射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质影响的研究

发布时间：2020-04-26 00:26

【摘要】：我国核桃种植面积和产量均居世界首位,对产业结构调整及农民增收有重要作用。核桃采后虫害造成的损失率达20%～25%。控制核桃采后虫害、保证品质、减少损失,已成为亟待研究与解决的问题。目前,杀灭核桃贮藏害虫最有效的方法是化学熏蒸,因其对人类健康和大气臭氧存在危害正被禁用。高能射线及电子束等杀虫方法因处置费高、物料品质劣化而受限。微波杀虫则因穿透深度及加热不均,运行效果不佳。对于单体尺寸大、含水量低、质构不均的核桃,研发兼顾杀虫和品质、无化学残留的绿色杀虫技术极为重要。本文以“温185”及主要害虫—米蛾、印度谷螟为对象,在研究核桃及害虫电磁热特性及生命规律基础上,利用射频加热对核桃采后害虫的杀灭效果及贮藏品质研究,以期免除虫卵孵化和终止虫害。具体内容为:(1)利用终端开路同轴探头技术,分析核桃仁含水率、温度、频率与介电特性的关联,计算特定频率下电磁波穿透深度,对比米蛾、印度谷螟的介电特性。(2)采用昆虫加热板系统,分析害虫及虫卵的热抗性。研究电加热板和射频联合热风处理杀灭害虫的效果,解析射频杀虫的机制。(3)构建核桃热处理的颜色动力学模型,结合害虫热死亡动力学模型,确定射频杀虫可行的工艺条件。(4)研究核桃单批次射频杀虫工艺,优化射频加热的最优极板间距、强制风冷方法与加热均匀性,评价射频杀虫对核桃贮藏品质和稳定性的影响。(5)采用连续化处理形式,研究害虫致死率和设备加热均匀性、加热效率、加工量的相互关系,探讨工业化射频杀虫的可能性。主要结论如下:(1)核桃在含水量8%和频率100MHz处理时,介电损耗随频率升高衰减显著。射频波段内核桃仁损耗因子显著小于害虫,射频对核桃与害虫具有选择性加热效应。(2)米蛾比印度谷螟更耐热,第五龄米蛾幼虫是其最耐热的生长阶段。以44℃、46℃、48℃和50℃4级温度,加热速率5℃/min为条件,测得米蛾幼虫和虫卵100%死亡率所需的最少保温时间为150、50、10、2.5min和15、10、5、2.5min,得出米蛾死亡规律和热致死动力学模型。在选定加热条件下,米蛾杀灭主要由射频处理的热效应所致,非热效应不显著。(3)核桃热处理中颜色变化规律用1阶动力学模型描述。随着加热温度和保温时间的增加,颜色值L*和b*逐步下降。与仓储害虫“米蛾”相比,核桃颜色动力学模型的z值和活化能更高,更耐热且不易变色。(4)以27.12MHz射频处理,加热过程两次翻料,55℃热风辅助加热和保温5-6min、堆叠厚度27cm为工艺参数,可实现对核桃贮藏前米蛾虫卵同时全部杀灭。当杀虫处理量为261.2kg/h时,系统的平均加热效率为68.8%。(5)射频可有效杀灭米蛾。对杀虫和贮藏后过氧化值、游离脂肪酸值、色泽3项品质指标检测表明,射频杀虫处理对核桃品质与贮藏稳定性无显著影响。
【图文】：

核桃,联合国粮农组织,全球,世界

约占６０％？７０％，其中亚油酸、亚麻酸等各．３４％；还含有优质蛋白质，其成分约占１６．０％？２０．０％［２］。多，成分约占１６．邋９２％，其中人体所需的必须氨基酸约５．０１的２９．６０％。核桃具有优良的营养价值，，富含多种矿物质，如、锌、锰等各种微量元素［＞５］。核桃仁中维生素含量丰富，如维生素Ｅ、维生素ｋ、维生素ｐ等的含量很高，而维生素Ｅ的０ｍｇ之多，远大于开心果、花生等油料作物，因此，核桃又［６％。此外，核桃果仁还包含各类功能成分，如磷脂、多酚、医疗和保健价值高。核桃仁与其他各类干果营养成分比较见表１－１常见坚果营养成分比较１４邋９］蛋白质邋总脂肪碳水化合物维生素Ｅ不饱和脂肪饱和脂肪（ｇ／１００ｇ）逦（ｇ／１００ｇ）逦（ｇ／１００ｇ）邋（ｇ／ｌＯＯｇ）邋（ｇ／ｌＯＯｇ）邋（ｇ／ｌＯＯｇ１９．１０逦６２．５０逦１５．５０逦２４．６０逦５７．３０逦５．２０２６．００逦５３．４０逦１０．１０逦２３．１７逦４４．２０逦９．２０１２．６０逦５２．４０逦２４．７０逦２２．８１逦４６．４０逦６．００２１．００逦５０．４０逦１８．４０逦６．７０逦２８．６０逦２１．８０据由我Ｍ２３个主栽核桃品种测得均值，其他坚果数据来自《中国食物成分表》（８００

虫害,核桃

贮藏期间的虫害侵染是采后核桃所面临的重要问题，对核桃产业发展造成了严重逡逑影响［２（）］。据统计，核桃在贮藏中的损失率高达２０％？２５％，虫害是导致损失的重要因逡逑素［１＾２２］，核桃虫害的危害形式如图１－２和］－３所示。逡逑身W逡逑图１－２邋ｊｆｃ藏虫害造成的损失逦图１－３贮藏霉菌等造成的损失逡逑我国核桃的主要仓储害虫包括米蛾、印度谷螟、苹果蠹蛾、脐橙蠕虫等［２１＿２２］。蛀逡逑果害虫的生长繁殖危害核桃果壳和种仁，生有虫眼的核桃在果壳表面留有条状下凹的逡逑黑褐色虫疤；蛀果害虫也可侵蚀果仁，在果内化蛹并产生大量的虫粪，加速霉菌生长，逡逑导致果实腐烂变黑。这些不仅对核桃口感与可食性产生影响，还严重影响了核桃的卫逡逑生指标和质量等级，甚至丧失食用价值和经济价值［１３］。同时，因不易识别核桃的虫蛀逡逑果，销售后退货问题时有发生，国内外贸易量下滑，企业产品信誉受损，对造成核桃逡逑产业发展造成不利影响。仅新疆现有年产量和经济效益水平计算，年损失价值超４０逡逑亿元。逡逑目前，国内外防治核桃贮藏害虫的方法包括化学方法和物理方法等。虽然以上方逡逑法都能处理核桃贮藏害虫
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S436.64

【参考文献】