马铃薯全粉平衡水分吸附等温线与吸附等热研究

采用静态称重法在温度10～35℃、相对湿度11%～96%范围内测定了五种马铃薯全粉的平衡水分/平衡相对湿度(EMC/ERH)数据,确定了多项式方程、修正3参数Guggenheim-Anderson-de Boer(MGAB)、修正Halsey(MHAE)、修正Oswin(MOE)为适合的等温线拟合方程,采用多项式EMC方程分析马铃薯全粉的安全储运最大允许的含水率,在25℃、RH60%条件下,绝对安全水分是10.05%;在25℃、RH 70%条件,相对安全水分是12.64%。采用MHAE分析马铃薯全粉水分吸附等热,随着含水率增加到17.5%,马铃薯全粉水分吸附等热则以抛物线形式快速地减少,之后随着含水率增加,水分吸附等热则减少缓慢。在含水率22%,马铃薯全粉水分吸附等热接近纯水的吸附等热。     

干制“储良”龙眼吸附等温线与热力学特性研究

为考察干制"储良"龙眼含水率与水分活度、贮藏温度之间的关系,以及探讨净等量吸附热、焓变、熵变和自由能等热力学特性,采用静态称重法,测定干制"储良"龙眼在20、30、40℃和水分活度为0. 113～0. 946条件下的吸附平衡含水率,并绘制其吸附等温线。采用6种常用的农产品吸附模型,对实验结果进行拟合分析。结果表明,干制"储良"龙眼的水分吸附呈Ⅲ型等温线,Halsey模型是描述吸附等温线的最适模型。热力学特性结果表明,净等量吸附热随含水率的升高而降低,当平衡含水率Me大于30%d. b.(干基)时趋近于0;净等量吸附热与焓变相等,其范围为0. 2～467. 69 kJ/mol;熵变随含水率的增加而降低,但温度对其影响不显著;干制"储良"龙眼的水分吸附过程可用焓-熵互补理论解释,此过程是焓驱动过程。研究结果可为"储良"龙眼的加工、包装和安全贮藏提供参考。     

面包吸附等温线的测定及测定方法比较

目的：研究不同方法对测定面包吸附等温线的影响及在25 ℃下面包含水率与水分活度的关系。方法：采用饱和盐溶液法（SSS）、动态水分转移规律分析仪法（DWT）和动态蒸汽吸附法（DVS）测定面包在25 ℃下和0.100～0.902水分活度范围内的水分吸附等温线,采用7种吸附模型拟合结果。结果：面包的吸附等温线属于Ⅱ型曲线。采用SSS法和DWT法测定整个面包吸附等温线的最佳拟合模型分别为Halsey模型和Peleg模型;采用DVS法测定面包瓤和面包皮吸附等温线的最佳拟合模型分别是Halsey模型和Oswin模型。同时,SSS法不限制面包体积和质量,但试验用时较长且高湿度下难以提供稳定湿度环境;DWT法不限制面包体积和质量且能提供稳定的湿度条件;相对于SSS法和DWT法,DVS法尽管可快速得到面包水分吸附等温线的结果,但该方法限制了面包的质量和体积且无法同时进行平行试验。结论：DWT法更适合面包吸附等温线的测定。     

冬瓜干制品吸附等温线与净等量吸附热研究

运用吸附原理,在水分活度为0.109~0.982条件下,研究冬瓜干制品分别在10℃,20℃,30℃,40℃,50℃和60℃时的水分吸附等温线;采用7种模型对实验数据进行拟合,通过对模型的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和残差平方和(RSS)进行比较,确定描述冬瓜干制品吸附等温线的最优模型;通过不同温度下冬瓜干制品吸附等温线数据,确定净等量吸附热.研究结果表明:冬瓜干制品的水分吸附呈Ⅲ型等温线,且在相同的水分活度时,平衡含水率随着温度的升高而下降;Peleg模型为描述冬瓜干制品吸附等温线的最优模型;冬瓜干制品的净等量吸附热随着平衡含水率的增加而降低,在较高含水率(50%左右)时趋近于0.     

大豆水分解吸-吸附等温线拟合模型

为给在干燥、贮藏及运输过程中保证大豆的品质提供理论依据,实验测定了大豆在室温（25 ℃）条件下的水分解吸-吸附等温线。采用非线性回归分析,应用常见的5 种模型Oswin、Halsey、Hendenson、GAB、Chung-Pfost对大豆在室温条件下测得的水分进行解吸-吸附等温线拟合分析,以确定最佳拟合模型及其参数。结果表明：大豆的解吸等温线属于第Ⅱ种类型;吸附等温线属于第Ⅲ种类型;在整个水分活度范围内,大豆的解吸-吸附等温线均存在着滞后现象;最佳的解吸-吸附等温线拟合方程都是Oswin模型,它们的决定系数均高于0.993;Oswin模型拟合大豆解吸等温线的参数A和B分别为0.075和0.500,吸附等温线的参数A和B分别为0.075和0.498。     

基于玻璃化转变及流动特性的枸杞粉贮藏稳定性研究

本文基于水分活度和玻璃化转变理论,分析了枸杞粉的吸附等温线及玻璃化转变温度,通过构建状态图确定枸杞粉具有良好贮藏稳定性的临界水分含量;通过测试不同水分含量的枸杞粉的流动特性表征体系玻璃化转变的变化。结果表明:枸杞粉的吸附等温线呈"J"型,GAB模型为描述其水分吸附特性的适宜模型;枸杞粉的玻璃化转变温度随水分含量的升高而降低,以LB1枸杞粉为例,当干基含水率从0.133 g/g增加到0.530 g/g时,玻璃化转变温度从10.82℃降至-59.71℃。状态图表明,4种枸杞粉(LB1～LB4)干基含水率分别低于0.0833,0.0906,0.0992,0.1059 g/g时,在25℃下可稳定贮藏。宏观流动特性结果表明:随着枸杞粉水分含量的增加,粒径越大,越易发生玻璃化转变,粒径越小越有利于贮藏。     

大米安全水分和吸着等热计算

对静态称重法测定的5个大米样品吸着等温线数据,分别采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)、CAE、修正Chung-Pfost(MCPE)、修正Guggenhein-Anderson-de Boer(MGAB)、修正Henderson、修正Oswin及Strohman-Yoerger 7个方程进行拟合,MCPE被判定为大米最佳吸着等温线方程。以M=f(hr,t)形式表达的平均解吸等温线方程MCPE的3个参数C1、C2及C3各是492.539、39.846及0.176,在RH 70%下,对应的101、5、202、5、303、5℃条件下大米样品平均解吸值,分别是15.88%、15.49%、15.13%、14.80%、14.50%及14.21%。3个粳米(方正香米、东北普通米、松花江米)在25℃的安全水分是14.92%～15.39%,低于15.5%;2个籼米(泰国香米和江苏米)安全水分则是13.88%～14.43%,低于14.5%,与GB 1354—2009大米限量水分一致。大米吸着等热在含水率<20%干基条件下,随着米粒含水率增加而快速减少,在高于20%干基含水率则随含水率增加而缓慢减少。在含水率<22.5%干基条件下,较低温度下的大米吸附等热与解吸等热均高于较高温度;大米解吸等热高于吸附等热,但是随着含水率增加则差异减少。     

干燥方式对桑葚粉热力学特性与贮藏稳定性影响

研究了喷雾干燥、冷冻干燥对桑葚粉吸附等温线与热力学性质的影响,探讨了2种干燥方式对桑葚粉玻璃化转变温度(glass transition temperature,T_g)与状态图的影响,比较了2种干燥方式所得桑葚粉的贮藏稳定性。结果表明,桑葚粉水分吸附等温线为Ⅲ型。Blahovec-Yanniotis为描述桑葚粉水分吸附特性的最适模型。桑葚粉的净等量吸附热与微分熵随含水率增加而降低并逐渐趋于恒定值;扩张压力随温度升高而降低,但随水分活度(water activity,aw)增加而升高;积分焓随含水率增加而降低并逐渐趋于恒定;但是积分熵随含水率增加先降低至最低值,而后升高并逐渐趋于恒定。桑葚粉水分吸附遵循熵焓互补理论,该过程为焓驱动、非自发过程。相同含水率/aw时,喷雾干燥桑葚粉的净等量吸附热、微分熵、积分熵高于冷冻干燥桑葚粉,但积分焓低于冷冻干燥桑葚粉。桑葚粉的T_g随含水率增加而降低,相同含水率时,冷冻干燥桑葚粉的T_g略高于喷雾干燥桑葚粉。25℃下,喷雾干燥与冷冻干燥桑葚粉的临界水分活度分别为0.095、0.115,临界含水率分别为0.076 1、0.079 2 g/g。     

大米淀粉解吸等温线与吸附等温线的拟合模型研究

根据吸附原理,在环境温度25℃下,水分活度0.11~0.90范围内,采用重量法对大米淀粉的吸附/解吸等温线进行测定。用7个非线性回归方程对吸附及解吸等温线进行描述,以决定系数(R2)、残差平方和(RSS)、平均相对误差(MRD)和均方根误差(RMSE)为评价指标,确定最佳拟合模型及其参数。结果表明,根据国际理论和应用化学联合会(IUPAC)的分类,大米淀粉的吸附和解吸等温线都属于第Ⅱ种类型,在实验水分活度范围内等温线存在一个明显的滞后现象,该滞后现象属于H3型。Henderson模型、Oswin模型、GAB模型均适合描述大米淀粉的吸湿等温线,其中GAB模型为最佳模型。GAB拟合解吸等温线的参数X0、C、K分别为0.0800、36.43、0.7646,拟合吸附等温线的参数分别为0.0743、26.87、0.7842。     

龙眼果粉的水分吸附特性研究

以龙眼果粉为对象,利用静态测量法测定其在不同温度下的吸湿等温线,探究在不同含水率下龙眼果粉的X射线衍射图谱及玻璃化转变温度,并通过数学方程计算其热力学特性参数,以揭示龙眼果粉的水分吸附特性。结果表明,龙眼果粉的吸湿等温线为Ⅲ型等温线,Peleg模型是龙眼果粉吸湿等温线的最佳拟合模型。在水分活度(water activity,A_w)>0.69时,龙眼果粉水分吸附量显著增加,导致糖类晶体结构消失。龙眼果粉的吸附过程符合熵焓互补理论,其吉布斯自由能为1 586.6 J/mol>0,表明可通过控制环境条件来控制龙眼果粉的吸附过程。干基含水率从0.054 g/g上升到0.350 g/g时,龙眼果粉的玻璃化转变温度起始点从14.6℃降低至-26.5℃,其终点从39.1℃下降至-5.8℃。25℃下龙眼果粉的理论最佳贮藏A_w为0.086,对应的干基含水率为0.049 5 g/g。该研究结果可为龙眼果粉贮藏条件的选择提供参考。     

花椒麻度分级的改良斯科维尔指数法建立研究

针对辣椒辣度的斯科维尔指数（Scoville heat units,SHU）法存在对基质影响因素的忽略及检验结果缺乏统计学依据的问题,通过将单样品评价改为样品液与制备基质对照液的成对比较检验,以及增加评价小组人数或评价轮次改进实验设计等,建立了与辣味同为三叉神经感的花椒麻味感觉强度的间接测量方法--改良SHU法。应用新方法对花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）麻度进行测量与分级,并同时采用紫外分光光度计法对花椒中的酰胺含量进行了测定。结果表明：麻味感觉强度值与花椒酰胺的物理含量之间具有一定的一致性,但对某些品种而言,相近的或者较低的花椒酰胺含量表现出更强的麻感,较高的酰胺含量却能表现出较低的麻感。说明,花椒麻味感觉强度不仅与其所含的花椒酰胺总含量相关,也与花椒酰胺的构成及其结构相关。该方法的建立对花椒麻度相关研究以及应用麻度作为核心指标进行花椒及其制品质量评价与控制具有重要的理论和实践意义。     

贮藏条件对花椒调味油中柠檬烯和芳樟醇含量的影响

柠檬烯和芳樟醇是花椒调味油中体现花椒芳香的两种主要特征成分,其含量的多少直接影响花椒调味油的感官品质。为提供花椒调味油加工和贮运的理论依据,研究贮藏条件对低温（常温）压榨花椒调味油、中温萃取花椒调味油及高温淋油花椒调味油中柠檬烯和芳樟醇含量的影响。结果表明：避光、低温贮藏可减少花椒调味油中柠檬烯和芳樟醇的损失,花椒调味油的制备工艺显著影响柠檬烯和芳樟醇在避光、低温条件下的贮藏效果,中温萃取花椒调味油在避光、低温条件下贮藏效果最好,低温（常温）压榨花椒调味油、高温淋油花椒调味油则贮藏效果较差,其柠檬烯和芳樟醇的损失主要集中在贮藏的前15 d。     

花椒精对卵巢切除大鼠脂质代谢的影响

目的：探讨花椒精对卵巢切除大鼠脂质代谢的影响。方法：将40 只雌性Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为5 组,其中1 组进行伪切除手术（Sham）作为对照组,另外4 组进行双侧卵巢切除手术（ovariectomy,OVX）,恢复饲喂一周后,分为空白组和灌胃花椒精高（15 mg/kg）、中（10 mg/kg）、低（5 mg/kg）剂量组。灌胃4 周后解剖,检测大鼠血脂、肝脂及小肠和粪便中胆汁酸含量等指标。结果：灌胃花椒精可降低血清中甘油三酯（triglyceride,TG）、总胆固醇（total cholesterol,TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoproteincholesterin,LDL-C）和非高密度脂蛋白胆固醇（non-high density lipoprotein cholesterol,non-HDL-C）的浓度（p＜0.05）,升高HDL-C的浓度;降低肝脏中脂肪、TC、TG的含量（P＜0.05）;增加大鼠排便量、促进小肠内容物和粪便中胆汁酸以及粪醇、胆固醇等中性固醇的排泄,且存在明显的剂量效应。结论：花椒精可改善卵巢切除SD大鼠因雌性激素缺乏而引起的高脂血症,可能与促进胆汁酸和中性固醇的排泄有关。     

冻干圣女果粉的水分吸附性质及玻璃化转变温度

根据吸附理论,在水分活度为0.11～0.90范围内,环境温度为25 ℃条件下,采用静态称质量法研究冻干圣女果粉的吸附和解吸等温线;通过差示扫描量热仪（differential scanning calorimeter,DSC）测量不同水分含量下的玻璃态转变温度（glass transition temperature,Tg）,并采用Gordon-Taylor方程对其进行了非线性拟合。结果表明：冻干圣女果粉在25 ℃条件下的吸附等温线和解吸等温线的类型都为J型,属于Ⅲ型等温线;在水分活度为0.23～0.76范围内存在明显的解吸-吸附滞后现象,属于H3型等温线。GAB和Peleg模型都描述冻干圣女果粉的吸附特性。随着水分含量的增加,冻干圣女果粉的Tg显著降低;Gordon-Taylor方程能够较好地拟合其玻璃化转变曲线。对比水分活度贮藏理论和玻璃化转变理论,发现二者在预测冻干圣女果粉贮藏稳定性上存在一定的差异。     

花椒挥发油的提取工艺优化及抗肿瘤活性分析

采用水蒸气蒸馏法提取花椒中的挥发油,以得油率为评价指标,以料液比、冷浸时间和提取时间为考察因素,通过星点设计-响应面法优选花椒挥发油提取工艺。结果表明：花椒挥发油水蒸气蒸馏提取的最佳工艺条件为料液比1∶12（g/mL）、冷浸时间2.5 h、提取时间4.7 h,得油率可达9.284%。采用MTT法检测花椒挥发油的体外抗肿瘤活性,测得花椒挥发油对HeLa、A549、K562 三种细胞的IC50值分别为（11.2±0.2）、（6.26±0.05）、（1.37±0.03） mg/mL。表明花椒挥发油具有较强的体外抗肿瘤活性,且对3 种肿瘤细胞的生长均有抑制作用。     

茶多酚改性对聚乙烯醇膜吸湿特性及抗氧化活性的影响

研究含不同质量分数茶多酚的聚乙烯醇膜的吸湿特性和抗氧化活性。通过等温吸湿实验研究了含不同质量分数茶多酚（0%、0.5%、1%、1.5%、2%）的聚乙烯醇膜的吸湿特性,并基于常用的等温吸湿模型对实验数据进行拟合表征;通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除实验分析了薄膜的抗氧化活性。结果表明：含不同质量分数茶多酚的聚乙烯醇膜均具有吸湿性,其等温吸湿曲线整体变化趋势相似,属于Ⅱ型等温吸湿曲线;薄膜的平衡含水率随水分活度的增加而显著增加（P＜0.01）,当水分活度大于0.6时,其平衡含水率增加幅度增大;茶多酚对聚乙烯醇膜的改性增加了其疏水性,在相同水分活度条件下,薄膜的吸湿性能随薄膜中茶多酚质量分数的增加而下降,但5 种聚乙烯醇膜之间差异不显著（P＞0.05）;GAB等温吸湿模型对薄膜吸湿性能的拟合效果最好,R2≥0.996;茶多酚对聚乙烯醇膜的改性使其具有抗氧化活性,DPPH自由基清除率随着薄膜中茶多酚质量分数的增加而显著提高（P＜0.01）,表明经茶多酚改性后的聚乙烯醇膜的抗氧化性能随薄膜中茶多酚质量分数的增加而增强。经茶多酚改性的聚乙烯醇膜具有吸湿和抗氧化功能,预示其作为塑料复合薄膜内层或中间层应用于湿度敏感型、含高脂肪等干燥易氧化食品包装具有较好的前景。     

油炸挂糊肉片在贮藏过程中水分的动态变化

采用最小二乘法进行非线性回归分析,通过对拟合系数R2的评价分别确定贮藏过程中油炸挂糊肉片水分迁移及解吸等温模型。结果表明,在0～40 ℃时水分传质方式4 h前以表层蒸发为主,内部交换为辅,4 h后主要以内部交换为主。温度与水分散失速率正相关,4 h前为增速期。解吸等温线模型显示为S型属于Ⅱ型等温线。0～40 ℃水分活度相同时,平衡含水量受温度影响显著（P＜0.05）。在动力学模型及解吸模型的基础上,利用低场核磁共振技术分析水分的动态变化。4 h前,水分散失的主要部分为自由水,此时t22、t23变化较小,水分的散失形式为表层扩散。温度对水分迁移的动态变化影响更为显著（P＜0.05）,30～40 ℃时t22减小,P23增加明显,说明部分不易流动水向自由水转换,水分散失主要为不易流动水。     

基于差别度的电子舌对花椒麻味物质的定量预测

以建立一套快速批量的电子感官麻度评价方法为目的。以干花椒麻味提取液为研究对象,基于感官评价对照差别检验的方法和原理,对未知样品与参比样采取对比平行测定,以欧氏距离作为参比与样品间电子舌区分的差别度,探索建立花椒麻味物质含量电子舌预测模型。结果表明：差别度能很好地反应麻味物质不同质量浓度之间的差异,该差异可用线性数学模型表示。采用该模型对样品的预测值与实际值之间的相对标准偏差小于20%,满足感官评价对风味属性量化评价的要求。本研究实现了对花椒麻味物质定量预测的突破,同时也对利用电子感官进行半定量和定量测定研究提供了方法借鉴。     

花椒麻素与辣椒素的不同质量比对大鼠降血脂的协同作用

目的：研究不同质量比的花椒麻素与辣椒素对实验性高血脂症大鼠血脂水平的协同作用。方法：将40 只Sprague-Dawley（SD）雌性大鼠按体质量分为5 组,空白组、高脂模型组、其余3 组按花椒麻素和辣椒素的质量比分为1∶8（剂量A组）、2∶7（剂量B组）和3∶6（剂量C组）3 个剂量组,研究花椒麻素和辣椒素不同质量比时的降血脂作用。所有大鼠饲喂基础饲料,自由采食和饮水,每天测量大鼠体质量和采食量,灌胃4 周后处死解剖测定大鼠血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和肝脏总脂肪、总胆固醇、总甘油三酯含量,观察大鼠肝脏的切片。结果：灌胃不同质量比的花椒麻素与辣椒素的剂量组能延缓大鼠的体质量增加,降低大鼠的血脂和肝脂水平,减轻大鼠的脂肪肝症状,对胆固醇代谢循环有较好效果,但不影响大鼠肝脏的正常发育。其中花椒麻素与辣椒素的质量比为3∶6时效果最好。结论：不同质量比的花椒麻素和辣椒素有降血脂和延缓体质量增加的作用。