不同CO_(2)浓度下鸡蛋呼吸仿真分析及验证

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第37卷第6期农业工程学报 V ol.37 No.6
302  2021年3月Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering  Mar. 2021 不同CO2浓度下鸡蛋呼吸仿真分析及验证
王娇娇1,王巧华2,曹芮1,谢娟娟1
(1. 周口师范学院机械与电气工程学院,周口 466001;2. 华中农业大学工学院,国家蛋品加工技术研发分中心,武汉 430070)
摘要:贮存环境中CO2浓度对鸡蛋呼吸作用及新鲜度变化具有重要影响,为了进一步考察在不同CO2浓度下鸡蛋呼吸释放CO2的扩散及新鲜度变化情况,该研究测定贮存在温度为25 ℃、相对湿度为65%、CO2体积分数分别为1.5%、3.0%、4.5%及空气(对照组)环境下鸡蛋呼吸和新鲜度,利用FLUENT软件完成不同CO2浓度下鸡蛋第1天呼吸释放CO2的扩散过程仿真。结果表明,利用Fluent软件计算所得气体速度值和试验值基本一致,模拟值与实测值相对误差在4%~9%。不同CO2浓度下鸡蛋释放CO2的扩散过程符合重气扩散的特点,其扩散方向受到CO2浓度的影响,且随着贮存环境中CO2浓度的增加,鸡蛋呼吸释放CO2的扩散量和扩散速度逐渐变小,呼吸得到抑制。再通过分析贮存过程中不同CO2体积分数下鸡蛋呼吸强度和新鲜度变化得出,对照组1.5%CO2与3.0%CO2下的鸡蛋呼吸强度和新鲜度具有显著差异(P<0.05),当贮存环境中CO2体积分数达到3.0%时,对鸡蛋呼吸强度的抑制效果不再明显,且
新鲜度变化保持不变。3.0%CO2和4.5%CO2体积分数下贮存鸡蛋20 d,其新鲜度等级仍在AA级以上,综合经济因素,3.0%CO2保鲜鸡蛋效果较优。该研究可为鸡蛋呼吸和气调保鲜技术提供理论及数据基础。
关键词:贮藏;呼吸;鸡蛋;CO2浓度;新鲜度;仿真
doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.037
中图分类号:TS253.2          文献标志码:A          文章编号:1002-6819(2021)-06-0302-07
王娇娇,王巧华,曹芮,等. 不同CO2浓度下鸡蛋呼吸仿真分析及验证[J]. 农业工程学报,2021,37(6):302-308.
doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.037   
Wang Jiaojiao, Wang Qiaohua, Cao Rui, et al. Simulation analysis and verification of egg respiration under different CO2 concentrations[J]. Transactions of the Chine Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(6): 302-308.
(in Chine with English abstract)    doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.037   
0  引  言
在贮存过程中,鸡蛋通过蛋壳表层的气孔与外界进行CO2、水分等物质交换,其中,气体交换是由气体浓度在蛋壳内外分布的不均匀所产生的,其驱动力是浓度驱动,即气体由高浓度向低浓度方向扩散[1]。这种气体交换指的就是鸡蛋的呼吸作用,它是鸡蛋的一种生理代谢活动,也是生命存在的重要标志[2]。因此,贮存环境中的CO2浓度对鸡蛋与外界CO2气体交换具有重要影响。
CO2浓度对鸡蛋的呼吸和新鲜度均有重要的影响。高浓度CO2贮存鸡蛋,抑制鸡蛋内部CO2的排出,从而延缓贮存期间鸡蛋哈夫单位的降低,该方法可以有效抑制鸡蛋品质劣变,延长鸡蛋的保鲜期[3-5]。Rocculi等[6]通过使用空气、100% N2、以及100% CO2包装鸡蛋进行试验对比,结果得出用100% CO2包装有助于提高鸡蛋的蛋白品质。袁晓龙等[7]通过采用不同浓度的CO2、N2、O2以及空气的配比包装鸡蛋,结果发现配比为60%~100%的CO2包装保鲜效果较好。刘美玉等[8]通过试验比较分析了在25 ℃和4 ℃贮存条件下不同气体配比对鸡蛋保鲜效果的影响,结果得出在25℃下,采用50%CO2、7%~11%O2以及39%~43%N2的气体配比包装鸡蛋30 d,鸡蛋的新
收稿日期:2020-09-19    修订日期:2021-02-26
基金项目:国家自然科学基金面上项目(31871863);河南省科技厅科技发展计划项目(212102110002)。
作者简介:王娇娇,博士,讲师,研究方向为农产品加工与智能检测。Email:*****************。鲜度等级仍保持AA级。黄群等[9]通过试验得出当贮存环境中CO2体积分数大于5%时,能显著抑制S-卵白蛋白生成。马逸霄等[10]对0.03%(空气)、5%CO2、10%CO2及20%CO2贮存下鸡蛋呼吸和品质的变化情况,结果得出5%CO2保存鸡蛋时,其呼吸被抑制,10%CO2时抑菌效果较优。综上可知贮存环境中CO2浓度是研究鸡蛋呼吸强度和新鲜度变化的关键因素,且保鲜鸡蛋所需的CO2浓度在逐渐降低。鉴于此,在实际生产过程中,若采用CO2气体包装,其体积分数仍需进一步精确调配。
鸡蛋在贮藏过程中内部的气体会通过蛋壳扩散到外界,其内部发生的生理变化存在复杂性、多样性,不能直观观察,因此鸡蛋呼吸强度是其内部变化的最直观体现,也是影响贮存保鲜的关键因素[11],同时有研究表明鸡蛋呼吸强度与品质之间具有密切联系[12],鉴于此,本文旨在研究鸡蛋呼吸释放CO2的量,探寻能够抑制鸡蛋呼吸实现品质保鲜较佳的CO2气体浓度。
FLUENT是目前流行的CFD仿真软件,通常用于流体分析[13-15]。Perianu等[16]利用有限元方法模拟了蛋壳的动态特性和蛋壳内流体的作用力。Sellés等[17]利用有限元法描述了几种鸡蛋类型的不同应力模式,并分析了自由落体冲击时鸡蛋壳上的应力。Fabbri等[18]利用有限元模型反演法确定CO2在鸡蛋各组分中的扩散量。因此,本文首先利用FLUENT软件对贮存第1天的鸡蛋呼吸释放CO2的扩散情况进行了仿真模拟,重点分析了不同时间CO2的扩散情况、不同CO2浓度下鸡蛋释放CO2扩散情况。然后,根据不同CO2浓度下鸡蛋呼吸强度与新鲜度
第6期 王娇娇等:不同CO2浓度下鸡蛋呼吸仿真分析及验证
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的变化,综合得出抑制鸡蛋呼吸强度且实现保鲜的CO 2浓度,以期为鸡蛋贮存保鲜提供参考。
1  材料与方法
1.1  材料
试验样本由武汉九峰鸡场提供,选取新鲜海兰粉壳鸡蛋280枚,将其随机分为4组,在温度为25 ℃、相对湿度为65%、CO 2体积分数分别为1.5%、3.0%、4.5%及对照组(空气)条件下80 L 的培养箱中,贮存20 d ,每个贮存条件下取10枚鸡蛋进行编号,每2 d 测量其呼吸强度,并且每2 d 随机取样5枚测定鸡蛋的哈夫单位。 1.2  仪器与设备
HWS-250型恒温恒湿培养箱,武汉格雷思科技开发有限公司;CB210型二氧化碳培养箱,上海丙林电子科技有限公司;呼吸测定仪SY-1022,武汉鑫星星科学仪器有限公司;电子游标卡尺,上海美耐特实业有限公司;SPX 智能型生化培养箱,宁波江南仪器厂;JY3002称重仪,上海精密科学仪器有限公司。 1.3  方法
1.3.1  鸡蛋呼吸释放CO 2速度测定
鸡蛋呼吸测定装置如图1所示。试验前将橡胶管连接呼吸室的一端,置于室外空旷处进行校准21 min 。校准完成后,将橡胶管重新连接到呼吸室,待数据稳定后,将已编号的鸡蛋称质量m ,放入1 L 的呼吸室中密封,记录此时的CO 2初始浓度C 0,温度T 0,运行一段时间t 后,记录CO 2最终浓度C ,温度T t 。
1.呼吸测定仪
2.液晶显示屏
3.流量计
4.橡胶管
5.呼吸室
6.鸡蛋
1.Respiratory apparatus
2.Liquid crystal display
3.Flowmeter
4.Rubber tube
5.Breathing room
6.Egg
图1  鸡蛋呼吸强度测定装置
Fig.1  Respiration intensity measuring device for egg
鸡蛋的呼吸强度根据公式(1)计算得出[21]。
ps如何拼图1.9642731.96427327327310000
t 0
C C T T Q m t
⨯⨯-
++=⋅ (1) 式中Q 为呼吸强度,mg /kg h ⋅();C 为CO 2最终浓度,cm 3/m 3;C 0为CO 2初始浓度,cm 3/m 3;T t 为最终温度,℃;T 0为最初温度,℃;t 为测量时间,min ;V 为呼吸室体积,L ;m 为鸡蛋质量,g 。
本试验采用的呼吸室大小1 L ,鸡蛋呼吸释放CO 2 摩尔浓度R 根据公式(2)计算。
0273()22.4273101.325
t M P
R T ρρ=-⋅⋅⋅+
(2) 式中ρt 为CO 2最终质量浓度,mg/L ;ρ0为CO 2 初始质量浓度,mg/L ;M 为CO 2的分子量;T 为测量温度,℃;P 为标准大气压,Pa 。
赵构简介
质量流量O 根据式(3)计算。
1
R O V t =
(3)
式中O 为质量流量,g/s ;t 1为扩散时间,s ;V 为呼吸室体积,L 。
速度v 根据式(4)计算。
2πO
r a b
ντ=⋅⋅⋅⋅
(4) 式中v 为鸡蛋释放CO 2的速度,m/s ;r 为CO 2密度,1.977 g/L ;a 为鸡蛋短轴,m ;b 为鸡蛋长轴,m ;τ为孔隙率[2]。
1.3.2  鸡蛋新鲜度测定
测量完鸡蛋呼吸强度,用电子天平测鸡蛋质量,将鸡蛋打破,用数显游标卡尺测鸡蛋蛋白高度,测定3次取平均值,利用公式(5)计算样本的哈夫单位(Hough Unit, HU ),以其表征鸡蛋新鲜度。
0.37HU 100lg    1.77.57i H m =-+() (5) 式中H i 为蛋白高度,mm 。
1.3.3  鸡蛋呼吸数值模拟
1)几何模型构建
鸡蛋长轴尺寸范围为53.29~60.42 mm ,鸡蛋短轴尺寸范围为41.27~44.6 mm ,蛋形指数在1.25~1.36之间。根据公式(6)绘制鸡蛋模型二维图,如图2所示。
()22
22
1tg x y a b x θ+=+ (6)
式中a ,b 分别为鸡蛋的短轴和长轴,m ;x ,y 分别为鸡蛋边缘曲线的横坐标和纵坐标,m ;θ为蛋
形角,本文取10º。
注:a ,b 分别为鸡蛋的短轴和长轴;x ,y 分别为鸡蛋边缘曲线的横坐标轴
和纵坐标轴;10º为蛋形角。
Note: a and b  are the short axis and long axis of the egg respectively; x  and y are the abscissa axis and ordinate axis of the egg edge curve respectively; 10°is the egg shape angle.
图2  鸡蛋模型二维示意图
Fig.2  Two dimensional diagram of egg model
2)几何模型网格划分
为了方便观察鸡蛋释放CO 2的过程,在鸡蛋外部建立流体域,利用ICEM CFD 软件对模型的流体域进行网格划分,考虑到直观观察及便于观察,在鸡蛋外部设置为受限空间,其为126.43 mm×108.66 mm×108.66 mm 的长方体,可以全方位观察鸡蛋释放CO 2的浓度分布情况。对模型流体区域进行六面体结构网格划分,划分后的网格内没有重叠,网格质量为0.7,划分后的网格数为431 884,符合计算要求,如图3所示。
农业工程学报( )                                2021年
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图3  鸡蛋流体域划分网格结果 Fig.3  Gridding results of egg fluid domain
将划分好的模型导入Fluent 15.0中,根据CFD 理论
方法设置相应的参数以及边界条件,对鸡蛋呼吸释放CO 2
儿童益智的扩散过程进行数值模拟。
3)扩散过程中模拟模型的基本假设条件
鸡蛋内部发生着复杂的化学变化,但是具体是何种
化学变化是未知的,所以对其进行完全的数学模拟是非
常困难的,通过试验反复验证,CO 2从鸡蛋内部扩散到外
部的速率在30 min 内是基本不变的,为了便于对CO 2的
扩散过程进行仿真,做如下基本假设[19]:①假设扩散速
度和面积始终保持某一值,不随时间变化;②假设在CO 2
扩散过程中,不发生化学、物理变化以及相变反应,只
发生扩散;③假设CO 2气体与空气完全作为理想气体;
④假设CO 2的扩散方向不随时间、地点和高度变化;⑤ 假
设在扩散过程中,环境温度在整个扩散过程中不发生变
化;⑥假设CO 2在扩散的过程中,外界环境参数改变时,
不影响重力加速度,重力加速度始终为某一值。
4)扩散过程中的基本方程
鸡蛋内部CO 2向外界扩散的基本方程除了连续方程、
动量方程以及能量守恒方程外还有组分方程,其具体扩
散基本方程可表述如下。
连续方程
()0j j
u t x ρρ∂∂
+=∂∂ (7) 式中ρ为混合物的密度,3
kg /m ;j x 为坐标分量;j u 为
j x 方向上速度分量,m/s 。 动量守恒方程  u ()()x i i i j a i j i j j u p u u g t x x x ρρμρρ⎛⎫
∂∂∂∂∂+=-++- ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝
⎭(8) 式中μ是流体的动力黏度,2s /m N ⋅;x i 为坐标分量;i
u 是x i 方向上速度分量,m/s ;i g 是重力加速度,2
m/s ;p 是绝对压力,Pa ;a ρ是空气的密度,3
kg /m 。 能量守恒方程
()()i T j j p j
T k T
u T S t x x c x ρρ∂∂∂∂+=+∂∂∂∂( (9)
式中p c 是比热容,J/(kg·K);T 为测量温度,℃;k 为流体的传热系数,W/(m 2·K);T S 为流体的内热源以及由于黏性耗散项。
组分输送方程
s ()()()s s j s j j j
c c u c D t x x x ρρρ∂∂∂∂
+=∂∂∂∂( (10) 式中s c 是组分s 的体积浓度,mL/m 3;s c ρ是该组分的质量浓度,mg/m 3;s D 是该组分的扩散系数。
5)湍流模型的选择
目前,在自然环境、工程及试验装置中的流动一般
为湍流流动,其数值模拟主要有直接数值模拟DNS
(Direct Numerical Simulation )、雷诺平均方法RANS (Reynolds Average Navier-Stokes )以及大涡模拟LES (Large Eddy Simulation )三类[20]。其中,DNS 在从理论分析上较另外两种模拟更
为准确,但是对计算机的硬件要求较高,所以适用于模拟低雷诺数流动的情况。LES 是利用滤波函数将大小尺度涡分离,对大尺度涡和小尺度涡进行不同处理。大涡模拟从N-S (Navier-Stokes )方程出发,能够模拟湍流过程中的一些细节,然而计算工作量仍然很大,难以适用于情况和条件发生复杂变化的流动情况。RANS 是流体计算较为常用的方法,其理论依据为气体流动理论,结合试验数据进行数值模拟进而得到模拟结果。 Fluent 软件中提供的RANS 模型包括k -ε模型、k -ω模型和雷诺应力模型。选取湍流模型时一般考虑计算机能力、精度要求、流体的可压性、流体域的运动状态以及能否满足特定的求解问题等,本文选用标准k -ε模型。 6)边界条件的设定 本试验模拟的是三维受限空间内鸡蛋释放CO 2的扩散过程,所以选择空间为三维空间模型。本试验采用单精度求解器、非耦合隐式求解法以及非稳态计算模式,其中非稳态计算方法选用一阶隐式计算法。采用单相流模型,允许有少量的热交换过程,所以设置开启能量方程选项。在整个扩散过程中,由于CO 2密度比空气大,所以选择重力参数,考虑到鸡蛋在贮存过程中,均为尖端向下,所以根据三维模型结构,在X 方向上设置一个9.8 m/s 2的重力加速度。另外考虑到气体浮力影响,设置全浮力参数打开。
本试验采用初始化流场的边界条件,从鸡蛋表面进
行计算,设置扩散开始时的速度为0.08 m/s ,温度为
298.15 K ,每10 s 自动保存一次数据文件,迭代时间步长设为1,迭代总步数为1 800次,实现连续计算30 min 内的CO 2的瞬态扩散过程。
1.3.4  数据统计分析方法
应用Excel 2007和SPSS Statistics 19.0软件对试验结
果进行统计分析。通过Duncan 多重比较法进行差异显著
性检验;P <0.05表示差异性显著。  2  结果与分析
2.1  不同CO 2环境下鸡蛋呼吸释放CO 2扩散分析
在贮存过程中,鸡蛋新鲜度逐渐下降,内部生理活动逐渐减弱,释放CO 2的量逐渐降低,由此可知贮存第1天的鸡蛋最为新鲜,呼吸释放CO 2的量最大,后面逐渐降低[21],因此本文模拟贮存在CO 2浓度分别为空气状态、
第6期 王娇娇等:不同CO2浓度下鸡蛋呼吸仿真分析及验证
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1.5%、3.0%、4.5%下鸡蛋第1天呼吸释放CO 2的扩散情
况,其扩散过程仿真如图4所示。
a. 空气状态下鸡蛋释放CO 2扩散过程仿真 a. Simulation of CO 2 diffusion from eggs in air
b. CO 2体积分数为1.5%,不同时间鸡蛋释放CO 2扩散过程仿真 b. CO 2 volume fraction is 1.5%, emulation of CO 2 diffusion process
by eggs at different time
c. CO 2体积分数为3.0%,不同时间鸡蛋释放CO 2扩散过程仿真 c. CO 2 volume fraction is 3.0%, emulation of CO 2 diffusion  process
by eggs at different time
d. CO 2体积分数为4.5%,不同时间鸡蛋释放CO 2扩散过程仿真 d. CO 2 volume fraction is 4.5%, emulation of CO 2 diffusion process
by eggs at different time
图4  不同CO 2体积分数下鸡蛋释放CO 2扩散过程仿真
Fig.4  Simulation of diffusion process of CO 2 relead from eggs under different CO 2 volume fraction
由于CO 2的密度比空气大,在扩散过程中,应考虑到重力的影响,由图4可知,鸡蛋释放CO 2的扩散过程符合重气扩散的特点,根据重气扩散的特征,可以把鸡蛋呼吸释放CO 2的扩散过程大致分为4个阶段:初始阶段,下降阶段,混合阶段以及湍流阶段[22]。 2.1.1  初始阶段
CO 2浓度为空气状态时,鸡蛋30 min 内释放CO 2的量为0.03 cm 3/m 3;CO 2体积分数为1.5%时,鸡蛋30 min 内释放CO 2的量为0.01 cm 3/m 3;CO 2体积分数为3.0%时,鸡蛋30 min 内释放CO 2的量为0.002 cm 3/m 3;CO 2体积分数为4.5%时,鸡蛋30 min 内释放CO 2的量为0.001 9 cm 3/m 3。当扩散时间为60 s 时,CO 2扩散属于初始阶段,附着在鸡蛋表层,4个CO 2浓度场的CO 2分布没有明显的区别;当扩散时间为300 s 时,贮存在CO 2浓度为空气状态、1.5%CO 2及3.0%CO 2鸡蛋释放的CO 2层明显增厚,由此表明鸡蛋上方气云的厚度随扩散速度的增大而增大,这一现象与胡世明[23]所分析的释放速度对重气扩散影响的
相关研究一致。 2.1.2  下降阶段
当扩散时间为600 s 时,由于CO 2重力的影响,4个CO 2浓度场下鸡蛋释放的CO 2分布均具有向下方沉积的趋势,准备进入下降阶段。当扩散时间为1 200 s 时,4个CO 2浓度场下鸡蛋释放的CO 2分布均已进入下降阶段。CO 2体积分数为3.0%和4.5%中,CO 2层分布均完全向下沉积,然而CO 2浓度为空气状态和1.5%中,CO 2层沉积并不完全,仍然具有上下浮动的趋势,且浮动较为明显。由此表明扩散量越大,扩散源周围的气体浓度越大,这一现象与司凡[24]所研究的天然气气体量大,泄露扩散浓度大一致。
2.1.3  混合阶段
当扩散时间为  1 400 s 时,CO 2浓度为空气状态、3.0%CO 2和4.5%CO 2中,鸡蛋释放CO 2的扩散为逐渐向下沉积过程,为混合阶段,然而CO 2体积分数为1.5%中,鸡蛋释放CO 2的扩散分布仍为下降阶段,正在逐渐向下
农业工程学报()                                2021年306
沉积,逐渐进入混合阶段。
2.1.4  湍流阶段
当扩散时间为1 800 s时,CO2体积分数为3.0%和4.5%中,鸡蛋呼吸释放CO2的扩散分布已经进入湍
流阶段,CO2云团随着空气流动的方向进行扩散,进而混合达到完全扩散,无明显区别。CO2体积分数为1.5%中,鸡蛋释放CO2的扩散分布已进入湍流阶段,但扩散明显慢于另外2个CO2浓度。空气状态下的鸡蛋呼吸释放CO2的扩散分布已经进入湍流阶段,附着在蛋壳表层的云团明显厚于其它3个浓度场的。结果表明扩散量和扩散速度对扩散方向具有一定的影响。
2.2  模拟结果验证
上述对数值模拟所获得的结果进行了定性的分析与比较,本节通过试验验证模型的准确性。试验测定贮存在CO2浓度分别为空气状态、1.5%、3.0%、4.5%下鸡蛋第1天呼吸释放CO2的速度,与利用仿真计算所得速度值进行比较分析,如表1所示。
表1  气体扩散试验数据与仿真对照
Table1 Comparison of test value and simulated value of gas
diffusion
鸡蛋释放CO2的速度
The rate of CO2 emission from eggs/(m·s-1) 处理
Treatment 空气
Atmosphere
1.5%CO2  3.0%CO2  4.5%CO2
仿真值
Simulated value
0.020 8 0.009 1 0.005 8 0.004 3
试验值
Test value
0.019 9 0.008 5 0.005 3 0.004 0
利用Fluent软件计算所得气体速度值和试验值基本一致,模拟值与实测值相对误差在4%~9%之间,说明k-ε模型较适合鸡蛋呼吸释放CO2扩散过程分析。
2.3  不同CO2浓度下鸡蛋呼吸强度与新鲜度的变化
不同CO2浓度下鸡蛋呼吸强度变化如表2所示,在25 ℃下,CO2体积分数为1.5%、3.0%及4.5%时,鸡蛋的呼吸强度均在1 mg/(kg·h)以下,当CO2体积分数为1.5%时,对鸡蛋呼吸强度有一定的抑制作用,而CO2浓度为3.0%时抑制效果更为显著(P<0.05),此时继续增加CO2体积分数为4.0%时,抑制效果不再明显改善(P>0.05)。
根据表2分析可知,对照组(空气)下贮存的鸡蛋呼吸强度和新鲜度随着贮存时间的延长而下降,且下降速度较快。随着贮存环境中CO2体积分数的增加,鸡蛋呼吸强度逐渐减弱,新鲜度下降逐渐变缓,当贮存环境中CO2体积分数增至3.0%再增加CO2浓度,鸡蛋新鲜度保持不变(P>0.05)。综合结果表明在CO2体积分数为3.0%和4.5%的条件下,鸡蛋呼吸强度均较小且变化情况较一致,鸡蛋的新鲜度变化情况趋于一致,贮存20 d后,鸡蛋的新鲜度均在新鲜等级AA以上。因此,综合经济因素,3.0%CO2保鲜鸡蛋效果较优。
呼吸作用是鸡蛋采集后内部生理活动的外在表征,也是影响其贮运效果的重要因素[25]。贮存环境中CO2的浓度是鸡蛋呼吸及保鲜研究的热点,那么鸡蛋自身呼吸释放CO2的量是相关研究的重要前提。根据检测鸡蛋呼吸释放CO2量进行贮存环境中CO2浓度的调控,有利于精确调配抑制鸡蛋呼吸实现保鲜的CO2浓度。以上研究结果丰富了鸡蛋呼吸相关理论,有助于禽蛋销售前贮运过程的保鲜研究。
表2  不同CO2浓度下鸡蛋的呼吸强度与新鲜度
Table 2 Respiration rate and freshness of eggs under different
CO2 concentrations
呼吸强度
Respiration intensity
/(mg·kg-1·h-1)
新鲜度
Hough Unit
贮存
时间
Storage
time/d
对照组
Control
group
1.5%
CO2
3.0%
CO2
4.5%
CO2
对照组
Control
group
1.5%
CO2
3.0%
CO2
4.5%
CO2 0
6.36±
0.14a
0.27±
0.03b
0.27±
0.05b
0.21±
0.04b
96.51±
0.54a
92.50±
0.56c
95.02±
0.80b
94.00±
0.56b
2
2.02±
0.04a
0.35±
0.03b
0.01±
0.01c
0.03±
0.01c
87.11±
0.87b
86.20±
0.30b古诗山村咏怀
92.06±
0.77a
91.81±
0.71a
4
1.09±
0.12a
0.36±
0.02b
0.08±
0.01c
0.15±
0.02c
82.14±
0.57b
81.75±
0.62b
90.71±
0.62a
93.22±
0.46a
6
0.61±
0.02a
0.41±
0.09b
0.11±
0.01c
0.08±
0.01c
76.81±
0.90c
80.83±
1.45b
86.47±
0.54a
88.04±
0.79a
8
0.37±
0.01a
0.39±
0.03a
0.05±
0.01c
0.19±
0.01b
74.66±
1.58c
78.83±
0.77b
87.69±
1.52a
89.00±
1.35a
10
0.34±
0.01b
0.38±
0.01a
0.20±
0.02c
0.01±
0.02d
66.27±
1.32c
80.33±
1.29b
85.16±
1.65a
87.21±
1.57a
12
0.73±
0.01a
0.36±
0.01b
0.09±
0.01d
0.16±
0.01c
65.15±
1.13c
77.78±
1.32b
85.29±
0.98a
85.71±
0.37a
14
0.48±
0.03b
0.70±
0.01a
0.12±
0.06c
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0.04c
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1.51c
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84.75±ps填充颜色快捷键
0.74a
16
0.13±
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刘伯姬1.74d
73.93±
0.70c
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0.57b
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18
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特殊教育学
0.01b
0.57±
0.01a
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0.01c
0.04±
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54.67±
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20
0.10±
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0.01a
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0.01c
0.07±
0.01d
49.66±
0.92c
63.74±
0.43b
82.00±
0.89a
82.49±
1.33a 注:同行相同指标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
Note: There is a significant differences in different lowerca letters for the same index (P < 0.05).
古罗马历史
3  结  论
1)一般情况下,鸡蛋在受限空间内释放CO2的量逐渐增加,开始时,气体在鸡蛋表层进行扩散,然后由于重力作用,向下方沉积,最后再随空气流动逐渐上升,直至与空气完全混合;不同CO2体积分数下,鸡蛋呼吸释放CO2的扩散过程基本一致,但鸡蛋释放CO2的量和速度有所不同,所以在相同时间点CO2分布具有一定差异,然而,当CO2体积分数增至3.0%后,鸡蛋呼吸释放的CO2分布无明显区
别。利用Fluent软件计算所得气体速度值和试验值基本一致,模拟值与实测值相对误差在4%~9%之间,说明k-ε模型较适合鸡蛋呼吸释放CO2扩散过程分析。
2)根据不同CO2体积分数下鸡蛋新鲜度变化分析得知,随着CO2体积分数增加,贮藏20 d内鸡蛋哈夫单位下降速度逐渐变缓慢,当CO2体积分数达到3.0%时,再增加CO2体积分数至4.5%,哈夫单位下降速度无明显改善(P>0.05),鸡蛋新鲜度变化一致。因此,综合经济因素,3.0%CO2保鲜鸡蛋效果较优。
[参  考  文  献]
[1] Leleu S, Herman L, Heyndrickx M, et al. Effects on

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标签:鸡蛋   呼吸   扩散   浓度
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