基于水分活度和玻璃化轉(zhuǎn)變理論的凍干雙孢蘑菇貯藏穩(wěn)定性的研究.pdf

1、本論文基于水分活度(aw)和玻璃化轉(zhuǎn)變的保藏理論，探討二者對(duì)雙孢蘑菇貯藏穩(wěn)定性影響，從而為雙孢蘑菇的速凍、凍干等保藏方法提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論分述如下：
　　1.采用靜態(tài)重量法研究了凍干雙孢蘑菇在不同溫度(5、15、25、35℃)下的吸附等溫線(MSI)，采用9種常見(jiàn)數(shù)學(xué)模型擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到適合描述凍干雙孢蘑菇水分吸附特性的數(shù)學(xué)模型；通過(guò) Clausius-Clapeyron方程，得到溫度5~35℃范圍內(nèi)，雙

2、孢蘑菇吸附熱隨含水率變化的特性。
　　結(jié)果表明，凍干雙孢蘑菇的吸附等溫線呈“J”型。溫度一定時(shí)，雙孢蘑菇的平衡含水率(EMC)隨著aw的增加而增加；aw一定時(shí)，EMC隨著溫度的升高而降低。溫度5~35℃、aw0.11~0.93范圍內(nèi)，描述雙孢蘑菇水分吸附特性最適宜的模型為Halsey模型。雙孢蘑菇的等量吸附熱隨著 EMC的增加而下降，當(dāng)雙孢蘑菇的含水率由8 g/100g增加至50 g/100g(d.b.)時(shí)，其等量吸附熱由12.1

3、2 kJ/mol降至0.3 kJ/mol。
　　2.采用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定雙孢蘑菇的Tg和凍結(jié)點(diǎn)(TF)，分別采用Gordon-Taylor方程和Clausius-Clapeyron方程擬合Tg和TF數(shù)據(jù)，從而得到凍干雙孢蘑菇的狀態(tài)圖；根據(jù)對(duì)狀態(tài)圖的理解，采用Williams-Landel-Ferry(WLF)方程建立凍干雙孢蘑菇的貨架期預(yù)測(cè)模型。
　　結(jié)果表明，雙孢蘑菇含水率由0.029 g/g(w.b.)增加至

4、0.298 g/g(w.b.)時(shí)，Tg由-11.4℃降至-68.3℃；而雙孢蘑菇固形物含量由0.299 g/g(w.b.)增加至0.574 g/g(w.b.)時(shí)，其TF由-1.2℃降至-22.3℃。根據(jù)雙孢蘑菇狀態(tài)圖，可以得出，雙孢蘑菇最大冷凍濃縮狀態(tài)時(shí)的溶質(zhì)濃度為0.704 g/g(w.b.)，此時(shí)凍結(jié)終點(diǎn)為-31.9℃，最大冷凍濃縮溶液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-77.9℃。雙孢蘑菇最適貯藏條件及貨架期模型可由WLF方程預(yù)測(cè)，WLF表達(dá)式如

5、下：此公式省略。
　　式中，Tg為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，T為貯藏溫度；τg為玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)的時(shí)間常量，τg=20年；τ為溫度 T時(shí)的時(shí)間常量；C1和C2為常數(shù)，C1=20，C2=155。
　　3.基于aw保藏理論和玻璃化轉(zhuǎn)變理論，探討二者的聯(lián)系及其與雙孢蘑菇貯藏穩(wěn)定性的關(guān)系，為雙孢蘑菇冷凍工藝、干燥工藝及干制品的貯藏穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。
　　結(jié)果表明，基于aw保藏理論，對(duì)Tg的預(yù)測(cè)值會(huì)低于安全貯藏溫度；同樣地，基于玻璃化轉(zhuǎn)變理