学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

浆果脆片孔隙及质构特性研究

作　者: 宋翔宇
导　师: 郑先哲
学　校: 东北农业大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 孔隙率分形维数近红外微波真空膨化
分类号: TS255.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来，新兴的非油炸浆果类膨化食品被广大消费者所接受。本课题选用微波真空膨化树莓脆片作为研究对象，提出一种定量分析孔隙率的方法。通过单因素和响应曲面法对其质构特性和内部孔隙结构进行了研究，并根据近红外光谱的不同光谱值预测出膨化脆片的孔隙率，主要研究结论如下：（1）采用机器视觉技术，对树莓膨化脆片的孔隙结构进行特征提取，对脆片图像进行边缘检测应选用Sobel算法和Roberts算法；对噪声的处理选用线性滤波和中值滤波两种方法；阈值为0.4的二值图像满足试验要求；脆片内部的孔隙结构存在明显的分形特征，脆片具有良好的自相似性，其中间切面的孔隙结构可以代表整个脆片。（2）通过单因素试验，研究树莓脆片的微波真空膨化硬度、脆性和孔隙率，结果表明：1）随膨化时间的增加，硬度先增大后减小，脆性减小，孔隙率先增大后减小。2）随着真空压强的增加，硬度先减小后增大，脆性和孔隙率先增大后减小。3）随着初始含水率的增加，硬度先减小后增大，脆性和孔隙率先增大后减小。（3）应用响应曲面法，分析了微波真空膨化工艺参数对树莓脆片质构特性的影响，工艺参数包括：微波强度、真空压强、膨化时间和初始含水率。反应脆片质构特性的指标有：硬度、脆性和孔隙率。结果表明：1）各工艺参数对脆片硬度的影响程度依次为膨化时间、真空压强、初始含水率、微波强度。膨化时间的一次项、真空压强的二次项对硬度的影响极显著，初始含水率的二次项对硬度的影响显著，其余项均不显著。2）各因素对脆片脆性的影响程度依次为膨化时间、微波强度、真空压强、初始含水率。初始含水率的一次项和膨化时间的一次项对脆性的影响极显著，初始含水率和膨化时间的交互项、初始含水率和真空压强的交互项对脆性的影响显著。（4）利用SPSS（Ver.17.0）软件，采用多元线性回归的逐步回归算法，建立了孔隙率定量分析数学模型，经方差分析后，结果表明：1）孔隙率与膨化时间的数学模型极显著（R~2为0.984，相关系数为0.999）。2）孔隙率与真空压强的数学模型极显著（R~2为0.959，相关系数为0.983）。3）孔隙率与初始含水率的数学模型极显著（R~2为0.996，相关系数为0.996），该模型可以准确预测孔隙率。

全文目录

目录  5-9
摘要  9-10
Abstract  10-12
1 前言  12-20
  1.1 物料膨化中的孔隙结构研究进展  12-13
    1.1.1 国内研究现状  12
    1.1.2 国外研究现状  12-13
  1.2 机器视觉技术在果蔬品质检测中的应用  13-16
    1.2.1 机器视觉技术  13-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
    1.2.3 国外研究现状  15-16
  1.3 近红外技术在果蔬品质检测中的应用  16-19
    1.3.1 近红外技术原理  16
    1.3.2 国内研究现状  16-18
    1.3.3 国外研究现状  18-19
  1.4 课题研究目的和意义  19
  1.5 研究内容  19-20
2 材料与方法  20-26
  2.1 试验材料  20
  2.2 工艺流程  20-21
  2.3 试验仪器与设备  21-22
  2.4 试验指标的测定  22-23
    2.4.1 硬度的测定  22
    2.4.2 脆性的测定  22
    2.4.3 近红外光谱的测定  22
    2.4.4 含水率的测定  22-23
  2.5 试验设计  23-25
    2.5.1 单因素对树莓膨化脆片质构特性的试验研究  23
    2.5.2 因素交互对树莓膨化脆片质构特性的试验研究  23
    2.5.3 树莓膨化脆片孔隙测定  23-24
    2.5.4 近红外光谱检测树莓脆片孔隙率  24-25
  2.6 数据分析方法  25-26
3 膨化脆片内部成孔特性分析  26-42
  3.1 图像预处理算法研究  26-35
    3.1.1 图像灰度化算法  26-27
    3.1.2 边缘检测处理算法  27-30
    3.1.3 图像二值化算法  30-31
    3.1.4 图像滤波  31-32
    3.1.5 几何特征参数提取结果  32-33
    3.1.6 试验结果  33-35
  3.2 微波真空膨化树莓脆片分形维数的研究  35-41
    3.2.1 分形维数的测定  35-36
    3.2.2 结果与分析  36-41
  3.3 小结  41-42
4 微波真空膨化树莓脆片的质构特性研究  42-61
  4.1 微波真空工艺参数对树莓膨化脆片质构特性的影响  42-47
    4.1.1 微波真空工艺参数对脆片硬度的影响  42-44
    4.1.2 微波真空工艺参数对脆片脆性的影响  44-47
  4.2 微波真空工艺参数对树莓膨化脆片质构特性的交互影响  47-60
    4.2.1 工艺参数对硬度的交互影响  48-55
    4.2.2 工艺参数对脆性的交互影响  55-60
  4.3 小结  60-61
5 树莓膨化脆片孔隙率近红外透射光谱检测的数学模型  61-70
  5.1 试验设计  61
  5.2 试验结果  61-62
  5.3 树莓膨化脆片孔隙率数学模型建立与验证  62-68
    5.3.1 多元线性回归算法  62-63
    5.3.2 结果与分析  63-68
  5.4 小结  68-70
6 结论  70-72
  6.1 主要结论  70
  6.2 研究特色与创新  70-71
  6.3 不足与完善  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-78
附录  78-81
攻读硕士学位期间发表的学术论文  81

浆果脆片孔隙及质构特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文