随着食品工业智能化与绿色化转型的持续推进,超声波技术因其高效、节能、非热处理等优势,已成为现代食品加工技术领域的重要发展方向和研究热点。
本书共九章:第一章为超声波技术概论,详述超声波的传播方式、工作机制、作业参数与设备组成;第二章介绍超声波辅助提取技术,从提取机制到主要影响因素与应用实例,全面展示其在天然产物提取中的高效潜力;第三章聚焦超声波改性技术,探讨其对多糖、蛋白质及其他物质结构与功能的影响;第四章系统讲解超声波及其与多种技术的联用杀菌技术,突出其在保障食品安全与营养保留方面的优势;第五章深入分析超声波在酶促反应中的多维应用,为生物加工过程提供了可控策略;第六章阐述超声波在食品化学合成中的最新研究进展,尤其是在构建蛋白质-多糖、多酚类复合物及金属-有机骨架方面的应用潜力;第七章展示超声波在构建纳米分散体系中的应用,为食品质构调控与功能递送提供新方法;第八章介绍超声波辅助冷冻与解冻技术,深入分析其在提升冻藏食品品质、减少结构损伤方面的机制,并阐述其在食品工业中的应用案例和技术优势;第九章介绍超声波在食品切割、焊接与清洗方面的应用,突出其在提高加工精度、降低能耗需求及减少污染风险中的工业价值。
本书贯通理论前沿与实践应用,既是科研教学的理论支撑,也是企业创新的行动指南,可供高等学校食品相关专业师生、科研院所研究人员及食品企业工程技术人员阅读参考。
刘东红 浙江大学求是特聘教授,浙江大学长三角智慧绿洲创新中心副主任,浙江大学食品科学与工程一级学科负责人。主要从事食品绿色加工技术及智能装备研发。入选国家高层次人才特殊支持计划,兼任智能食品加工技术与装备国家地方联合工程研究中心主任,全国食品包装机械标准化技术委员会(SAC/TC 494)及全国食品加工机械标准化技术委员会(SAC/TC 551)副主任委员,中国食品科学技术学会食品装备与智能制造分会副主任委员兼秘书长,ISO/TC 313、ISO/TC 326工作组委员。主持国家重点研发计划等国家及省部级项目30余项,连续四年入选科睿唯安全球高被引科学家,连续三年入选Elsevier全球前2%顶尖科学家终身科学影响力榜单。获全国优秀科技工作者、全国食品安全工作先进个人、浙江省五一劳动奖章等荣誉,以第一完成人获国家技术发明二等奖1项、省部级奖励4项。主编出版英文专著4部,授权发明专利70余件。
王文骏 浙江大学生物系统工程与食品科学学院特聘研究员,博士生导师。主要从事智能食品加工技术与应用等方面的研究工作。兼任中国食品科学技术学会食品装备与智能制造分会副秘书长、委员,中国农学会农产品贮藏加工分会、中国农学会食物与营养专业委员会、中国机械工程学会包装与食品工程分会委员,SCI期刊Journal of Future Foods、Foods编委,宁波市科技特派员团队成员。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、省级重点研发计划重点项目等。近年来已在Advances in Colloid and Interface Science、Chemical Engineering Journal、Ultrasonics Sonochemistry等学术期刊发表SCI论文40余篇,总引用超过3000次,H指数30。20232025年,连续三年入选Elsevier全球前2%科学家年度科学影响力榜单。主参编中英文专著3部。
第一章 超声波技术概述
第一节 超声波理论基础
一、超声波的传播
二、超声波的分类
第二节 超声波作用机制
一、空化作用
二、机械效应
三、化学效应
第三节 超声波主要工作参数
一、振幅
二、功率
三、频率
四、占空比
第四节 超声波设备的基本组成
一、超声波发生器
二、超声波振动系统
三、常见的超声波设备
参考文献
第二章 超声波辅助提取技术
第一节 概述
一、超声波辅助提取技术的发展
二、超声波辅助提取工艺流程
三、超声波辅助提取设备
第二节 超声波辅助提取机制
一、破碎
二、侵蚀
三、毛细管效应
四、穿?
五、局部剪切力
六、组织解构
七、促进细胞溶胀
八、联合机制
第三节 超声波辅助提取的主要影响因素
一、超声波工作参数
二、反应器的类型与性质
三、温度
四、提取溶剂
五、料液比
六、粒径
第四节 超声波辅助提取在食品工业中的应用
一、超声波辅助提取多糖
二、超声波辅助提取蛋白质
三、超声波辅助提取多酚
四、超声波辅助提取油脂
参考文献
第三章 超声波改性技术
第一节 概述
第二节 多糖的超声波改性
一、超声波对多糖结构特性的影响
二、超声波对多糖理化特性的影响
三、超声波对多糖功能特性的影响
第三节 蛋白质的超声波改性
一、作用机制
二、超声波对蛋白质结构特性的影响
三、超声波对蛋白质理化特性的影响
四、超声波对蛋白质功能特性的影响
第四节 其他物质的超声波改性
一、多酚的超声波改性
二、黄酮的超声波改性
三、类胡萝卜素的超声波改性
四、油脂的超声波改性
参考文献
第四章 超声波杀菌技术
第一节 概述
一、超声波杀菌机制
二、影响超声波杀菌效果的因素
第二节 超声波-热联用杀菌技术
一、超声波-热联用杀菌机制
二、超声波-热联用杀菌动力学
三、影响超声波-热联用杀菌效果的因素
第三节 超声波-热-压强联用杀菌技术
一、压强对超声波空化作用的影响
二、超声波-热-压强联用灭活细菌营养体
三、超声波-热-压强联用灭活细菌芽孢
第四节 超声波-电位水联用杀菌技术
一、超声波处理对电位水性质的影响
二、超声波-电位水联用灭活细菌营养体
三、超声波-电位水联用灭活细菌芽孢
第五节 超声波与其他技术联用杀菌技术
一、超声波-紫外线联用杀菌技术
二、超声波-O?联用杀菌技术
三、超声波-抗菌剂联用杀菌技术
四、超声波-脉冲电场联用杀菌技术
第六节 超声波及其联用杀菌技术在食品工业中的主要应用
一、超声波及其联用杀菌技术在果蔬加工中的应用
二、超声波及其联用杀菌技术在肉类加工中的应用
参考文献
第五章 超声波在酶促反应中的应用
第一节 超声波对酶分子的改性作用
一、酶分子超声波改性的作用机制
二、酶分子超声波改性的影响因素
三、酶分子超声波改性的作用效果
四、超声波在酶灭活中的应用
五、超声波用于提高酶活力
第二节 超声波对酶促反应中底物的影响
一、超声波对酶促反应中蛋白质底物的影响
二、超声波对酶促反应中多糖底物的影响
第三节 超声波促进酶促反应的进行
一、超声波促进酶促反应传质过程
二、超声波-酶催化反应的动力学与热力学
三、超声波与酶之间的协同效应
参考文献
第六章 超声波合成技术
第一节 概述
一、超声波化学合成法的优势
二、超声波化学合成机制
第二节 超声波化学合成蛋白质-糖共价复合物
一、蛋白质-糖共价复合物合成方法概述
二、超声波辅助合成氨基酸-单糖/寡糖共价复合物
三、超声波辅助合成蛋白质-糖共价复合物
第三节 超声波辅助合成低聚酚类化合物
第四节 超声波化学合成蛋白质-多酚共价复合物
一、蛋白质-多酚共价复合物合成方法概述
二、超声波直接化学合成蛋白质-多酚共价复合物
三、超声波辅助化学合成蛋白质-多酚共价复合物
第五节 超声波化学合成金属-有机骨架
一、金属-有机骨架概述
二、金属-有机骨架合成方法概述
三、超声波化学合成金属-有机骨架结构的影响因素
四、超声波化学合成金属-有机骨架的研究进展
五、超声波化学合成金属-有机骨架复合颗粒的研究进展
六、超声波化学合成金属-有机骨架的应用进展
参考文献
第七章 超声波纳米分散体系构建
第一节 超声波微胶囊技术
一、超声波微胶囊技术的作用机制
二、超声波微胶囊技术的主要影响因素
三、超声波微胶囊技术的优势
四、超声波微胶囊设备
五、超声波微胶囊技术在食品工业中的应用
第二节 超声波乳化技术
一、超声波乳化技术作用机制
二、超声波乳化技术的主要影响因素
三、超声波乳化技术的优势
四、超声波乳化设备
五、超声波乳化技术在食品工业中的应用
第三节 超声波均质技术
一、超声波均质技术作用机制
二、超声波均质技术的主要影响因素
三、超声波均质技术的优势
四、超声波均质设备
五、超声波均质技术在食品工业中的应用
参考文献
第八章 超声波辅助冷冻与解冻技术
第一节 超声波辅助冷冻技术
一、超声波辅助冷冻技术作用机制
二、超声波辅助冷冻技术的主要影响因素
三、超声波辅助冷冻技术对食品品质性状的影响
四、超声波辅助冷冻技术在食品加工中的应用
第二节 超声波辅助解冻技术
一、超声波辅助解冻技术作用机制
二、超声波辅助解冻技术的主要影响因素
三、超声波辅助解冻技术对食品品质性状的影响
四、超声波辅助解冻技术在食品工业中的应用
参考文献
第九章 超声波切割、焊接与清洗技术
第一节 超声波切割技术
一、超声波切割技术作用机制
二、超声波切割技术的主要影响因素
三、超声波切割技术的优势
四、超声波切割技术在食品工业中的应用
第二节 超声波焊接技术
一、超声波焊接设备
二、超声波焊接技术的主要影响因素
三、超声波焊接技术的优势
四、?声波焊接技术在食品工业中的应用
第三节 超声波清洗技术
一、超声波清洗设备的组成及原理
二、超声波清洗技术的主要影响因素
三、超声波清洗技术的优势
四、超声波清洗技术在食品工业中的应用
参考文献
附录 缩略词表