺进行优化,并结合液相色谱-质谱联用技术对树莓果渣中花色苷组分进行鉴定,通过SEM观察经微波萃取和常规溶剂萃取后样品的微观结构。结果表明:微波辅助萃取树莓果渣中总花色苷和总多酚的最佳工艺参数为:萃取温度61℃、液料比30∶1(mL/g)和萃取时间5 min,在该条件下,树莓果渣总花色苷和总多酚含量分别为4.14 mg C3G/g和15.88 mgGAE/g。经微波萃取后样品细胞结构遭到严重破坏,而经传统的溶剂萃取后样品细胞结构保存完好,且微波法所得的树莓果渣总花色苷和总多酚含量明显较高。经鉴定树莓果渣中含有6种花色苷组分,分别为飞燕草素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-芸香糖苷、牵牛花素-3-葡萄糖苷、芍药素-3,5-二己糖苷、芍药素-3-(6-丙二酰)-葡萄糖苷和天竺葵素-3-(6-丙二酰)-葡萄糖苷。 展开更多
关键词 响应面法 树莓果渣 花色苷 多酚 微波辅助萃取 组分 分离提纯技术
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‘巨峰’葡萄皮花色苷的分离纯化、结构鉴定及抗肿瘤活性 被引量:10
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作者 薛宏坤 谭佳琪 +1 位作者 刘钗 刘成海 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期39-48,共10页
为研究‘巨峰’葡萄皮花色苷分离纯化方法、结构鉴定及抗肿瘤活性,将葡萄皮色素的粗提物依次经过AB-8大孔树脂、聚酰胺树脂、SephadexLH-20葡聚糖凝胶进行分离纯化;利用超高效液相色谱三重四极杆飞行时间质谱联用技术对分离所得的花色... 为研究‘巨峰’葡萄皮花色苷分离纯化方法、结构鉴定及抗肿瘤活性,将葡萄皮色素的粗提物依次经过AB-8大孔树脂、聚酰胺树脂、SephadexLH-20葡聚糖凝胶进行分离纯化;利用超高效液相色谱三重四极杆飞行时间质谱联用技术对分离所得的花色苷进行结构鉴定;通过噻唑蓝法、Transwell侵袭实验及Annexin V-FITC/PI双标记染色法分别研究纯化后所得的花色苷组分对HepG2肝癌细胞和A549肺癌细胞增殖、侵袭和凋亡能力的影响。结果表明:紫外-可见光谱扫描发现经AB-8大孔树脂纯化后所得的样品溶液(样品1)在280、520、330 nm波长处均有吸收峰,说明样品1中主要成分为花色苷类,同时可能含有酰化基团;样品1再经聚酰胺树脂纯化后发现聚酰胺树脂对花色苷产生吸附作用,而经Sephadex LH-20凝胶纯化后花色苷得到较好的分离,最终得到3种花色苷组分(色素Ⅰ、色素Ⅲ和色素Ⅳ),分别为矢车菊-3-芸香糖苷、锦葵素-3,5-双葡萄糖苷-香豆酰和锦葵-3-半乳糖苷,它们所对应的得率和纯度分别为(0.108±0.011)%、(0.053±0.007)%、(0.038±0.005)%和98.52%、96.84%、91.36%;通过3种花色苷组分对抗肿瘤活性分析发现,3种花色苷组分均能显著抑制HepG2肝癌细胞和A549肺癌细胞的增殖和侵袭能力,并且能够显著增加癌细胞的凋亡,其抗肿瘤效果顺序依次为色素Ⅲ>色素Ⅰ>色素Ⅳ。 展开更多
关键词 葡萄皮花色苷 分离 纯化 结构 抗肿瘤作用
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Improvement of Temperature Uniformity of Instant Rice Inside Plastic Rectangular Container Under Microwave Reheating 被引量:1
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作者 Wang Xiao-rui Xu Hao +5 位作者 Zhu Yong liu chai liu Han liu Cheng-hai Fu Han-yu Zheng Xian-zhe 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2018年第4期79-89,共11页
To improve the temperature uniformity of instant rice in a plastic rectangular container, during microwave reheating, the changes of temperature distribution were analyzed by using experiment and simulation method. A ... To improve the temperature uniformity of instant rice in a plastic rectangular container, during microwave reheating, the changes of temperature distribution were analyzed by using experiment and simulation method. A three-dimensional finite element model was established to describe microwave reheating of instant rice to predict the temperature. The results showed that the highest temperature occurred at the corners and bottom layer. The cold spots were located in the sample interior center. The simulation results in the model matched relatively with the experimental results. A method of intermittent microwave reheating was proposed to improve the temperature uniformity of convenient rice, and the optimal combination was the time of microwave reheating was 180 s, and the intermittent ratio was 1 : 3. 展开更多
关键词 MICROWAVE rice temperature uniformity intermittent microwave reheating
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Process Parameter Study on Microwave-assisted Foam-mat Drying Properties of Corn Soaking Water 被引量:3
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作者 liu chai Li Qiang +1 位作者 liu Cheng-hai Zheng Xian-zhe 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2016年第2期65-77,共13页
In order to study the microwave-assisted foam-mat drying properties of corn soaking water and optimize process parameters, a quadratic regression orthogonal rotary method was used to analyze the influence of microwave... In order to study the microwave-assisted foam-mat drying properties of corn soaking water and optimize process parameters, a quadratic regression orthogonal rotary method was used to analyze the influence of microwave power, material weight, material thickness and drying time on moisture content(dry basis), color value and protein content. Results showed that the primary and secondary sequence of parameters with regard to moisture content(d. b.) was drying time, microwave power, material weight and material thickness; the primary and secondary sequence of parameters with regard to color value was material weight, drying time, microwave power and material thickness; the primary and secondary sequence of parameters with regard to protein content was drying time, material weight, microwave power and material thickness. Optimum conditions were obtained as microwave power of 560 W, material weight of 46.88 g, material thickness of 6.20 mm and drying time of 8.01 min. The results might provide the theoretical basis and technical support for the microwave-assisted foam-mat drying of corn soaking water to produce yeast protein power. 展开更多
关键词 corn fermentation liquor moisture content color protein microwave foam-mat drying
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