食品中風(fēng)味的釋放和穩(wěn)定化

關(guān)于食品中風(fēng)味的釋放和穩(wěn)定化第1頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日教學(xué)目標(biāo)1、理解風(fēng)味物質(zhì)與食品主要成分的相互作用原理及風(fēng)味的影響；2、了解液態(tài)和乳狀態(tài)風(fēng)味物質(zhì)的加工方法原理；3、理解風(fēng)味物質(zhì)的干燥與穩(wěn)定的方法。第2頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日概述“風(fēng)味的釋放”一詞廣泛地包含了風(fēng)味物質(zhì)在生產(chǎn)、貯存、準(zhǔn)備和食用過(guò)程中從食品中或者食品成分中的釋放。但是現(xiàn)在風(fēng)味釋放一般是指食用過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的釋放。風(fēng)味釋放受到很多因素的影響，包括食品和風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)作用、物理因素（釋放的物理屏障）以及人的因素，如牙齒、咀嚼效率、咀嚼時(shí)間、呼吸過(guò)程等。為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)味穩(wěn)定化和控制釋放的目的，有必要了解風(fēng)味物質(zhì)和食品組分之間的相互作用的特性。第3頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日01風(fēng)味物質(zhì)與食品主要成分的相互作用第4頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日在食品體系和風(fēng)味物質(zhì)的相互作用中，油脂對(duì)風(fēng)味釋放的影響是最清楚的且可以預(yù)測(cè)的。在脂肪和風(fēng)味物質(zhì)的相互作用中，最主要的作用是脂肪作為風(fēng)味物質(zhì)的溶劑。不像糖類(lèi)和蛋白質(zhì)有大量的不確定的化學(xué)相互作用，脂肪沒(méi)有真的化學(xué)相互作用，脂肪對(duì)風(fēng)味釋放的作用基本上是可以計(jì)量的。第5頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日芳香成分在液體食品頂空的量，以及食品過(guò)程中的釋放，其主要的決定因素是：特定風(fēng)味物質(zhì)在食品連續(xù)相中的量。01風(fēng)味物質(zhì)在食品和空氣中的分配系數(shù)。02一脂肪和風(fēng)味物質(zhì)的相互作用第6頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日如果連續(xù)相是水相，脂肪作為第二相存在，它將顯著影響揮發(fā)性成分在水相中的量和釋放的量；如果脂肪是連續(xù)相，揮發(fā)性成分在脂肪中的濃度是主要的決定性因素。從味道角度看，水相中的風(fēng)味物質(zhì)的量更為重要，因?yàn)轱L(fēng)味物質(zhì)必須在水相中才能被品嘗出來(lái)。第7頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(一)脂肪和芳香物質(zhì)的相互作用對(duì)香氣的影響1平衡條件在平衡狀態(tài)下，芳香成分在食品上方空氣中的含量取決于平衡時(shí)空氣相與連續(xù)相中的分配系數(shù)。第8頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日如果使用這兩個(gè)簡(jiǎn)單的風(fēng)味體系，并把它擴(kuò)大到包含更多風(fēng)味物質(zhì)的情況。如下圖，其中，14種風(fēng)味物質(zhì)加入到含有0%、1%、20%油脂的體系中，平衡后，三個(gè)體系頂空中風(fēng)味物質(zhì)混合物的濃度存在很大不同。第9頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日可以預(yù)期到這些頂空濃度的不同會(huì)導(dǎo)致感覺(jué)到的香味也不同。每一種風(fēng)味物質(zhì)有不同的油水分配系數(shù)，并且含有油體系對(duì)空氣與體系中風(fēng)味物質(zhì)的分配有不同的影響。因此，我們可以通過(guò)改變脂油的含量來(lái)改變食品的風(fēng)味特征。不過(guò)，也有油相的引入不會(huì)顯著改變感覺(jué)到風(fēng)味的種類(lèi)，而僅僅改變風(fēng)味強(qiáng)度。第10頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日油脂對(duì)香氣物質(zhì)的結(jié)合能力取決于甘就三酸酯中脂肪酸的鏈長(zhǎng)及不飽和程度。長(zhǎng)鏈脂肪酸結(jié)合乙醇和乙酸己酯的能力比短鏈脂肪酸弱；因?yàn)楦视腿退狨H含不飽和油酸，所以它比甘油三棕櫚酸酯和甘油三月桂酸酯具有更強(qiáng)的香氣結(jié)合能力。油脂結(jié)合香氣的能力還取決于同系物中香氣物質(zhì)的鏈長(zhǎng)。在O/W體系中醇類(lèi)的分配系數(shù)隨著醇鏈長(zhǎng)的增加而增大，氣相中的濃度則隨著醇鏈長(zhǎng)的增加而減小。第11頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2動(dòng)態(tài)條件以上討論集中在平衡狀態(tài)，但是在我們吃食物時(shí)，在口腔中不會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以我們要考慮分配和傳質(zhì)兩種現(xiàn)象。傳質(zhì)受到很多因素影響，如，食品的質(zhì)構(gòu)（粘度、凝膠強(qiáng)度、脆度）、脂肪融化點(diǎn)、表面恢復(fù)速度（混合、固定破碎、固體的水合或不溶）和表面積，其中沒(méi)有一個(gè)對(duì)芳香物質(zhì)的平衡釋放有顯著影響，但是在動(dòng)態(tài)釋放中卻是關(guān)鍵。第12頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日水體系中加入CMC后，風(fēng)味物質(zhì)與CMC的任何相互作用都不會(huì)降低模型芳香體系的平衡釋放。第13頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日水體系中加入1%的CMC，顯示了動(dòng)態(tài)平衡下，揮發(fā)物從水中釋放和從1%CMC的水中釋放速度的比較，水中釋放較快，CMC中釋放的較慢。可以證明蒸汽壓是控制釋放的主要因素。CMC增加了體系的粘度，降低了混合和擴(kuò)散，為釋放提供更小的表面積。第14頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日水溶液體系中加入CMC和油，發(fā)現(xiàn)模擬體系中含有油脂就減少了大部分揮發(fā)性的釋放量，大多數(shù)親脂性物質(zhì)最為明顯，這與平衡釋放的作用相似。oil第15頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)脂肪與風(fēng)味相互作用對(duì)味覺(jué)的影響味覺(jué)需要刺激性物質(zhì)溶入水相，風(fēng)味物質(zhì)會(huì)不同程度的溶于油相，但是只有分配于水相時(shí)才能被感覺(jué)到。而大部分刺激味覺(jué)的物質(zhì)，絕大多數(shù)是水溶性，它們不會(huì)顯著的分配于油相中，因此有人認(rèn)為脂肪的存在對(duì)味覺(jué)的作用很有限。但是如果配方中存在脂肪，它將取代其他成分(有可能是水)，潛在地增加了風(fēng)味刺激物質(zhì)在水相中的濃度。也有說(shuō)是脂肪覆蓋了味覺(jué)器官，阻礙了刺激物向味蕾的運(yùn)動(dòng)。第16頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二碳水化合物與風(fēng)味物質(zhì)相互作用碳水化合物在食品中的作用很廣泛，包括增加甜度、增大體積、增加粘度、凝膠作用、乳化作用、作為可溶性和不可溶纖維、營(yíng)養(yǎng)作用、抗體、微膠囊壁材等。碳水化合物的化學(xué)性質(zhì)決定了它們與風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)作用，物理性質(zhì)決定了它們對(duì)風(fēng)味物質(zhì)在食品中傳質(zhì)（進(jìn)出）的影響。碳水化合物是由水合的碳骨架構(gòu)成，只有很弱的氫鍵，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)結(jié)合。但是某些碳水化合物的支鏈為化學(xué)相互作用提供可電離的基團(tuán)（SO32-、COO-、NH4+），有時(shí)呈現(xiàn)出能提供疏水結(jié)合部位的構(gòu)象形式，可能影響風(fēng)味物質(zhì)的釋放。第17頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(一)簡(jiǎn)單糖類(lèi)與芳香物質(zhì)相互作用簡(jiǎn)單糖類(lèi)：葡糖糖、果糖、蔗糖、乳糖、山梨醇和麥芽糖。小分子糖可以作為風(fēng)味物質(zhì)的載體。結(jié)晶態(tài)糖（葡萄糖、蔗糖、乳糖）對(duì)風(fēng)味物質(zhì)（乙酸乙酯、丁胺）的結(jié)合很弱，這種結(jié)合主要依靠結(jié)晶態(tài)糖的表面吸附，是一種完全可逆的作用。第18頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日食品體系中添加甜味劑增加了風(fēng)味的感知，但是機(jī)理是由于物理效應(yīng)還是感知效應(yīng)不太清楚。從上圖中我們可以看到，薄荷風(fēng)味隨著口腔中蔗糖濃度的減少而減弱，而與口中散發(fā)出來(lái)的薄荷醇濃度無(wú)關(guān)。第19頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)高效甜味劑與芳香物質(zhì)相互作用高效甜味劑的風(fēng)味與傳統(tǒng)的甜味劑相比是完全不一樣的，風(fēng)味的差異是由甜味劑和香氣物質(zhì)之間的相互作用（釋放）而引起的。通過(guò)人造“口腔”測(cè)定得到的揮發(fā)風(fēng)味物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：風(fēng)味物質(zhì)的釋放輪廓與高效甜味劑有關(guān)。但是沒(méi)有感官數(shù)據(jù)來(lái)確定這儀器數(shù)據(jù)的感官意義。第20頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（三）多糖與芳香物質(zhì)相互作用復(fù)雜的碳水化合因?yàn)檫€有較多的功能基團(tuán)，所以比單糖發(fā)生更多的化學(xué)反應(yīng)；多糖能增稠或形成凝膠結(jié)構(gòu)，可以在傳質(zhì)（釋放）過(guò)程中起阻礙作用。第21頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1化學(xué)作用一系列揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和多糖可以不同強(qiáng)度的結(jié)合，如丁胺以鹽的形式和果膠、藻酸鹽的羧基結(jié)合，丁胺的氨基和多糖的羧基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可以形成胺，風(fēng)味就會(huì)完全失去。當(dāng)風(fēng)味物質(zhì)和纖維素作用時(shí)，纖維素分子間氫鍵打開(kāi)，風(fēng)味物質(zhì)如丁胺和纖維素之間形成氫鍵。研究表明，淀粉能包合風(fēng)味化合物，包含的量取決于淀粉的結(jié)構(gòu)（支鏈與直鏈的比例）、其加工特性和芳香化合物。第22頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日不同淀粉具有不同的風(fēng)味結(jié)合能力。一般而言，含有直鏈淀粉比較低淀粉和完全由直鏈淀粉組成的蠟質(zhì)淀粉結(jié)合風(fēng)味能力較差。高直鏈淀粉含量的淀粉結(jié)合風(fēng)味能力強(qiáng)。靜態(tài)頂空風(fēng)味分析表明，淀粉對(duì)不同風(fēng)味化合物結(jié)合能力不同，非常復(fù)雜，而且與時(shí)間有關(guān)。第23頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日淀粉包埋絡(luò)合物干燥后非常的穩(wěn)定，淀粉基質(zhì)包埋的風(fēng)味成分在口腔咀嚼后一般需要20s才能釋放。淀粉一旦水解，其風(fēng)味結(jié)合能力將大大降低或完全失去，取決于淀粉水解的程度。環(huán)糊精是一類(lèi)特殊的淀粉衍生物，是所有碳水化合物中與芳香物質(zhì)作用最強(qiáng)的一類(lèi)物質(zhì)，這種作用對(duì)食品感官性質(zhì)、降低食品風(fēng)味強(qiáng)度、改變風(fēng)味特征有重要作用。β-環(huán)糊精最適用于包埋芳香物質(zhì)在水溶液體系中形成芳香物質(zhì)的包絡(luò)合物。芳香物質(zhì)油溶性越強(qiáng)，包埋越容易。第24頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日β-環(huán)糊精結(jié)合揮發(fā)性物質(zhì)的能力最前，所有環(huán)糊精與所有研究的揮發(fā)性物質(zhì)都有強(qiáng)烈作用，這相互作用與芳香物質(zhì)、環(huán)糊精、芳香化合物和環(huán)糊精的濃度及溫度有關(guān)。第25頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2傳質(zhì)阻力任何能增加黏度或降低表面積的食品都會(huì)減弱食品食用時(shí)的風(fēng)味物質(zhì)的釋放。黏度的增加會(huì)阻礙食品組分的混合從而降低揮發(fā)性物質(zhì)釋放發(fā)到口腔的表面濃度，增加黏度也會(huì)阻礙了風(fēng)味物質(zhì)在口腔中的流動(dòng)，從而限制了揮發(fā)表面積。凝膠強(qiáng)度增強(qiáng),香氣降低。第26頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(四)碳水化合物與口味相互作用碳水化合物含有甜味，添加到食品中也會(huì)影響其他口感。這是由于感覺(jué)接受器，感知抑制及傳質(zhì)影響的競(jìng)爭(zhēng)性作用結(jié)果。感覺(jué)接受器的競(jìng)爭(zhēng)性，感覺(jué)接受器可以對(duì)多類(lèi)刺激物敏感。如：苦味的接受器對(duì)甜味也有反應(yīng)。舌頭兩邊的感覺(jué)渠道是相互獨(dú)立的，因此兩種刺激物質(zhì)分別放在舌頭兩邊，可以發(fā)現(xiàn)一種對(duì)另一種的抑制作用。第27頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三蛋白質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)相互作用(一)蛋白質(zhì)和香氣物質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，而且傳質(zhì)過(guò)程與黏度和蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)有關(guān)。第28頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1化學(xué)作用化學(xué)作用有可逆的弱疏水作用、強(qiáng)烈的離子效應(yīng)以及不可逆的共價(jià)鍵作用。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中眾多的化學(xué)鍵與芳香物質(zhì)結(jié)合。天然蛋白質(zhì)和變性蛋白質(zhì)能結(jié)合芳香物質(zhì)。羰基化合物和蛋白質(zhì)的疏水相互作用第29頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日醇和蛋白質(zhì)的疏水作用和氫鍵第30頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日蛋白質(zhì)中的醛和芳香物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)第31頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日風(fēng)味結(jié)合的程度與蛋白質(zhì)的類(lèi)型和數(shù)量有關(guān)。結(jié)合順序的強(qiáng)弱：大豆蛋白>明膠>卵清蛋白>酪蛋白>玉米蛋白。pH對(duì)與風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合也有影響，可能會(huì)以不同的方式改變風(fēng)味物質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的反應(yīng)?；瘜W(xué)作用或熱處理引起的蛋白質(zhì)變性會(huì)使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi)，使得疏水區(qū)域更易接近。因此，變性蛋白質(zhì)能結(jié)合更多的風(fēng)味物質(zhì)。第32頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日無(wú)水蛋白質(zhì)可以結(jié)合芳香物質(zhì)，但是對(duì)芳香物質(zhì)來(lái)說(shuō)一般有一個(gè)最合適的水分含量。第33頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2傳質(zhì)阻力蛋白質(zhì)的黏性或形成凝膠化，和之前的碳水化合物一樣會(huì)因此影響風(fēng)味物質(zhì)從食品中的釋放，增加黏度或凝膠化會(huì)減少風(fēng)味物質(zhì)的釋放。第34頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)蛋白質(zhì)水解物與芳香物質(zhì)的相互作用蛋白質(zhì)的水解會(huì)大量消除與風(fēng)味組分發(fā)生疏水結(jié)合的機(jī)會(huì)，但是不會(huì)降低蛋白質(zhì)固有的化學(xué)活性。疏水結(jié)合機(jī)會(huì)的消除可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)味物質(zhì)與蛋白質(zhì)水解物的結(jié)合比完整蛋白質(zhì)的結(jié)合更少。蛋白質(zhì)水解物不會(huì)形成黏性或凝膠，因此消除了所有傳質(zhì)阻力因素。在食品中添加蛋白質(zhì)水解物，可能會(huì)從風(fēng)味物質(zhì)從食品中釋放產(chǎn)生一定的影響。第35頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(三)蛋白質(zhì)與口味的相互作用我們發(fā)現(xiàn)有甜味蛋白，最近還發(fā)現(xiàn)可使酸性物質(zhì)嘗起來(lái)有甜味蛋白質(zhì)。添加蛋白質(zhì)或改變食品中蛋白質(zhì)的類(lèi)型會(huì)影響食品的味道。第36頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日四微量食品成分與風(fēng)味物質(zhì)的相互作用蛋白黑素與風(fēng)味物質(zhì)的相互作用：具有咖啡香氣的揮發(fā)性物質(zhì)混合物加入到水、水與咖啡蛋白黑素的混合物中，發(fā)現(xiàn)在香氣的方面是相似的，但是蛋白黑素的溶液其香氣在儲(chǔ)藏過(guò)程中會(huì)發(fā)生改變（40°C30min），混合物會(huì)喪失它特有的烘烤硫香味。pH會(huì)影響食品的味道和香氣。pH影響味覺(jué)，也影響一些酸性或堿性芳香物質(zhì)的釋放。風(fēng)味物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽作用，最著名的就是鹽析效應(yīng)，加入鹽以后可以把揮發(fā)性芳香物質(zhì)驅(qū)趕到氣相或與水不混溶的溶劑中。第37頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日02液態(tài)和乳狀液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)的加工第38頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日液態(tài)和乳狀類(lèi)型的風(fēng)味物質(zhì)用于液態(tài)食品。這些可以是水溶液或油溶性體系，風(fēng)味物相應(yīng)地溶解在水溶液或油溶性溶劑中；糊狀風(fēng)味物質(zhì)是一種含有較高天然成分或具有不同溶解度組分的混合物質(zhì)；固態(tài)風(fēng)味物質(zhì)是含有較高的天然化學(xué)物質(zhì)或風(fēng)味化學(xué)物質(zhì)、分散在固體脂肪或干的膠質(zhì)或淀粉基質(zhì)中。概述第39頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日一液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)加工液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)的生產(chǎn)本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種化學(xué)混合操作。近年來(lái)電子秤和計(jì)算機(jī)控制配方的革新使這一加工過(guò)程變得非常簡(jiǎn)單。在生產(chǎn)階段衛(wèi)生不是主要的問(wèn)題，加工產(chǎn)品不大可能有微生物的生長(zhǎng)，而很多風(fēng)味化學(xué)物質(zhì)對(duì)微生物具有抑制作用。液態(tài)產(chǎn)品配方區(qū)清潔的主要目的是避免不同風(fēng)味之間的交叉污染，并減少有機(jī)蒸氣對(duì)工作人員的危害。第40頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二乳狀液的加工風(fēng)味工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)常呈乳狀液為了保持產(chǎn)品風(fēng)味或賦予產(chǎn)品一定的濁度。在一些飲料生產(chǎn)中，乳濁液可能同時(shí)具有這兩個(gè)作用。乳狀液也可能是干燥風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)加工單元，風(fēng)味工業(yè)用的乳狀液通常是水包油型。乳狀液還可以將不溶性風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合到水溶性食品體系或微膠囊的壁材基質(zhì)中。第41頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日乳狀液主要的缺點(diǎn)是物理性質(zhì)不穩(wěn)定和易被微生物污染，但可以通過(guò)調(diào)節(jié)體系黏度改變焙烤用乳狀液的穩(wěn)定性。乳狀液根據(jù)液滴粒徑大小分成不同等級(jí)：微乳平均粒徑<0.1μm混濁或透明牙膏典型的風(fēng)味混濁乳理想粒徑大小在0.5-2μm；小顆粒乳狀液呈藍(lán)色色調(diào)，大顆粒缺乏濁度和穩(wěn)定性。第42頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(一)飲料乳狀液飲料風(fēng)味混濁乳狀液至少是由一種油、水、乳化劑阿拉伯膠或者化學(xué)改性淀粉組成的。用合成混濁乳狀液來(lái)調(diào)制飲料理想的濁度。第43頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日飲料和混濁乳狀液中會(huì)有不同程度的發(fā)生上浮、聚結(jié)、絮凝以及奧斯特瓦爾德熟化等現(xiàn)象。工業(yè)生產(chǎn)的瓶裝軟飲料最常見(jiàn)的上浮現(xiàn)象是出現(xiàn)油圈。風(fēng)味乳狀液從蘇打水中分離出來(lái)，然后浮到液體表面，呈白色乳脂狀或在瓶頸處出現(xiàn)油圈。聚結(jié)作用是指分散的小液滴在聚集過(guò)程中鄰近液滴的壁膜破裂合并成大液滴。會(huì)導(dǎo)致乳狀液破壞。絮凝是分散相的油滴聚集成簇但不合并的情況下發(fā)生。第44頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日奧斯瓦特瓦爾德熟化是可溶性分散相通過(guò)分散介質(zhì)大量遷移，由小液滴不斷聚集成大液滴的過(guò)程。在考慮穩(wěn)定乳狀液時(shí)，首先要考慮上浮問(wèn)題。決定上浮問(wèn)題因素時(shí)可以根據(jù)Stokes定律：第45頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日BDAC旋轉(zhuǎn)膠體磨微流體(MF)儀壓力閥均質(zhì)超聲波振動(dòng)器均質(zhì)效果好可以顯著增加乳狀液，但是重復(fù)均質(zhì)可能導(dǎo)致乳狀液失穩(wěn)。四種均質(zhì)類(lèi)型：第46頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日微流體儀示意圖第47頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1.均質(zhì)效果(粒徑大小)影響乳狀液穩(wěn)定性；2.如果不使用增稠劑，再細(xì)的乳狀液也會(huì)失穩(wěn)。只減少顆粒大小不能得到穩(wěn)定的乳狀液；顆粒分散相相對(duì)于連續(xù)相的密度差異也必須縮小。第48頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第49頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日用酯膠的乳狀液不但增加了初始濁度，而且在離心過(guò)程中更穩(wěn)定。第50頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)焙烤用乳狀液焙烤用的乳狀液是黏性非常大的微乳，主要由風(fēng)味物質(zhì)、阿拉伯膠、黃蓍膠、丙二醇、水組成。膠的數(shù)量和比例根據(jù)穩(wěn)定乳狀液所需的粘度而定；黏性有利于風(fēng)味物質(zhì)與面團(tuán)或餡餅的結(jié)合。丙二醇作為微生物防腐劑添加。第51頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日03風(fēng)味物質(zhì)的干燥加工與穩(wěn)定化第52頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日一概述抑制風(fēng)味的揮發(fā)損失；保護(hù)敏感成分；控制釋放作用；避免風(fēng)味成分與其他食品成分反應(yīng)；改變風(fēng)味成分常溫物理形態(tài)。風(fēng)味微膠囊化的作用：第53頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日沖飲食品、焙烤食品、煎炸食品、膨化食品、湯粉食品都應(yīng)用微膠囊化技術(shù)，賦予食品良好的風(fēng)味。微膠囊化在商業(yè)實(shí)踐應(yīng)用主要經(jīng)歷噴霧干燥、噴霧冷卻、冷凍干燥、液化床涂層、擠壓、重結(jié)晶和分子包合這幾個(gè)過(guò)程。第54頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二填充或涂層風(fēng)味物質(zhì)將液體風(fēng)味物質(zhì)填充或涂到可食用基料上?；峡梢允躯}、糖、硅酸鹽、干乳清、多孔淀粉等。優(yōu)點(diǎn)是成本低、操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是風(fēng)味很少或沒(méi)有載體保護(hù)。硅酸鹽能夠吸收幾乎等質(zhì)量的風(fēng)味物質(zhì)并保持自由流動(dòng)的粉末。而且一旦風(fēng)味物質(zhì)被硅酸鹽吸附就能保持相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定，避免蒸發(fā)失重和被氧化。第55頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日涂抹在不同基料上的橘油的氧化情況。不同的二氧化硅在防止蒸發(fā)和氧化方面存在很大差異。第56頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日傳統(tǒng)載體中風(fēng)味物質(zhì)的損失主要由于簡(jiǎn)單蒸發(fā)作用，而無(wú)定形二氧化硅對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的吸附和保留卻復(fù)雜很多。總體來(lái)說(shuō)，低分子質(zhì)量的風(fēng)味化合物更容易揮發(fā)。極性風(fēng)味化合物和具有未成對(duì)電子的化合物與二氧化硅的表面作用力強(qiáng)，因此保留效果比非極性化合物好。風(fēng)味物質(zhì)的保留還取決于二氧化硅的風(fēng)味載量。第57頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三包合絡(luò)合物(環(huán)糊精和淀粉)(一)環(huán)糊精環(huán)糊精是一系列的環(huán)狀低聚糖，是轉(zhuǎn)糖苷酶作用于淀粉所形成的。環(huán)糊精的主要作用是能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)味的修飾、風(fēng)味的穩(wěn)定和增溶。第58頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日制備風(fēng)味/環(huán)糊精包合物的方法：1攪拌和震蕩環(huán)糊精與客體分子的混合物，然后過(guò)濾出沉淀的包合絡(luò)合物；2將固體環(huán)糊精與客體分子在混合機(jī)中混合并干燥；3使客體分子氣體通過(guò)環(huán)糊精溶液后吸附。包絡(luò)方法：1飽和水溶液法；2固體混合法(研磨法)。第59頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日在干燥狀態(tài)下產(chǎn)品非常穩(wěn)定達(dá)到200°C時(shí)微膠囊分解；產(chǎn)品具有良好的流動(dòng)性；良好的結(jié)晶性與不吸濕性；可節(jié)省包裝盒貯藏費(fèi)用；無(wú)需特殊設(shè)備，成本低。環(huán)糊精包合法優(yōu)點(diǎn)：第60頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日環(huán)糊精包合法的不足之處：包絡(luò)量低，一般為9-14%；要求芯材分子顆粒大小一定，以適應(yīng)疏水性中心的空間位置，而且必須是非極性分子；對(duì)于水溶性香精的包埋效果很差。環(huán)糊精價(jià)格阻礙工業(yè)應(yīng)用的主要原因：第61頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)淀粉淀粉可以作為風(fēng)味物質(zhì)的包合劑，淀粉形成的螺旋結(jié)構(gòu)能夠包裹住風(fēng)味物質(zhì)。但是主要缺點(diǎn)是風(fēng)味載量低。第62頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日四復(fù)合凝聚法微膠囊化風(fēng)味物復(fù)合凝聚法利用了傳統(tǒng)的三相體系：介質(zhì)（溶液）、風(fēng)味載體（壁材）和風(fēng)味物質(zhì)（芯材）。復(fù)合凝聚法是利用兩種具有相反電荷的高分子電解質(zhì)在一定的條件下相互作用，形成具有特殊性質(zhì)的復(fù)合凝聚物，復(fù)合凝聚物沉積在乳狀液滴的表面，再經(jīng)固化后形成膠囊。復(fù)合凝膠的生產(chǎn)過(guò)程是在較低的溫度下進(jìn)行，尤其適合于包埋一些熱敏性、易氧化、易揮發(fā)的物質(zhì)。第63頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日復(fù)合凝聚法的加工工序第64頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日單核微膠囊：粒徑較小，均一較好；多核微膠囊：具有較好的緩釋性能，流動(dòng)性，易釋放內(nèi)部芯材。復(fù)合凝聚膠囊按結(jié)構(gòu)分類(lèi)加抗結(jié)劑或改變硬化處理。食品應(yīng)用來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)多核微膠囊具有現(xiàn)實(shí)意義。第65頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日采用復(fù)合凝聚法生產(chǎn)耐高溫蔥油微膠囊，當(dāng)用于微波、烘焙、干燥、熱處理或其他烹飪時(shí)，可以在60-232°C內(nèi)保持完整，并且不釋放香氣，而當(dāng)咀嚼時(shí)蔥油微膠囊能夠緩慢的釋放風(fēng)味油。目前復(fù)合凝聚微膠囊在食品中的應(yīng)用還僅僅處在實(shí)驗(yàn)室階段，雖然已經(jīng)證實(shí)了具有很好的使用效果，但是無(wú)法真正應(yīng)用到食品中為人們食用。第66頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（一）噴霧干燥原理通過(guò)機(jī)械作用，將需干燥的物料，分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，（增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過(guò)程）與熱空氣接觸，在瞬間將大部分水分除去，使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。五噴霧干燥第67頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第68頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1霧化霧化是噴霧干燥的關(guān)鍵，噴霧器的設(shè)計(jì)最最終得到的粉末結(jié)構(gòu)有很大影響。液體原料早高壓（典型壓力0.2-30MPa）通過(guò)一個(gè)小孔泵入，液體與空氣摩擦而分裂成小液滴。第69頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2流化床噴霧干燥在頂部有一個(gè)離心噴霧頭，在干燥室底部有一個(gè)聯(lián)合的流化床，噴霧干燥先生成具有高細(xì)分含量的粉末先生成具有高水分含量的粉末，這些粉末隨后在聯(lián)合流化床中得到進(jìn)一步的干燥。第70頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第71頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3環(huán)境問(wèn)題噴霧干燥要盡量減少異味物質(zhì)的產(chǎn)生。這個(gè)可以通過(guò)低氧系統(tǒng)或以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)的無(wú)氧密閉循環(huán)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。氧氣量大約是4%。第72頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日4安全使用噴霧干燥的有些風(fēng)味料易燃，潛在的燃燒和粉末爆炸對(duì)操作工人設(shè)備帶來(lái)非常大的風(fēng)險(xiǎn)。保護(hù)措施：低氧噴霧干燥系統(tǒng)、建筑使用不燃材料、防爆系統(tǒng)、安全膜或減壓閥的防盜門(mén)。第73頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)噴霧干燥的載體載體材料的作用：1使噴霧干燥更加容易；2通過(guò)微膠囊化保護(hù)活性成分。載體材料可以保護(hù)有效風(fēng)味成分免受外部環(huán)境的影響。易于氧化的風(fēng)味成分需要微膠囊化以防止與大氣中的氧氣接觸。易吸水的產(chǎn)品也需要制成微膠囊防止吸收大氣中的水分。使加工時(shí)候變得容易。第74頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日載體的選擇：阿拉伯膠、化學(xué)改良淀粉、水解淀粉、或者使用阿拉伯膠/水解淀粉或化學(xué)改良淀粉/水解淀粉的混合物。第75頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(三)噴霧干燥過(guò)程的風(fēng)味保留優(yōu)化風(fēng)味物質(zhì)噴霧干燥過(guò)程時(shí)：首先考慮是干燥及貯存過(guò)程中的風(fēng)味保留程度，生產(chǎn)以及應(yīng)用過(guò)程中乳狀液穩(wěn)定程度，以防止產(chǎn)品變質(zhì)的預(yù)防措施。風(fēng)味載體的選擇會(huì)影響揮發(fā)性成分的保留。第76頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1進(jìn)料固形物濃度一旦選定了載體，選擇合適的進(jìn)料固形物含量是非常重要的。且進(jìn)料固形物含量是風(fēng)味持有最重要的決定因素。第77頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日提高進(jìn)料固形物含量能提高風(fēng)味保留度原因可能是高固形物含量減少了液滴周?chē)纬筛吖绦挝锬に璧母稍飼r(shí)間，當(dāng)液滴表面水分含量達(dá)到10%，風(fēng)味分子不能透過(guò)表面膜擴(kuò)散，而相對(duì)小的水分子可以繼續(xù)透過(guò)表面膜擴(kuò)散入干燥空氣中以被除去。第78頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2風(fēng)味物的濃度載體溶解后立即加入風(fēng)味物質(zhì)。在噴霧干燥過(guò)程中，風(fēng)味物的載體量一般為20%，風(fēng)味物載體量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致干燥過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)過(guò)多損失。第79頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日3進(jìn)料乳狀液質(zhì)量乳狀液顆粒大小對(duì)干風(fēng)物質(zhì)保留有顯著影響。一般油溶性揮發(fā)成分的風(fēng)味保留程度隨著乳狀液顆粒的減小而增加。第80頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日4進(jìn)料溫度進(jìn)料溫度可以保持在室溫，或適當(dāng)?shù)母邷兀?gt;68°C）以抑制微生物的生長(zhǎng)。通常低溫進(jìn)料有利于風(fēng)味保留，因?yàn)榈蜏叵挛锪险扯雀撸梢詼p少干燥液滴的循環(huán)流動(dòng)。第81頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日5干燥操作參數(shù)干燥器的進(jìn)氣除濕對(duì)于風(fēng)味保留是有利的，因?yàn)榈蜐窨諝饪蓪?dǎo)致干燥速率加快，縮短干燥時(shí)間，減少干燥損失。干燥器進(jìn)出風(fēng)溫度會(huì)影響風(fēng)味物質(zhì)的保留。進(jìn)風(fēng)溫度在160-210°C對(duì)于保留風(fēng)味物是最合適的。高壓霧化能夠有效保留揮發(fā)物，高壓提供更大動(dòng)力，可使恒多的熱空氣進(jìn)入系統(tǒng)，縮短干燥時(shí)間。氣流速度會(huì)影響到干燥時(shí)間，也會(huì)影響風(fēng)味保留程度。第82頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（四）噴霧干燥風(fēng)味穩(wěn)定性雖然干燥過(guò)程中風(fēng)味保留是首要關(guān)心的問(wèn)題，但一經(jīng)干燥，風(fēng)味物質(zhì)必須具有很好的貨架期。影響貨架期第一個(gè)考慮的就是氧化穩(wěn)定性。不同的載體對(duì)干燥風(fēng)味物的氧化穩(wěn)定性影響很大。水分活度對(duì)噴霧干燥粉末貨架期也有影響。第83頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（六）噴霧冷卻噴霧冷卻與噴霧干燥使用同一種類(lèi)型的儀器。有效風(fēng)味成分與熔融狀態(tài)的蠟或脂肪相混合，將這些乳狀液噴霧到冷空氣中時(shí)，蠟?zāi)绦纬汕蛐位蚪魄蛐蔚念w粒。當(dāng)需要風(fēng)味物質(zhì)釋放時(shí)，可通過(guò)機(jī)械作用破壞顆粒、熔化或溶解脂質(zhì)將有效成分釋放出來(lái)。第84頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日六冷凍干燥脫水的方法基本原理可用水的相圖來(lái)解釋。起始點(diǎn)在液相范圍內(nèi)。第85頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(一)干燥方法概述常見(jiàn)的干燥方法：1恒溫減壓干燥(真空干燥)2常壓加熱(加熱干燥)3常壓降溫法(冷凍)4恒定低溫減壓法(冷凍干燥)聯(lián)合后兩種方法加工過(guò)程被稱(chēng)為冷凍干燥。第86頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(二)冷凍干燥基本原理先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點(diǎn)之下，使原料中的水分變?yōu)楣虘B(tài)冰，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到干燥。這種利用真空冷凍獲得干燥的方法，是水的物態(tài)變化和移動(dòng)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程發(fā)生在低溫低壓下，因此，冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質(zhì)的機(jī)理。第87頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(三)冷凍干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)第88頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(四)冷凍干燥產(chǎn)品的質(zhì)量Thequalityofafreeza-driedproductdependsonanumberoffactorsandquestionsofprocessingtechnology.Themostimportantare:-condutionoftherawmaterial-pretreatmentoftherawmaterial-freezingstep-treatmentwithinertgas-packingandstorage.第89頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日(四)冷凍干燥產(chǎn)品的質(zhì)量Thecharacteristicsandimportanceoftheseprocessingstepswilsubsequentlybedealtwithemployingexamplesfromthespiceandflavourindustry.Adivisionintothreeaspectscanbemade:-flavourproductionfromnaturalproducts-flavourpreservationinnaturalproductsandextracts-flavouringotherproducts.第90頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1從天然原料生產(chǎn)風(fēng)味料食品用的風(fēng)味料一般都是粉末形式的。當(dāng)要生產(chǎn)天然風(fēng)味料時(shí)，需要采取冷凍干燥。在干燥進(jìn)行濃縮是比較明智的，在冷凍干燥過(guò)程中需要處理的水分越少，加工過(guò)程越經(jīng)濟(jì)。但是，濃縮也只能在一定的水分含量范圍內(nèi)進(jìn)行。除了粘度問(wèn)題，冰點(diǎn)也會(huì)由于物質(zhì)原因隨濃度升高而降低，從而使干燥過(guò)程變得不經(jīng)濟(jì)。第91頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1從天然原料生產(chǎn)風(fēng)味料如果選擇20%的果糖溶液，則純冰將會(huì)在大約-2.5°C下從混合物質(zhì)中析出，這就是冰點(diǎn)降低現(xiàn)象。析出純冰后使得溶液中的果糖濃度提高，從而使冰點(diǎn)進(jìn)一步的降低。這個(gè)過(guò)程持續(xù)下去，直到，-10°C析出果糖二水和物與冰的混合物。這個(gè)最低的凝固點(diǎn)是“共熔點(diǎn)”，析出的混合物是“共晶”。第92頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1從天然原料生產(chǎn)風(fēng)味料真正的冷凍干燥過(guò)程只可能在共熔點(diǎn)以下進(jìn)行，即當(dāng)所有的水都以冰的形式存在時(shí)進(jìn)行。冷凍濃縮：在達(dá)到共熔點(diǎn)以前，糖溶液中會(huì)出現(xiàn)部分純冰。第93頁(yè)，共106頁(yè)，2023年，2月20日，星期日七簡(jiǎn)式和盤(pán)式干燥風(fēng)味物質(zhì)盤(pán)式干燥器的基本工作過(guò)程是食品放置在一個(gè)封閉的空間內(nèi)，鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道輸送