基于臭氧果蔬保鲜包装的试验与理论研究

论文摘要

本文用臭氧作为保鲜气体对果蔬的保鲜包装进行试验研究以及在包装环境下对果蔬呼吸模型进行理论研究。其主要工作如下:第一,对臭氧进行充填封口的包装系统及防止臭氧外泄的装置进行了设计。第二,建立了樱桃番茄、杭椒、脆桃等果蔬的保鲜评价标准。第三,采用不同初始浓度的臭氧,不同的包装薄膜,不同贮藏温度及不同的相对充填臭氧量,分别对新鲜樱桃番茄、杭椒、脆桃等果蔬进行了保鲜包装对比试验。试验结果表明:臭氧对脆桃保鲜效果作用不明显;贮藏温度对果蔬保鲜的效果影响很大;相对充填臭氧量对保鲜的效果影响较大;用PA/PE复合膜制袋,充入臭氧包装樱桃番茄及杭椒,在25℃~27℃的条件下保存3天,90%以上达到保鲜要求;用PE薄膜制袋,充入臭氧封口包装樱桃番茄及杭椒,在25℃~27℃的条件下保存10天,85%以上达到保鲜要求。第四,对改进包装薄膜透气性的臭氧保鲜包装进行了试验研究。结果表明:包装材料的透气性对果蔬保鲜的效果影响较大。第五,建立了基于臭氧樱桃番茄保鲜包装呼吸数学模型,利用测得臭氧浓度随时间变化的数据,借助于遗传优化算法对呼吸模型参数进行了识别。模拟计算结果表明:在对应时间点的臭氧浓度理论计算值与包装袋内实测值基本相近,能较好地预测PA/PE复合膜包装袋内实际保鲜臭氧浓度变化规律以及实际用于果蔬保鲜的臭氧消耗量。本文的研究提出了一项新型的果蔬保鲜包装工艺,并为进一步臭氧果蔬保鲜包装的研究与应用提供了理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状与趋势
• 1.2.1 臭氧与气调果蔬保鲜技术研究的现状
• 1.2.2 果蔬保鲜研究趋势
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 臭氧充气包装系统的设计
• 2.1 臭氧的特性
• 2.1.1 臭氧的物理性质
• 2.1.2 臭氧的化学性质
• 2.1.3 臭氧的分解
• 2.1.4 臭氧的产生技术
• 2.2 臭氧充填系统的设计
• 2.2.1 臭氧增压式充填系统的设计
• 2.2.2 臭氧增压式充填系统的PLC控制设计
• 2.3 小结
• 第3章 基于臭氧果蔬保鲜包装试验研究
• 3.1 臭氧对果蔬保鲜的机理分析
• 3.1.1 臭氧对果蔬的酶钝化作用
• 3.1.2 臭氧的杀菌及降解作用
• 3.2 樱桃番茄、杭椒等的臭氧保鲜试验研究
• 3.2.1 樱桃番茄、杭椒等果蔬的保鲜包装工艺
• 3.2.2 试验方案及结果分析
• 3.2.3 改进包装袋密封性包装试验及结果分析
• 3.2.4 不同温度及臭氧量的保鲜包装对比试验
• 3.3 小结
• 第4章 包装环境下果蔬呼吸模型的建模
• 4.1 常见的呼吸模型
• 4.1.1 两个基本的经验模型
• 4.1.2 多项式模型
• 4.2 温度对呼吸速率的影响
• 4.3 基于臭氧樱桃番茄保鲜包装呼吸模型的建立
• 4.3.1 不同初始浓度的臭氧自分解曲线
• 4.3.2 果蔬气调包装的呼吸模型
• 4.3.3 臭氧樱桃番茄保鲜包装呼吸模型的建立
• 4.4 小结
• 第5章 基于GA算法呼吸模型的参数识别
• 5.1 GA（遗传算法）
• 5.1.1 遗传算法的基本步骤
• 5.1.2 遗传算法的算子
• 5.2 MATLAB的遗传算法工具箱
• 5.3 呼吸模型中有关参数设定
• 5.4 基于GA算法的参数识别
• 5.5 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 相关PLC控制梯形图
• 附录B 包装袋内臭氧浓度检测
• 附录C 遗传算法Matlab程序
• 攻读学位期间的研究成果