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介电特性是物质分子中的束缚电荷在外加电场的响应,研究运用果蔬的介电特性可以对果蔬品质进行表达和检测,对果蔬加工过程中的组织、成分、状态等进行监控和分析,相关研究已得到广泛关注。高压脉冲电场作为一种非热加工技术,对果蔬的预处理应用到果蔬真空冷冻干燥加工中可以提高水果和蔬菜的冻干速率,降低能耗,缩短冻干时间,同时可很好地保留果蔬原有的营养品质。近年来,我们在这方面进行了较为深入的探索,针对高压脉冲电场预处理果蔬冻干工艺的优化研究中,进行了应用果蔬介电特性在线监测果蔬冻干过程含水率,发现高压脉冲电场作用果蔬对其介电特性有一定影响,为合理选择电场参数及对高压脉冲电场预处理工艺进行优化,需要深入了解高压脉冲电场作用果蔬对其介电特性的影响机理,因此本论文针对性地进行了如下方面的研究:(1)基于果蔬冻干加工高压脉冲电场预处理果蔬电场参数优化试验研究。采用响应面法进行对比实验分析,设置高压脉冲电场的三个参数(脉冲电压、脉冲频率、脉冲个数)的取值范围,分析不同种类果蔬(苹果、茄子、白萝卜)干燥速率的变化,获得高压脉冲电场预处理不同果蔬的工艺优化参数结果,苹果最优工艺参数组合为:脉冲电压830V、脉冲频率142Hz、脉冲个数64个;茄子最优工艺参数组合为:脉冲电压710V、脉冲频率68Hz、脉冲个数83个;白萝卜横向、纵向取样的最优工艺参数组合为:脉冲电压1284V、915V、脉冲频率19Hz、110Hz、脉冲个数66个、88个;(2)高压脉冲电场对果蔬介电常数的影响试验研究。从影响果蔬物料介电特性的主要因素入手,利用高压脉冲电场预处理果蔬最优工艺参数组合对不同组织形态、不同组织方向、不同含水率果蔬进行预处理作用试验,采用LCR测试仪对不同果蔬的的电容和阻抗进行测量,运用MATLAB软件获得介电常数变化曲线图,试验分析了高压脉冲电场对不同种类果蔬介电特性的影响规律;(3)高压脉冲电场预处理果蔬对其介电特性的影响及机理研究。运用电磁场理论,从机理上揭示高压脉冲电场预处理对果蔬介电特性的影响,在此以苹果为试材,进行高压脉冲电场预处理对其介电特性各因素的影响试验研究,分析获得脉冲电压、脉冲频率、电场强度对苹果物料介电特性的影响,并运用电磁场理论对其影响机理初步分析。结果表明:苹果的等效电容、等效阻抗均随脉冲电压、脉冲频率、电场强度的增大而减小。高压脉冲电场参数对果蔬介电特性有一定的影响,为进一步研究电参数对不同果蔬介电特性的影响,以及高压脉冲电场预处理果蔬最优工艺参数优化奠定了基础;(4)高压脉冲电场参数与果蔬物料介电特性的相关性研究。以苹果为试材测量不同脉冲电压、脉冲频率对苹果的等效电容、等效阻抗等介电特性的影响,运用SAS软件分析获得等效电容、等效阻抗的数学模型;脉冲电压、频率与介电特性的三维关系图,结果表明:三者的数学模型及三维图均显示果蔬的介电特性随脉冲电压和脉冲频率的增大而减小,且呈线性关系;本文采用试验与理论相结合的方法,分析了高压脉冲电场预处理对果蔬介电特性的影响,对高压脉冲电场作用果蔬产生的电磁场生物效应作用机理进行了讨论,为高压脉冲电场预处理果蔬在真空冷冻干燥加工中的应用提供了相关分析基础,为探索低能耗果蔬冻干加工工艺过程提供了重要参考。