食品保藏论文.doc

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1、关于食品玻璃化保藏技术的探讨黄春梅摘要：本文从玻璃态及玻璃化转变柑关理论出发，阐述了玻璃化转变这个物理化学过程对食品保藏稳定性的重要影响，并应用该理论解释干燥过程中品质变化机理。关键词：保藏，玻璃化，玻璃态80年代，在Levine和Slade的倡导下"，越來越多的食品科学家和工艺学家们认识到玻璃化技术在食品科学领域的重要性，并证实，Fecy小纽捉出的以合成的无定形聚合物的性质为基础重要原理可应用于玻璃态食品。Levine和Sbde将这种研究方法定义为“食品聚合物科学方法”⑵其基本思想为：食殆材料的分子与人工合成聚合物的分子间有着最基本、垠为普遍的相似性。这为研究动力学

2、控制的食品聚合物提供了-•个全新的理论和经验框架。基于聚合物科学建立的结构&性质关系理论，通过对玻璃态及玻璃化转变的研究，可以把食品的结构性与其功能性质联系起來，用于解释、预测食晶加工储藏中的质量、安全性和稳疋性问题。本文从玻璃态及玻璃化转变相关理论出发，阐述了玻璃化转变这个物理化学过程对食品T•燥贮藏稳定性的重要影响，并应用该理论解释干燥过程中质量变化机理。1玻璃态及玻璃化转变玻璃化转变是非晶态聚合物（包括晶态聚合物中的非晶部分）从玻璃态到橡胶态或橡胶态到玻璃态的转变，其特征温度称为玻璃化转变温度Tg,Tg与物质的种类有关，仅适用于含有冰的试样）。当融化温度低于Tg

3、时，所处的状态为玻璃态。玻璃花转变温度Tg通常是指玻璃化转变温度范

4、韦

5、的起始或重点温度，是控制食品质量及其贮藏稳定性的关键。在"食品聚合物科学”理论中，根据食品含水量的多少，玻璃化转变有两种定义：对于低水分食品（水的质量分数小于20%）,其玻璃化转变温度一般高于0°C,定义为Tg：对于高水分食品（水的质昴分数大于20%）,山于降温速率不可能达到很高，-般不能实现完全玻璃化，此时玻璃化转变温度指的是最大冻结浓缩溶液发生玻璃化转变时的浓度，定义为Tg'.山于大多数食品含水量均较高，因此，Tg'就成为玻璃化贮藏理论和和技术研究中使用较多的一个物理概念。在食品中含有的碳水化

6、合物、责白质、脂肪等物质是典型的无定形聚合物。聚合物在较低温度下，分子热运动能量很低，只有较小的运动单元，如侧基、支链和链节能够运动，而分子链和链段均处于被冻结状态，聚合物在外力作用下只能发生很小的形变，这时的聚合物所表现出來的力学性质与玻璃相似，故这种状态称为玻璃态。其外观像固体具有一定的形状和体积，但结构又与液体相同，即分子间的排列为近程有序而远程无序，所以它实际上是一利过冷液体”,只是不易觉察出流动而己。随着温度升高到某一温度吋聚合物在受外力作用吋，表现出很大形变，外力解除后，形变可以恢复。这种状态称为高弹态。当温度继续升高，整个分子链都可以运动，这时聚合物逐渐

7、变成黏性流动的状态，发生的形变不能恢复，称为黏流态。玻璃态、高弹态和黏流态是无沱形聚合物存在的三种力学状态。2影响玻璃化转变温度的因素2.1食品化学结构对玻璃化转变温度的影响通常，高聚物具有非滋复杂的化学结构，这些参考文献：⑴魏永成，罗福成，谢吉光等，恿酮分光光度法测定海藻多糖总糖含杲[J].天然产物研究与开发,1995,7（3）:37-40.[2]张惠芬，樊建，束嘉秀等，硫酸■恵酗分光光度法测定SPS的方法硏究[J].昆明理工大学学报27（3）复杂的结构也是影响玻璃化转变温度的主要因素。分子链的构象决定了分子的移动性，在一条分子链中，链驻元可能有不同的结构、构型和构

8、象，天然窩分子聚合物的链单元与链单-元之间的范徳华力相互作用，还包括偶极、氢键的作用筹。这些结构及键合，使分子链主链的旋转、平移等运动受到阻碍。因此，可以认为高聚物是一个复杂的、具有多种实际结构形式的報体。所以从分子运动的角度來看，凡是有利于分子运动的因素都将引起玻璃化转变温度的降低，凡是不利于分子运动的因素都将引起玻璃化转变温度的升高。2.2食品化学成分对玻璃化转变温度的影响食品都是具有复杂化学成分的有机体，其中含有大昴的糖类、脂肪、蛋白质、水、盐等无定形物质，它们的物理状态决定了食品的物理性质，并在食品加工和贮藏中影响其物理和化学变化。这些无定形物质的玻璃化转变则

9、是影响食品物理状态的重要因素。食品中三大主要成分为蛋白质、碳水化合物和脂肪。英中碳水化合物对干燥食品的Tg影响最大，在髙糖食品中，可显著地降低Tg°与碳水化合物相比，蛋白质和脂肪对Tg的影响并不显著。2.3水对玻璃化转变温度的影响水在体系中引入了自山体积，并口使聚合物链间氢键被破坏，因此对无定形物质具有增蜩作用，降低了聚合物的Tgn山于水所具有增蜩•作用，所以玻璃化转变温度受制殆的水分含最影响很大。水分含量较低的干燥食殆，其加工贮藏屮的物理性质受水分的增蜩性影响更显著。这类食品其Tg值随着水分含量的増加而下降，从而影响制品的品质。如冻干食品山于具有疏