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基于时间温度积分器将手工烹饪转变为自动烹饪的方法 总被引：1，自引：1，他引：0
烹饪自动化是烹饪研究的主要目的,而当前没有建立在科学基础上的编写自动烹饪程序的方法。通过对已建立的烹饪传热学和动力学数学模型进行全面参数分析,发现手工烹饪中唯一的无法直接参数化为自动烹饪参数的是搅拌。基于此,建立了将手工烹饪转变为自动烹饪的的方法,即将手工烹饪操作参数化,预设并调整搅拌参数,测定2种烹饪的受热程度指标,直到2种烹饪得到菜品的品质达到一致。而时间温度积分器(time-temperature integrators,TTIs)技术,是测定烹饪的受热程度的严谨、客观和可靠的手段。同时从理论上说明了自动烹饪完全可能烹饪出和手工烹饪品质相同的菜品。 相似文献
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蔬菜品质相关酶高温瞬时失活动力学 总被引：1，自引：1，他引：0
为了对蔬菜的超高温杀菌过程进行有效的控制,利用“胶囊式”时间-温度积分器（TTIs,time-temperature integrator）对蔬菜中品质相关酶——过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）进行了高温（100～140℃）、瞬时（10～150 s）失活动力学研究,并运用数学模型测算了温度对该TTIs升温时间的影响。 研究结果显示,TTIs的最长升温时间不超过0.5 s,相对于热处理时间基本可以忽略;马铃薯中的POD和PPO为4种常见蔬菜中最耐热的酶,测定得到动力学参数,POD：Z= 66.76 ℃,D121.1=61.88 s,Ea =66.348 kJ/mol;PPO：Z= 37.55℃,D121.1=152.65 s,Ea =63.800 kJ/mol。该试验为超高温瞬时杀菌过程控制提供了关键参数,也为国内此领域研究补充了部分参考数据。 相似文献
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烹饪传热学及动力学数据采集分析系统的研制 总被引：3，自引：3，他引：0
针对现有热处理验证设备不能满足烹饪过程动力学函数成熟值M和过热值O测定需求,因而研制了一种能在计算机上实现多路自动采集烹饪温度、积分计算M/O值的数据采集分析系统。该系统采用超细铠装热电偶作为温度传感器,使得系统温度采集精确度达到±0.05℃;系统采用辛普森法积分计算M/O值并具备智能实时显示、记录并存储数据的功能。系统应用实例中测定了样品的表面和中心温度、表面和中心成熟值、表面和中心过热值,其中M/O值测量误差分别为±1.16%和±0.58%。应用表明,所研系统满足了成熟值理论的验证与分析、烹饪试验传热学和动力学试验以及烹饪过程的数值模拟试验等研究的设备需求。 相似文献
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中式烹饪热/质传递过程数学模型的构建 总被引：3，自引：3，他引：0
中式烹饪是中国传统食品技术的核心内容之一,2010年烹饪消费金额在3.0万亿元以上。烹饪产业出现快速发展局面,急需基础研究。通过解析烹饪过程,认为典型中式烹饪是开放容器中流体-颗粒食品的传热、传质、相对运动和品质变化过程,过程传递-反应动力学-食品品质变化是烹饪的核心原理。针对典型烹饪过程中热源→容器→液体→食品颗粒传热,通过热质平衡建立了烹饪过程中热/质传递的代表性控制方程组,其中针对烹饪中的液体-颗粒建立了热/质传递的多相多孔介质模型。上述方程组可以应用于烹饪过程的控制参数分析、烹饪传热现象解释、品质动力学计算。在此基础上,总结了烹饪热/质传递的一些最基本特征。 相似文献
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中式烹饪是中国传统食品技术的核心内容之一,2010年烹饪消费金额在3.0万亿元以上。烹饪产业出现快速发展局面,急需基础研究。通过解析烹饪过程,认为典型中式烹饪是开放容器中流体－颗粒食品的传热、传质、相对运动和品质变化过程,过程传递-反应动力学-食品品质变化是烹饪的核心原理。针对典型烹饪过程中热源→容器→液体→食品颗粒传热,通过热质平衡建立了烹饪过程中热/质传递的代表性控制方程组,其中针对烹饪中的液体-颗粒建立了热/质传递的多相多孔介质模型。上述方程组可以应用于烹饪过程的控制参数分析、烹饪传热现象解释、品质动力学计算。在此基础上,总结了烹饪热/质传递的一些最基本特征。 相似文献
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为研究爆炒中食品多孔介质热/质传递机制及烹饪成熟和品质变化规律，考虑收缩-水分损失关系，基于多孔介质理论，结合傅里叶定律、牛顿冷却定律和达西定律，构建了爆炒中有蒸发、考虑收缩的食品含湿非饱和多孔介质热/质传递数学模型，开展了爆炒数值模拟。考虑收缩后模拟值与实测温度历史（Least Summation of the squared Temperature Difference for overall target，LSTD=4.40 ℃）、平均含水率（LSTD=1.42%）和体积收缩率（LSTD=1.05%）吻合更为良好。模拟分析了爆炒热/质传递对颗粒表面蒸发、收缩、内部压力、水分和温度分布的影响机理及火候控制手段的作用，结果表明：爆炒强对流传热使颗粒蒸发剧烈造成水分损失；收缩主要由水分损失引起，可以增大传热效率并影响颗粒内部压力变化，由成熟值理论研判，蒸发收缩对烹饪成熟起到促进作用，并有利于提高烹饪品质，是爆炒技术优势的一部分；火候控制手段通过改变颗粒特征尺寸、能量传递速率和流体-颗粒的换热时间/接触面积对颗粒成熟时间和含水率等烹饪品质产生极显著（P<0.01）影响。 相似文献
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亚麻籽粉含水率对其蛋白质变性温度的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究亚麻籽粉含水率对其蛋白质变性温度的影响,通过对亚麻籽热变性的研究,为下一步亚麻籽的脱毒试验研究奠定一定的理论基础.应用差示扫描量热(DSC)技术测定不同的亚麻籽含水率下的亚麻籽粉蛋白质变性温度,分析在不同的条件下亚麻籽粉蛋白质变性温度特性.试验表明,亚麻籽粉蛋白质的变性温度较高,在129～143℃之间;随着升温速率的提高,DSC曲线的峰幅增大,峰形尖锐,变性温度升高,吸热焓值变化不大;亚麻籽蛋白质的变性温度与含水率有密切的关系,随含水率升高而降低.研究为亚麻耔深加工和利用提供了一定的理论依据. 相似文献
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添加固体颗粒提高太阳能集热管内导热油光热转换性能 总被引：3，自引：3，他引：0
利用太阳辐照玻璃真空管加热导热油的试验装置,试验研究了添加不同种类和不同质量分数的固体颗粒对导热油光热转换特性的影响,通过测量闷晒温度和闷晒太阳辐照量间接比较了3种试验流体的热性能;理论分析了固体颗粒对导热油吸热与对流传热的强化机理。结果表明：添加铜箔颗粒可提高导热油平均温度14℃;同等试验工况石墨-油分别与铜箔-油和铝箔-油的最大温差达3.3和7℃;质量分数3%～3.2%的铜箔颗粒对提高导热油闷晒温度较有利,增大含量对光热转换的强化效果不明显。石墨-油和铜箔-油显示出良好的光热转换性能。该研究为导热油在太阳能热发电和热管热水器领域的应用提供科学参考。 相似文献
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炒的烹饪过程数值模拟与优化及其技术特征和参数的分析 总被引：4，自引：4，他引：0
基于中式烹饪代表性操作—炒的数值模拟,以对流加热介质温度为优化变量、以终点成熟值为约束条件、以过热值为目标函数,根据烹饪特征,确定成熟品质因子和过热品质因子,由文献确定其优化动力学参数,通过Matlab编程对典型条件下的肉类爆炒烹饪过程的进行数值优化。结果表明:存在使得烹饪过热值最小的对流加热介质温度,从原理上解释了中式烹饪采用小体积颗粒和预热多量油脂的方法是合理的。同时,在成熟值理论基础之上,对炒工艺进行了传热学和动力学的数值模拟和分析。分析了炒与煮、蒸的区别,以及刀工和搅拌对烹饪的作用。提出了影响炒工艺的主要技术参数,包括油脂预热时间、烹饪功率、油料比等,并初步解释了这些参数影响烹饪品质的原理。 相似文献
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日光温室保温被传热的理论解析及验证 总被引：2，自引：7，他引：2
为掌握日光温室保温被的传热及其保温特性,该文运用传热学理论,建立了模拟辐射、对流以及导热等形式的传热方程,在此基础上构建了日光温室保温被这类厚型覆盖材料的传热理论模型,编制了计算机程序。该模型通过对保温被内、外表面与环境间的有效辐射、投射辐射的分析,来确定辐射换热量;根据能量平衡的原理,建立了保温被表面通过对流传热、辐射传热的传热量与内部传热量之间的关系。所建立的计算方法与程序可根据覆盖材料的红外辐射特性、导热系数、覆盖层的构造参数及工作环境等条件,定量分析保温被覆盖层的传热,计算其传热量及传热系数值。试验测试结果表明,保温被的传热量及传热系数的理论计算值与试验测定值较为一致,该文的方法为保温被一类厚型覆盖材料提供了保温性定量分析评价的理论手段。 相似文献
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烹饪过程动力学函数、优化模型及火候定义 总被引：3，自引：3，他引：0
为揭示烹饪的内在技术原理,在烹饪过程原理之上开展了深入的动力学分析。由于烹饪的非稳态特性,可以用蒸煮值等动力学参数来描述烹饪过程的食品品质变化,并认为烹饪的技术关键是使原料在达到成熟的同时过热最小,由此提出和定义了新的动力学函数——成熟值和过热值,分析了不同空间位置的成熟值和过热值,均给出了数学表达式。同时建立了以过热值为目标函数、成熟值为约束函数、传热条件为优化变量的烹饪优化数学模型。得到烹饪的广义火候定义:烹饪过程中使菜肴品质达到最优的一切温度控制手段;以及动力学定义:在菜肴的蒸煮值达到成熟值的同时使得过热值最小的烹饪操作。分析表明,烹饪过程是由一系列控制方程和参数决定的,是有规律的、可控的。 相似文献
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液体-颗粒食品无菌工艺的研究进展 总被引：3，自引：4，他引：3
液体-颗粒食品无菌工艺试图将超高温杀菌工艺应用于固体食品，其主要特征是使用刮板表面换热器和保温管，目前远未发展到技术成熟的水平。该工艺具有处理传统中式餐桌食品的潜力，可能在未来发展为我国食品科学研究的热点。液体-颗粒传热学的实验和预测方法——颗粒温度时间关系的实验测量、无因次关系理论预测颗粒流体传热膜系数，作为建立致死率和品质保持的数学模型的基础，是液体-颗粒食品的无菌工艺的关键技术之一。由于Ball法作为传统的杀菌工艺评价方法不适用于液体-颗粒食品无菌工艺，一些新的杀菌工艺效果评价模型和实验验证方法发展起来。该论文概述了液体-颗粒食品无菌工艺的基本原理、传热学、主要效果评价模型、评价实验方法以及工艺优化所采用的目标函数和限制函数。 相似文献
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针对豆腐干软罐头恒温热杀菌工艺中存在的因杀菌过度而品质不佳问题,开展了杀菌工艺优化。首先利用CFD软件数值模拟杀菌过程获取节点温度历史,筛选出杀菌值3 min且蒸煮值能够有效减小的梯度升温方法,再利用试验对该方法进行验证,通过比较实际杀菌过程的杀菌值、蒸煮值及具体品质指标,同时,结合工业生产的需要,最终确定一种升温模式作为优化杀菌工艺。研究最终得到一种即能满足安全指标且品质劣化程度显著降低的豆腐干软罐头梯度升温杀菌工艺:第一阶段升温到100℃恒温20 min;第二阶段继续升温到120℃保温杀菌15 min。该工艺杀菌值为3.739 23 min,表面蒸煮值和体积平均蒸煮值分别比原有的恒温杀菌工艺(30 min/116℃)降低10.1%和8.69%(P0.01);杀菌后豆腐干亮度值、红度值和黄度值分别比原有工艺提升3.75%、27.4%和43.4%,含水率提升1.58%,剪切力降低30.1%,表面硬度降低78.9%同时表面凝聚性提高551%;该杀菌工艺温度峰值能够满足工业化生产需求。研究结果为固体软罐头食品的变温杀菌工艺优化提供参考。 相似文献
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A system atic study of coupled heat and mass transfer in unsaturated soils under complex boundary conditions was carried out and a mathematical model of heat and mass transfer in unsaturated soils was established by non-equilibrium thermodynamic theory. The gradient of volumetric moisture content, the gradient of temperature, the salt mass concentration and vapor pressure were the primary driving forces influencing the process of heat and mass transfer in unsaturated soils. Based on the thermodynam ic analysis and the mass and energy conservation principles, a set of mass and energy equations were developed. The initial and boundary conditions of soil column for one dimension were also given out. 相似文献
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开放式太阳能物料干燥热湿迁移模型的构建及验证 总被引：1，自引：1，他引：0
基于开放式太阳能物料干燥过程中存在干燥品质不可控、随机性较大的问题。根据传热传质理论知识,建立开放式太阳能物料干燥热湿迁移预测模型,在综合考虑太阳能辐射、室外空气温湿度、室外风速等影响因素的基础上,对模型中的参数进行选择,并利用MATLAB软件编制求解程序,该模型能够预测出干燥过程中物料表面的温度及水分迁移速率变化。为验证模型的准确性,以红薯为干燥物料对其开放式太阳能干燥过程进行试验测试。结果表明:物料表面温度、水分迁移速率的模拟值与试验值之间的决定系数分别为0.96、0.89,均方根误差分别为0.97℃、28.35 g,其相关性程度较高,说明该模型能够较准确预测开放式太阳能物料干燥过程中物料表面温度及水分迁移速率,可以用于开放式太阳能干燥的工艺控制。 相似文献
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干燥现象是物系对应外部约束条件的自发过程,是各种因素同时作用的结果。多种传递行为并存,得不到严格意义的传递系数的数学解。基于扩散动力学建立的干燥机理函数,又存在活化能、指前因子和过程指数难以定量等问题。如何获得干燥过程的理论解是长期以来干燥研究领域的重要命题。该研究以水分活度统一特征,以自由能传递和转换为统一尺度,建立干燥特征函数,说明基于物料的最大汽化速率、初始态水分活度、相平衡条件下的水分活度和介质的相对湿度,揭示实际物系状态变化规律和获得理论解的方法;给出自由含水比、干燥速率比和干燥速率随时间变化的数学解。该理论及方法不仅可以基于物系中的一个状态点,揭示出任意外部条件下的理论解,同时,按照水汽化、混合过程压力变化特征及其发生的位置,能够完整地解析出干燥过程物料内部的含水率偏差和水分活度分布;摆脱了基于单一行为描述的传递定率中的传递系数,对揭示物系传递机理,评价工艺系统能效,制定科学评价标准具有较高的理论价值,对指导工程实践具有重要的现实意义。 相似文献
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发酵柑桔皮渣流化干燥传热传质分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为了开发高效合理的柑桔皮渣发酵—干燥成套设备,需要进行发酵柑桔皮渣的干燥机理分析、传热传质的研究。该文采用流化干燥方法对发酵柑桔皮渣的干燥进行试验研究,建立了小型的流化床干燥试验台,分析了风速、颗粒粒径、初始含水率等对发酵柑桔皮渣流化干燥过程中传热传质的影响。试验表明：流化床的传热传质性能与流体的物理性质、操作参数、颗粒本身的物理性质以及流化床的特性密切相关。试验结果表明,传热系数沿流化床床高增加而减小,在床高4～6 cm之间,传热系数减小的幅度较大;在风速、颗粒粒径、初始含水率3个影响因素中,风速对传热系数的影响最大,当风速从2.06 m/s增大到2.75 m/s时,床高2～4 cm区域的平均局部传热系数增大了近92%。根据试验结果建立了传热传质数学模型并获得了传热无因次准则方程式,为强化传热传质以提高干燥效果提供了理论依据。 相似文献