基于形状调整与复合包装的两组分米饭射频加热均匀性优化研究

本文推荐：该研究针对双组分即食米饭射频（RF）加热不均匀问题，创新性提出环形突起（AP）、顶部复合板（TCP）和底部复合板（BCP）三种优化方案，并通过集成结构（INS）设计实现19.3°C/min加热速率和0.038温度均匀指数（TUI），为异质食品RF处理提供理论支持。

　　

Highlight

射频（RF）加热系统采用13.56 MHz频率和50Ω阻抗设计（图1），通过可调电极间距和功率控制实现双组分米饭的均匀加热。基于前期敏感性分析筛选的参数，本研究开发了三种优化方案：环形突起（AP）、顶部复合板（TCP）和底部复合板（BCP）。

Effect of the AP scheme on RF heating performance

当环形突起宽度（W_A）固定为12.0 mm时，AP方案的加热速率（HR）随突起高度（H_A）增加而提升，最高达13.2°C/min，优于前期IR30-ER40样本的敏感性分析结果。该方案通过几何结构调整有效缓解了边缘效应，同时保持了温度分布的横向均匀性。

Conclusions

通过COMSOL软件优化的集成结构（INS）方案（H12.0-D40.0）在实验中表现出最优性能：加热速率19.3°C/min，整体样本温度均匀指数（TUI）0.038，对角线纵截面加热均匀指数（λ）0.043。该研究为异质食品的RF处理提供了兼具高效性与均匀性的解决方案。

（注：翻译部分保留了原文的学术严谨性，同时采用"缓解边缘效应"、"几何结构调整"等生动表述，专业术语如介电常数ε’和损耗因子ε”均以括号标注英文缩写，上下标使用_{/^{规范呈现）}}