登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《安徽工业大学：新型辅助射频技术在提高即食食品质量中的应用》

  • 来源专题：食品安全与健康
  • 编译者： 王晓梅
  • 发布时间：2024-12-10

  • 新型辅助射频技术在提高即食食品质量中的应用：综述


    2024年4月26日，安徽工业大学生物与食品工程学院Mengqi Huang（第一作者）和Jicheng Xu（通讯作者）在国际期刊《Food Bioscience》（JCR一区，IF2023=4.8）上发表题为“Application of novel-assisted radio frequency technology to improve ready-to-eat foods quality: A critical review”（新型辅助射频技术在提高即食食品质量中的应用：综述）的论文。


    摘要

    射频（RF）是一种新型食品加工技术，具有穿透力强、加热均匀的优点。RF加工的温度通常不高（70-90°C），对食品感官质量的损害较小，非常适用于即食食品的巴氏杀菌和质量维护。由于其相对较低的温度和次优的巴氏杀菌效果，RF通常与其他新型加工方法结合使用，以增强其效果。研究回顾了过去五年中RF与添加剂、活性包装、传统热处理、真空和其他电磁波（EW）技术结合在食品加工中的应用。与传统加热方法相比，阐明了新型辅助RF技术在即食食品、即热食品、即煮食品、即用食品质地（如硬度、坚实度）和相应化学成分变化方面的机制。未来的研究需要探索连续工业规模生产和创新应用。


    引言

    随着智能技术、物联网等相关技术的快速发展，社会生活节奏加快。近年来，预制食品在中国成为一种新食品模式，特别是在年轻消费者中。根据烹饪或再加热方法，预制食品可分为即食食品、即热食品、即煮食品和即用食品。即食食品是经过加工后可以直接食用的食品，无需进一步加热和灭菌。然而，这种新兴即食食品在生产和零售过程中存在许多潜在的安全隐患，因此有效管理即食食品的食品安全是一个重要问题。射频是一种频率介于1到300 MHz之间的电磁波，通过与离子、分子的碰撞和摩擦产生的热量将电磁能转化为热能，从而加热样品。RF技术单独在食品巴氏杀菌中取得了良好效果，但任何技术都有其优缺点。RF技术的角效应可能导致食品质量损失，不能满足材料形状要求，因此通常将RF与其他技术结合使用。


    研究内容

    研究内容包括射频技术与多种新型方法结合在食品加工中的应用，如巴氏杀菌、解冻、烫漂和干燥。与单一RF技术相比，结合添加剂、传统热处理、真空和其他EW技术的RF可以更好地确保食品存储的安全性并延长保质期。具体应用包括：


    添加剂辅助RF技术: 研究了不同添加剂对食品质地和RF均匀性的影响，发现水和脂肪对RF加热均匀性不利，但有利于样品的颜色和亮度。

    活性包装辅助RF技术: 研究了活性包装辅助RF技术在食品保存中的应用，发现可以更好地促进巴氏杀菌效率，确保产品的质量和安全性。

    传统热处理辅助RF技术: 结合传统热处理（如热风干燥、热水烫漂）与RF技术可以提高食品的干燥效率和巴氏杀菌效果。

    真空辅助RF技术: 真空辅助RF技术在食品干燥和杀虫方面有广泛应用，能够改善干燥均匀性和干燥速度。

    电磁波辅助RF技术: 研究了RF与其他电磁波（如紫外线、电场）结合使用对食品质量和安全性的影响，发现可以提高巴氏杀菌效率。



    总结与展望

    研究综述了新型辅助射频技术在食品加工中的应用，并探讨了其在即食食品质地、感官和营养品质方面的作用。尽管新型辅助射频技术在食品工业中表现出色，但仍存在一些关键问题，如加热均匀性、颜色、质地和营养成分的变化等。未来的研究应重点关注辅助RF技术参数控制，优化食品处理过程，并在实际工业生产中进行规模扩展和成本效益研究，以促进新型辅助射频技术的商业化应用。


    图文赏析


    原文链接：

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212429224006126?via%3Dihub




  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212429224006126?via%3Dihub
186浏览量
原文链接
相关报告

  • 《【食品信息学】IF=12.0！合肥工业大学蔡克周教授顶刊综述：食品质量和真实性检测中的先进深度学习算法》
    • 来源专题：食品安全与健康
    • 编译者：杨娇
    • 发布时间：2025-07-24
    • 2025年7月14日，合肥工业大学食品与生物工程学院蔡克周教授团队在国际Top期刊《Trends in Analytical Chemistry》（Q1，中国科学院一区，IF=12.0）发表题为“Advanced deep learning algorithms in food quality and authenticity”的综述性论文。合肥工业大学2023级博士研究生沈澈为第一作者，通讯作者为合肥工业大学食品与生物工程学院蔡克周教授。  综述亮点 概述了高级 DL 算法在食品质量/真实性方面的最新进展、架构和应用。 大型语言模型的出现彻底改变了食品质量和真实性的识别。 高级深度学习在食品质量识别中的关键作用，特别是在新鲜度评估中。 讨论了先进深度学习算法的挑战和前景。 成果介绍 食物是人类健康和福祉的首要决定因素。高质量食品的特征不仅在于其营养含量，还在于其感官特性。此外，食品的新鲜度、成分、类型和产地也是食品质量的重要属性。然而，食品供应链的复杂性和欺诈手段的日益复杂化，需要更具可扩展性、适应性和智能性的解决方案，传统的深度学习（DL）模型如卷积神经网络（CNN）、递归神经网络（RNN）在处理时序和空间数据时，它们都存在局限性，难以处理复杂的非线性关系，表达能力有限，无法满足更复杂的食品质量需求和真实性识别。随着科学技术的快速进步，越来越多的先进深度学习算法出现，以解决食品质量和真实性相关的挑战。 本综述总结了近年来用于食品质量和真实性分析的先进深度学习算法的研究进展，对用于食品质量定量评估和真实性分析的先进深度学习算法，如先进的CNN变体、轻量级学习、目标检测算法YOLO、注意力机制和Transformer、大语言模型、图神经网络（GNN）以及以GAN和VAE为代表的深度生成模型等进行了深入探讨，并进一步阐述了近年来先进深度学习算法在食品质量和真实性分析中的应用，诸如食品掺假鉴定、地理来源、品种鉴定等食品真实性分问题以及诸如瘀伤检测、缺陷检测、营养成分鉴定、成熟度评估、质量分级、新鲜度检测和微生物和化学残留物检测等食品质量问题 讨论了先进的深度学习算法目前面临的挑战，重点是模型表达与泛化、可解释性，数据隐私和算法公平性。 未来研究的一个有希望的方向是将便携式设备与先进的DL集成以实现实时现场分析。通过部署超高效深度学习模型（如TinyML中的神经架构搜索和高级模型压缩/修剪）、专用硬件（低功耗人工智能加速器和神经形态芯片）和低成本/高性能便携式传感器（微型光谱仪和高级智能手机摄像头）的集成和部署将使关键点（农场、仓库、市场甚至消费者的家）的实时现场分析成为可能。这迫切需要构建一个关于食品质量和真实性的大规模公共数据集。另外部署超高效的DL模型。另外，作为最先进的深度学习架构，包括GPT-4、Claude和特定领域的变体的大语言模型，利用其复杂的文本处理和生成功能可以彻底改变食品质量和真实性分析，并为食品质量评估和真实性验证提供专家级支持。 该综述将提供有价值的见解和启示，为利用先进的DL算法进行全球食品质量和真实性监测提供实用指导，以促进智能食品检测系统的可持续发展。希望能为那些寻求使用先进的深度学习算法来提高食品质量和真实性检测的研究人员提供新的见解和灵感。 图文赏析 图1. 对一维、二维及三维数据的提取，以及卷积神经网络（CNN）的演进历程、发展轨迹与架构体系，涵盖原始CNN、以AlexNet、VGG、Inception、ResNet、DenseNet和Xception为代表的进阶CNN，以及SqueezeNet、MobileNet、ShuffleNet和EfficientNet等轻量化CNN。同时解析各进阶CNN的核心技术特性。. 图2. YOLO版本概述与时间轴。 图3. （A）循环神经网络（RNN）、长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU）的架构概述；（B）注意力机制的架构，包括卷积块注意力模块（CAM）、卷积块注意力机制（CBAM）以及自注意力机制；（C）Transformer架构及其基于Transformer的语言模型，包括BERT和GPT-1；（D）大语言模型的应用：基于多模态人工智能模型及GPT-4在线马铃薯病害检测平台（PotatoGPT），用于控制马铃薯品质。 图4. (A) 图神经网络（GNN）架构概览；(B) 将光谱数据转化为图结构；(C) 通过映射各节点间的连接关系，将时空数据转化为图结构。 图5. 深度生成网络（DGBs）概述：(A) 变分自编码器（VAE）的架构；(B) 生成对抗网络（GAN）的架构。 蔡克周 蔡克周，博士、教授、博士生导师，农业农村部神农青年英才。主要从事肉制品加工和副产物综合利用，具体包括：1. 熏烧烤肉制品安全加工理论与技术；2. 传统肉制品现代加工技术和装备；3. 畜禽屠宰副产物（骨、血）综合加工技术。2018年获安徽省科学技术一等奖、2021年获评中国轻工业联合会科技进步一等奖。先后承担国家自然基金青年、面上项目、国家重点研发计划课题、子课题、科技部农转资金、安徽省科技重大和企业委托等项目20余项，以第一和通信作者先后发表科技论文50余篇，授权发明专利15 项（国际发明专利2 项）。兼任《肉类研究》、Meat Science、Food Chemistry、Food Control、Food Hydrocolloids、LWT-Food Science and Technology、Food and Bioprocess Technology等20余个杂志审稿专家。 沈 澈 沈 澈，合肥工业大学2023级博士研究生，研究方向为肉制品风味与智能感官。以第一作者/共同一作在Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety、Trends in Analytical Chemistry、Food Chemistry、Food Chemistry: X、Meat Science、Food Control等国际期刊发表SCI论文11篇，ESI高倍引论文1篇。  原文链接 https://doi.org/10.1016/j.trac.2025.118374
    17浏览量
    原文链接

  • 《机载超声波技术在食品工业中的应用》
    • 来源专题：食物与营养
    • 编译者：niexiuping
    • 发布时间：2017-04-28
    • 迄今为止，研究主要采用接触型超声系统进行，也可以使用通过包括使用非接触超声装置的空气的气体传播的超声波来增强各种食品过程，同时对食品质量的影响最小。已经证明机载声超声波适用于各种食品和非食品应用，包括干燥，消泡和去污。通过开发新型换能器已经解决了阻碍空中高效能量传输的一些主要挑战。这个审查的目的是概述空气超声的各种潜在应用，包括微生物的干燥，消泡和灭活。还讨论了设备类型，机制和挑战。
    98浏览量
    原文链接