N2源熱泵干燥胡蘿卜過程中β-胡蘿卜素?fù)p失動(dòng)力學(xué)及途徑研究.pdf

1、胡蘿卜是人類膳食中胡蘿卜素含量最高的食物，以β-胡蘿卜素為主。胡蘿卜素具有多種生理功能，胡蘿卜素含量是影響胡蘿卜及其制品品質(zhì)的主要因素之一。本課題采用N2源熱泵技術(shù)干燥胡蘿卜，研究了干燥過程中干燥溫度和氧含量對(duì)β-胡蘿卜素保留率的影響規(guī)律，解析了 N2源熱泵干燥過程中β-胡蘿卜素?fù)p失的動(dòng)力學(xué)過程，并采用HPLC-DAD-MS法初步鑒定了β-胡蘿卜素在化學(xué)氧化和干燥過程中自動(dòng)氧化的多種產(chǎn)物，探討了 N2源熱泵干燥過程中β-胡蘿卜素?fù)p失的可

2、能途徑。
　　胡蘿卜中β-胡蘿卜素的保留率與干燥方式及干燥參數(shù)有關(guān)：真空冷凍干燥β-胡蘿卜素幾乎不損失；真空干燥β-胡蘿卜素的保留率因干燥溫度和時(shí)間而異；以空氣為干燥介質(zhì)的熱風(fēng)干燥β-胡蘿卜素?fù)p失嚴(yán)重，損失程度因干燥溫度而異；以氮?dú)馊〈糠挚諝鉃楦稍锝橘|(zhì)時(shí)，β-胡蘿卜素的保留率隨氧含量下降而顯著提高；40℃、5％氧含量時(shí)，β-胡蘿卜素的保留率為86.7%，與真空干燥的最優(yōu)水平相當(dāng)，但干燥時(shí)間大大縮短。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析結(jié)果表明氧對(duì)β-

3、胡蘿卜素保留率的影響達(dá)極顯著水平，溫度對(duì)β-胡蘿卜素保留率的影響達(dá)顯著水平。
　　胡蘿卜在不同氧水平及不同干燥溫度條件下的熱風(fēng)干燥過程中，β-胡蘿卜素的損失均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；同一氧水平條件下，提高溫度，β-胡蘿卜素?fù)p失的反應(yīng)速率常數(shù)增大，反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系附合Arrhenius公式，反應(yīng)的活化能為50.7-237.8kJ?mol-1；同一干燥溫度條件下，提高氧水平，β-胡蘿卜素?fù)p失的反應(yīng)速率常數(shù)增大；同時(shí)，提高氧水平使Q

4、10增大，說明高氧水平條件下，溫度每升高10℃反應(yīng)速率增大的比例數(shù)減小，即氧降低了β-胡蘿卜素對(duì)溫度的敏感性。胡蘿卜色度E與β-胡蘿卜素含量變化之間存在一定相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)在0.5～0.9之間。
　　MCPBA氧化β-胡蘿卜素過程中，MCPBA添加量和反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物生成模式無顯著影響，且反應(yīng)產(chǎn)物不隨添加量的增加或時(shí)間的延長(zhǎng)而累積；MCPBA氧化β-胡蘿卜素主要產(chǎn)生異構(gòu)化產(chǎn)物和環(huán)氧化產(chǎn)物，分別為9-順式-β-胡蘿卜素、13-順式-β

5、-胡蘿卜素、9-順式-5,8-環(huán)氧-β-胡蘿卜素、5,6-環(huán)氧-β-胡蘿卜素和5,6-5',8'-環(huán)氧β-胡蘿卜素。
　　KMnO4氧化β-胡蘿卜素過程中，環(huán)氧化和異構(gòu)化產(chǎn)物為氧化反應(yīng)的早期產(chǎn)物；氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物主要有5,6,5′,6′-β,β-胡蘿卜素-四酮、全反式-5,6-二酮基-β,β-胡蘿卜素-14′-醛、5,6-二酮基-β,β-胡蘿卜素-12′-醛、5,6-二酮基-β,β-胡蘿卜素-10′-醛、5,6-二酮基-β,β-胡