实施拓数据分析,用于监测真空辅助透式果脱水过程中的质量转移
Julio Emmanuel González-Pérez1,2, Shengli Jiang3, Oscar Jiménez-González1,4
1Department of Chemical, Food and Environmental Engineering, Universidad de las Américas Puebla, Ex hacienda de Santa Catarina Mártir, San Andrés Cholula, Puebla, Mexico 72810.
ACS omega
|July 29, 2025
概括
拓数据分析 (TDA) 提供了一种新的,非侵入性的方法来监测果中的葡萄汁浸. 这种基于图像的方法量化了质量转移,有助于优化食品加工和质量控制.
科学领域:
- 食品科学与技术 食品科学与技术
- 数据分析和成像数据分析.
- 质量转移和扩散.
背景情况:
- 在食品浸过程中监测质量转移对于流程优化和质量控制至关重要.
- 分析浸的传统方法可能是侵入性的或耗时的.
- 拓数据分析 (TDA) 为实时过程监控提供了一个潜在的非侵入性成像技术.
研究的目的:
- 将拓数据分析 (TDA) 应用于实时图像,用于监测果中的葡萄汁浸.
- 在不同的加工条件下量化质量转移动态,包括有效扩散率 (D).
- 建立拓特征与流程控制的扩散系数之间的相关性.
主要方法:
- 在透脱水 (OD) 和真空辅助透脱水 (ODVP) 过程中利用了果样本的实时成像,使用不同的葡萄汁缩物 (GJC) 度 (40,50,60°Brix).
- 计算的欧勒特征曲线 (ECC) 作为图像数据的拓描述符.
- 使用修改斜率方法估计有效扩散率 (D),考虑收缩和时间演变 (R2 > 0.80).
主要成果:
- 与OD相比,ODVP治疗导致样本缩率较低 (20-25%).
- 水的扩散性 (D) 与ODVP更高,并且随着GJC度更高而增加.
- 溶解物和氨酸扩散性 (D) 与OD更高,并且随着GJC度的增加而下降.
- TDA揭示了扩散过程中特有的双峰ECC结构.
- 来自ECC的拓度量与D显著相关 (r2>0.7858对于OD,r2<-0.9567对于ODVP在60°Brix).
- 40°Brix的OD导致溶液均浸和重新分配.
结论:
- TDA提供了一种强大的,非侵入性的实时监测和量化浸过程中质量转移的方法.
- 这项研究表明TDA在食品浸中的高通量选和流程优化方面的潜力.
- 拓描述符可以作为扩散系数和浸均性的可靠指标.
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