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典型的0阶反应(当时)有酶致褐变(Labuza等,1977年、1981年)、非酶褐变(Mizrahi等,1970年)、冷冻农产品贮藏中多种质量损失(VanArsdel,1957年、19別年)等;1阶反应有赖氨酸(大豆蛋白中)贮藏中遇热损失(Wolf等,19T7年)、维生素C的损失(Wamiinger,1972年)、色素损失(Saguy等,1978年)以及热加工期间的结构软化(Paulus等,1980年)等。速度常数&可以根据阿伦纽斯关系与温度相联系,即k=koe-E/RT(7-32)式中,4。为常数;£为活化能,J/mol;为气体常数,药品冷库J/(mol?K);T为绝对皺,K。
此公式说明了速度常数是绝对温度的指数函数,£随浓度和其他构成因素而变化,温度随£的变化而变,脱水食品贮藏中温度函数有线性、指数和双曲线三类,Kwolek等发现双曲线模型和阿伦纽斯公式的对应关系最好,对温度变化的适应范围最大。
脱水食品模拟举例
Mizrahi等(1970年)用迭代法对脱水圆白菜贮藏时的褐变程度进行了建模并预测。具体介绍如下。
解析法
在可渗透包装中脱水果蔬的含水率变化为:
S-包装内样品质量,g
t——贮藏天数,dpc——包装外水的局部压力,PaP——包装内水的局部压力,PaK}——与包装有关的总渗水常数,g/d?Pa。
假设贮藏温度和环境湿度保持不变,且&为常数,则有:
dm/dt=K2-K3a(7-34)
式中----常数
由于干制品的m和a在适当的贮藏时间内几乎成线性关系,因此假设此关系为线性关系是合理的。S卩:zn=6,+b2a,通过积分可得zn关于t的函数:
/(c,-c2m0)=exp[-c2(t-i0)](7-35)式中C[c2-常数②品质模型由式(7-29)和式(7-31)可得,-dQ/dt=K,(m-BET),由于脱水果蔬的含水率《在较窄的范围内变化,为简化起见,假设为线性关系,SP:m^m0+K5t,由此可得:(K6+K7t)dt,积分可得,Q=Q0-K6t-0.5K7t2(7-36)在很多情况下,这方法是可行的(Karel,1975年),但也有复杂的情况需要采用下列方法。
计算机迭代法实际情况比解析法假设的条件要复杂得多。Mizrahi等(1970年)研究脱水洋白菜的褐变程度时发现褐变程度/?与时间无关,而与温度非线性相关:
r=dB/dt=/l[1+sin(-tt/2+zmr/18)]n(7-37)式中,B是以Klett单位表示的褐变度,含水率m与水分活度人的关系也是下述的非线性关系,4W=(尺9+zn)/(K10+m)o更复杂的有关品质损失方面的问题很多,如:不稳定的贮藏条件,包装材料的渗透特性随样品含水率的变化而变等。这就需要更复杂的模拟过程。
生鲜食品干制品食用前复水过程品质调控
由于干燥是典型的非稳态不可逆过程,因此完全复原几乎是不可能的。目前已有不少提高脱水果蔬快速复水的预处理或中间处理方法,即所谓的速化复水处理,主要有挤压法、刺孔法、剪压法、糊精法等。速化复水处理过程往往是一个流变学过程,因此研究产品的速化复水往往需要研究物料的流变学机理。还有不少通过脱水工艺的选择来提高干制品复原性的方法,如:采用冻结干燥可以恢复果蔬的一些物理特性。
从复水研究的角度来看,目前存在的问题是干制品的复水试验还存在着可重复性差的缺陷,原因是复水后沥干程度的差异难以消除,关键是无标准可依。
复水和复原性概念
复水指干制品为了复原在水中浸泡的过程。脱水食品一般均需在复水后才能食用,但有些品种无需复水,如目前采用真空膨化的果蔬休闲脆片即是其中一种。
脱水食品复原性就是在复水时体现出来的,恢复原来新鲜状态的程度。复原性的衡量指标主要有物理性指标和化学性指标两大类。物理性指标主要有复水比J?f,复原率(复重系数)&,平均复水比速率Kf,嫩度S?,软糊率&等。而化学性指标主要是色素和水溶性维生素的保存率Kb。
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