极低频电磁场对两种液体体系冷冻过程的影响

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1、硕士学位论文极低频电磁场对两种液体体系冷冻过程的影响作者姓名展曦鸣学科专业食品科学与工程指导教师孙大文教授所在学院食品科学与工程学院论文提交日期2018年4月EffectsofExtremelyLowFrequencyElectromagneticFieldonFreezingProcessofTwoLiquidSystemsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhanXimingSupervisor：Prof.Da-WenSunSou

2、thChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：S896.6学校代号：10561学号：201520120739极低频电磁场对两种液体体系冷冻过程的影响2017国家重点研发计划（2017YFD0400404）食品高效冷冻解冻关键技术和装备开发作者姓名：展曦鸣指导教师姓名、职称：孙大文教授申请学位级别：工学硕士学科学科专业名称：食品科学与工程研究方向：先进冷冻冷链技术与装备论文提交日期：2018年4月19日论文答辩日期：2018年5月29日学位授予单位：华南理

3、工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：唐书泽委员：孙大文、朱志伟、韦庆益、韩忠摘要电磁场辅助冷冻是近年来兴起的多种新型食品冷冻技术之一，国内外的相关研究主要集中于如微波、射频等中高频段，而对频段较低的电磁场在冷冻领域的探究相对较少。本研究提出极低频电磁场（0-300Hz）对水溶液的冻结存在影响，这种影响随着溶液组分的不同而变化，并得出结论当溶液中存在带电荷基团和大量氢键时溶液对电磁场的反馈较强，影响较为显著。本实验自行设计并搭建了极低频电磁场辅助冷冻实验平台，并利用纯水，0.9％的氯化钠溶液和

4、0.9％的硫酸亚铁溶液以及10mmol/L的聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液与10mmol/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液作为电导性层层递进的一系列溶液样品，分别对这些样品进行不同频段的极低频电磁场处理，采集冷冻过程中的过冷度等冻结过程参数，同时对样品冻结后的表面张力，接触角等物性参数进行了测定，并对这些数据进行汇总分析处理，得到结果如下：1.纯水作为纯净体系，其内部受外界能量场的影响较小，本实验中的极低频电磁场可以略微增加其过冷度，但对冷冻时间，冰晶形态等参数的影响并不显著。2.对于含有自由移动离子的无机盐溶液，极

5、低频电磁场表现出可以降低这些溶液过冷度，其中200Hz的极低频电磁场可使氯化钠溶液的过冷度显著降低13.57％，250Hz的极低频电磁场可使硫酸亚铁溶液的过冷度降低8.52％，对解冻后样品的表面张力和接触角测定认为极低频电磁场可以对这些溶液体系的能量产生影响。3.当冷冻样品为可以在水溶液中分散出带电荷基团的聚电解质时，电磁场的影响较为复杂，其在较低频段表现为增加过冷度而在频段升高后过冷度又开始下降，其中两种溶液都在100Hz条件下取得了过冷度的极大值，分别显著增大17.06％和10.03％，同时在频段增

6、大至250Hz时，又相比空白降低了10.31％和19.56％，同时后续测定的物性参数也都发生了相应的显著性改变。4.本实验中电磁场对于除纯水外的实验样品冻结时的冰晶状态也存在一定程度的影响，特别是对于聚电解质溶液，主要表现为冰晶裂纹的增加，纹理明显加深，同时由于气体的溶解和渗入，一些气泡和气体逸出后空穴也明显增加。关键词：冷冻；极低频电磁场；水溶液；过冷度IAbstractFreezingprocessassistedbyelectromagneticfieldisoneoftheemergingnov

7、elfoodfreezingtechnology,relatedresearchesareconcentratedonmiddleandhighfrequencybandssuchasmicrowaveandradiofrequencywithlessliteraturesinlowfrequency.Thisstudysuggestedthatextremelylowfrequencyelectromagneticfield(ELF-EMF)haseffectsonfreezingprocessofa

8、queoussolutions,whichweredifferentwithchangesincomponents,andconcludedthatthestrongfeedbackappearedwhentheaqueoussolutioncontainedsomechargedgroupsandlargeamountsofhydrogenbond.Theexperimentalplatformwasdesignedandsetup,an