微波杀菌中试线关键技术研究

发布时间：2017-06-09 07:36

  本文关键词：微波杀菌中试线关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微波杀菌对低酸性袋装食品的处理与传统热力杀菌相比较,具有延长食品货架期、食品营养成分损失少、风味保持性好、无化学物质残留等优点,近年来已作为一项新兴技术得到广泛研究和应用。然而,在微波杀菌工业化进程中有很多问题亟待解决。试验阶段的湿式微波装置基本满足食品商业杀菌的工艺要求,验证了微波杀菌技术的先进性和可行性。但是该装置在微波谐振腔设计、水循环系统设计以及实验数据采集和分析等方面仍有不足。本文以试验阶段湿式微波杀菌为基础,通过理论分析和计算机仿真,探讨湿式微波杀菌系统中试阶段设备设计中的关键技术,为湿式微波灭菌中试设备的研制提供依据。本文以电磁学基本原理为理论基础,对湿式微波杀菌系统电磁和传热的耦合过程进行计算机仿真。通过对试验阶段微波杀菌系统进行简化和假设,建立微波杀菌的数学模型,分析不同工况下电磁场和温度场的分布规律,得到微波杀菌中试设备设计的关键参数,为湿式微波杀菌中试阶段的研制提供依据。本文以试验阶段微波杀菌装置为基础,结合微波杀菌计算机仿真结果,同时考虑工业化生产加工批量需求,确定微波杀菌中试阶段的设计方案。中试阶段的连续式微波杀菌主要对原微波谐振腔、水循环系统和控制系统进行优化和改进。本文对试验阶段湿式微波杀菌装置进行试验研究,得到微波杀菌中试设备设计的有用结果。对模拟食品进行微波杀菌试验,利用计算机图像模拟系统和TrackSense Pro无线数据记录系统分析微波杀菌的热型和确定冷点位置。将试验结果与计算机仿真结果进行比较分析,不断修正微波杀菌设备的设计参数。
【关键词】：微波杀菌 计算机仿真 热力模型
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS205
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 微波杀菌技术概论10-18
• 1.1 微波杀菌技术的特点10-12
• 1.2 微波杀菌商业化要素12-14
• 1.3 微波杀菌技术的发展现状14-17
• 1.3.1 微波杀菌技术国外发展现状14-15
• 1.3.2 湿式微波杀菌装置试验阶段概况15
• 1.3.3 微波杀菌装置试验阶段特点15-17
• 1.4 研究目的和研究内容17-18
• 2 微波杀菌技术的电磁学基础18-30
• 2.1 微波杀菌的电磁学基本方程18-27
• 2.1.1 基本方程18-19
• 2.1.2 波动方程19-21
• 2.1.3 能量和功率21
• 2.1.4 微波的传输21-25
• 2.1.5 驻波25
• 2.1.6 波导25-27
• 2.2 微波加热材料介电常数27-28
• 2.3 微波穿透深度28
• 2.4 微波加热原理28-30
• 3 湿式微波杀菌装置计算机仿真的研究30-48
• 3.1 湿式微波杀菌计算机仿真的基本阐述30-31
• 3.2 试验阶段湿式微波杀菌装置31-32
• 3.3 湿式微波杀菌计算机仿真的简化和假设32
• 3.4 湿式微波杀菌计算机仿真的数学模型32-33
• 3.5 微波杀菌计算机仿真建模33-38
• 3.6 仿真结果与讨论38-48
• 3.6.1 入射波相位差对电场的影响39-41
• 3.6.2 角锥喇叭尺寸对电场的影响41-42
• 3.6.3 谐振腔高度对温度场的影响42-43
• 3.6.4 食品的放置方式对温度场的影响43
• 3.6.5 循环水对食品温度场的影响43-46
• 3.6.6 食品运动对温度场的影响46-48
• 4 中试阶段微波杀菌系统的方案设计48-56
• 4.1 连续式微波杀菌系统的方案设计48-49
• 4.2 谐振腔的设计49-53
• 4.2.1 角锥喇叭尺寸的确定49-51
• 4.2.2 谐振腔矩形腔体的设计51-53
• 4.3 水循环系统的设计53-56
• 4.3.1 水循环系统的压力53
• 4.3.2 水循环系统的设备53-55
• 4.3.3 水温循环系统操作指南55-56
• 5 湿式微波杀菌装置试验研究56-68
• 5.1 试验图像和数据的采集56-57
• 5.1.1 计算机图像模拟系统56
• 5.1.2 无线数据记录系统56-57
• 5.2 试验阶段湿式微波杀菌装置的试验研究57-63
• 5.3 模拟食品制备63-64
• 5.3.1 模拟食品63
• 5.3.2 化学指示物63-64
• 5.4 模拟食品微波杀菌试验操作过程64
• 5.5 模拟食品热型分析和冷点确定64-68
• 6 结论及展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 个人简历75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李勇,曹开明,杜建民;微波杀菌的应用研究[J];食品科技;1997年06期

2 杨明,奚月东,黄阿根;蘑菇酸化及其微波杀菌效果研究[J];扬州大学学报(自然科学版);1998年03期

3 殷际杰，，宋国森，孙永军，张金华;食品微波杀菌问题的研究[J];燕山大学学报;1999年02期

4 张鸿发,张卫斌,陈荷凤;不同食品介质对微波杀菌效果比较[J];肉类工业;1999年10期

5 朱睿;陆建辉;杨雷;;湿式微波杀菌试验装置谐振腔设计[J];机械;2013年12期

6 李清明,谭兴和,何煜波,郭时印;微波杀菌技术研究进展[J];食品与发酵工业;2003年10期

7 刘岩,张丽华;塑料袋装榨菜的微波杀菌效果研究[J];中国调味品;2003年03期

8 孙震;徐世梅;杭峰;;微波杀菌动力学及其影响因素的研究[J];食品科学;2007年11期

9 陆們;;海产品微波杀菌装置关键参数设计[J];农产品加工(学刊);2012年04期

10 王绍林,邱丽娟;膨化和方便食品微波杀菌保鲜新技术研究[J];包装与食品机械;1997年02期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 王绍林;邱丽娟;;膨化和方便食品微波杀菌保鲜新技术研究综述[A];'96全国方便食品加工与包装技术交流会论文集[C];1996年

2 余恺;陈文文;胡卓炎;余小林;陈昌实;黄智洵;;荔枝罐头微波杀菌的温度及其贮藏期质构和颜色的变化[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年

3 王绍林;;电磁场对细菌致死作用的分析[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第三届学术年会论文集[C];1993年

4 舒肇u&;肖维强;韩冬梅;黄炳雄;;玻璃瓶糖水荔枝罐头微波杀菌的温度分布初探[A];海峡两岸荔枝龙眼产业发展研讨会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报记者 梁庆华 邱德生;微波杀菌设备可有效保障月饼的卫生安全质量[N];中国食品报;2010年

2 武杰;一科技成果通过鉴定[N];蚌埠日报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 洪丽;微波杀菌中试线关键技术研究[D];中国海洋大学;2015年

2 杨家蕾;低温重组酱肉加工工艺优化及微波杀菌工艺的研究[D];西南大学;2010年

3 李卓思;含颗粒液体食品微波杀菌特性的研究[D];上海海洋大学;2010年

4 杨雷;水产品微波杀菌试验装置研制[D];中国海洋大学;2013年

5 陈岩;湿式微波杀菌技术及杀菌装置技术研究[D];中国海洋大学;2014年

6 蒲传奋;乳化蜂蜜微波杀菌工艺及其保鲜研究[D];合肥工业大学;2006年

7 张文杰;扇贝在微波杀菌过程中介电特性的研究[D];中国海洋大学;2014年

8 高晓臣;牛奶微波杀菌工艺研究与设备设计[D];东北农业大学;2011年

9 李科静;大米中霉菌的微波杀菌工艺及机理研究[D];吉林大学;2015年

10 潘柯伊;水晶月饼加工关键技术对质量影响的研究[D];华南理工大学;2012年

  本文关键词：微波杀菌中试线关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：434709