超高压食品处理装置及芦笋杀菌技术研究

摘要

该论文设计了一新型框架绕丝式超高压食品处理装置,给出了装置整体结构图.框架设计成可移式的,操作简单.装置的主要元件绘出了具体结构图,并进行了强度校核,如框架及其构件、超高压筒体、压紧端盖等,次要元件如手柄、传动丝杠、法兰等,给出了具体结构图.制作了整个装置的3D图,生动显现了装置的全貌,并利用动画模拟显示了该超高压食品处理装置的实时工作过程.该超高压装置筒体部分采用绕丝式结构,对其进行了强度设计,计算得出内筒外径r<,j>、绕丝层外径r<,o>、钢丝缠绕初应力σ<,0>,对内筒内的应力、位移及缠绕层钢丝疲劳强度裕度进行了校核,并绘制了筒体内应力的分布图.利用Visual C++语言,编程实现高压筒体计算机辅助强度设计,程序中加载材料参数,与材料相关的力学性能参数均已录入,进一步节约了设计时间.该论文同时进行了芦笋超高压杀菌实验,自行设计了实验流程,从压力等级和保压时间两个方面检验了超高压对食品微生物的影响,对经高压处理后的芦笋进行了5项微生物检测,检出了菌落总数、酵母菌/霉菌的数量,而大肠肝菌、肠道致病菌及致病性球菌均未检出.根据实验数据,绘制出了微生物与压力及保压时间的关系图,关系图显示与理论分析相吻合.对每个图分别进行了分析,结果表明450Mpa压力下保压15min是芦笋超高压杀菌的最佳参数.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1高压食品处理技术国内外的发展及现状

1.2高压对食品的作用、高压食品加工的优点及应用前景

1.2.1高压对食品的作用

1.2.2高压食品加工的优点

1.2.3高压在食品方面的应用

1.2.4高压食品加工技术的应用前景

1.3超高压技术发展现状及目前各种常见的高压食品处理装置的结构

1.3.1超高压技术的发展现状

1.3.2常见高压食品处理装置结构

1.4本论文主要研究的内容及其目的和意义

2框架绕丝式超高压食品处理装置容器强度设计

2.1现行各国设计规范概况及相关参数的选定

2.1.1现行各国设计规范概况

2.1.2几个设计参数的规定

2.2绕丝式容器的强度设计

2.2.1预紧系数n的确定

2.2.2缠绕层外径r0的确定

2.2.3内筒外径rj的确定

2.2.4压扁失稳校核

2.2.5初应力σ0的计算

2.2.6预紧力η的校核

2.2.7绕丝筒径向位移核算

2.2.8应力分布

2.2.9校核缠绕钢丝疲劳强度裕度n

2.3绕丝式容器强度设计程序

2.3.1绕丝式超高压容器程序设计框图

2.3.2程序运行过程

2.4本章小结

3框架绕丝式超高压食品处理装置结构设计

3.1装置的总体结构

3.2可移式框架的结构设计和校核

3.2.1框架横梁和竖梁的校核

3.2.2对固定轮子的支撑板进行校核

3.2.3轮轴的设计和校核

3.2.4轮子的结构设计

3.3支撑平台的设计与校核

3.3.1平台的厚度计算

3.3.2对支撑平台的四条腿进行校核

3.3.3对支撑平台进行挤压强度校核

3.4压紧端盖的设计和校核

3.5密封装置的设计

3.6法兰的设计

3.7传动丝杠及手柄的设计

3.8导轨的结构设计

3.9防腐涂层的设计

3.10防护圆筒的设计

3.11本章小结

4绕丝式超高压容器模糊优化设计

4.1超高压容器结构参数、压力、容积与相对造价的关系

4.2模糊优化方法简介

4.3绕丝式超高压容器模糊优化设计数学模型

4.3.1设计条件

4.3.2目标函数的建立

4.3.3设计变量的确定

4.3.4建立模糊约束条件

4.3.5建立模糊约束的隶属函数及模糊约束边界的确定

4.4模糊优化问题的求解

4.4.1最优水平截集λ*

4.4.2非模糊优化设计模型及其解法

4.5结论

5芦笋超高压杀菌保鲜实验研究

5.1芦笋简介

5.2传统芦笋保鲜方法

5.2.1低温冷藏

5.2.2保鲜膜保鲜

5.2.3气调保鲜

5.3超高压保鲜方法原理及其优越性

5.3.1超高压保鲜原理

5.3.2超高压保鲜方法的优越性

5.4实验条件选取的依据

5.5超高压芦笋杀菌实验装置

5.6超高压芦笋杀菌实验过程

5.7杀菌效果检测

5.8实验结果分析

5.9实验结论

6结论

参考文献

附录模糊优化程序清单

致谢

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