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食品的玻璃化加工及保存技术(下)

玻璃化技术在食品加工及贮藏中的应用举例

前面已经分析，冻结食品的质量下降主要是由结晶、再结晶和酶的活性引起的，而结晶、再结晶和酶的活性是受扩散控制的、在某一特征温度下发生的特殊物质的结构松弛过程。如果冻结食品处于橡胶态，则基质中结晶、再结晶和酶活性等变得十分活跃，这些反应过程减小了贮藏稳定性，降低了食品的质量；相反，如果冻结食品处于玻璃态，一切受扩散控制的松驰过程将极大地被抑制，使得食品在较长的贮藏时间内处于稳定状态，且质量很少或不发生变化。与一般的冻藏和冷藏法相比，食品的玻璃态贮藏能较大程度地提高其保存质量、延长贮藏寿命，实践已证明了这个理论的正确性。

由于玻璃化技术在食品，特别是冷冻冷藏食品中研究时间不长，其应用还不是太本实验性能满足ASTM标准 B611⑻5方法的要求广泛，下面简单以冰淇淋、草莓、部分鱼类等为例介绍。

冰淇淋在凝冻、冻结、贮存以及运输过程中，原有的细小冰晶都会有不同程度的生长，使冰淇淋变得质地粗糙，失去原有的细腻口感。当冰淇淋在玻璃态保存时，其中的结晶，再结晶过程将变得极其缓慢，可以有效延长它的保存期。冰淇淋的玻璃化转变温度为-30-到43℃，而现在的低温保存设备的温度大多在-18℃，建设新的冷库投资又太高，所以当前研究的热点是加入一定的添加剂来提高冰淇淋的玻璃化转变温度。添加低DE值或高分子量的物质可以有效提高汕尾冰淇淋的玻璃化转变温度。现在常用的有CMC，卡拉胶，黄原胶，麦芽糊精，预糊化淀粉，瓜尔豆胶等，另外特定的乳化剂也可以提高冰淇淋的玻璃化转变温度。

草莓的玻璃化转变温度为-43.5℃，当草莓处于玻璃态保存时，贮藏期间几乎没有再结晶的发生，细胞受损伤的程度大大减小。另外，冷冻速度对草莓的影响很大，当将草莓直接投入液氮(降温速率达到150K/min左右)，草莓会发生低温断裂。所以，超快速冻结对细胞的损伤更加严重。在草莓等水果的玻璃化保存时，应该控制降温速率，以防止发生低温断裂。

水产品中存在一些特殊的营养成分与生理活性物质，导致水产品容易发生化学变化，鲜度难以保持。玻璃化技术用于水产品保存后，可以有效的延长水产品的保持期，但是由于水产品组分的复杂性，各组分之间相互作用使玻璃化过程变得十分复杂。研究表明：鲣鱼含水量为15%时，Tg为-120℃ ,随含水量增加Tg下降，但是鲣节吸水膨胀时，斗彩古玩最高含水量只能达到70%，这就意味着Tg有一个下限，而对鳕鱼肉的Tg与水分关系的研究却显示了与变通高分子化合物不同的情况，即随着水分增加，Tg上升，所以，水产品的玻璃化研究是一个十分复杂的过程，还有很多工作要做。

研究人员测出了一些面制品的玻璃化转变温度，如新鲜面包的一般在0℃以下，随着贮存期的水分散失，还会升高，在低温面制品的玻璃化贮存方面，只有Rsanen做过一些实验，他测出冷冻面团在-30℃左右发生玻璃化转变，冷冻面团的玻璃化转变温度与食品成分及水分含量有关。

结论：从一千多年前人类用冰贮藏食物，到19世纪制冷机械设备的问世，再到20世纪速冻装置和方法的发展，人类一直在不懈的寻找更好的食品贮藏方法。所以，本世纪80年代初食品的玻璃化贮藏理论被提出来后，马上受到许多科学家和工程师的关注，越来越多的人在进行这方面的研究工作，它可以看作是食品贮藏业的又一次飞跃。

冻干食品将成时尚

目前世界食品工业呈现三大趋势：其一是绿色食品日益受到欢迎；其二是方便食品备受欢迎；其三是有利于保健的食品更受追特别是散布不均捧。这是由于越来越多的人认识到，可长期存放的腌制、熏制和罐头等食品或含至癌因素或营养受损，只有冻干食品可以取而代之。冻干食品是绿色的、方便的、也是有利于保健的，正符合食品发展的三大趋势。

目前，国际市场对冻干食品的需求逐年增加。美国是500万吨以上，日本是160万吨以上，法国是150万吨以上，还有许多国家的消费量都很可观。这些冻干食品消费大国，每年有相当数量的冻干食品由其它国家进口。我国的冻干食品产业尚处于发展初期，产量还很低，但却引来了外商向中国市场大量求购。这是由于国外市场对冻干食品供不应求的外因，更是由于我国冻干食品生产成本极低的内因。外商向中国市场大量求购，是我国发展冻干食品产业的大好机遇。日本每年需花1000亿日元进口冻干食品，日、美、欧每年约需冻干大蒜粉6000吨。

我国是一个近13亿人口的大国，随着人民生活水平的提高和工作节奏的加快，对冻干食品的消费量必然迅猛增加。目前，国内市场的冻干食品（有国产的，也有进口的）已经出现，如某些方便面和糕点配料，某些速溶奶粉和咖啡，某些中药和藏药（活性参、鹿血胶囊、溶栓胶囊、炎疼贴）等，已得到越来越多消费者的认识、接受和青睐。目前我国冻干食品的总产量尚远远满足不了方便面上档沙发清洗次的需要聚丁烯管。

另外，国外正在兴起用冻干工艺制成的速溶饮料，颗粒蔬菜、速食汤料以及超微粉食品等，它们在我国也会获得很快发展。总之，中国市场正逢冻干食品扩大需求的机遇。业内人士分析，开发冻干食品是一项前景看好、利润大、风险小的出口创汇项目。

上海理工大学低温世界钒产品原料主要来自钒钛磁铁矿生物与食品冷冻技术研究所 刘宝林、秦瑞升、苏鹏

信息来源：《食品加工及包装》2006、2