射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质影响的研究

Walnut is the main economic fruit cultivation in Xinjiang, their loss rate is as high as 20% to 25% in storage, the pest is one of the main factors that caused the loss. The traditional chemical fumigation method is very easy to harm the environment and human body.Lonizing radiation need large investment and has effect on the human body and the products. RF technology is a new way to control pests and improve the walnut storage,solve the not uniform problem of the microwave heating due to lack of penetration depth.Foreign researchers have carried out some research on the fruit, but the research on walnut pest controlling is rarely reported.The project will be concerned above walnut and storage pests.With the help of RF technology, FEMLAB simulation software, mathematical modeling and experimental design method,study on the dielectric loss mechanism ,the depth of penetration and heating mode in RF field to improve the processing uniformity and effectiveness.Study on the effect of different pests and instar on heat resistance, establish the dynamic model of pest fata, predict mortality of actual heat treatment of pests.Find out the best way and process parameters to control eggs,larva,pupa,adults in walnut,and reveal the effect of RF treatment on storage pest controlling and quality of walnut.It has important theoretical and practical significance to reduce the moth damage of walnut.

核桃是新疆林果主栽品种，在贮藏中的损失率高达20%～25%,虫害是引起损失的主要因素之一。传统化学熏蒸防治法极易对环境和人体造成危害。电离辐照投资大,放射线对人体和产品有影响。射频技术为杀灭核桃害虫和提高核桃贮藏性提供新的技术途径，可有效解决微波因穿透深度不足而导致的加热不均匀问题。国外研究者已在水果上开展了一定的研究，但对核桃害虫杀灭的研究则少见报道。项目以新疆主栽核桃及贮藏害虫为对象，借助于射频技术、FEMLAB模拟软件、数学建模和试验设计等方法，研究其在射频场中的介电损耗机理、穿透深度和加热模式，提高处理均匀性和有效性。研究不同害虫与虫龄对热抗性的影响，建立害虫的热致死动力学模型，预测实际处理过程中害虫的热死亡率。找出射频方法下核桃中卵、幼虫、蛹、成虫杀灭的条件及工艺参数，揭示射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质的影响，对减少核桃的虫蛀损失具有重要的理论和实践意义。

核桃是新疆林果主栽品种，在贮藏中的损失率高达20%～25%,虫害是引起损失的主要因素之一。传统化学熏蒸易对环境和人体造成危害。电离辐照投资大,放射线对人体和产品有影响。射频技术为杀灭核桃贮藏害虫提供新的技术途径。项目以温185、新新2号等两个新疆主栽核桃品种，以及印度谷螟、米蛾等蛀果害虫作为实验对象。联合采用终端开路同轴探头法和介电混合方程法，研究其在射频场中的介电损耗机理、穿透深度。在常用频率27MHz时，印度谷螟的介质损耗因数都比核桃大；在相同时间下，印度谷螟的加热速率约为核桃的1.4～l.7倍。因此，射频波对核桃与害虫具有潜在的选择性加热效应。采用红外热成像照相机、光纤传感器及计算机模拟技术，研究核桃在射频场中的温度分布和加热模式，优化温度控制系统，采用射频中增加热风、移动、物料混合等辅助手段，可提高射频加热的均匀性。采用昆虫加热板研究不同种类和不同龄期靶标害虫热抗性，米蛾的最佳杀虫温度与保持时间的组合为50℃保持2.5分钟，印度谷螟为50℃保持3分钟。在相同处理条件下，虫卵杀灭率达100%。选择一个加热速率、四个温度、五个保温时间来观察米蛾的死亡率，建立米蛾的热死亡动力学模型，并利用此模型预测不同处理温度和害虫杀灭水平（95%，99%，99.83%和99.99%）下的热处理时间。在44℃，46℃，48℃，50℃时，分别保持150min，50min，10min，2.5min，米蛾被全部杀死。和预测一样，米蛾的死亡率随着处理时间和保持时间的增加而增大。将带有害虫的核桃放入物料筐，在极板间距为110mm，传送带速率设置为0.25m/min，以保证害虫达到100%死亡率。同时取未经处理的核桃作为对照组。结果表明：射频处理前后，核桃的脂肪酸、过氧化值没有明显变化。项目揭示射频处理对核桃贮藏害虫杀灭效果及核桃品质的影响，对减少核桃的虫蛀损失具有重要的理论和实践意义。