《农业工程与可持续发展》课程论文
题 目：
院 （系）：
专 业：
学 号：
姓 名：
授课教师：
完成日期：
张若宇
（空行，五号）
题名一般不超过20个汉字，应简明、（黑体，小二，居中）
作者（居中、四号、仿宋） 体、确切，概括文章的要旨，符合编题录、索引和检索有关原则，有助于择关键词。本刊不建议使用副标题。
（1.作者单位，单位所在城市 邮编）（居中、小五）
（空行，小五） 要（小五、黑体）：中文摘要的编写执行GB6447-86规定，篇幅为200～300字。应具有独（小五） （小五、黑体）：农业；工程；编辑；科技；论文（小五、楷体）
0 引 言（11、黑体、段前段后各6磅）
引言作为论文的开端，主要回答为什么研究（why）这个问题。它简明介绍论文的背景、相关领域的前人研究历史与现状（有时亦称这部分为文献综述），以及著者的意图与分析依据，包括论文的追求目标、研究范围和理论、技术方案的选取等。引言应言简意赅，不要等同于摘要，或成为摘要的注释。引言中不应详述同行熟知的，包括教科书上已有陈述的基本理论、试验方法和基本方程的推导；除非是学位论文，为了反映著者的学业等等，允许有较详尽的文献综述段落。如果在正文中采用比较专业化的术语或缩写词时，最好先在引言中定义说明。（字号：10） 1 一级标题（11、黑体、段前段后各6磅）
正文是论文的主体，系指引言之后结论之前的部分，应按 GB 7713--87的规定格式编写。这一部分的形式主要是根据作者意图和文章内容而定。
写该部分时要注意：首先是选取数据必须严肃认真，实事求是；其次是描述现象要分清主次，抓住本质，图表设计要精心，使其一目了然；最后是分析问题必须以理论为基础，以事实为依据。撰写理论或解析文章，应注意以下内容：
1)解析方法。包括前提条件、提出的假设、解析的现象、适用的理论和计算的程序；
2)解析的结果。可用图表、公式进行整理。
3)分析讨论。对结果的可信度、误差的评价。
正文主要回答怎么研究（how）这个问题。正文应充分阐明论文的观点、原理、方法及具体
达到预期目标的整个过程，并且突出一个新字，以反映论文具有的首创性。根据需要，论文可以分层深入，逐层剖析，按层设分层标题。（10）
1.1 二级标题（10、黑体）
1.1.1 三级标题（10、楷体）
1.1.2 三级标题
1.2 二级标题
„„„„
„„„„
2 一级标题
…………
…………
3（序号根据文章结构确定）结 论
结论是以结果和讨论为前提，评价分析结果的误差，也是结果论点的提炼与概括，同时，提出尚存在的问题和今后解决问题的展望。结论要有条理，应准确、简明、完整。结论（或讨论）是整篇论文的最后总结而不应是正文中各段小结的简单重复，主要回答研究出什么（what）。它应该以正文中的试验或考察中得到的现象、数据和阐述分析作为依据，由此完整、准确、简洁地指出： ① 由对研究对象进行考察或实验得到的结果所揭示的原理及其普遍性；② 研究中有无发现例外或本论文尚难以解释和解决的问题； ③ 与先前已经发表过的（包括他人或著者自己）研究工作的异同； ④ 本论文在理论上与实用上的意义与价值； ⑤ 对进一步深入研究本课题的建议。
1） 对试验中得到的结果和信息的全面深层次揭示应考虑到本刊的读者对象是作者的大同行，而不仅仅限于小同行交流。所以，这里的结论不应同于摘要中很短的一句话，亦不同于讨论中提到的一两句结论性意见，因为毕竟不全面。在这里单独列出即是较全面的肯定性的结论。总数约200~300字，要有条理性，分出1，2，3或更多；
2） 对研究结果或方法的创新结论的概括尤其要简洁而明确；
3） 研究结果对读者的启示以及其他。
补充：论文写作中的几个问题：
1）图表处理
本刊规定一般每篇文章图表总数不超过6幅/个，均应编排序号。图表题名应简短确切，中英文对照。图包括曲线图、柱状直方图、构造图、示意图、流程图、记录图、布置图、地图、照片等。坐标图用直角坐标图，应标明坐标名及其国际单位。图表中变量名与单位之间用“/”分隔，复合单位采用指数积形式。计算机绘图应选取合适比例，图中字母变量均用斜体、字号用“六宋”，以便直接使用；手工描图须用绘图纸清绘。所有图均需提供两套，其中一套为不标任何字母、符号的空白图，以便扫描植字。主要线条均用细实线（不小于0.6mm）、粗细均匀，多条图
线之间用阿拉伯数字标识、清晰可辨，曲线过度圆滑。图、表均应具有自明性，即图、图题、图注（例）清楚明了。如数据已绘成曲线图，可不再重复列表。表格采用国际通用的三线表。表的各栏均应标明“量或测试项目、标准规定符号、单位”，表中的缩略词和量的符号必须与正文中的一致。
1.割台 2.升降架 3.一级输送器 4..升降轨道 5..二级输送器
6.前传动装置 7..动力分配器 8.液压操纵 9.粮仓底架
10.秸秆粉碎还田机 11.粮仓 12.锁架 13..油缸 14.拉丝
15.拉板一 16.拉板二17.油缸 18.传动轴（图中字体均为六号）
图1 4YW-2型玉米收获机结构简图（居中、小五、楷体）
Fig.1 Sketch map of 4YW-2 harvester for corn（居中、小五）
图、表一般随文排，先见文字后见图、表，表应有以阿拉伯数字连续编号的表序(如仅有1个表，表序可定名为“表1”)和简明的表题。表序和表题间空1个字距，居中放在表的上方。
表1 模拟月壤地面力学参数（居中、小五、黑体）
Table1 Average parameters of simulant lunar soil（居中、小五）
含水率/%
1.90.9 γs/kgm-3 1.47 K/kN·mn+2 1056 n 1.3 C/Pa 1790 Ø/(o) 32.75o K/cm 1.2
（表内均为六号宋体，采用国际通用的三线表）
2）数学式、反应式及数字、字母
文章提及的数学式、反应式等可另占一行，并用阿拉伯数字连续编序号。序号加圆括号，顶格排。一行表达一完需用2行或多行来表示时，涉及的各符号要紧靠,最好用一些比较关键的符号断开。各类式子应遵守有关规定，并注意应严格区别容易混淆的各种字母、符号。
凡使用阿拉伯数字得体的地方，均应使用阿拉伯数字。请参照 GB 15835-1995出版物上数字用法的规定。世纪、年代、日期和时刻用阿拉伯数字，年份不能简写，如1998年不能写成98年。日期和时刻可采用全数字式写法，如2003年3月8日写成2003-03-08或20030308；时刻如16时15分30秒写成16:15:30.计量和计数单位前的数字采用阿拉伯数字。多位阿拉伯数不能拆开换行。百分数范围如20%～30%不能写成20～30%，(85±2)%不能成85±2%；偏差范围如(25±1)℃不能写成25±1℃.
应特别注意外文字母的正斜体、大小写和上下标的表示，注意手稿中易混淆的外文字母，直
接用电脑写作时应注意字符的全角半角之分。数字、字母、符号后面句号用圆点“.”代替。
3）量和单位
量的符号一般为单个拉丁字母和希腊字母，为区别不同情况，可在量符号上附加角标。表达量值时，在公式、图、表和文字叙述中，一律使用单位的国际符号。单位符号与数值间要留适当间隙，不许对单位符号进行修饰。应严格执行GB3100～3102－93 规定的量和单位的名称、符号和书写规则。变量使用斜体，常量和单位使用正体。
[参 考 文 献] （居中、小五、黑体）
1）参考文献数量：一般研究论文约20篇参考文献，综述论文不少于30篇参考文献。
2）本刊采用顺序编码制格式著录。主要责任者在3名以内的，全部列出；超过3名时，后面加“等.”字样。姓名之间用逗号“，”分隔。
3）参考文献类型及标识：
参考文献
类型
文献类型
M
标识 C N J D R S P 专著 论文集 报纸文章 期刊文章 学位论文 报告 标准 专利
对于专著、论文集中的析出文献，建议采用单字母“A”；其他未说明的文献，建议采用单字母“Z”。
4）文后参考文献编排格式：
a．专著、论文集、学位论文、报告
[序号]主要责任者.文献题名[文献类型标识].其他责任者.出版地：出版者,出版年.起止页码.
例：[1]张鹤飞.太阳能热利用原理与计算机模拟[M].西安:西北工业大学出版社,1990.73 - 113.
[2]辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集:A集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.
[3]王应宽.拖拉机液力机械式无级变速器的研究[D].杨凌: 西北农林科技大学机械与电子工程学院,1998.
[4]冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京:清华大学核能技术设计研究院,1997. b．期刊文章
[序号]主要责任者.文献题名[J] .刊名，年，卷（期）：起止页码.
例：[5]应义斌，饶秀勤，赵 匀，等.机器视觉技术在农产品品质自动识别中的应用研究进展[J].农业工程学报,2000,16（3）:4 - 8.
c．论文集中析出的文献
[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[A] .原主要责任者（任选）.原文献题名[C] .出版地：出版者，出版年.析出文献起止页码.
例：[6 ]钟文发.非线性规划可燃毒物配置中的应用[A].赵玮.运筹学的理论与应用—中国运筹学第五届会议论文集[C].西安:西安电子科技大学出版社,1996.468∽471.
d．报纸文章
[序号]主要责任者.文献题名[N] .报纸名，出版日期（版次）.
例：[7] 谢希德.创造学习的新思路[N].人民日报，1998-12-25（10）.
e．国际、国家标准
[序号]标准编号，标准名称[S] .
例：[8]GB/T 16159-1996,汉语拼音正词法基本规则[S].
f．专利
[序号]专利所有者.专利题名[P] .专利国别：专利号，出版日期.
例：[9]姜锡洲.一种热外敷用药制备方法[P].中国专利:881056073,1989-07-26.
g．电子文献
[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得的地址，发表或更新日期/引用日期（任选）.
例：[10]王明亮.中国学术期刊标准化数据库的进展[EB/OL]. http://www.cajcd.edu.cn/pub/wml.txt/990810-2.html,1998-08-16/1998-10-04.
h．各种未定义类型文献
[序号]主要责任者.文献题名[Z].出版地:出版者,出版年.
例：
[ 1 ]
[ 2 ]
[ 3 ]
[ 4 ]
[ 5 ]
[ 6 ]
[ 7 ]
[ 8 ]
[ 9 ] 张兴义，隋跃宇．土壤压实对农作物影响概述[J]．农业机械学报,2005,36（10）：161-164. 李洪文，高焕文，陈君达．固定道保护性耕作的试验研究[J]．农业工程学报，2000,16（4）：73-77. 高焕文，李问盈，李洪文．中国特色保护性耕作技术[J]．农业工程学报，2003,19（3）:1-4. 张 进．固定道保护性耕作的试验研究[J]. 山西农机. 2002,(16):22-24. 李汝莘，史岩，迟淑筠．机器轮胎引起的土壤压实及其耕作能量消耗[J]．农业机械学报，1993， 30(2)：12-16. Monroe G E，Taylor J H．Traffic lanes for controlled traffic cropping system[J]. Agr Eng Res．1989，44（1）：23-31. Taylor J H．Soil compaction research in the eighties:an international overview[J]. ASAE Paper 1990，12 Tullberg J N．Wheel Traffic Effects On Tillage Draught [J]．Agr Eng Res．2000,75（4）：375-382. 杜兵，周兴祥．节约能耗的固定道耕作法[J]．中国农业大学学报，1999，4(2)：63-66.
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[ 11 ] 高焕文．保护性耕作概念机理与关键技术[J]．四川农机，2005，（4）：22-23.
[ 12 ] 李汝莘，高焕文，苏元升．土壤容重和含水量对耕作阻力的影响[J]．农业工程学报，1998，14（1），
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[ 13 ] 李小昱，王为．农业土壤抗剪强度的试验研究[J]．农机与食品机械，1999，（1）：12-13.
[ 14 ] 李汝莘，高焕文，苏元升．小四轮拖拉机播前压地对土壤物理特性及作物生长的影响[J]．中国农业
大学学报，1998，3(2)：65-68.
（小五）
英文参考文献作者姓前名后，名缩写，若是中国人发表的英文论文，则作者名同样是姓前名后，但不缩写。参考文献中所有缩写字符均不添加缩写符号“.”。
[ 10 ] 刘立晶，高焕文，李洪文．玉米—小麦一年两熟保护性耕作体系试验研究[J]．农业工程学报，2004，
（空行） English title(加粗、居中、三号、
The first author1, The other author2(居中，小四，Tahoma)
(1. the author’s unit, City Code number, country；2. the author’s unit, City Code number, country)(居中，斜体，
小五，邮编非斜体)
（空行）
Abstract（五号，加粗）: 中、英文摘要应具有相同的内容。英文摘要不宜超过250个实词 Key Words（五号，加粗）: 中、英文关键词一一对应。
此部分内容为五号字，行间距1.3倍。
其他说明：
页面设置：页边距 上：2.3 厘米；下：1.7 厘米；左：1.5 厘米；右：1.5 厘米 纸张：A4
文档网格：无网格
文中除特殊说明外：中文字体使用宋体，西文字体使用Times New Roman。英文摘要和关键词部分行间距为1.3，其他部分行间距为1.2。
具体示例详见农业工程学报近期刊出论文（www.tcsae.org）。
课程学习心得体会
对一个学期以来对农机化新技术学习的一些心得体会（你印象最深刻的？）
一些好的建议等。
苹果液氮降温排氧打浆技术研究
赵国建1,3，杨公明2※
(1 山西师范大学食品科学与工程系，临汾 041000；2 华南农业大学食品科学与工程学院，广州 510642；
3 西北农林科技大学食品科学与工程学院，杨凌 712100)
摘 要：为了抑制苹果制汁过程中的褐变，提高产品的质量，该文首次采用自行设计的液氮降温排氧打浆机对苹果打浆工艺进行了初步研究。具体研究了打浆时添加液氮后苹果浆温度、溶解氧含量、果浆颜色以及多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活力等的变化。结果表明：添加1%~2%液氮后，苹果浆温度迅速降低为原来温度的50.7%，氧气含量降低为对比组的47.7%；L值为53.96，较对比组的L值高44.1%；同时可减少维生素C损失，提高苹果出汁率。
关键词：苹果；液氮；打浆；护色
中图分类号：TS225.44 文献标识码：A 文章编号：
0 引 言
据中国农业部统计显示，2005年中国的苹果产量达到2401.1万t，居世界第1位。近十年来，中国苹果加工业迅速发展，目前浓缩苹果汁是苹果深加工的最主要途径，2005年中国浓缩苹果汁出口量达到67.3万t[1]，居世界第1位。在苹果汁生产过程中，新鲜苹果经过破碎、压榨后，快速发生褐变，严重影响果汁质量。目前工业上采用树脂吸附、活性碳吸附等补救措施解决[2]，但这些方法易引起果汁风味、营养的损失。褐变是果蔬保鲜、加工过程中久攻未克的难题，不仅影响产品的感官品质、风味和营养价值，而且影响果汁的商品价值，因此研究抑制褐变的新方法有重要的意义。
酶促褐变和非酶促褐变是引起苹果褐变的主要因素，尽管有关苹果多酚氧化酶（PPO）的特性已有不少研究[2-6]。通常仍采用添加护色剂等方法防止褐变，但容易引起食品安全性问题，防止褐变方法始终是一个亟待解决的难题。有些研究指出大于80%的酶促褐变发生在破碎和打浆的阶段[7]；打浆过程中空气进入很多，会加剧酶促褐变、氧化等化学反应的发生。本试验采用液氮降温排氧打浆、微波进行灭酶进行护色。微波灭酶过程中，在交变电场作用下进行高速取向运动，产生摩擦热使蛋白质变性，从而使酶失活。在微波灭酶过程中热效应和非热效应同时作用[8]。
氮气作为大气层的主要成分，有以下性质：一是氮气属窒息性惰性气体，无色、无味、无臭，化学性质为“零活性”。使用氮气可以排除氧气，减缓氧化。由于氮气具有窒息性，对细菌和其它微生物有窒息和抑制作用。二是氮气在水、油脂中的溶解度很小，是性能优良的食品防腐保鲜气体。三是氮气的液态温度很低，在常压状态下为-195.8℃的透明液体。液氮的以上性质可用来降低果蔬的温度，减小酶促褐变中多酚氧化酶的活性及其它化学反应速率，同时隔氧排氧。特别是液氮作为空气液化分离的最大宗产品，随着人们对氧气需求量的增加，液氮作为副产品，价格直线下降，已从十年前的每升20多元降为规模使用的1.0元左右，为商业利用提供了空间[9]。 收稿日期：2005-12-30 修订日期：2007-04-19
基金项目：国家“十五”重大科技专项 (2001BA501A21); 广东省农业攻关项目(2005B20601007)
第一作者：赵国建（1972－），男，山西临汾人，博士生，研究方向为食品加工新技术与设备。临汾 山西师范大学食品科学与工程系，041000。E-mail: zgjian123@tom.com
※通讯作者：杨公明（1950－），男，教授，陕西富平人，博士生导师，主要从事食品加工新技术与设备。广州 华南农业大学食品科学与工程学院，510642
当前在食品工业中液氮主要用于惰性化处理、食品制冷、果蔬保鲜、低温粉碎以及充气饮料等[10]。在果蔬汁的生产中，通常采用室温条件下[11]破碎方式，加入液氮打浆的方法尚未见报道。本研究结合生产实际，应用自己设计的液氮降温排氧打浆机，能够准确控制苹果浆的温度，首次实现了液氮降温排氧打浆工艺。通过其对红富士苹果浆理化特性及护色效果影响的研究，表明添加液氮对褐变具有良好的抑制作用，为易褐变果蔬的加工提供了新的方法和思路，具有广阔的发展前景。
1 材料与方法
1.1 试验材料
苹果：选取无伤害、成熟度好的红富士苹果为试验材料；
愈创木酚、双氧水、95%乙醇、丙酮、邻苯二酚、磷酸、磷酸氢钠等均为分析纯试剂；液氮：广州市粤港气体工业有限公司。
1.2 仪器
752紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；PL203电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；DS-1高速组织捣碎机（上海标本模具厂）；JPB-607溶解氧仪（上海雷磁创益仪器仪表有限公司）；G8023CTL型微波炉（广东格兰仕集团有限公司）；TC-PⅡG全自动测色色差计（北京光学仪器厂）；himac cr21G高速冷冻离心机（日立公司）等。
1.3 打浆设备（液氮降温排氧打浆机）工作原理
自行设计的液氮降温排氧打浆机工作原理如图1所示。清洗合格的果蔬预冷后，经过传送带进入打浆机，先经辊刀切碎，同时与液氮喷施装置喷施的液氮相混合，使物料温度降低，特别是破碎块表面温度急剧下降，实现低温打浆；由于液氮在汽化过程中体积瞬间膨胀，可排除打浆机中的氧气。通过进料系统排出多余氮气同时可预冷物料，进料系统为密闭空间，在原料预冷的同时避免了空气进入打浆机，减小了酶促褐变中多酚氧化酶的活性、非酶促褐变、氧化等化学反应速率，减缓和防止打浆过程中褐变的发生。在打浆过程中通过出料口的传感器显示果浆的溶氧量和温度，根据果蔬品种的不同确定其最佳打浆温度和相应的液氮喷施量，实现自动化控制。打浆刀具转速可调，以适应不同物料。
图1 液氮降温排氧打浆机结构示意图
Fig.1 Schematic of grinding equipment with
liquid nitrogen injection
1.4 试验方法
1.4.1 过氧化物酶（POD）活性测定
酶活性测定方法参照蒋益虹等的方法[12,13]并略有改进。以0℃、4℃、10℃、20℃不同打浆条件下所得果浆过滤后所得果汁作为粗酶液。
POD活性的测定：依次向试管中加入0.05mol/L、pH6.5的磷酸缓冲液2.9mL、0.05mol/L
愈创木酚l.0 mL和2%H2O21mL，摇匀后采用冰水和30℃水浴调节温度为对应打浆温度。再加入0.1mL粗酶液，于波长470nm处比色测定OD值，酶液加入后开始计时，每分钟记录一次吸光度OD值，共记录6min，对照不加酶液。酶活性以1minOD值每增加0.001为一个活力单位。每次处理重复3次（下同）。
1.4.2 不同打浆温度对苹果浆中POD活力的影响
分别在0℃（冰水调节温度）、4℃（采用冰水调节温度）、10℃（添加1%~2%液氮，下同）和20℃（室温，对照）条件下打浆，水与果肉比值均为1:1（质量比，下同），对苹果浆中POD活力进行研究。由于液氮添加量不易精确控制，衡量液氮添加量的指标以苹果浆温度为参照，本试验中控制苹果浆温度为101℃（下同）。由于POD具有很高的热稳定性，本试验的酶失活程度以POD为指标，如果POD大部分失活，就表明苹果浆中其它酶都已失
[14,15]活。
1.4.3 不同打浆温度对苹果浆色泽的影响
分别在不同温度条件下打浆，对苹果浆的色泽变化进行研究，采用L值的大小表示护色效果，L值大说明护色效果好。
1.4.4 不同打浆温度对苹果浆灭酶前后色泽的影响
苹果中PPO的最适温度为28℃，调节温度特别是低温条件能有效抑制酶的活性[11]。在800W、60s的条件下对苹果浆进行微波灭酶，然后研究其色泽变化，采用L值的大小表示护色效果。
1.4.5 加液氮打浆对果汁可溶性固形物含量和出汁率的影响
比较室温条件下打浆与添加液氮打浆，对苹果汁中可溶性固形物含量和出汁率的影响进行研究。
1.4.6 不同打浆方法对果浆中维生素C含量的影响
维生素C测定方法见参考文献[16]。
1.5 评价方法
由于酶促褐变能使果汁的Ｌ值降低[17]。本试验苹果果浆褐变度用色差值L表示，用色差计测定。
2 结果与分析
2.1 不同打浆温度对苹果中POD活性的影响
从图2中可以看出随着打浆温度的降低，POD活性也在降低，但添加液氮进行打浆后， POD活性降低的幅度尤为突出，仅为室温（20℃）条件下酶活性的45%。方差分析表明，经过液氮处理的苹果浆与其它处理的POD活性差异达到极显著水平(P﹤0.01)。表明不同打浆条件对苹果浆中POD活性的均有影响，其中以液氮处理为最好。主要是由于液氮的温度为-196℃，添加液氮进行打浆，苹果浆的溶氧量降为室温打浆时苹果浆溶氧量的47.7%；其温度也降至室温条件下苹果浆的50.7%，降低了POD和PPO的活性，故能有效减缓酶促褐变和氧化反应。
1.2
1.0
相对活性/%0.80.60.4
0.2
0.0
04
温度/℃1020
图2 不同打浆条件对苹果中POD活性的影响
Fig.2 Effect of different grinding conditions on POD activity of apple
2.2 不同打浆温度对苹果浆颜色的影响
苹果打浆时不添加液氮，苹果中PPO的活性随着温度（0～30℃）的变化而变化，温度降低其活性也降低。从图3可以看出，在0℃、4℃条件下得到的苹果浆的颜色略好于室温打浆时的颜色，说明仅通过调节温度进行苹果浆护色，因受环境温度等因素的影响而效果不明显。经液氮处理的苹果浆与其它处理的L值的差异达到极显著水平(P﹤0.01)，表明在苹果打浆过程中，液氮迅速使苹果浆降温的同时，排除了打浆机中苹果周围的空气，避免了苹果浆中混入氧气，因此能有效抑制苹果浆发生褐变。
60
50
40
L值30
20
10
04
温度/℃1020
图3 不同温度打浆后果浆的颜色
Fig.3 The color of slurry after different treatments
2.3 不同打浆温度对微波灭酶后苹果浆颜色的影响
图4表明，未添加液氮进行处理的苹果浆颜色随着打浆温度的升高，其颜色逐渐变深。经液氮处理后的苹果浆，与其它处理的L值差异达到极显著水平(P﹤0.01)，说明经液氮处理后对后续处理的护色效果有明显改善。试验过程中发现，在打浆后苹果浆中会有许多气泡产生，主要是在打浆的过程中混入大量气体的缘故。微波处理能使苹果浆在短时间内迅速升高至85℃左右后灭酶，在温度和氧气的协同作用下苹果浆在酶完全钝前会发生酶促褐变和氧化反应等。对比图3和图4，每组处理的苹果浆在微波灭酶后其颜色都会变深，但苹果浆颜色加深的程度不同，其中添加液氮处理的苹果浆经微波处理后L值仍为最大，苹果浆颜色保持的最好。
38
37
36
35
L值3433
32
31
30
29
04
温度/℃1020
图4 微波处理后果浆的颜色
Fig. 4 The color of slurry after microwave treatment
2.4 不同打浆方法对苹果果汁可溶性固形物含量和出汁率的影响
从表1可以看出，采用加液氮打浆出汁率高于室温打浆；液氮处理后的苹果汁中可溶性固形物含量高于室温打浆处理，主要是原因可能是液氮喷洒在物料表面时，使物料温度在短时间内迅速下降到，细胞壁内表面温度变化比外表面的变化要慢得多，使细胞壁两侧产生很大的温差，从而产生热应力，引发细胞壁断裂，使大部分内容物得以释放，从而可溶性固形物含量增加，同时提高了苹果的出汁率。
表1 打浆条件对果汁可溶性固形物含量和出汁率影响
Tab. 1 Effect of different grinding treatment on physical parameters on apple juice
加液氮打浆
室温打浆 出汁率/% 93.3 89.2 可溶性固形物含量/Bxo 9.5 8.5
2.5 打浆方法对果浆中维生素C含量的影响
从表2可以看出，随着打浆温度的降低苹果浆中维生素C的含量逐渐升高，说明打浆时的降温处理有利于维生素C的保留。经液氮处理后维生素C保存量明显高于其它处理，说明降温排氧处理比单一的降温处理更有利于维生素C的保留。方差分析表明，液氮处理后维生素C保留效果与其它处理间的差异达到极显著水平(P﹤0.01)，主要是由于液氮的降温和排氧作用，有效抑制止了维生素C的氧化。
表2 不同打浆方法对果浆中维生素C含量的影响
Tab.2 Effect of different grinding treatments on the content of ascorbic acid in slurry
温度/℃
4
10
20 果汁中维生素C含量/mg﹒mL-1 0.0368士0.0018 0.0362士0.0010 0.0425士0.0012 0.0305士0.0012
2.6 液氮的打浆成本分析
液氮与被冷冻的食品相接触时，能吸收的蒸发潜热为198.9 kJ/kg，然后氮蒸汽升温至10℃，其平均比热[18]以1.047 kJ/kg 计，则能吸收417.6kJ/kg（设苹果的进料温度为20℃）。
液氮升温至10℃吸收热能：
Q吸＝198.9+1.047（198.9+10）＝417.6kJ
苹果的比热[18]：3.85 kJ（kg·K)-1
Q放＝cpMΔt＝3.85×1×10＝38.5 kJ
式中 cp——比热，kJ（kg·K)-1；M——质量，kg；Δt——温度差，K。
液氮需要量为：38.5/417.6＝0.092 kg，据调查目前液氮的市场价格为850～1000元/m3，那么苹果浆降温至10℃时平均约需106元/t。如果在进料过程中利用打浆过程中排出的氮气对苹果进行预冷处理，所需液氮量将会减少，那么因添加液氮所引起的成本也会随之降低。 3 结论
1）在苹果打浆过程中直接添加1%~2%的液氮，使果浆温度迅速降低为对比组的50.7%；果浆中的溶氧量远小于传统的室温打浆，氧气含量降低为对比组的47.7%；液氮处理的苹果浆L值（53.96）与新鲜苹果果肉的L值（57.77）最接近，经微波处理后苹果浆的L值也远高于其它对比组；同时苹果汁中维生素C含量为0.0425mg·mL-1，高于其它对比组。
2）方差分析表明，添加液氮能有效抑制打浆过程中的酶促褐变和氧化反应，明显改善
苹果浆的护色效果。
3）经预算因添加液氮引起的成本将增加106元/t，但与所得高质量苹果产品的增值相比，消费者是可以接受的。
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Apple grinding technology with liquid nitrogen injection
to exclude oxygen and lower temperature
Zhao Guojian1,3, Yang Gongming2※
(1. Department of Food Science and Engineering，Shan Xi Normal University, Linfen 041000, China；
2. College of Food Science and Engineering，South China Agricultural University, Guangzhou 510640, China；
3. College of Food Science and Engineering, Northwest Sci-tech University of A& F, Yangling 712100, China) Abstract: Browning is a difficult problem in fruit/vegetable processing. Most of the browning was produced during the process of grinding. New grinding equipment was designed to use liquid nitrogen to exclude oxygen and lower temperature, and the color protection effect could be improved markedly. This research systemically studied the change of the fruit slurry’s temperature, the content of dissolving oxygen (DO) and the color, as well as the vitality change of polyphenoloxidase (PPO) and peroxidase (POD) during grinding. According to the research results, after adding 1%~2% liquid nitrogen, the temperature of fruit slurry will reduce to 50.7%
of the original one, and the content of oxygen in the fruit slurry is only 47.7% of the original one; while the L ratio is 53.96 which is 44.1% higher than the original figure, meanwhile the loss of ascorbic acid will be reduced greatly and the juice extraction will be improved. The adding method and the adding quantity of liquid nitrogen were studied, offering an alternative process and equipment for apple processing.
Key words: apple; liquid nitrogen; grinding; color protection