本文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的详细学术报告：
本研究的主要作者为Yuxiao Mao和Shaojin Wang。Yuxiao Mao来自中国西北农林科技大学机械与电子工程学院，Shaojin Wang则同时任职于西北农林科技大学和美国华盛顿州立大学生物系统工程系。该研究于2021年7月12日在线发表在《LWT - Food Science and Technology》期刊上，文章编号为151卷112134页。
本研究的主要科学领域为食品科学与技术，特别是核桃的干燥和杀虫处理技术。核桃富含不饱和脂肪酸、蛋白质、纤维及多种生物活性微量营养素，具有降低血清胆固醇、血压和心脏病风险的功能。然而，新鲜核桃由于高水分和脂质含量，容易腐烂和发霉，因此干燥和杀虫处理是长期储存的必要步骤。传统的热风干燥和化学熏蒸（如甲基溴）存在效率低、产品质量差、杀虫效果不佳等问题，且甲基溴因对环境和人体健康的负面影响已被全球禁用。因此，开发一种同时进行干燥和杀虫的高效处理方法成为核桃加工业的迫切需求。
射频（Radio Frequency, RF）加热技术是一种新兴的环保技术，通过电磁场中的离子传导和偶极旋转快速加热物料。RF加热已广泛应用于农产品的采后处理，如干燥、杀虫、巴氏杀菌和酶失活等。然而，现有的RF干燥技术通常采用低温以保持产品质量，这可能导致杀虫效果不彻底。因此，本研究旨在开发一种两阶段策略的射频辅助热风干燥（Hot-Air Assisted RF, HARF）方法，以实现核桃的高效干燥和杀虫。
本研究包括以下几个主要步骤：
研究使用中国陕西杨凌当地购买的带壳核桃（Juglans regia L.），筛选出外壳完整、大小均匀的核桃用于实验。通过真空干燥法测定核桃的水分含量（Moisture Content, MC），并使用2.4 kW、27.12 MHz的RF加热系统进行干燥和杀虫实验。该系统包括RF腔体、热风系统、触摸屏显示器和两个平行板电极，电极间距可在50至250毫米之间调整。
根据样品吸收的能量估算RF输入功率，确定单阶段干燥的RF功率为80 W。
研究采用两阶段策略进行干燥和杀虫处理。第一阶段使用高RF功率快速加热，第二阶段使用80 W功率保持稳定的干燥温度。通过调整电极间距、加热速率和过渡温度，研究其对干燥特性、杀虫效果和产品质量的影响。实验中使用第五龄稻螟（Corcyra cephalonica）幼虫作为目标害虫，评估不同条件下的杀虫效果。
干燥后，通过液压榨油机提取核桃油，测定过氧化值（Peroxide Value, PV）和游离脂肪酸（Free Fatty Acid, FFA）。使用计算机视觉系统测定核桃仁的颜色值，并通过热成像相机评估加热均匀性。此外，还测定了核桃的水分活度（Water Activity, aw）和裂纹率（Crack Ratio, CR）。
将经过两阶段RF处理的核桃分为四组，分别进行真空包装和普通包装，并在35°C、30%相对湿度的条件下进行20天的加速储存实验，模拟4°C下2年的储存效果。每隔5天取样一次，评估核桃的质量变化。
在电极间距为160毫米的条件下，单阶段HARF干燥能够在210分钟内完成干燥，稻螟幼虫的死亡率达到100%，且PV和FFA值符合工业标准（PV为0.183 meq/kg，FFA为0.128%）。
两阶段策略在加热速率为5°C/min、过渡温度为55°C的条件下，将干燥时间缩短至170分钟，加热均匀性指数从0.075提高到0.064，裂纹率从43.75%显著降低至26.04%。
两阶段干燥处理的核桃在PV、FFA、颜色值、加热均匀性和裂纹率等方面均表现出较好的质量。真空包装和普通包装的核桃在20天加速储存后，PV和FFA值仍符合工业标准。
真空包装的核桃在储存期间表现出较低的PV和FFA值，表明真空包装能有效抑制核桃的氧化。壳内核桃的氧化速度较慢，表明外壳具有一定的抗氧化作用。
本研究开发了一种两阶段HARF干燥和杀虫处理方法，能够在较短时间内完成核桃的干燥和杀虫处理，并保持较好的产品质量。两阶段策略显著提高了干燥效率，改善了加热均匀性，并减少了裂纹率。真空包装和去壳处理能有效抑制核桃的氧化，延长其储存寿命。该研究为核桃加工业提供了一种高效、环保的处理方法，具有重要的科学和应用价值。
该研究为其他坚果类产品的干燥和杀虫处理提供了参考，未来可进一步研究两阶段策略在其他农产品中的应用。