第九章食品中風(fēng)味的釋放和穩(wěn)定化

第九章食品中風(fēng)味的釋放和穩(wěn)定化第1頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一風(fēng)味物質(zhì)與食品主要成分的相互作用1液態(tài)和乳狀液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)的加工2風(fēng)味物質(zhì)的干燥加工與穩(wěn)定化3目錄第2頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一教學(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3頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一概述“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4頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一01風(fēng)味物質(zhì)與食品主要成分的相互作用第5頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在食品體系和風(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。不像糖類和蛋白質(zhì)有大量的不確定的化學(xué)相互作用，脂肪沒有真的化學(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6頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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7頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一如果連續(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8頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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9頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一如果使用這兩個(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10頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一可以預(yù)期到這些頂空濃度的不同會(huì)導(dǎo)致感覺到的香味也不同。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)顯著改變感覺到風(fēng)味的種類，而僅僅改變風(fēng)味強(qiáng)度。第11頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一油脂對(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12頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2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13頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水體系中加入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14頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水體系中加入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?？梢宰C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15頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水溶液體系中加入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16頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(二)脂肪與風(fēng)味相互作用對(duì)味覺的影響味覺需要刺激性物質(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)才能被感覺到。而大部分刺激味覺的物質(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)是脂肪覆蓋了味覺器官，阻礙了刺激物向味蕾的運(yùn)動(dòng)。第17頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二碳水化合物與風(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18頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(一)簡(jiǎn)單糖類與芳香物質(zhì)相互作用簡(jiǎn)單糖類：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19頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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20頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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)。但是沒有感官數(shù)據(jù)來(lái)確定這儀器數(shù)據(jù)的感官意義。第21頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（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22頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1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，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23頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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24頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一淀粉包埋絡(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25頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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26頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2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27頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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。感覺接受器的競(jìng)爭(zhēng)性，感覺接受器可以對(duì)多類刺激物敏感。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28頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三蛋白質(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29頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1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30頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一醇和蛋白質(zhì)的疏水作用和氫鍵第31頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一蛋白質(zhì)中的醛和芳香物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)第32頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一風(fēng)味結(jié)合的程度與蛋白質(zhì)的類型和數(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)。化學(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，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33頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一無(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34頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2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35頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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36頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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)的類型會(huì)影響食品的味道。第37頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四微量食品成分與風(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，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38頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一02液態(tài)和乳狀液態(tài)風(fēng)味物質(zhì)的加工第39頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一液態(tài)和乳狀類型的風(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40頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一液態(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41頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二乳狀液的加工風(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42頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一乳狀液主要的缺點(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43頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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44頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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45頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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)，首先要考慮上浮問題。決定上浮問題因素時(shí)可以根據(jù)Stokes定律：第46頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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)類型：第47頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一微流體儀示意圖第48頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.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49頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第50頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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51頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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52頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一03風(fēng)味物質(zhì)的干燥加工與穩(wěn)定化第53頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一概述抑制風(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54頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一沖飲食品、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55頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二填充或涂層風(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。基料可以是鹽、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56頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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57頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一傳統(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?？傮w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58頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三包合絡(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59頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一制備風(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60頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在干燥狀態(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61頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一環(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62頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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63頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四復(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64頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一復(fù)合凝聚法的加工工序第65頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一單核微膠囊：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)分類加抗結(jié)劑或改變硬化處理。食品應(yīng)用來(lái)說(shuō)，開發(fā)多核微膠囊具有現(xiàn)實(shí)意義。第66頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一采用復(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67頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（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68頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第69頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1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70頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2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71頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第72頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3環(huán)境問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73頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4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。第74頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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75頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一載體的選擇：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76頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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77頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1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78頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一提高進(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圍形成高固形物膜所需的干燥時(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79頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2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80頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3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81頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4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?，可以減少干燥液滴的循環(huán)流動(dòng)。第82頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5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83頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（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84頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（六）噴霧冷卻噴霧冷卻與噴霧干燥使用同一種類型的儀器。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85頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一六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86頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(一)干燥方法概述常見的干燥方法：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)程被稱為冷凍干燥。第87頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(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88頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(三)冷凍干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)第89頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(四)冷凍干燥產(chǎn)品的質(zhì)量Thequalityofafreeza-driedproductdependsonanumberoffactorsandquestionsofprocessingtechnology.Themostimportantare:-condutionoftherawmaterial-pretreatmentoftherawmaterial-freezingstep-treatmentwithinertgas-packingandstorage.第90頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(四)冷凍干燥產(chǎn)品的質(zhì)量Thecharacteristicsandimportanceoftheseprocessingstepswilsubsequentlybedealtwithemployingexamplesfromthespiceandflavourindustry.Adivisionintothreeaspectscanbemade:-flavourproductionfromnaturalproducts-flavourpreservationinnaturalproductsandextracts-flavouringotherproducts.第91頁(yè)，共103頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1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92頁(yè)，共103頁(yè)，202