【導讀】料均已作明確標注，論文中的結論和成果為本人獨立完成，真實可靠，與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在。本人授權青島農(nóng)業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設計）全部或部分內(nèi)。保存和匯編本畢業(yè)論文（設計）。電解凍等,同時對現(xiàn)代物理技術應用于發(fā)酵食品生產(chǎn)的綜述。電子與氧分子碰撞可產(chǎn)生臭氧,靜電滅菌的主要原因就是臭氧的殺菌作用。并使用顯微照相技術和電鏡技術,初步分析了高壓靜電場下啤酒。組，在同一種電場的條件下，處理時間分別為6、12、24、48和96min。實驗結果表明,高壓靜電場對生醬油進行人。油的香氣,該方法優(yōu)于加熱處理法。表中“/”左右數(shù)據(jù)分別為E1、1為E2處理24min組；2為80℃15min加熱處理組。丁昌江等利用高壓電場在常溫下進行濃縮液體物料。將物料置于高壓電場中，電場產(chǎn)生兩種效果不同的作用力f1,為。高壓電場干燥同熱風干燥相比,干燥速度加快,并可最大限度保留有效成分;而節(jié)約濃縮成本。高壓電場對農(nóng)作物種子的干燥實驗研究，丁昌江等根據(jù)高壓電

　　

【正文】 產(chǎn)品品質(zhì)。加壓空氣使冰的融點降低 ,產(chǎn)表面易融化 ,雖然大大縮短了解凍時間 ,然而解凍裝置的占地面積大 ,建設費用高。以水 為介質(zhì)的水解凍法比空氣解凍效率要高 ,這主要是水的傳熱系數(shù)較高的緣故。但是 ,由于水的浸潤 ,水解凍法易使食品喪失某些可溶 29 性物質(zhì) ,增加了微生物繁衍的機會。真空解凍則優(yōu)于以上兩種方法 ,在真空狀態(tài)下 ,水的沸點降低形成水蒸氣 ,水蒸氣在食品表面凝結放出凝結熱從而達到解凍的目的。真空解凍的效率比空氣解凍高 2～ 3 倍 ,并且在真空狀態(tài)下 ,大多數(shù)微生物受到抑制 ,有效控制了食品中營養(yǎng)成分的變化 ,而且產(chǎn)品中的汁液流失小 ,食品品質(zhì)較好。但在真空時 ,凍結食品 如肉類 的內(nèi)層深處升溫較慢 ,而且設備復雜、投資較 大。無論是對流傳熱、熱傳導或熱輻射 ,由于傳熱速度在食品內(nèi)部主要取決于傳熱方向上的溫度梯度 ,因此解凍速度慢、加熱不勻成為工程上的一大難題。近年來 ,人們進行了食品內(nèi)部加熱方法的探討。 2 內(nèi)部加熱法解凍 內(nèi)部加熱法是利用食品的電特性來加熱解凍 , 主要有低頻電流解凍、高頻和微波解凍等。 低頻電流的加熱解凍也稱為電阻解凍或通電加熱解凍。它將凍結食品看作為一段導體 ,通過 50～ 60Hz 的低頻 或更低 的交流電聯(lián)結 ,在食品阻抗 損失、介質(zhì)損耗的變化過程中將電能轉(zhuǎn)化為熱能經(jīng)實驗證明 ,這種方法比熱傳導法 的解凍速度快 2～ 3 倍 ,且耗能少 ,但對物料本身的形狀有所限制對與電源接觸部位的緊密程度也有較高的要求 ,否則內(nèi)部解凍明顯不勻 ,局部甚至產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。高頻解凍一般采用 的高頻波 ,與微波 2450MHz 一樣 ,高頻波照射冷凍食品時 ,能促使食品中的極性分子 ,特別是水分子在電場中高速地反復振蕩 ,分子間不斷摩擦 ,在極短的時間內(nèi) 5～ 15min 使食品內(nèi)外同時升溫解凍。因此 ,通常將高頻和微波兩種加熱方式統(tǒng)稱為介電感應加熱解凍介電方式加熱解凍的主要缺點是 :某些頻段的高頻波 ,尤其是 微波對人體組織有傷害 ,必須要有安全防護措施 。由于食品內(nèi)部蛋白質(zhì)、脂肪和水分等極性分子的分布不盡相同 ,使介電加熱解凍時仍存在加熱不勻的可能 ,從而導致某些部位過熱 ,降低了食品品質(zhì) 。介電加熱解凍對設備和技術的要求較高 ,投資費用較大。 3 高壓電場解凍 由于解凍是凍結的逆過程 ,因此人們希望解凍后的食品能最大限度地恢復 30 到凍結前的新鮮狀態(tài)然而 ,目前的實踐證明 ,解凍后的食品無論新鮮度顏色、品質(zhì)或者營養(yǎng)成分都遠不及凍結前的產(chǎn)品無論采取那種方法 ,在解凍過程中都存在較大的弱點。正是由于升溫和各部分存在溫差 ,才能保持解凍食品的鮮度 ,才能控制微生物的繁殖。因此 ,需要探討新型低溫解凍術 ,避免解凍過程中的升溫現(xiàn)象。 近年來 ,食品工業(yè)中靜電技術的應用研究正在悄然興起 ,這主要得益于微能源、靜電生物效應和電場分析等理論基礎研究的發(fā)展。目前 ,靜電技術在食品領域內(nèi)的應用研究主要表現(xiàn)在 :對食醋、白酒等發(fā)酵食品的催陳作用 。對果蔬食品的保鮮作用 。對微生物生長的抑制作用和對冷凍食品解凍過程的加速作用等幾個方面。其中高壓靜電場對冷凍食品的低溫解凍作用越來越受到人們的重視。盡管靜電解凍技術尚處于初期探討階段 ,其機理尚獲得有 效突破 ,然而日本學者在使用靜電解凍方法上已有所成績。 1991 年 6月名為 TATSUKIYOOHSUKI 的 發(fā) 明 者 在 美 國 申 請 的 專 利(“ ProcessforThawingFoodstuffs” 專利號是 )5034236 就是有關食品靜電解凍方法及其裝置 ,提供的實驗結果顯示 :在 3～ 3 ℃下金槍魚片、牛肉片的解凍時間僅為同等溫度下的 1/4～ 1/3,而且解凍后的產(chǎn)品無明顯的汁液流失現(xiàn)象 ,微生物指標均明顯低于對照組的指標。作者曾利用高壓靜電發(fā)裝置進行初步探索 ,實驗裝置見圖 1。采用凍透的蒸餾水作為試驗 材料 ,以電場強度 200kV/m,環(huán)境溫度 5 ℃為試驗條件與相同溫度和等量下的自然解凍作比較 ,見圖 2。經(jīng)過多次重復試驗 ,結果表明 :未加電場的自然解凍冰塊脫離冰水共溶區(qū)的時間約 22h,而冰塊在電場處理下脫離冰水共溶 區(qū)則僅需 14h 左右 ,明顯少 于前者 ,且 兩者的融 點差異不 大。 31 圖 1 高壓靜電場發(fā)生試驗的裝置 圖 2 在 200 kV/m 電場下對冰的解凍試驗 經(jīng)理論分析認為 ,水是由氫鍵結合而成的 ,具有一定極性的水分子團結構的液體 ,而這種水分子團結構實際上是一種準穩(wěn)態(tài)結構 ,見圖 3。 圖 3 水分子的準穩(wěn)定結構 設備 ,可迅速地大量 1t/ 5～ 15min ]地進行解凍 ,使用的電磁波頻率為 。 微波解凍微波解凍原理與高頻解凍一樣 ,微波頻率為300MHz～ 30GHz,國際上規(guī)定工業(yè)用 915MHz 與 2450MHz 兩個較小的頻率。微波加熱頻率越高 ,產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量就越多 ,解凍也就越迅速 ,但是微波對食品的穿透深度較小。微波發(fā)生器在 2450MHz 時最大的輸出功率只能達到 6kW,并且其熱能轉(zhuǎn)化率較低 ,約為 50%～ 55%,而在 915MHz 時 ,轉(zhuǎn)化率 32 可提 高到 85%,可實現(xiàn) 30～ 60kW 的輸出功率。此法解凍快 ,不易受微生物污染 ,產(chǎn)品的營養(yǎng)成分損失少 ,不足之處是加熱不勻 ,不適合進行完全解 凍 ,目前主要應用于家庭微波爐對少量凍品的解凍 低頻解凍技術 此法又稱歐姆加熱解凍或電阻型解凍 ,它將凍品作為電阻 ,靠凍品的介電性質(zhì)產(chǎn)生熱量 ,所用電源為 50～ 60MHz 的交流電 ,故稱為低頻解凍。其原理是將電流轉(zhuǎn)變成熱能 ,通電后使電流貫穿凍品容器時 ,按容積轉(zhuǎn)化成熱量 ,其加熱的穿透深度不受凍品厚度影響 ,這一點與高頻及微波解凍不同 ,加熱量是由凍 品的電導和解凍時間來決定的此法不會在凍品內(nèi)外形成較大的溫度梯度 ,且無加熱表面 ,這樣食品與設備的接觸部分就不會結垢而影響傳熱。此法適合表面平滑的塊狀凍品的解凍 ,且速度快 ,費用低 ,耗電少。 高壓靜電解凍 此法是將凍品放置于高壓靜電場中如 10kV ,電場設于 0～ 3 ℃左右的低溫環(huán)境中 ,利用高壓電場微能源產(chǎn)出的效果 ,使食品解凍。該法解凍速度快 ,解凍后食品溫度分布均勻 ,汁液流失少 ,能有效防止食品的油脂酸化 ,且高壓靜電場對微生物具有抑制和殺滅作用 ,有利于保持食品品質(zhì) ,是一種很 有前途的解凍方法。 2 高壓解凍技術 一般來分析 ,隨著壓力的增大 ,水的冰點降低 ,當壓力達到 200MPa 時 ,達到最低冰點 ,如此時繼續(xù)加壓 ,水的冰點反而上升。對于高壓冰 ,隨著溫度的降低 ,其溶解熱、比熱減小 ,導熱系數(shù)增大。根據(jù)高壓冰的這一特性 ,當對凍品加壓時 ,原有的部分冰溫度劇降放出顯熱 ,并轉(zhuǎn)化為另一部分冰的融解熱使之融化 ,該過程無需外界加入熱量 ,所以降溫迅速 ,而且還會加大解凍的傳熱溫差。另外由于高壓冰融解熱的減少 ,導熱系數(shù)的增大 ,使傳熱速度加快 ,并且壓力能瞬間均一地傳遞到 凍品內(nèi)部 ,內(nèi)外可同時快速地解凍 ,這即為高壓快速解凍原理。此法解凍速度快 ,汁液流失少 ,產(chǎn)品色澤、硬度等指標均較好 ,避免了加熱解凍造成食品熱變性 ,及食品在解凍時最大冰晶帶停留時間長的問題 ,且高壓還有殺菌作用 ,故是一種 33 較好的解凍技術。 參考文獻 : 1 劉學浩 .食品冷加工工藝 M. 北京 :中國展望出版社 ,1983. 2 鮑重光 .現(xiàn)代靜電技術 M. 北京 :中國學術出版社 ,1998:442. 3 方勝 ,李里特 .利用靜電場實現(xiàn)果蔬貯藏保鮮的機理探討 J. 靜電 ,1996 1 :16～ 18. 4 王錫錄 ,等 .靜電 高壓殺滅表皮葡萄球菌 J. 靜電 ,1996 1 :23. 5 李里特 .食品工程中的電磁處理技術原理和新動向 C. 中國機 械工程學會包裝與食品工程分會第四屆學術年會論文集 . 6 李里特 .食品物性學 M. 北京 :中國農(nóng)業(yè)出版社 ,1998:155. 7 菲尼馬 M. 北京 :中國輕工業(yè)出版社 ,1991:20. 8 李里特 .水的功能和利用 J. 食品工業(yè)科技 ,1998 1 :71. 問題：綠色制造存在哪些專題技術？ 綠色制造設計的問題領域有三部分： 1 制造問題包括生命周期全過程， 2 環(huán)境保護問題， 3 資源優(yōu) 化利用問題，綠色制造就是這 三 部分內(nèi)容的交叉制造問題 綠色制造技術是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的現(xiàn)代制造模式。它使產(chǎn)品從設計、制造、使用到報廢整個產(chǎn)品生命周期中不產(chǎn)生環(huán)境污染或環(huán)境污染最小化，符合環(huán)境保護要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，節(jié)約資源和能源，使資源利用率最高，能源消耗最低。 34 綠色制造技術可分為：綠色設計技術，面向綠色制造的工藝規(guī)劃及清潔化生產(chǎn)技術， 面向綠色制造的材料選擇，綠色包裝技術，廢舊產(chǎn)品 的回收處理與再制造 綠色設計 ： 綠色設計就是實現(xiàn)產(chǎn)品綠色要求的設計。其目的是克服傳統(tǒng)設計的的不足，使蘇浙記得產(chǎn)皮具有綠色產(chǎn)品的各個特征。與傳統(tǒng)設計不同的是，綠色設計考慮的是從產(chǎn)品的概念形式到生產(chǎn)制造 ,使用乃至廢棄后的回收，重用及處理處置的各個階段，既涉及整個產(chǎn)品的生命周期。 面向綠色制造的工藝規(guī)劃及清潔化生產(chǎn)技術： 面向綠色制造的工藝規(guī)劃是一種通過工藝路線，工藝方法，工藝裝備，工藝參數(shù)，工藝方案等進行優(yōu)化決策和規(guī)劃，從而改善工藝過程及各個環(huán)節(jié)的環(huán)境友好性，使得產(chǎn)品制造過程經(jīng)濟效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化規(guī)劃方法。清潔生產(chǎn)的概念是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署 1989年 5 月提出的，它是以節(jié)約資源和能源，減輕消耗和污染為目標，通過排污審計，篩選工藝，并實施防止污染措施等技術和管理手段，達到紡織工業(yè)污染，提高經(jīng)濟效益的雙重目的的生產(chǎn)過程。清潔生產(chǎn)是發(fā)展計劃的一部分，因為清潔生產(chǎn)已成為提高企業(yè)競爭優(yōu)勢和開拓市場的重要措施 。 許多企業(yè)用技術創(chuàng)新和加強管理的辦法，降低原材料用量，幾月成本，提高產(chǎn)量質(zhì)量， 致力廢物利用，實現(xiàn)效益增長，大大提高了市場競爭能力。 綠色包裝技術： 綠色包裝 設計必須遵循 3R1D 的原則，即減少包裝材料消耗，包裝容器的再充填使用，包裝材料的回收循環(huán)使用及包裝材料具有可降解性，但如何將其基本思想貫徹到常規(guī)的產(chǎn)品設計開發(fā)過程中，以便形成一個切實可行的綠色包裝設計過程的整體格局，則是綠色包裝設計得以普遍接受與應用的關鍵。 參 考文 獻 ： [1] 劉飛 曹華軍 張華 綠色制造的理論與技術 中國科學出版