（食品科学专业论文）真空浸渍技术在功能性食品开发中的应用.pdf

真空浸渍技术在功能性食品开发中的应用 摘要 本文首先介绍了功能性食品在生活和生产上的定义，以及真空浸渍技术在功 能性食品中的应用。真空浸渍技术能快速地将外部溶液渗入到动、植物组织的结 构中，从而改变食品的组份。真空浸渍技术在果蔬加工中可以有广泛的应用，并 有它特殊的优点。 基于上述考虑，为了弥补强化鲜果蔬营养成分的基础研究的不足，为了使真 空浸渍技术的加工条件更为成熟，同时也为了进一步拓展真空浸渍技术使用的领 域，本研究以苹果和香菇两种果蔬为主要研究对象，研究真空度、复压时间、蔗 糖浓度、钙锌添加量的变化与真空浸渍后的原料的钙锌含量、色度、抗压性、总 酸、p h 值和可溶性固形物问的关系，为今后鲜果蔬的预处理和工业化生产强化营 养的鲜果蔬提供基础性的理论和实验研究依据。 本研究中，真空浸渍的条件参数为温度为常温，材料为苹果柱1 5 m m x t p l o m m ， 固液比为1 ：3 ，真空浸渍时间( m i n ) 为1 5 ，真空度( m b a r ) 为2 0 、5 0 、8 0 、1 0 0 、 1 5 0 ，复压浸渍时间( m i n ) 分别为5 、1 0 、1 5 、2 0 、2 5 、3 0 ，蔗糖浸渍液浓度( o b r i x ) 分别为l o 、2 0 、3 0 、4 0 、5 0 ，矿物质添加量( ) 乳酸钙分别为1 、3 、5 、7 、9 ， 葡萄糖酸锌分别为0 0 1 、0 0 2 、o 0 3 、0 0 4 、0 0 5 ，分别进行单因素实验。得到以 下的结果： ( 1 ) 与常压浸渍相比，真空浸渍技术对强化苹果钙锌含量有一定效果，可充分利用 苹果细胞孔隙问的有效孔隙率。合理的真空浸渍条件有利于强化节果钙锌含量。 真空度、复压时间、蔗糖浓度和钙锌添加量的变化，都会对最终苹果钙锌含量造 成影响。 ( 2 ) 根据单因素实验结合测理化指标分析，确定强化节果钙的正交实验条件为：温 度为常温，真空度为8 0 m b a r ，真空时间为1 5 m i n ，复压时间为3 0 m i n ，蔗糖溶液浓 度为3 0 0 b r i x ，乳酸钙添加量为5 ；强化苹果锌的正交实验条件为：温度为常温， 真空度为1 0 0 m b a r ，真空时问为1 5 r a i n ，复压时间为2 5 r a i n ，蔗糖溶液浓度为3 0 。b r i x ， 葡萄糖酸锌添加量为o 0 2 。 ( 3 ) 浸渍后样品的质构、色差、水分含量、水分活度、p h 值等指标，都可作为确 定真空浸渍条件的依据，同时，证明锌对护色有较好的效果，钙能增强节果的抗 压强度。 对另一个研究对象香菇真空浸渍加工工艺选择时，蔗糖溶液浓度( o b r i x ) 分 别取5 、l o 、1 5 、2 0 、2 5 的梯度。其余加工条件与苹果加工浸渍的条件相同，得 到以下结论： ( 1 ) 香菇因其特殊的菌丝体结构，浸渍后的样品钙锌含量都高于同条件下的节果样 品，而且香菇白度高，不易产生褐变，样品水分含量和水分活度的趋势趋于一致， p h 值在四个加工条件下，值都相近，不显著。 ( 2 ) 根据单因素实验结合测理化指标分析，确定强化香菇钙的正交实验条件为：温 度为常温，真空度为8 0 m b a r ，真空时间为1 5 m i n ，复压时间为3 0 m i n ，蔗糖溶液浓 度为1 5 0 b r i x ，乳酸钙添加量为5 ；强化香菇锌的正交实验条件为：温度为常温， 真空度为1 0 0 m b a r ，真空时间为1 5 m i n ，复压时间为2 5 m i n ，蔗糖溶液浓度为1 5 。b r i x ， 葡萄糖酸锌添加量为0 0 2 。 ( 3 ) 低浓度的蔗糖溶液易使香菇细胞壁膨胀，提高水分活度，不利于后期的保藏。 最终通过正交实验分别得到影响真空浸渍技术浸渍效果的四个因素：真空度、 复压时间、蔗糖溶液浓度和钙锌添加量，采用数理统计分析软件s p s s l l 0 分析， 得到如下结果： ( 1 ) 将苹果样品至于常温下，在8 0 m b a r 真空度下抽真空1 5 m i n 后，复压，时间为 2 7 m i n ，选择的浸渍液为添加了6 乳酸钙的3 0 0 b r i x 的蔗糖溶液，能够使真空浸渍 技术强化苹果钙含量的效果明显。 ( 2 ) 将苹果样品至于常温下，在8 0 m b a r 真空度下抽真空1 5 m i n 后，复压，时问为 2 5 r a i n ，选择的浸渍液为添加了0 0 2 5 葡萄糖酸锌的2 5 。b r i x 的蔗糖溶液，能够使 真空浸渍技术强化苹果锌含量的效果明显。 ( 3 ) 将香菇样品至于常温下，在8 0 m b a r 真空度下抽真空1 5 r a i n 后，复压，时间为 2 7 m i n ，选择的浸渍液为添加了6 乳酸钙的1 0 0 b r i x 的蔗糖溶液，能够使真空浸渍 技术强化香菇钙含量的效果明显。 ( 4 ) 将香菇样品至于常温下，在1 0 0 m b a r 真空度下抽真空1 5 m i n 后，复压，时间为 2 2 r a i n ，选择的浸渍液为添加了0 0 1 5 葡萄糖酸锌的1 0 。b r i x 的蔗糖溶液，能够够 使真空浸渍技术强化香菇锌含量的效果明显。 总之，影响真空浸渍技术的因素还有很多，如温度、真空时问等，如何更有 利的根据研究对象的特点选择真空浸渍条件，仍是今后研究中有待解决的问题。 经加工浸渍后的果蔬，无论从外观、颜色、质构和水分含量等理化指标都有了一 定的变化，这些变化可与感官评价联系起来，建立感官模型。 关键词：真空浸渍，苹果，香菇，乳酸钙，葡萄糖酸锌 p r a c t i c a la p p l i c a t i o n so fv a c u u mi m p r e g n a t i o ni n f u n c t i o n a lf o o dp r o c e s s i n g a b s t r a c t t h i ss t u d yf i r s ti n t r o d u c e dt h ed e f i n i t i o no ft h ef u n c t i o n a lf o o df r o mp r o d u c t i o na n dl i v i n g a s p e c t s ，a sw e l la st h ev a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yi nt h ef u n c t i o n a lf o o da p p l i c a t i o n s v a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yw i l lb ea b l et oq u i c k l ye x t e r n a ls o l u t i o nt ot h ei n f i l t r a t i o no f a n i m a l sa n d p l a n t si nt h es t r u c t u r eo f t h eo r g a n i z a t i o ni no r d e rt oc h a n g et h ec o m p o s i t i o no ff o o d v a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yi nt h ep r o c e s s i n go ff r u i t sa n dv e g e t a b l e sc a nh a v eaw i d e r a n g eo fa p p l i c a t i o n s ，a n dh a si t su n i q u ea d v a n t a g e s b a s e do nt h ea b o v ec o n s i d e r a t i o n s ，i no r d e rt om a k i n gu pf o rf l e s hf r u i t sa n dv e g e t a b l e st o s t r e n g t h e nb a s i cr e s e a r c ho fn u t r i t i o n a ld e f i c i e n c i e s ，i no r d e r t ou s i n gv a c u u mi m p r e g n a t i o n t e c h n o l o g yp r o c e s s i n gc o n d i t i o n sp r o f i c i e n c ya n d a tt h es a m et i m ei no r d e rt oe x p a n d i n gt h eu s e o fv a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yi nt h ef i e l d ，t h i ss t u d yc h o s e nm u s h r o o m sa n da p p l ea st h e r e s e a r c ho b j e c t ，s t u d i e dt h ec h a n g eo ff o u rf a c t o ro fv a c u u mi m p r e g n a t i o n ：v a c u u mp r e s s u r e ， a t m o s p h e r i cr e s t o r i n gt i m e ，c o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o nm i x e dw i t hc l ( z g ) ，c o n c e n t r a t i o n o fc l ( z g ) m i x e dw i t hs u c r o s es o l u t i o n ，t e s t e dt h ec l ( z g ) c o n t a i ni na p p l eo rm u s h r o o m si n t h ev a c u u ma f t e rt h ei m p r e g n a t i o n ，c o l o r ，r e s i s t a n c e ，t o t a la c i d ，p hv a l u ea n dt h es o l u b l es o l i d s t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ef u t u r ef o rf l e s hf r u i t sa n dv e g e t a b l e sa n dp r e p r o d u c t i o nt o s t r e n g t h e nt h en u t r i t i o no ff r e s hf r u i t sa n dv e g e t a b l e sp r o v i d et h eb a s i sf o rt h e o r e t i c a la n d e x p e r i m e n t a lr e s e a r c hb a s e d t h i ss t u d y ，t h ev a c u u mi m p r e g n a t i o nc o n d i t i o n sf o rt h ep a r a m e t e r so ft e m p e r a t u r ea tr o o m t e m p e r a t u r e ，t h em a t e r i a lf o rt h ea p p l ec o l u m n15 m m p l0 m m ，s o l i d l i q u i dr a t i oo f1 ：3 ， v a c u u mi m p r e g n a t i o nt i m e ( m i n ) 15 ，v a c u u m p r e s s u r e ( m b a r ) f o r2 0 ，5 0 ，8 0 ，10 0 ，15 0 ，p r e s s u r e i m p r e g n a t e dt i m er e h a b i l i t a t i o n ( m i n ) w e r e5 ，10 ，15 ，2 0 ，2 5 ，3 0 ，s o a k i n gl i q u i ds u g a rc o n c e n t r a t i o n ( ob r i x ) w e r e10 ，2 0 ，3 0 ，4 0 ，5 0 ，a d dt h ea m o u n to fm i n e r a l s ( ) ，c a l c i u ml a c t a t ew e r e1 , 3 ，5 ，7 ，9 ， z i n cg l u c o n a t ew e r e0 01 ，0 0 2 ，0 0 3 ，0 0 4 ，0 0 5 ，s i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t sw e r ec a r r i e do u t t h e f o l l o w i n g r e s u l t s ： ( 1 ) ，c o m p a r e dw i t ht h en o r m a lp r e s s u r ei m p r e g n a t i o n ，v a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yt o s t r e n g t h e na p p l ec a l c i u mc o n t e n ti nac e r t a i ne f f e c to fz i n cc a nm a k e f u l lu s eo ft h ea p p l ec e l l p o r e sb e t w e e nt h ee f f e c t i v ep o r o s i t y v a c u u mi m p r e g n a t i o nr e a s o n a b l ec o n d i t i o n sc o n d u c i v e t o s t r e n g t h e n i n gt h ea p p l ec a l c i u mc o n t e n to fz i n c v a c u u m ，t h er e s u m p t i o no ft h et i m ep r e s s u r e ， s u g a rc o n c e n t r a t i o no fc a l c i u ma n d z i n ca d d e da m o u n to fc h a n g e ，a p p l ew o u l de v e n t u a l l ya f f e c t t h ec a l c i u mc o n t e n to fz i n c ( 2 ) a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n t a lc o m b i n a t i o no fs i n g l e f a c t o ra n a l y s i so f t h ei n d i c a t o r so f p h y s i c a la n dc h e m i c a lt e s t i n gt od e t e r m i n ec a l c i u mt os t r e n g t h e na p p l e so r t h o g o n a l e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ：t e m p e r a t u r ea tr o o mt e m p e r a t u r e ，v a c u u mf o r8 0 m b a r ，v a c u u mt i m ef o r 15 m i n ，t h et i m ep r e s s u r ef o rt h er e s u m p t i o no f3 0 m i n ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o nf o r 3 0 。b r i x ，a d d i n ga m o u n to f5 c a l c i u ml a c t a t e ；a p p l ez i n ct os t r e n g t h e nt h eo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ：t e m p e r a t u r ea tr o o mt e m p e r a t u r e ，v a c u u mf o r10 0 m b a r ，v a c u u mt i m e f o r15 m i n ，t h et i m ep r e s s u r ef o rt h er e s u m p t i o no f2 5 m i n ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o nt o 3 0 o b r i x g l u c o n a t ea d d i n ga m o u n to fz i n c0 0 2p e r c e n t ( 3 ) a f t e rd i p p i n gs a m p l e so ft e x t u r e ，c o l o r ，m o i s t u r ec o n t e n t ，w a t e ra c t i v i t y ，p hv a l u e ，a n do t h e r i n d i c a t o r s ，a sc a nb ed e t e r m i n e db a s e d o nt h ec o n d i t i o n so fav a c u u mi m p r e g n a t i o n ，a tt h es a m e t i m et h a tz i n ch a sg o o dc o l o ro nt h ee f f e c to fc a l c i u mc a na p p l e se n h a n c e ds t r e n g t h a n o t h e rs t u d yo fm u s h r o o m st oc h o o s eav a c u u mi m p r e g n a t i o np r o c e s s ，t h ec o n c e n t r a t i o no f s u c r o s es o l u t i o n o b r i x ) r e s p e c t i v e l y5 ，10 ，15 ，2 0 ，2 5g r a d i e n t t h er e m a i n i n gt e r m sa n d c o n d i t i o n sf o rd i p p i n ga p p l ep r o c e s s i n gt h es a m e ，t h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o n s ： ( 1 ) m u s h r o o m sb e c a u s eo ft h e i rs p e c i a ls t r u c t u r eo f t h em y c e l i u m ，a f t e rd i p p i n gs a m p l e so f c a l c i u ma n dz i n cw e r eh i g h e rt h a nu n d e rt h ec o n d i t i o n so ft h ea p p l es a m p l e s ，m u s h r o o m sa n d w h i t eh i g ha n dd i f f i c u l tt op r o d u c eb r o w n i n g ，s a m p l em o i s t u r ec o n t e n ta n dw a t e ra c t i v i t yo ft h e t r e n dl i n e ，p hv a l u e si nt h ep r o c e s s i n go ft h ef o u rc o n d i t i o n s ，t h ev a l u e sa r es i m i l a rt ot h o s eo f n o n s i g n i f i c a n t ( 2 ) a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n t a lc o m b i n a t i o n o fs i n g l e f a c t o ra n a l y s i so ft h ei n d i c a t o r so f p h y s i c a la n dc h e m i c a lt e s t i n gt od e t e r m i n ec a l c i u m t os t r e n g t h e nt h em u s h r o o m so r t h o g o n a l e x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ：t e m p e r a t u r ea tr o o mt e m p e r a t u r e ，v a c u u mf o r8 0 m b a r ，v a c u u mt i m ef o r 15 m i n ，t h et i m ep r e s s u r ef o rt h er e s u m p t i o no f30 m i n ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o nf o r 15 。b r i x ，a d d i n ga m o u n to f5 c a l c i u ml a c t a t e ；m u s h r o o m sa n dz i n ct os t r e n g t h e nt h e o r t h o g o n a le x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ：t e m p e r a t u r ea tr o o mt e m p e r a t u r e ，v a c u u mf o r10 0 m b a r ， v a c u u mt i m ef o r15 m i n ，t h et i m ep r e s s u r ef o rt h er e s u m p t i o no f2 5 m i n ，t h ec o n c e n t r a t i o no f s u c r o s es o l u t i o nt o15 o b r i x ，g l u c o n a t ea d d i n ga m o u n to f z i n c0 0 2p e r c e n t ( 3 ) al o wc o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o ne a s yt om a k et h ec e l lw a l le x p a n s i o no f t h e m u s h r o o m s ，i n c r e a s et h ew a t e ra c t i v i t yi s n tc o n d u c i v et ot h ep r e s e r v a t i o no ft h el a t t e r t h e ns t u d yt h ee f f e c t so fv a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g yi si m p r e g n a t e de f f e c to ft h ef o u r f a c t o r s ：v a c u u m ，r e h a b i l i t a t i o nt i m ep r e s s u r e ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs u c r o s es o l u t i o n ，a d dt h e a m o u n to fz i n ca n dc a l c i u m b yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t a lm e t h o d s ，t h eu s eo ft h eu s eo f m a t h e m a t i c a ls t a t i s t i c a la n a l y s i ss o f t w a r es p s s l1 0a n a l y s i so f t h er e s u l t so b t a i n e da r ea s f o l l o w s ： ( 1 ) a sf o rt h ea p p l es a m p l e sa tr o o mt e m p e r a t u r ei nv a c u u m8 0 m b a ru n d e r v a c u u m15 m i na f t e r t h er e s u m p t i o no fp r e s s u r e ，t h et i m eo f2 7 m i n ，t h ec h o i c eo fd i p p i n gl i q u i da d d e dt o6 o f c a l c i u ml a c t a t e3 0 。b r i xo fs u g a rs o l u t i o nt h a tc a nm a k eav a c u u mi m p r e g n a t i o na p p l e t e c h n o l o g yt os t r e n g t h e nt h ee f f e c to f c a l c i u mc o n t e n ts i g n i f i c a n t l y ( 2 ) a sf o rt h ea p p l es a m p l e sa tr o o mt e m p e r a t u r ei nv a c u u m8 0 m b a ru n d e rv a c u u m15 m i na f t e r t h er e s u m p t i o no fp r e s s u r e ，t h et i m eo f2 5 m i n ，t h ec h o i c eo fd i p p i n gl i q u i da d d e dt oo 0 2 5 p e r c e n to f z i n cg l u c o n a t e2 5 。b r i xo fs u g a rs o l u t i o n ，c a nv a c u u ma p p l ei m p r e g n a t i o n t e c h n o l o g y t os t r e n g t h e nt h ee f f e c t i v e n e s so fz i n cc o n t e n ts i g n i f i c a n t l y ( 3 ) a sf o rt h em u s h r o o ms a m p l e sa tr o o mt e m p e r a t u r ei nv a c u u m8 0 m b a r u n d e rv a c u u m15 m i n a f t e rt h er e s u m p t i o no fp r e s s u r e ，t h et i m eo f2 7 m i n ，t h ec h o i c eo fd i p p i n gl i q u i da d d e dt o6 o f c a l c i u ml a c t a t e10 。b r i xo fs u g a rs o l u t i o nt h a tc a nm a k eav a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g y m u s h r o o m st os t r e n g t h e nt h ee f f e c to fc a l c i u mc o n t e n ts i g n i f i c a n t l y ( 4 ) m u s h r o o m sa sf o rt h es a m p l e sa tr o o mt e m p e r a t u r ei nv a c u u m10 0 m b a ru n d e rv a c u u m 15 m i na f t e rt h er e s u m p t i o no fp r e s s u r e ，t h et i m eo f2 2 m i n ，t h ec h o ic eo fd i p p i n gl i q u i da d d e dt o 0 015p e r c e n to fz i n cg l u c o n a t e10 o b r i xs o l u t i o no fs u g a r ，e n o u g ht om a k ev a c u u m i m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g ym u s h r o o m s t os t r e n g t h e nt h ee f f e c t i v e n e s so fz i n cc o n t e n ts i g n if i c a n t l y i ns h o r t ，t h ee f f e c t so fv a c u u mi m p r e g n a t i o nt e c h n o l o g y ，t h e r ea r em a n yc o n d i t i o n ss u c ha s t e m p e r a t u r e ，v a c u u mt i m e ，h o wt ob e t t e rs t u d yb a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so f t h ec h o i c eo f v a c u u mi m p r e g n a t i o n ，i ss t i l lt ob ea d d r e s s e di nf u t u r er e s e a r c h a f t e rd i p p i n gt h ef r u i ta n d v e g e t a b l ep r o c e s s i n g ，i nt e r m so fa p p e a r a n c e ，c o l o r ，t e x t u r ea n dm o i s t u r ec o n t e n t ，a n do t h e r p h y s i c a la n dc h e m i c a li n d i c a t o r sh a v eb e e ns o m ec h a n g e sc o u l db el i n k e dw i t ht h es e n s o r y e v a l u a t i o n ，t h ee s t a b l i s h m e n to fs e n s o r ym o d e l k e y w o r d s ：v a c u u mi m p r e g n a t i o n ，a p p l e ，m u s h r o o m ，c l ，z g 上海海洋大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中己经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：黼 日期：洲年1 月f 日 上海海洋大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密 一 学位论文作者签名：瑜弥南 同期：0 2 叼年f 月同 指导教师签名： e 1 期：年月同 上海海洋火学硕十学位论文 真空浸渍技术在功能性食品开发中的廊j - j t 1 1 研究背景 1 1 1 功能性食品的发展现状 第一章前言 功能性食品是社会经济发展、科技进步、人们生活水平提高到一 个新的历史阶段的必然产物，因而其发展水平与各国和地区经济技术 发展水平一致 1 1 。 功能性食品是除了含有原有的营养功能外，还含有一种或多种能 够提高人的健康状况或防治疾病的靶向功能的食品2 1 。生产中对功能性 食品的定义为：通过添加某种功能性基料、改良原有加工工艺或者采 用生物技术，生产出的能够促进食用者身体健康的食品【3 1 。 功能性食品是上个世纪九十年代在国外新兴的食品。国外学者对 功能性食品定义的解释为：功能性食品应是正常食品的一部分，而且必 须是食品，不能以片剂或胶囊的形式存在2 1 。 我国的功能性食品源远流长，有着几千年的悠久历史。我国自古 就有“药食同源”、“药补不如食补 之说，功能性食品可能起源于我国的 “药食同源学说和养生学理论的“食养、食疗、食补 学谢1 1 。但是，当 时的功能性食品偏重于实践经验，缺少功能机械方面的研究。 我国现代功能性食品的发展始于2 0 世纪8 0 年代初，1 9 8 4 年中国保 健飞速发展。到1 9 9 1 年，我国功能性食品生产企业近千家，产品不下2 0 0 0 上海海洋人学硕十学位论文 真空浸渍技术在功能性食品开发中的虑 i j 种，年产值2 5 亿人民币，到了1 9 9 4 年，有关企业已超过3 0 0 0 家，产品 3 0 0 0 余种，年产值达3 0 0 亿人民币，大约占食品生产总值的10 。目前， 我国功能性食品已经进入新的发展阶段，并且已经在人们的膳食结构和 健康中发挥着越来越重要的作用1 1 。 功能性食品是具有特定保健功能的食品，其生产技术的关键是制 备其中的功能性成分，并在食品加工制造过程中最大限度地保留功能 性成分的活性 。传统的食品加工工艺往往难以满足功能性食品生产的 要求，目前，越来越多的高新技术在功能性食品的生产中得到应用， 真空浸渍技术就是其中的一项。 1 1 2 真空浸渍技术的原理 真空浸渍技术( v a c u u mi m p r e g n a t i o n ，下简称v i ) 是利用液体在 真空、低温环境下容易汽化蒸发的特性和压力渗透的原理，在压力差 的作用下，浸渍液的扩散性和渗透性增强。多孔产品的真空浸渍缘于 由压差引起的水动力学( h d m ) 【4 1 作用，使得物料内部孔中的气体或 液体与外部液相进行交换。将物料浸在溶液中，放入密闭容器内，抽 真空至p l ( 5 0 m b a r - - 1 0 0 m b a r ) ，时间为t l ，真空促进了物料内部气体 膨胀和逸出，气体的释放；特走了物料孔中的部分原液；然后，将压力 恢复到大气压p 2 下，时间为t 2 ，因为压缩使得泡孔中的气体体积减少， 接着外部液体流入多孔结构 5 1 。在v i 处理中，因为物料内部气体的膨 胀或压缩，使得外部液体流入物料结构中的毛细管。 真空机制的作用使浸渍介质和浸渍物质形成新的体系平衡状态。 上海海洋人学硕十学位论文 真空浸渍技术在功能性食品开发中的应用 这种状态，提高了浸渍物质在浸渍介质表层建立的初始浓度强化了浓 度梯度的作用，降低物质迁移运动的阻力改善了浸渍介质中的扩散条 件，提供了维持反应物质化学活性的缺氧氛围【6 。8 】。 在真空浸渍( v i ) e e ，三利，现象是相互关联的：气体逸出、固体间质 的变形松弛及液体渗入。这些现象明显受到下列因素的影响【9 】：组织结 构( 孔和尺寸分布) ；固体间质的松弛时间，它是材料机制属性的函数； h d m 的运输率，它是结构( 孔尺寸和形状) 和溶液粘度的函数；物料 的尺寸和形状。 v i 加工和成品质量还由加工条件决定，包括原料预处理、温度、 成分、v i 溶液浓度、真空下压力、浸渍时间、复压时问、搅动条件及 溶液物料比等因素1 0 】。 浸渍过程的温度并不是对所有物料都需要，但提供一定的温度条 件，可加速浸渍过程。经s e r e n o 等人研究，随温度升高，样品的水分损 失增加，而对于得糖量影响不明显】。这是因为温度对植物组织内固 体基质粘弹性的影响很大，而且植物组织结构的软化与温度升高呈线 性增长的关系1 2 】。在改性过程中，必须在有温度参与的情况下，工艺 要求严格控制浸渍温度。如大蒜浸渍涉及大蒜除臭，实验表明，在真 空浸渍条件下，不需加入除臭剂，只要严格控制浸渍过程的操作温度 即可达到除臭要求。若加热温度过高，大蒜将产生煮熟的气味，影响 产品质量 1 3 】。 在各种形式的浸渍处理中，关键因素之一是对浸渍液的选择。常 上海海洋人学硕士学位论文真空浸渍技术在功能性食品开发中的应川 用的浸渍液分为三种：等渗透溶液、低渗透溶液、高渗透溶液。等渗 透溶液指细胞膜内外的溶质浓度相同；低渗透溶液则是细胞膜外的溶 质分子少于细胞膜内的溶质分子；高渗透溶液的特点是细胞膜外的溶 质分子多于细胞膜内的溶质分子。将原料放在不同形式的溶液中，植 物组织细胞的反应也不同：在等渗透溶液中，细胞既不收缩也不膨胀； 在低渗透溶液中，由于水进入细胞，细胞膨胀；在高渗透溶液中，细 胞因水分离开而收缩或干枯。要根据浸渍处理的目的( 成品的形式) 来选择v i 溶液1 0 1 。 v i 溶液的选择还应考虑下列因素：无毒、良好的敏感特性、溶质 的可溶性高及价廉。使用两种或多种溶质的混合溶液，可充分利用每 利，溶液的特性。经研究发现，在葡萄糖与蔗糖的混合溶液中，增加葡 萄糖的浓度，可使水的扩散率达到最高值1 4 】。 在整个加工过程中，由于物料结构的压力发生变化，导致它脱水 的动力发生改变，因此水分损失较大。真空压力和时间对所有水果切 片的影响都很显著，当真空压力低于4 0 0 m b a r 时，基本上可除去泡孔结 构中的所有原液 1 5 】。此外，原料特性、真空度也是影响浸渍时间的因 素。 1 1 3 真空浸渍的研究现状 目前，真空浸渍技术( v i ) 被广泛用于如干燥、冻结、罐头制品及油 炸加工等的预处理，同时v i 加工可使物料改性，成为新产品。根据 h d m 模型【4 1 6 】，可以控制浸入到物料中的成分的比例，特别是在果蔬 4 上海海洋火学硕士学位论文真空浸渍技术在功能性食u 1 开发中的府朋 加工中，可以提高食品质量，并可以节能。经v i 预处理过的物料，处 在相对较低的温度下，可将植物组织的热损伤降到最小程度，同时还 可保护颜色、自然味道和香味以及热敏营养组份，大大提高了多孔结 构食品的质量 4 1 。 过去的十多年中，国内外学者对真空浸渍技术开展了大量的研究， 研究内容包括f i t o 等人首次从工程的角度评价了运用v i 技术在果蔬中 添加矿物质使其功能性增强的可能性。随着模型的建立和预测，实验 证明了v i 可有效地将矿物质、维生素或其他生物活性物质添加到果蔬 中【1 7 】。有些国外学者从原料的预处理着手，通过改变原料形状，来影 响整个真空浸渍的效率 i 8 - 2 0 】。过去的研究大都集中于水果的真空浸渍 研究，近几年，根据原料的特性对不同孔隙率的蔬菜也进行了真空浸 渍研究，m l g r a s 等人就对经真空浸渍后的强化钙的茄子、胡萝b 和 蚝蘑进行了研究，发现经含钙的蔗糖溶液真空浸渍后的茄子和胡萝b 机械性能受到显著的影响，其抗压性增强，对蚝蘑的影响不大。同时 还发现钙吸附于茄子和蚝蘑的细胞间隙，以及胡萝卜的木质部2 1 1 。 国内的研究主要将真空浸渍技术应用于对各类果蔬的果脯制作 2 2 - 2 4 。但最新研究发现南京农业大学的高蕙文等人运用v i 技术可将保 加利业乳杆菌和嗜热链球菌富集到苹果组织间隙，从而获得富集乳酸 菌的苹果粒制品，实验采用响应曲面法结合单因素实验对抽真空温度、 抽真空时间和浸渍时间等因素进行了优化【2 5 1 。上海理工大学的丁志华 等人研究了温度、溶液浓度和真空处理时间这三个因素对强化萝b 钙 上海海洋人学硕- t = q ：位论文真空浸渍技术在功能性食r 铺开发中的应用 含量的影响2 6 1 。然而，对于真空浸渍技术在功能性食品中的应用的研 究，特别是强化鲜果蔬营养成分的基础研究仍然较少。 1 2 立题依据