近日，农业农村部规划设计研究院农产品初加工创新团队在国际农林科学领域TOP期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》（中科院一区，IF=12.0）在线发表了最新研究成果——“Multiphysical field and multiobjective mathematical modeling of grain–oilseed storage: Current status and future trends（粮油储藏多物理场和多目标数学模型：现状与未来趋势）”（DOI: 10.1111/1541-4337.13432）。农产品加工工程研究所朱广飞高级工程师为该论文的第一作者，师建芳高级工程师和中国农业大学肖红伟教授为通讯作者。美国加利福尼亚大学戴维斯分校Sriram K. Vidyarthi教授参与了论文撰写与修改工作。
粮油绿色干燥储藏技术及品质调控研究是农产品初加工创新团队的主要研究方向之一，旨在利用传热传质学、反应动力学、预测微生物学、多场耦合理论等学科的交叉融合，耦合机械通风、太阳能等绿色能源，为实现粮油产地绿色高效、减损保质干燥储藏提供技术支持。
储藏是粮油产后加工的重要环节，对于保障原料品质和确保这些商品在食品工业中的长期供应至关重要。适当的储藏有助于防止粮油变质，保持营养价值，并保持市场品质。研究流动、热量和质量传递以及品质变化对于优化操作工艺参数、确保粮油品质具有重要意义。本文讨论了目前描述粮油储藏过程中的物理场、生物场和品质变化的数学模型，对现有模型的优点、缺点和工业相关性进行了全面评估，并结合研究工作，把它们关联起来构建了一个有机系统——基于多场耦合的粮油储藏品质调控机制框架。
目前，尽管研究粮油储藏的数学模型越来越多样化，但仍需进一步研究，以达到更好的模拟效果，阐明影响粮油品质的机制，从而更好地预测和控制粮油储藏品质。粮油储藏数学模型的开发应考虑多种综合因素，包括温度和湿度等物理因素，呼吸作用和细胞水势等生物特性，干物质损失和生理活性等质量指标的变化，害虫和霉菌的生长分布，以及生物和非生物因素对粮油品质的耦合影响。基于生物场数据开发多场耦合模型，在揭示品质变化背后的机理、促进当前工艺的优化以及发现适宜保持粮油产品质量的创新方法方面发挥着至关重要的作用，这有望提高我们对粮油储藏的基本理解。同时，人工智能（AI）不仅擅长定性和定量分析，而且在效率方面也很出色，通过人工智能的协同作用，可以极大地增强我们对粮油储藏内部耦合关系的理解。为数值模拟在粮油干燥储藏领域的进一步研究应用提供了参考。
（原文链接：https://doi.org/10.1111/1541-4337.13432）
来源：农业农村部规划设计研究院农产品加工工程研究所粮油加工研究室
