Method to assess water footprint,a case study for white radishes in Korea

This study aimed to assess the water footprint of white radishes which is cultivated during four seasons.The methodology is developed in accordance with ISO 14040s and ISO 14046.This study suggested the water depletion and eutrophication results of white radishes as water footprint results.The water de-pletion results are 25.58 m^(3) fres hwater/ton(spring season white radish),20.74 m^(3) freshwater/ton(au-tumn season white radish),26.68 m^(3) freshwater/ton(alpine region white radish),and 2856 m^(3) fresh-water/ton(facility white radish),respectively.And the eutrophication results are 3.23E-11 kg P/ton(spring season white radish),2.66E-11 kg P/ton(autumn season white radish),3.94E-11 kg P/ton(alpine region white radish),and 1.56E-11 kg P/ton(facility white radish),respectively.In conclusion,autumn season white radish is more competitive than other cultivation types in the context of water footprint assessment.As a result,switching from other cultivation types to autumn season white radish is ex-pected to offer a more water-efficient means of white radish cultivation.Henceforth,drawing upon evidence within this report,decision-makers would be wise to cultivate in more effective water use cultivation type and crop species.

Application of direct steam injection system to minimize browning of white radish(Raphanus sativus)broth during sterilization

Direct steam injection(DSI)was applied to minimize the quality changes of white radish(Raphanus sativus)broth during sterilization.This study compared the degree of browning of white radish broth from a retort sterilization system and a DSI system.The quality changes after thermal treatments,such as retorting and DSI,were evaluated by Lab color values,the browning index(BI)and sensory evaluation.As the volume of the retort pouch increased,the thermal processing time increased.Significant increases of a and b values,color difference and BI were observed.Unlike the retort sterilization,the DSI treatment showed no significant differences in color properties of the radish broth with a wide range of sterilization temperature.The highest sensory score among the DSI treated samples was observed at the lowest sterilization temperature(125℃).The results demonstrated that the DSI treatment showed a higher stability in the quality associated with the browning reaction,such as the color indices and BI because the DSI process rapidly increased the temperature of the radish broth by transferring the latent heat of steam to the fluid.

气吸式圆盘白萝卜播种机设计与试验

针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最小吸附负压值;通过各级链数转动比,确定了播种机地轮与排种器链数关系。通过对吸种过程DEM-CFD耦合仿真单因素试验,计算确定播种机中排种器关键结构参数最优范围,即排种盘转速为1~2 rad/s、风机负压为4~5 kPa、吸孔直径为2.4~2.8 mm;并在此基础上进行田间试验,以排种盘转速、风机负压、吸孔直径为试验因素,以播种间距合格率指标、漏播率指标、重播率指标为评价标准,进行三因素三水平正交试验。利用Design-Expert软件构造数学回归方程和响应曲面模型,分析了各个参数对播种合格率指标的影响变化,并利用软件最优化模块,确定了结构参数最优组合,即排种盘转速为1.3 rad/s、风机负压为4.6 kPa、吸孔直径为2.5 mm。田间试验结果表明:播种行距合格率指标为92.35%,漏播率指标为3.97%,重播率指标为3.68%,满足白萝卜精量播种的农艺要求。

基于响应面的白萝卜热风干燥品质及工艺研究

目的探究不同工艺条件下白萝卜热风干燥品质和效率的变化。方法采用单因素试验方法,研究了干燥温度、相对湿度、物料厚度对白萝卜的品质、干燥特性的影响规律;以复水比、色泽、干燥时间为评价指标,对数据进行归一化处理,然后构建综合评分模型;采用Box-Behnken响应面法进行优化试验,将综合评分作为响应值建立回归模型,得到干燥品质最佳、干燥用时最短的工艺参数组合。结果在干燥温度55℃、相对湿度23%、物料厚度10 mm的条件下,白萝卜的干燥时间为490 min,复水比为3.851,色差为25.724,综合评分为0.953,干燥效果最佳,说明采用该干燥工艺参数能够有效提高干燥品质,缩短干燥时间;拟合模型的R^(2)为0.9571,实际值与模型理论值之间的误差仅为1.4%,表明模型稳定可靠,适用于白萝卜热风干燥。结论基于响应面优化获得的最优工艺参数及回归模型,能更好地预测白萝卜在不同工艺条件下的干燥特性变化,有效提升了干燥效果,为白萝卜热风干燥工业化应用和高品质储存提供了理论基础。

影响白萝卜拔取力关键因素的研究与试验

为研究影响白萝卜拔取力的关键因素,设计一种白萝卜拔取装置。该装置采用直流电机驱动,利用钢丝绳连接夹持器拉拽白萝卜缨叶,并由计算机记录拔取过程中的拔取力峰值和时长。以‘捷夏美50’白萝卜为试验材料,分析白萝卜拔取受力情况,确定以白萝卜拔取装置的拔取线速度、拔取角度、夹缨高度和土壤含水率为试验因素,白萝卜拔取力峰值为试验指标,进行单因素和响应面法试验,探究各试验因素对白萝卜拔取力峰值的影响,进而确定白萝卜拔取装置的最佳工作参数为夹缨高度1 cm、拔取线速度0.03 m/s、拔取角度为35°、土壤含水率21.63%,此时,白萝卜拔取力最小,拔取力峰值为52.5 N,该结果与白萝卜最小拔取力峰值预测结果具有良好的拟合性。

4BL-1型白萝卜联合收获机缨叶聚拢装置优化与试验

为解决白萝卜机收过程中因缨叶聚拢不全导致损失率与损伤率高、切头合格率低等问题,该研究依据白萝卜缨叶物理力学特性,设计了一种白萝卜缨叶聚拢装置,以实现白萝卜缨叶从田间自然“半散开”状态聚拢成束,利于后续拔取作业。构建白萝卜缨叶聚拢装置运动学模型,确定“拢缨速比”的取值范围;构建装置结构参数和前进速度、拢缨速比及作业姿态等运动参数及拢叶机构倾角对缨叶聚拢性能影响的数学模型,并求解出各因素优选区间。以缨叶聚拢成功率、缨叶破损率为评价指标,开展三因素三水平正交组合试验,依据响应面法分析各因素对二者的影响效应,并对模型进行优化。试验结果表明:缨叶聚拢成功率影响显著性顺序为前进速度、拢缨速比、拢叶机构倾角;缨叶破损率影响显著性顺序为拢缨速比、拢叶机构倾角、前进速度;最优参数组合为:前进速度0.4 m/s、拢缨速比3.9、拢叶机构倾角86.3°。在最优参数组合下开展台架试验验证,结果表明:缨叶聚拢成功率、缨叶破损率分别为92.04%、8.81%,满足拔取式白萝卜联合收获机缨叶聚拢需求。研究结果可为白萝卜收获机械的设计提供参考。

热泵-低温再生转轮除湿联合干燥对白萝卜片干燥特性的影响

为探索新型转轮除湿干燥技术在白萝卜片干制领域的应用,通过实验研究了不同温度(35、40、45℃)、不同风速(1、2、3 m/s)和不同切片厚度(3、5、7 mm)下白萝卜片的干燥特性。结果表明,白萝卜片在切片厚度为5 mm和干燥风速为1 m/s的工况下,干燥温度为35℃时其干燥时间为5.5 h,随着干燥温度升高干燥时间显著缩短,45℃对应的干燥时间为4.0 h。另外随着切片厚度的减小干燥时间明显缩短,7、5、3 mm切片厚度下的干燥时间分别为6.5、4.0、2.5 h。同时提高干燥风速也可以提高萝卜片的干燥速率,风速为3 m/s的干燥速率与1 m/s的干燥速率相比可提高14%。热泵-低温再生转轮除湿联合干燥与单热泵干燥相比干燥时间缩短1.0 h,复水能力提高了6%,具有更高的干燥速率及干燥品质。另外该文通过对干燥数学模型分析得出Page模型能较好描述白萝卜片干燥过程中水分变化规律。

白萝卜气吸式精量排种器结构设计与分析

为满足白萝卜机械种植要求,解决我国西南地区缺乏相关种植机械问题,设计了一种气吸式精量排种器。通过计算与理论分析,设计了排种器关键结构参数;对充种、携种和投种阶段种子受力进行分析,确定了影响播种性能的主要因素。利用Fluent软件仿真模拟不同型孔尺寸参数对负气压室气流影响,确定了最佳型孔直径参数,其型孔直径范围为2.079~2.178 mm。通过参数优化得到最佳参数组合为:排种盘直径200 mm、型孔分布直径160 mm、型孔个数16个、型孔直径2.2 mm。排种性能台架试验结果表明,在工作转速为30.54 r·min^(-1),负气压室气压为6.58 kPa,排种器单粒合格指数95.61%,漏播指数为0.64%,重播指数为2.04%。该研究结果有助于提高播种器性能,为白萝卜精量播种机器设计与制造提供可靠参考。

白萝卜脆片真空油炸工艺研究

白萝卜富含多种营养成分,是贵州省主栽的冷凉蔬菜作物。以白萝卜为原料,通过单因素试验和正交试验研究切片厚度、油炸温度、油炸时间和离心时间等因素对白萝卜脆片质量的影响,确定真空油炸白萝卜脆片的最优生产工艺。结果表明,白萝卜脆片生产的最佳工艺条件为切片厚度6 mm、油炸温度90℃、油炸时间20 min、离心时间5 min。

高光谱图像对白萝卜糠心的无损检测

为实现白萝卜异常品质糠心的无损检测,构建高光谱图像技术检测白萝卜糠心的检测系统。获取了光源透射、反射和半透射模式下白萝卜的高光谱图像信息,结合偏最小二乘分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)、支持向量机(support vector machine,SVM)、人工神经网络(artificial neural network,ANN)3种算法分别建立白萝卜糠心的识别模型。结果表明:3种检测模式中,基于透射模式的高光谱图像系统检测准确率最高;3种预测模型中,ANN模型优于PLS-DA和SVM模型。其中,基于透射模式的ANN模型,高光谱图像对萝卜糠心的检测总体准确率达94.3%,效果最好。因此,采用透射模式的高光谱图像技术对白萝卜糠心的检测是可行的。

基于愈创木酚荧光减量准确测定过氧化物酶活性的新方法

利用H2O2/过氧化物酶（POD）/愈创木酚（GA）反应体系的产物（470 nm）吸光度去定量POD活性是目前常用方法之一,但产物不稳定且对比色皿有吸附现象是该反应的主要缺点之一。为了解决此问题,本研究利用GA的荧光特性建立了一种能准确测定POD活性的方法。用辣根过氧化物酶（ HRP）作为测试样品得到了以下优化条件：0.5 mmol/L GA,0.5 mmol/L H2O2,0.05 mol/L PBS缓冲液（pH 6.0）,反应温度20℃,样品耗量20μL；本方法的线性范围为500-60000 U/L（r=0.9993）,RSD≤2.4%（n=11）,检出限为385 U/L。在优化条件下,用白萝卜提取液作为测试样品,用本方法（（9714依132） U/L）与比色法（（9926依352） U/L）和循环催化流动分析法（（9608依456） U/L）进行了对比,结果表明,3种方法相互一致性很好。

白萝卜提取物对大鼠非酒精性脂肪肝的药效作用

研究白萝卜提取物对大鼠非酒精性脂肪肝病的影响。实验用白萝卜提取物采用旋转蒸发的方法制备,使用脂肪乳剂灌胃法进行造模,设置低、中、高3个剂量处理组,分别以0.3、1、3mL/kg的剂量对SD大鼠进行灌胃。实验8周后观察各组大鼠的肝部组织病理学特点,并对血清中的脂类以及脂质过氧化相关酶类进行检测。结果显示:与模型组相比,雄性高剂量处理组大鼠血清甘油三酯(TG)以及丙二醛(MDA)水平明显降低,而还原性谷胱甘肽(GSH)明显增高。此外,肝脏病理切片显示白萝卜提取物有助于缓解脂肪在雄性大鼠肝中的积聚,而雌性大鼠的相关指标并无显著性差异。因此,白萝卜提取物可降低雄性非酒精性脂肪肝大鼠体内的脂质过氧化程度,从而起到延缓其非酒精性脂肪肝发展的作用。

有机白萝卜表皮附生乳酸菌抗生素耐药性分析

以市售有机白萝卜为研究对象,分析其表皮附生乳酸菌对四环素(tetracycline,TET)、链霉素(streptomycin,STR)和青霉素G(penicillin G,PEN)的耐药性。分离菌株的生理生化特征、随机扩增多态性DNA聚类(random amplified polymorphic DNA,RAPD)、16S r RNA、耐药性和耐药表型多态分析表明:有机白萝卜表皮附生有约4.67×103 CFU/cm2的乳酸菌。分离的187株乳酸菌分别属于Pediococcus pentosaceus(114/187)、Weissella cibaria(9/187)、Leuconostoc mesenteroides(18/187)、Leuconostoc pseudomesenteroides(7/187)、Leuconostoc citreum(20/187)和Leuconostoc holzapfelii(19/187)。其中,25株(13.37%)对TET、STR和PEN表现出单一或多重耐药性。在P.pentosaceus中,分别有2株对STR、TET和PEN三重耐药,13株对STR和TET二重耐药和4株对TET单一耐药;L.citreum中,分别有1株对STR、TET和PEN三重耐药和1株对STR单一耐药;L.mesenteroides中,分别有1株对TET单一耐药和1株对TET和PEN二重耐药;L.pseudomesenteroides和W.cibaria中,分别有1株对STR和TET、STR和PEN二重耐药。

发酵条件对腌制萝卜品质影响及其工艺优化研究

试验以白萝卜为主要原料,采用湿法腌制的方法对萝卜进行腌制。通过测定腌萝卜的亚硝酸盐含量、可溶性固形物、泡萝卜的汁液pH及感官评分等,研究蔗糖添加量(%)、香辛料添加量(%)、食盐水浓度(%)以及腌制天数(天)等发酵因素对湿法腌制萝卜品质的影响。并以试验结果为基础进行正交试验,试验结果表明:蔗糖添加量5%、香辛料添加量5%、食盐水浓度6%的萝卜在25℃下恒温发酵5天,可腌制出口感脆嫩、滋味鲜美且亚硝酸盐含量较低的泡萝卜。

农产品热风干燥装置的设计与试验

根据热风干燥原理、特点和农产品的干燥特性,在分析热风干燥工艺的基础上,完成了进风口、加热系统、保温材料、排湿系统、托盘和控制系统等主要工作部件及热风干燥装置结构设计,并利用该装置进行了萝卜干燥试验。试验结果表明:热风干燥装置满足了设计目标,缩短了干燥时间,降低了干燥成本,明显提高了产品质量。

可食用萝卜渣包装膜的制备与性能研究

以白萝卜渣纤维为基材,通过加入成膜剂、增塑剂制得可食用包装膜,然后研究不同萝卜渣浓度、不同成膜剂添加量、不同增塑剂添加量,对膜的感官性状影响。同时对膜厚度、耐折、耐破、抗冲击、透气性、透湿性、拉伸强度等性能进行测试,分析测试数据后,结果表明:制备可食用萝卜渣包装膜的技术条件为去离子水400mL、白萝卜渣20g、卡拉胶添加量2.0%、甘油3.0mL、硬脂酸添加量0.5%时,膜的感官性状和机械性能为最佳。

白萝卜常规力学特性试验

为了获得白萝卜的力学性质并提供其在采收、运输、储藏及工业生产中必要的理论依据,以加载部位、方向、速度及含水率为影响因素进行试验,分析各因素对白萝卜常规力学特性(应力,弹性模量)的影响。结果表明:白萝卜的中部抗压能力较强、下部较弱(弹性模量分别为2.16,2.07 MPa);白萝卜是各向异性的,且轴向抗压能力比径向的强(弹性模量轴向2.19 MPa、径向1.98 MPa);含水率对弹性模量影响显著,且弹性模量随着含水率降低而增加。因此,白萝卜在运输和储藏过程中,应尽量避免径向受力。

微波法提取萝卜中抗氧化物质的工艺及多酚含量的测定

采取微波法探讨白萝卜和胡萝卜的抗氧化性,利用酒石酸亚铁对多酚的显色反应表征提取物中抗氧化物质的含量,通过正交试验对提取条件进行优化,结果表明:白萝卜的最佳工艺条件为微波功率80 W、微波时间2min、萝卜粉1g,无水乙醇30mL;胡萝卜的最佳工艺条件为微波功率40 W、微波时间2min、萝卜粉1g,95%乙醇25mL,白萝卜和胡萝卜中的多酚提取量分别为0.83,0.44mg/g。

不同贮藏方式对白萝卜中维生素C含量的影响

采用2,6-二氯靛酚滴定法测定不同贮藏方式下白萝卜中维生素C含量的变化,探讨不同贮藏方式对白萝卜中维生素C含量的影响。结果表明:白萝卜中维生素C在不同条件下随储藏时间的增加均呈下降趋势,维生素C在低温贮藏方式中损失最为缓慢。

热风干燥温度对脱水白萝卜品质的影响

以"长春大根"白萝卜品种为试材,采用50、60、70、80、90、100℃的热风干燥处理1 cm×1 cm×10 cm的白萝卜条,研究热风干燥温度对脱水白萝卜品质的影响。结果表明,干燥温度为70℃时,脱水速率较快,脱水白萝卜色泽较白,感官品质、食用品质和复水性均较好,VC保留率较高。其次,干燥温度60℃时,脱水速率较慢,形态轻微变形、皱缩,食用品质略差。干燥温度低至50℃时,VC的保留率有所提高,但干燥时间延长,感官及食用品质均有所下降。干燥温度超过80℃后,干燥时间未显著缩短,脱水白萝卜褐变加重,感官品质、食用品质和复水性均变差,VC损失增加。