开心果(Pistacia vera L.)与核桃、巴旦杏和榛子并称世界四大树坚果(tree nut)。其果仁富含油脂、蛋白质、矿物质、维生素与植物化学成分,具有很好的保健功效与药理作用。近年来,我国开心果消费量逐年增加,市场价格居高不下,属特种珍贵坚果。然而,采后虫害侵染造成的储藏品质损失与精深加工不足形成的产品低端单一问题,已严重阻碍我国坚果产业的发展。如何控制采后开心果虫害,保证储藏品质,提高精深加工水平,丰富产品种类,是我国坚果加工业发展中亟待研究与解决的问题。本课题以国内外开心果主要消费品种科曼为研究对象,利用射频加热技术进行采后开心果仓储害虫的杀灭研究,并在此基础上对射频杀虫处理后的开心果样品进行综合加工利用研究。具体研究内容为:(1)利用终端开路同轴探头技术,测量了不同含水量与含盐量开心果仁的介电特性,计算特定频率下电磁波的穿透深度。(2)研究了开心果的射频杀虫单批次处理工艺,优化了射频加热的最佳极板间距、冷却方法与加热均匀性,明确了射频杀虫对开心果储藏稳定性的影响。(3)采用射频杀虫连续化处理方式,开展了射频加热均匀性、害虫死亡率、加热效率、处理量等工业放大研究。(4)用液压冷榨法获得未烘焙、传统烘焙、微波烘焙三种开心果油,针对上述开心果油进行了理化特性、香气成分与氧化稳定性研究。(5)以未烘焙与烘焙开心果仁经冷榨出油后的半脱脂粉为原料,用石油醚浸提获得全脱脂样品。测定并分析了半脱脂与全脱脂两种开心果粉的营养成分、功能特性、生物活性及微观结构。(6)用静态称重法测定了全脂、半脱脂、全脱脂三种开心果粉的解吸吸附平衡含水量,确定了最佳等温线模型,计算了样品的单层水含量与等量吸着热。主要结论如下:(1)开心果仁的介电特性随频率升高而减小,其中高含水量样品(>15%)在低频(<100 MHz)范围内,介电损耗的减小幅度更为显著。果仁损耗因子随含盐量增加而显著增大,但介电常数无显著改变。射频波段果仁损耗因子显著小于害虫,电磁波对开心果与害虫具有潜在的选择性加热效应。27 MHz射频杀虫时,开心果最大堆叠厚度可达24 cm,915 MHz微波杀虫时仅为4-6 cm,射频加热更适于进行大规模工业化杀虫处理。(2)利用27.12 MHz 6 kW中试规模射频加热系统对1.8 kg带壳与2.0 kg脱壳开心果进行杀虫单批次处理,分别仅需5.5和5.6 min即可使中心温度达到55°C。射频杀虫时,两种开心果辅以热风表面加热、往复运动、混合搅拌等措施可以改善加热均匀性。射频杀虫处理对开心果品质与储藏稳定性无显著影响。射频杀虫连续化处理中,射频加热的均匀性优于单批次杀虫处理的加热均匀性,可快速有效杀灭常见仓储害虫印度谷螟。当杀虫处理量为264.3 kg/h时,系统的平均加热效率为70%。(3)与未烘焙开心果仁冷榨油相比,适度烘焙处理,开心果油的过氧化值略有增加,叶绿素含量小幅降低,色泽相对变暗,总酚含量与抗氧化能力显著增强。未烘焙开心果冷榨油在结晶过程中的热相变峰值温度分别为-47.15和-19.85°C,融化过程中分别为-13.11和3.11°C,烘焙处理后油脂的热相变温度、融化和结晶曲线未发生明显变化。烘焙能促使开心果冷榨油中吡嗪类物质的形成,其中2-乙基-5-甲基吡嗪,3-乙基-2,5-二甲基吡嗪和3,5-二乙基-2-甲基吡嗪等化合物相对含量较高,对烘焙油样风味特征的形成发挥重要作用。开心果冷榨油对光氧化与自动氧化均有较强敏感性,采用不透光容器包装并添加0.01%(w/w)的特丁基对苯二酚(TBHQ)或0.02%的抗坏血酸棕榈酸酯(AP)或0.07%的迷迭香提取物(RME),在室温条件下储藏其良好品质可至少保持4个月。(4)全脱脂处理后,开心果粉的黄色与绿色值较全脂和半脱脂粉显著减小。烘焙与未烘焙开心果脱脂粉的宏量营养素含量无显著差异,但烘焙开心果脱脂粉的色泽整体偏暗、氨基酸含量有所降低。烘焙处理对开心果粉的功能特性无显著影响,但脱脂处理后其吸水/油力、乳化能力、乳化稳定性、起泡能力均显著高于全脂粉,其中全脱脂粉性能最高。烘焙开心果半脱脂粉的多酚和黄酮类含量最高,分别为792 mg GAE/100 g粉(d.b.)和280.30 mg RE/100 g粉(d.b.)。同时具有最强的抗氧化能力,DPPH·清除力和铁氰化钾还原力分别为78.12和130.51μmol Trolox/g粉(d.b.)。开心果脱脂粉中淀粉颗粒为表面光滑的椭圆球状,直径介于5-15μm。开心果半脱脂粉的蛋白质与淀粉颗粒集中分布于表面光滑的连续结构中,而在全脱脂粉中蛋白质与淀粉颗粒分散且表面呈多孔状。(5)按BET分类法,开心果全脂粉、半脱脂粉、全脱脂粉的解吸吸附等温线属第二类,曲线呈S形。根据IUPAC分类,三种开心果粉的解吸吸附滞后现象为H3型。相同温度与水活度下,全脱脂粉的解吸吸附平衡含水量最高、半脱脂粉次之、全脂粉最低。统计分析表明:Smith模型为全脂粉等温线数据的最佳模型,Halsey模型为半脱脂粉和全脱脂粉的最佳模型。15-35°C时开心果全脂、半脱脂、全脱脂粉的单分子层水含量分别为2.433-3.404,3.784-4.823和4.987-6.687 g/100 g(d.b.)。25°C平衡含水量2-40%(d.b.)范围内,开心果全脂、半脱脂、全脱脂粉的等量吸着热分别为74.67-44.76,99.44-44.75和133.28-44.80 kJ/mol。其中,在低含水量范围内,均表现为等量解吸热大于吸附热。