食品中风味的释放和稳定化

第 九 章 食 品 中 风 味 的 释 放和 稳 定 化 风 味 物 质 与 食 品 主 要 成 分 的 相 互 作 用1 液 态 和 乳 状 液 态 风 味 物 质 的 加 工2 风 味 物 质 的 干 燥 加 工 与 稳 定 化3目 录 教 学 目 标1、理解风味物质与食品主要成分的相互作用原理及风味的影响；2、了解液态和乳状态风味物质的加工方法原理；3、理解风味物质的干燥与稳定的方法。 概 述“ 风 味 的 释 放 ” 一 词 广 泛 地 包 含 了 风 味 物 质 在 生产 、 贮 存 、 准 备 和 食 用 过 程 中 从 食 品 中 或 者 食 品成 分 中 的 释 放 。但 是 现 在 风 味 释 放 一 般 是 指 食 用 过 程 中 风 味 物 质的 释 放 。风 味 释 放 受 到 很 多 因 素 的 影 响 ， 包 括 食 品 和 风 味物 质 的 化 学 作 用 、 物 理 因 素 （ 释 放 的 物 理 屏 障 ）以 及 人 的 因 素 ， 如 牙 齿 、 咀 嚼 效 率 、 咀 嚼 时 间 、呼 吸 过 程 等 。为 了 实 现 风 味 稳 定 化 和 控 制 释 放 的 目 的 ， 有 必 要了 解 风 味 物 质 和 食 品 组 分 之 间 的 相 互 作 用 的 特 性 。 01 风 味 物 质 与 食 品 主 要 成 分 的 相 互 作 用 在 食 品 体 系 和 风 味 物 质 的 相 互 作 用 中 ， 油 脂对 风 味 释 放 的 影 响 是 最 清 楚 的 且 可 以 预 测 的 。在 脂 肪 和 风 味 物 质 的 相 互 作 用 中 ， 最 主 要 的作 用 是 脂 肪 作 为 风 味 物 质 的 溶 剂 。不 像 糖 类 和 蛋 白 质 有 大 量 的 不 确 定 的 化 学 相互 作 用 ， 脂 肪 没 有 真 的 化 学 相 互 作 用 ， 脂 肪对 风 味 释 放 的 作 用 基 本 上 是 可 以 计 量 的 。 芳 香 成 分 在 液 体 食 品 顶 空 的 量 ， 以 及 食 品过 程 中 的 释 放 ， 其 主 要 的 决 定 因 素 是 ：特 定 风 味 物 质 在 食 品 连续 相 中 的 量 。 01风 味 物 质 在 食 品 和 空 气中 的 分 配 系 数 。 02一 脂 肪 和 风 味 物 质 的 相 互 作 用 如 果 连 续 相 是 水 相 ， 脂 肪 作 为 第 二 相 存 在 ，它 将 显 著 影 响 挥 发 性 成 分 在 水 相 中 的 量 和 释放 的 量 ； 如 果 脂 肪 是 连 续 相 ， 挥 发 性 成 分 在脂 肪 中 的 浓 度 是 主 要 的 决 定 性 因 素 。从 味 道 角 度 看 ， 水 相 中 的 风 味 物 质 的 量 更 为重 要 ， 因 为 风 味 物 质 必 须 在 水 相 中 才 能 被 品尝 出 来 。 (一 )脂 肪 和 芳 香 物 质 的 相 互 作 用 对 香 气 的 影 响1 平 衡 条 件在 平 衡 状 态 下 ， 芳 香 成 分 在 食 品 上 方 空 气 中 的 含量 取 决 于 平 衡 时 空 气 相 与 连 续 相 中 的 分 配 系 数 。 如 果 使 用 这 两 个 简 单 的 风 味 体 系 ， 并 把 它 扩 大 到包 含 更 多 风 味 物 质 的 情 况 。 如 下 图 ， 其 中 ， 14种风 味 物 质 加 入 到 含 有 0%、 1%、 20%油 脂 的 体 系 中 ，平 衡 后 ， 三 个 体 系 顶 空 中 风 味 物 质 混 合 物 的 浓 度存 在 很 大 不 同 。 可 以 预 期 到 这 些 顶 空 浓 度 的 不 同 会 导 致 感 觉到 的 香 味 也 不 同 。每 一 种 风 味 物 质 有 不 同 的 油 水 分 配 系 数 ， 并且 含 有 油 体 系 对 空 气 与 体 系 中 风 味 物 质 的 分配 有 不 同 的 影 响 。 因 此 ， 我 们 可 以 通 过 改 变脂 油 的 含 量 来 改 变 食 品 的 风 味 特 征 。不 过 ， 也 有 油 相 的 引 入 不 会 显 著 改 变 感 觉 到风 味 的 种 类 ， 而 仅 仅 改 变 风 味 强 度 。 油 脂 对 香 气 物 质 的 结 合 能 力 取 决 于 甘 就 三 酸 酯 中脂 肪 酸 的 。 长 链 脂 肪 酸 结 合 乙醇 和 乙 酸 己 酯 的 能 力 比 短 链 脂 肪 酸 弱 ； 因 为 甘 油三 油 酸 酯 仅 含 不 饱 和 油 酸 ， 所 以 它 比 甘 油 三 棕 榈酸 酯 和 甘 油 三 月 桂 酸 酯 具 有 更 强 的 香 气 结 合 能 力 。油 脂 结 合 香 气 的 能 力 还 取 决 于 同 系 物 中 香 气 物 质的 。 在 O/W体 系 中 醇 类 的 分 配 系 数 随 着 醇 链 长的 增 加 而 增 大 ， 气 相 中 的 浓 度 则 随 着 醇 链 长 的 增加 而 减 小 。 2 动 态 条 件以 上 讨 论 集 中 在 平 衡 状 态 ， 但 是 在 我 们 吃 食 物 时 ，在 口 腔 中 不 会 达 到 平 衡 状 态 ， 所 以 我 们 要 考 虑 分配 和 传 质 两 种 现 象 。传 质 受 到 很 多 因 素 影 响 ， 如 ， 食 品 的 质 构 （ 粘 度 、凝 胶 强 度 、 脆 度 ） 、 脂 肪 融 化 点 、 表 面 恢 复 速 度（ 混 合 、 固 定 破 碎 、 固 体 的 水 合 或 不 溶 ） 和 表 面积 ， 其 中 没 有 一 个 对 芳 香 物 质 的 平 衡 释 放 有 显 著影 响 ， 但 是 在 动 态 释 放 中 却 是 关 键 。 水 体 系 中 加 入 CMC后 ， 风 味 物 质 与 CMC的 任 何相 互 作 用 都 不 会 降 低 模 型 芳 香 体 系 的 平 衡 释 放 。 水 体 系 中 加 入 1%的 CMC， 显 示 了 动 态 平 衡 下 ， 挥 发物 从 水 中 释 放 和 从 1%CMC的 水 中 释 放 速 度 的 比 较 ，水 中 释 放 较 快 ， CMC中 释 放 的 较 慢 。 可 以 证 明 蒸 汽压 是 控 制 释 放 的 主 要 因 素 。 CMC增 加 了 体 系 的 粘 度 ，降 低 了 混 合 和 扩 散 ， 为 释 放 提 供 更 小 的 表 面 积 。 水 溶 液 体 系 中 加 入 CMC和 油 ， 发 现 模 拟 体 系 中 含 有 油 脂 就 减 少 了 大 部 分 挥 发 性 的 释 放 量 ， 大 多 数亲 脂 性 物 质 最 为 明 显 ， 这 与 平 衡 释 放 的 作 用 相 似 。oil (二 ) 脂 肪 与 风 味 相 互 作 用 对 味 觉 的 影 响味 觉 需 要 刺 激 性 物 质 溶 入 水 相 ， 风 味 物 质 会 不 同程 度 的 溶 于 油 相 ， 但 是 只 有 分 配 于 水 相 时 才 能 被感 觉 到 。 而 大 部 分 刺 激 味 觉 的 物 质 ， 绝 大 多 数 是水 溶 性 ， 它 们 不 会 显 著 的 分 配 于 油 相 中 ， 因 此 有人 认 为 脂 肪 的 存 在 对 味 觉 的 作 用 很 有 限 。但 是 如 果 配 方 中 存 在 脂 肪 ， 它 将 取 代 其 他 成 分 (有可 能 是 水 )， 潜 在 地 增 加 了 风 味 刺 激 物 质 在 水 相 中的 浓 度 。 也 有 说 是 脂 肪 覆 盖 了 味 觉 器 官 ， 阻 碍 了刺 激 物 向 味 蕾 的 运 动 。 二 碳 水 化 合 物 与 风 味 物 质 相 互 作 用碳 水 化 合 物 在 食 品 中 的 作 用 很 广 泛 ， 包 括 增 加 甜 度 、增 大 体 积 、 增 加 粘 度 、 凝 胶 作 用 、 乳 化 作 用 、 作 为可 溶 性 和 不 可 溶 纤 维 、 营 养 作 用 、 抗 体 、 微 胶 囊 壁材 等 。碳 水 化 合 物 的 化 学 性 质 决 定 了 它 们 与 风 味 物 质 的 化学 作 用 ， 物 理 性 质 决 定 了 它 们 对 风 味 物 质 在 食 品 中传 质 （ 进 出 ） 的 影 响 。碳 水 化 合 物 是 由 水 合 的 碳 骨 架 构 成 ， 只 有 很 弱 的 氢键 ， 一 般 不 与 其 他 物 质 发 生 化 学 结 合 。 但 是 某 些 碳水 化 合 物 的 支 链 为 化 学 相 互 作 用 提 供 可 电 离 的 基 团（ SO 32-、 COO-、 NH4+） ， 有 时 呈 现 出 能 提 供 疏 水 结合 部 位 的 构 象 形 式 ， 可 能 影 响 风 味 物 质 的 释 放 。 (一 ) 简 单 糖 类 与 芳 香 物 质 相 互 作 用简 单 糖 类 ： 葡 糖 糖 、 果 糖 、 蔗 糖 、 乳 糖 、 山 梨 醇和 麦 芽 糖 。小 分 子 糖 可 以 作 为 风 味 物 质 的 载 体 。 结 晶 态 糖（ 葡 萄 糖 、 蔗 糖 、 乳 糖 ） 对 风 味 物 质 （ 乙 酸 乙 酯 、丁 胺 ） 的 结 合 很 弱 ， 这 种 结 合 主 要 依 靠 结 晶 态 糖的 表 面 吸 附 ， 是 一 种 完 全 可 逆 的 作 用 。 食 品 体 系 中 添 加 甜 味 剂 增 加 了 风 味 的 感 知 ， 但 是 机理 是 由 于 物 理 效 应 还 是 感 知 效 应 不 太 清 楚 。 从 上 图中 我 们 可 以 看 到 ， 薄 荷 风 味 随 着 口 腔 中 蔗 糖 浓 度 的减 少 而 减 弱 ， 而 与 口 中 散 发 出 来 的 薄 荷 醇 浓 度 无 关 。 (二 ) 高 效 甜 味 剂 与 芳 香 物 质 相 互 作 用高 效 甜 味 剂 的 风 味 与 传 统 的 甜 味 剂 相 比 是 完 全 不一 样 的 ， 风 味 的 差 异 是 由 甜 味 剂 和 香 气 物 质 之 间的 相 互 作 用 （ 释 放 ） 而 引 起 的 。 通 过 人 造 “口 腔 ”测 定 得 到 的 挥 发风 味 物 ， 结 果 发现 ： 风 味 物 质 的释 放 轮 廓 与 高 效甜 味 剂 有 关 。 但是 没 有 感 官 数 据来 确 定 这 仪 器 数据 的 感 官 意 义 。 （ 三 ） 多 糖 与 芳 香 物 质 相 互 作 用复 杂 的 碳 水 化 合 因 为 还 有 较 多 的 功 能 基 团 ， 所 以 比 单 糖 发生 更 多 的 化 学 反 应 ； 多 糖 能 增 稠 或 形 成 凝 胶 结 构 ， 可 以 在传 质 （ 释 放 ） 过 程 中 起 阻 碍 作 用 。 1 化 学 作 用一 系 列 挥 发 性 风 味 物 质 和 多 糖 可 以 不 同 强 度 的 结合 ， 如 丁 胺 以 盐 的 形 式 和 果 胶 、 藻 酸 盐 的 羧 基 结合 ， 丁 胺 的 氨 基 和 多 糖 的 羧 基 发 生 化 学 反 应 可 以形 成 胺 ， 风 味 就 会 完 全 失 去 。当 风 味 物 质 和 纤 维 素 作 用 时 ， 纤 维 素 分 子 间 氢 键打 开 ， 风 味 物 质 如 丁 胺 和 纤 维 素 之 间 形 成 氢 键 。研 究 表 明 ， 淀 粉 能 包 合 风 味 化 合 物 ， 包 含 的 量 取决 于 淀 粉 的 结 构 （ 支 链 与 直 链 的 比 例 ） 、 其 加 工特 性 和 芳 香 化 合 物 。 不 同 淀 粉 具 有 不 同 的 风 味 结 合 能 力 。 一 般 而 言 ，含 有 直 链 淀 粉 比 较 低 淀 粉 和 完 全 由 直 链 淀 粉 组 成的 蜡 质 淀 粉 结 合 风 味 能 力 较 差 。 高 直 链 淀 粉 含 量的 淀 粉 结 合 风 味 能 力 强 。静态顶空风味分析表明，淀粉对不同风味化合物结合能力不同，非常复杂，而且与时间有关。 淀 粉 包 埋 络 合 物 干 燥 后 非 常 的 稳 定 ， 淀 粉 基 质 包埋 的 风 味 成 分 在 口 腔 咀 嚼 后 一 般 需 要 20s才 能 释 放 。淀 粉 一 旦 水 解 ， 其 风 味 结 合 能 力 将 大 大 降 低 或 完全 失 去 ， 取 决 于 淀 粉 水 解 的 程 度 。环 糊 精 是 一 类 特 殊 的 淀 粉 衍 生 物 ， 是 所 有 碳 水 化合 物 中 与 芳 香 物 质 作 用 最 强 的 一 类 物 质 ， 这 种 作用 对 食 品 感 官 性 质 、 降 低 食 品 风 味 强 度 、 改 变 风味 特 征 有 重 要 作 用 。 -环 糊 精 最 适 用 于 包 埋 芳 香 物 质 在 水 溶 液 体 系 中形 成 芳 香 物 质 的 包 络 合 物 。 芳 香 物 质 油 溶 性 越 强 ，包 埋 越 容 易 。 -环 糊 精 结 合 挥 发 性 物 质 的 能 力 最 前 ， 所 有 环 糊精 与 所 有 研 究 的 挥 发 性 物 质 都 有 强 烈 作 用 ， 这 相互 作 用 与 芳 香 物 质 、 环 糊 精 、 芳 香 化 合 物 和 环 糊精 的 浓 度 及 温 度 有 关 。 2 传 质 阻 力任 何 能 增 加 黏 度 或 降 低 表 面 积 的 食 品 都 会 减 弱 食品 食 用 时 的 风 味 物 质 的 释 放 。 黏 度 的 增 加 会 阻 碍食 品 组 分 的 混 合 从 而 降 低 挥 发 性 物 质 释 放 发 到 口腔 的 表 面 浓 度 ， 增 加 黏 度 也 会 阻 碍 了 风 味 物 质 在口 腔 中 的 流 动 ， 从 而 限 制 了 挥 发 表 面 积 。 凝 胶 强 度增 强 ,香气 降 低 。 (四 ) 碳 水 化 合 物 与 口 味 相 互 作 用碳 水 化 合 物 含 有 甜 味 ， 添 加 到 食 品 中 也 会 影 响 其他 口 感 。 这 是 由 于 感 觉 接 受 器 ， 感 知 抑 制 及 传 质影 响 的 竞 争 性 作 用 结 果 。感 觉 接 受 器 的 竞 争 性 ， 感 觉 接 受 器 可 以 对 多 类 刺激 物 敏 感 。 如 ： 苦 味 的 接 受 器 对 甜 味 也 有 反 应 。舌 头 两 边 的 感 觉 渠 道 是 相 互 独 立 的 ， 因 此 两 种 刺激 物 质 分 别 放 在 舌 头 两 边 ， 可 以 发 现 一 种 对 另 一种 的 抑 制 作 用 。 三 蛋 白 质 与 风 味 物 质 相 互 作 用蛋 白 质 的 化 学 结 构 更 复 杂 ， 而 且 传 质 过 程 与 黏 度和 蛋 白 质 的 凝 胶 结 构 有 关 。 1 化 学 作 用化 学 作 用 有 可 逆 的 弱 疏 水 作 用 、 强 烈 的 离 子 效 应以 及 不 可 逆 的 共 价 键 作 用 。蛋 白 质 结 构 中 众 多 的 化 学 键 与 芳 香 物 质 结 合 。天 然 蛋 白 质 和 变 性 蛋 白 质 能 结 合 芳 香 物 质 。羰 基 化 合 物 和蛋 白 质 的 疏 水相 互 作 用 醇 和 蛋 白 质 的 疏水 作 用 和 氢 键 蛋 白 质 中 的 醛 和 芳 香 物 质发 生 的 化 学 反 应 风 味 结 合 的 程 度 与 蛋 白 质 的 类 型 和 数 量 有 关 。结 合 顺 序 的 强 弱 ： 大 豆 蛋 白 明 胶 卵 清 蛋 白 酪 蛋白 玉 米 蛋 白 。pH对 与 风 味 物 质 的 结 合 也 有 影 响 ， 可 能 会 以 不 同的 方 式 改 变 风 味 物 质 与 蛋 白 质 之 间 的 反 应 。化 学 作 用 或 热 处 理 引 起 的 蛋 白 质 变 性 会 使 蛋 白 质结 构 展 开 ， 使 得 疏 水 区 域 更 易 接 近 。 因 此 ， 变 性蛋 白 质 能 结 合 更 多 的 风 味 物 质 。 无 水 蛋 白 质 可 以 结 合 芳 香 物 质 ， 但 是 对 芳 香 物 质 来说 一 般 有 一 个 最 合 适 的 水 分 含 量 。 2 传 质 阻 力蛋 白 质 的 黏 性 或 形 成 凝 胶 化 ， 和 之 前 的 碳 水 化 合物 一 样 会 因 此 影 响 风 味 物 质 从 食 品 中 的 释 放 ， 增加 黏 度 或 凝 胶 化 会 减 少 风 味 物 质 的 释 放 。 (二 ) 蛋 白 质 水 解 物 与 芳 香 物 质 的 相 互 作 用蛋 白 质 的 水 解 会 大 量 消 除 与 风 味 组 分 发 生 疏 水 结合 的 机 会 ， 但 是 不 会 降 低 蛋 白 质 固 有 的 化 学 活 性 。疏 水 结 合 机 会 的 消 除 可 能 会 导 致 风 味 物 质 与 蛋 白质 水 解 物 的 结 合 比 完 整 蛋 白 质 的 结 合 更 少 。蛋 白 质 水 解 物 不 会 形 成 黏 性 或 凝 胶 ， 因 此 消 除 了所 有 传 质 阻 力 因 素 。在 食 品 中 添 加 蛋 白 质 水 解 物 ， 可 能 会 从 风 味 物 质从 食 品 中 释 放 产 生 一 定 的 影 响 。 (三 ) 蛋 白 质 与 口 味 的 相 互 作 用我 们 发 现 有 甜 味 蛋 白 ， 最 近 还 发 现 可 使 酸 性 物 质尝 起 来 有 甜 味 蛋 白 质 。 添 加 蛋 白 质 或 改 变 食 品 中蛋 白 质 的 类 型 会 影 响 食 品 的 味 道 。 四 微 量 食 品 成 分 与 风 味 物 质 的 相 互 作 用蛋 白 黑 素 与 风 味 物 质 的 相 互 作 用 ： 具 有 咖 啡 香 气的 挥 发 性 物 质 混 合 物 加 入 到 水 、 水 与 咖 啡 蛋 白 黑素 的 混 合 物 中 ， 发 现 在 香 气 的 方 面 是 相 似 的 ， 但是 蛋 白 黑 素 的 溶 液 其 香 气 在 储 藏 过 程 中 会 发 生 改变 （ 40 C 30min） ， 混 合 物 会 丧 失 它 特 有 的 烘 烤硫 香 味 。pH会 影 响 食 品 的 味 道 和 香 气 。 pH影 响 味 觉 ， 也 影响 一 些 酸 性 或 碱 性 芳 香 物 质 的 释 放 。风 味 物 质 和 无 机 盐 作 用 ， 最 著 名 的 就 是 盐 析 效 应 ，加 入 盐 以 后 可 以 把 挥 发 性 芳 香 物 质 驱 赶 到 气 相 或与 水 不 混 溶 的 溶 剂 中 。 02 液 态 和 乳 状 液 态 风 味 物 质 的 加 工 液 态 和 乳 状 类型 的 风 味 物 质 用于 液 态 食 品 。 这些 可 以 是 水 溶 液或 油 溶 性 体 系 ，风 味 物 相 应 地 溶解 在 水 溶 液 或 油溶 性 溶 剂 中 ； 糊 状 风 味 物 质是 一 种 含 有 较 高天 然 成 分 或 具 有不 同 溶 解 度 组 分的 混 合 物 质 ； 固 态 风 味 物 质是 含 有 较 高 的 天然 化 学 物 质 或 风味 化 学 物 质 、 分散 在 固 体 脂 肪 或干 的 胶 质 或 淀 粉基 质 中 。概 述 一 液 态 风 味 物 质 加 工液 态 风 味 物 质 的 生 产 本 质 上 来 说 是 一 种 化 学 混 合操 作 。近 年 来 电 子 秤 和 计 算 机 控 制 配 方 的 革 新 使 这 一 加工 过 程 变 得 非 常 简 单 。在 生 产 阶 段 卫 生 不 是 主 要 的 问 题 ， 加 工 产 品 不 大可 能 有 微 生 物 的 生 长 ， 而 很 多 风 味 化 学 物 质 对 微生 物 具 有 抑 制 作 用 。 液 态 产 品 配 方 区 清 洁 的 主 要目 的 是 避 免 不 同 风 味 之 间 的 交 叉 污 染 ， 并 减 少 有机 蒸 气 对 工 作 人 员 的 危 害 。 二 乳 状 液 的 加 工风 味 工 业 产 品 经 常 呈 乳 状 液 为 了 保 持 产 品 风 味 或赋 予 产 品 一 定 的 浊 度 。 在 一 些 饮 料 生 产 中 ， 乳 浊液 可 能 同 时 具 有 这 两 个 作 用 。乳 状 液 也 可 能 是 干 燥 风 味 物 质 产 品 生 产 过 程 中 的一 个 加 工 单 元 ， 风 味 工 业 用 的 乳 状 液 通 常 是 水 包油 型 。乳 状 液 还 可 以 将 不 溶 性 风 味 物 质 结 合 到 水 溶 性 食品 体 系 或 微 胶 囊 的 壁 材 基 质 中 。 乳 状 液 主 要 的 缺 点 是 物 理 性 质 不 稳 定 和 易 被 微 生物 污 染 ， 但 可 以 通 过 调 节 体 系 黏 度 改 变 焙 烤 用 乳状 液 的 稳 定 性 。乳 状 液 根 据 液 滴 粒 径 大 小 分 成 不 同 等 级 ：微 乳 平 均 粒 径 68 C） 以 抑 制 微 生 物 的 生 长 。 通 常 低 温 进 料有 利 于 风 味 保 留 ， 因 为 低 温 下 物 料 粘 度 高 ， 可 以减 少 干 燥 液 滴 的 循 环 流 动 。 5 干 燥 操 作 参 数干 燥 器 的 进 气 除 湿 对 于 风 味 保 留 是 有 利 的 ， 因 为 低 湿空 气 可 导 致 干 燥 速 率 加 快 ， 缩 短 干 燥 时 间 ， 减 少 干 燥损 失 。 干 燥 器 进 出 风 温 度 会 影 响 风 味 物 质 的 保 留 。 进风 温 度 在 160-210 C对 于 保 留 风 味 物 是 最 合 适 的 。高 压 雾 化 能 够 有 效 保 留 挥 发 物 ， 高 压 提 供 更 大 动 力 ，可 使 恒 多 的 热 空 气 进 入 系 统 ， 缩 短 干 燥 时 间 。气 流 速 度 会 影 响 到 干 燥 时 间 ， 也 会 影 响 风 味 保 留 程 度 。 （ 四 ） 喷 雾 干 燥 风 味 稳 定 性虽 然 干 燥 过 程 中 风 味 保 留 是 首 要 关 心 的 问 题 ， 但一 经 干 燥 ， 风 味 物 质 必 须 具 有 很 好 的 货 架 期 。 影响 货 架 期 第 一 个 考 虑 的 就 是 氧 化 稳 定 性 。不 同 的 载 体 对 干 燥 风 味 物 的 氧 化 稳 定 性 影 响 很 大 。水 分 活 度 对 喷 雾 干 燥 粉 末 货 架 期 也 有 影 响 。 （ 六 ） 喷 雾 冷 却喷 雾 冷 却 与 喷 雾 干 燥 使 用 同 一 种 类 型 的 仪 器 。有 效 风 味 成 分 与 熔 融 状 态 的 蜡 或 脂 肪 相 混 合 ， 将这 些 乳 状 液 喷 雾 到 冷 空 气 中 时 ， 蜡 凝 固 形 成 球 形或 近 似 球 形 的 颗 粒 。 当 需 要 风 味 物 质 释 放 时 ， 可通 过 机 械 作 用 破 坏 颗 粒 、 熔 化 或 溶 解 脂 质 将 有 效成 分 释 放 出 来 。 六 冷 冻 干 燥脱 水 的 方 法 基 本 原 理 可 用 水 的 相 图 来 解 释 。 起 始点 在 液 相 范 围 内 。 (一 ) 干 燥 方 法 概 述常 见 的 干 燥 方 法 ：1 恒 温 减 压 干 燥 (真 空 干 燥 )2 常 压 加 热 (加 热 干 燥 )3 常 压 降 温 法 (冷 冻 )4 恒 定 低 温 减 压 法 (冷 冻 干 燥 )联 合 后 两 种 方 法 加 工 过 程 被 称 为 冷 冻 干 燥 。 (二 ) 冷 冻 干 燥 基 本 原 理先 将 食 品 的 湿 原 料 冻 结 至 冰 点 之 下 ， 使 原 料 中 的水 分 变 为 固 态 冰 ， 然 后 在 适 当 的 真 空 环 境 下 ， 将冰 直 接 转 化 为 蒸 汽 而 除 去 ， 再 用 真 空 系 统 中 的 水汽 凝 结 器 将 水 蒸 汽 冷 凝 ， 从 而 使 物 料 得 到 干 燥 。这 种 利 用 真 空 冷 冻 获 得 干 燥 的 方 法 ， 是 水 的 物 态变 化 和 移 动 的 过 程 ， 这 个 过 程 发 生 在 低 温 低 压 下 ，因 此 ， 冷 冻 干 燥 的 基 本 原 理 是 在 低 温 低 压 下 传 热传 质 的 机 理 。 (三 ) 冷 冻 干 燥 设 备 结 构 (四 ) 冷 冻 干 燥 产 品 的 质 量n The quality of a freeza-dried product depends on a number of factors and questions of processing technology. The most important are:n -condution of the raw material n - pretreatment of the raw materialn -freezing stepn -treatment with inert gas n -packing and storage. (四 ) 冷 冻 干 燥 产 品 的 质 量n The characteristics and importance of these processing steps wil subsequently be dealt with employing examples from the spice and flavour industry. A division into three aspects can be made:n -flavour production from natural productsn -flavour preservation in natural products and extracts n -flavouring other products. 1 从 天 然 原 料 生 产 风 味 料食 品 用 的 风 味 料 一 般 都 是 粉 末 形 式 的 。 当 要 生 产 天然 风 味 料 时 ， 需 要 采 取 冷 冻 干 燥 。在 干 燥 进 行 浓 缩 是 比 较 明 智 的 ， 在 冷 冻 干 燥 过 程 中需 要 处 理 的 水 分 越 少 ， 加 工 过 程 越 经 济 。 但 是 ， 浓缩 也 只 能 在 一 定 的 水 分 含 量 范 围 内 进 行 。 除 了 粘 度问 题 ， 冰 点 也 会 由 于 物 质 原 因 随 浓 度 升 高 而 降 低 ，从 而 使 干 燥 过 程 变 得 不 经 济 。 1 从 天 然 原 料 生 产 风 味 料 如 果 选 择 20%的 果 糖 溶 液 ，则 纯 冰 将 会 在 大 约 -2.5 C下 从 混 合 物 质 中 析出 ， 这 就 是 冰 点 降 低 现 象 。析 出 纯 冰 后 使 得 溶 液 中 的果 糖 浓 度 提 高 ， 从 而 使 冰点 进 一 步 的 降 低 。 这 个 过程 持 续 下 去 ， 直 到 ， -10 C析 出 果 糖 二 水 和 物与 冰 的 混 合 物 。 这 个 最 低的 凝 固 点 是 “共 熔 点 ”， 析出 的 混 合 物 是 “共 晶 ”。 1 从 天 然 原 料 生 产 风 味 料n 真 正 的 冷 冻 干 燥 过程 只 可 能 在 共 熔 点以 下 进 行 ， 即 当 所有 的 水 都 以 冰 的 形式 存 在 时 进 行 。 n 冷 冻 浓 缩 ： 在 达 到共 熔 点 以 前 ， 糖 溶液 中 会 出 现 部 分 纯冰 。 七 简 式 和 盘 式 干 燥 风 味 物 质盘 式 干 燥 器 的 基 本 工 作 过 程 是 食 品 放 置 在 一 个 封闭 的 空 间 内 ， 鼓 风 机 和 通 风 管 道 输 送 循 环 热 空 气流 经 食 品 的 四 周 和 内 部 ， 水 分 从 食 物 表 面 蒸 发 出来 ， 并 一 次 性 的 排 出 干 燥 器 ， 空 气 进 入 干 燥 器 时通 过 热 交 换 器 或 与 燃 烧 废 气 混 合 加 热 。（一）干燥器 筒 式 干 燥 器 操 作 时 的 四 个 变 量 ：1 蒸 汽 压 或 加 热 介 质 温 度 ， 决 定 筒 表 面 温 度 ；2 旋 转 速 度 ， 决 定 物 料 薄 层 与 热 表 面 的 接 触 时 间 ；3 薄 层 厚 度 ， 由 筒 间 距 与 延 碾 机 性 能 决 定 ；4 干 燥 物 料 状 况 ， 浓 度 、 物 理 性 质 和 干 燥 溶 液 /乳 状液 接 触 筒 表 面 温 度 。 （ 二 ） 干 燥 过 程 的 风 味 保 留 （ 二 ） 干 燥 过 程 的 风 味 保 留接 触 式 干 燥 器 可 以 使 湿 物 直 接 接 触 热 表 面 。从 表 面 油 的 生 成 情 况 ，因 为 它 容 易 发 生 氧 化 反 应 。 盘 式 干 燥 产 品 中 的 表面 油 含 量 很 高 ， 这 是 由 粉 碎 干 燥 后 的 块 状 物 所 导致 的 。 喷 雾 干 燥 表 面 油 含 量 较 少 ， 而 冷 冻 干 燥 与筒 式 干 燥 表 面 油 含 量 差 不 多 。 （ 二 ） 干 燥 过 程 的 风 味 保 留橘 油 在 时 风 味 保 留 得 非 常 好 ， 而 在 冷 冻或 筒 式 干 燥 时 很 差 。 在 盘 式 干 燥 过 程 中 ， 烘 干 物料 在 表 面 很 早 就 形 成 薄 膜 ， 这 一 薄 膜 可 以 降 低 有机 挥 发 物 从 干 燥 表 面 扩 散 ， 使 挥 发 性 成 分 保 留 在干 的 基 质 中 。 筒 式 干 燥 会 使 水 沸 腾 ， 阻 止 干 表 面膜 的 形 成 ， 风 味 物 质 就 难 以 保 留 下 来 。 冷 冻 干 燥的 情 况 比 筒 式 干 燥 好 一 点 ， 但 形 成 膜 速 度 太 慢 以至 于 不 能 有 效 阻 止 挥 发 性 成 分 的 损 失 。 八 糖 玻 璃 化 技 术 和 风 味 物 的 挤 压 加 工（ 一 ） 糖 玻 璃 化 技 术糖 玻 璃 化 技 术 是 目 前 最 有 前 景 的 香 精 香 料 的 微 胶囊 方 法 。 此 方 是 将 香 精 在 惰 性 气 体 保 护 下 分 散 于融 化 的 糖 类 物 质 中 ， 然 后 将 其 通 过 压 力 挤 入 冷 却介 质 中 迅 速 脱 水 、 降 温 ， 得 到 包 含 有 香 精 的 玻 璃态 细 颗 粒 产 品 。糖 玻 璃 化 技 术 是 一 种 低 温 微 胶 囊 技 术 ， 特 别 适 合于 热 敏 性 香 精 的 包 埋 。 (二 )挤 压 加 工 风 味 物是 指 熔 化 了 风 味 乳 状 液 在 压 力 作 用 下 挤 出 膜 孔 。通 常 压 力 小 于 689.47KPa， 温 度 很 少 超 过 120 C。 需 要 再 做 一 下 九 控 制 释 放理 想 状 态 下 ， 风 味 物 只 有 在 终 产 品 消 费 时 才 释 放 ，之 前 都 应 是 受 到 保 护 的 。 但 是 由 于 材 料 限 制 以 及成 本 因 素 ， 风 味 物 的 释 放 商 品 还 很 少 。风 味 胶 囊 经 常 使 用 水 作 为 加 工 介 质 ， 释 放 机 制 是水 合 作 用 ， 而 凝 聚 法 形 成 了 一 个 不 溶 于 水 的 囊 壁 ，其 释 放 是 通 过 扩 散 而 不 是 溶 解 ， 在 水 分 含 量 很 高的 体 系 中 ， 仍 然 可 以 降 低 释 放 速 率 。 挤 压 过 程 也可 以 控 制 释 放 ， 使 用 溶 解 性 较 差 的 基 质 可 减 小 释放 速 率 。 思 考 题A 简 述 风 味 物 质 与 食 品 主 要 成 分 的 相 互 作 用 原 理 。B 简 述 风 味 微 胶 囊 化 的 作 用 。C 简 述 喷 雾 干 燥 的 原 理 。D 糖 玻 璃 化 技 术 的 定 义 。E 简 述 冷 冻 干 燥 的 基 本 原 理 。 T H A N K