影响干制品品质的主要因素有:①化学变化,如褐变、脂类氧化和褪色;②物理变化,如复水性、开裂、组织和香味损失;③营养变化,如维生素和蛋白质的损失、微生物生长。
在干燥过程可能发生的玻璃化转变对产品品质有重大的物理和化学的影响。原料从”玻璃态“向”橡胶态“转变的玻璃化转变温度是水分含量和溶剂浓度的函数。研究表明,玻璃化转变能导致组分扩散系数的变化,从而导致香味物质的损失;能影响那些导致非酶褐变、水解的反应物的扩散性;以及大分子链如淀粉和蛋白质的可动性,这会导致组织的软化。玻璃化转变温度通常是水分含量的单调下降的函数,它必须由实验测定。此外,玻璃化转变温度是个与动力学相关的参数,因此实验数据必须要有详细的解释。被干燥材料的黏性与玻璃化转变温度有关,在干燥器的设计和操作中,避免被干燥材料与干燥器壁在或接近”黏结温度“接触是可取的。
实际列出了干制食品的不同品质特性。应该考虑到干制食品的不同品质特性在干燥方式选择和在实际操作中具有重要的作用。
类型品质特性
热力学玻璃化转变温度,熔点、热力学特性
结构堆密度、多孔率、空尺寸分布、比表面积、晶体结构组织黏弹性、脆性、最大压缩应力、断裂时最大形变、咀嚼性、黏度、硬度视觉色泽感官香味、口味和风味(采用专家组)营养维生素损失、脂类氧化、蛋白质变性
微生物各种微生物污染
物理复水性、吸湿性
表观表面形态、粗糙度、流动性
脱水食品贮藏中的品质是一种定性的感官综合评价,为了研究的方便,需将其量化,通常的做法是采用若干个与品质有关的量化指标,如一些物理量(温度、嫩度、流变度、灰度等)和化学量(维生素C含量、霉菌量等)。再加权统计分析得出其品质的量化评价值。
目前研究人员常采用建立有关脱水食品品质指标与贮藏环境关系的微分方程式的方法,其一般式为:
dQ/dt={(7-28)
式中,£;=f(?)为环境因素(i=l,2,…M),F,=g(?)为成分因素(7=1,2,m)0水分在贮藏时对脱水食品中几乎所有的物理、化学和生物变化都产生深刻的影响。在物理变化中,水的作用是作为聚合成分的增塑剂及低分子质量混合物的溶剂,冷库工程而低分子质量混合物在农产品中起重要作用,微生物的生长繁殖也受其细胞内部水的影响。化学变化中由于水活性引起的质量变化很多。Hendel等(1955年)报道了果蔬褐变与水分活度之间存在指数关系;另外Quast(1972年)等报道了马铃薯片的氧化反应也与水分活度存在指数关系;Labuza等人(1972年)对食品贮藏期间维生素C的损失进行了研究,发现在反应速度常数(幻的对数和水分活度之间存在线性关系;Villota等(1980年)分析了脱水果蔬的贮藏寿命的文献数据,把其分成四类:①空气中贮藏产生变臭的干制品;②密封贮藏产生变臭的干制品;③开口贮藏产生变色的干制品;④密封贮藏产生变色的干制品,发现能用下面的数学模型来归纳:
ln/r=a,+a2E/+a3(m-BET)(7-29)式中,为产生变色或变臭的天数,r为绝对温度,m为干基含水率,BET为单层干基含水率,+为模型常数。
氧的浓度与反应速度的相互关系通常采用下式:
r=N1>2/(a4+a5AfO2)(7-30)
式中,r为反应速度,乂,为氧气浓度,《4、——为常数,其取值取决于温度、表面积与体积之比、氧压以及反应的程度。
用热动力学和化学动力学的基本原理来研究脱水食品在贮藏中品质的破坏,如营养损失、色泽改变、味道转变等。基本的模型是下列速度定律:
AA
±^=kAn(7-31)
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