食品冷冻冷藏原理与设备玻璃化.ppt

第七章 冷冻食品的玻璃化加工和贮藏;§7-1 概述;§7-2 结晶过程和玻璃化过程;晶态与非晶态;;结晶过程 ;玻璃化过程;;当冷却速率大于结晶的成核速率和晶体长大速率，那么液态过冷固化成玻璃态。因此玻璃化转变温度Tg不是取决于热力学因素，而是取决于动力学因素。从两个方面可以证实： 非晶态固体（玻璃态）的形成取决于冷却速率。 玻璃化转变温度高低随冷却速率的变化而变化，冷却速率越高，其玻璃化转变温度越高，反之则较低。 所以液体在冷却过程中，最终固化形成晶态还是玻璃态，是??种速率过程即结晶的成核速率和晶体的长大速率同冷却速率（温度下降速率）相互竞争的结果。 当发生玻璃化转变时，热容Cp和体积V随温度变化的曲线的斜率发生变化。;;玻璃态的粘度;;水的玻璃化;水溶液的玻璃化;;; ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Solidification without freezing. Two liters (5 pounds) of M22 solution cooled until vitrified as a solid at a temperature of -124oC. All molecules are locked in position as an amorphous solid. The belief that only small samples can be vitrified is a myth. ;§7-3 玻璃化温度;玻璃化温度的测定方法;DSC方法;在A种情况下，DSC曲线回到了基线。这说明不是玻璃化转变。 在B种情况下，DSC曲线不再与基线相交，这是发生了玻璃化转变的一个特征。;玻璃化转变一般是在一个温度区域，而不是一确定的温度。所以玻璃化转变温度Tg的确定，目前尚无统一的方法，不同的研究者具有不同的观点。 1995年，Roos总结了三种根据DSC加热曲线判定玻璃化转变温度的方法。如图，整个玻璃化过程发生在-46℃～-35℃范围内。 第一种方法是取始点温度为玻璃化转变温度Tg0，第二种方法是取中点温度Tgm为玻璃化转变温度，第三种方法是取终点温度Tgc为玻璃化转变温度，实际上习惯取Tg0或Tgm。 ;;§7-3 玻璃态保存;如果将食品保存在玻璃态下，避免了结晶产生，使得食品在较长的贮藏时间内处于稳定状态。由于玻璃态的粘度高和自由体积小，分子的扩散速率几乎为0，使玻璃态中一些受扩散控制的反应速度变得十分缓慢，甚至不会发生，在玻璃态下冰晶的生长速率为1mm/103年。 例如细胞的低温保存，可使细胞存活率提高。随温度下降，细胞外不断析出冰晶，细胞外溶液浓度增大，细胞内的水分不断渗透到细胞外并继续析出冰晶，这样致使细胞外剩余溶液及细胞内溶液浓度不断提高。直至达到Tg’，避免产生冰晶，到达玻璃态后，细胞外冰晶不足以挤伤细胞，而玻璃态又抑制了扩散速率，使细胞存活率大大提高。 但是玻璃态保藏的主要缺点是玻璃化转变温度很低。如何提高玻璃化转变温度Tg’是关键问题，通过添加高聚物可以提高Tg’。 ;思考题：;此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！