ガラス状乾燥食品の非平衡状態の評価と物性制御

玻璃状干燥食品的非平衡状态评价及物性控制

• 批准号: 19880029
• 负责人: 川井 清司
• 金额: $ 1.99万
• 依托单位: Hiroshima University (2008)Tokyo University of Technology (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19880029/
• 关键词: ガラス転移; アモルファス; 熱分析; エンタルピー緩和; 非平衡状態; ガラス転移; アモルファス; 熱分析; エンタルピー緩和; 非平衡状態

多くの乾燥食品がアモルファス状態にあり、水分含量や温度の変化によって熱力学的に非平衡なガラス状態になる。ガラス状乾燥食品の様々な性質を制御するには、時々刻々と変化し得る非平衡状態について理解すべきと考えられるが、そのための試みはこれまでに殆ど無かった。本研究の目的は、ガラス状乾燥食品の非平衡状態を、示差走査熱量計(DSC)を用いた緩和エンタルピー(△H_<relax>)測定によって把握し、物性制御への利用について検討することであった。様々な単糖類をモデルアモルファス食品として用い、クエンチング(溶融状態からの急速冷却)、凍結乾燥及び加熱乾燥によってガラス状試料を得た。これをDSCによって一定速度で昇温、冷却、再昇温し、得られた2つの昇温走査曲線の差より導き出されるピーク面積かろ△H_<relax>を求めた。その結果、ガラス状試料の熱履歴によって正及び負の△H_<relax>が得られること、ガラスの非平衡状態が平衡状態に近いほど△H_<relax>が低いことが明らかとなり、本手法によってガラス状物質の非平衡状態の相違を定量的に把握できることが確かめられた。ガラス状物質の非平衡状態の相違は様々な品質に影響を及ぼすと考えられる。ガラス状凍結乾燥食品における化学的変化の例として非酵素的褐変反応との関連について調べたが、明確な関連隆は認められなかった。これはガラス状食品の中で非酵素的褐変反応が局所的に進行するためと考えられる,一方、ガラス状凍結乾燥食品における物理的変化の例として結晶化特性との関連について調べたところ、△H_<relax>が低いほど結晶化温度が高くなる(結晶化への耐性が高まる)ことが示唆された。これはガラスが平衡状態に近い状態にあり、密度が高く、分子運動性が拗制された状態にあったためと考えられる。以上の結果より、ガラス状食品の非平衡状態の相違を理解することの重要性とその範疇が明らかとなった。

许多干食物处于无定形状态，水分含量和温度的变化导致热力学非平衡玻璃状状态。据信，应了解可能不时会改变的非平衡条件的玻璃干食品的各种特性，但很少有尝试这样做的尝试。这项研究的目的是通过使用差分扫描量热仪（DSC）来测量松弛焓（△h_ <sleake>）来掌握玻璃状干粮的非平衡状态，并研究其控制物理特性的使用。将多种单糖用作模型的无定形食品，并通过淬火（从融化状态快速冷却），冻干和加热干燥获得玻璃样品。将其以恒定速率加热，冷却和通过DSC重新加热，并确定从两个获得的温度升级扫描曲线之间的差异峰面积△h_ <sleake>。结果，很明显，可以从玻璃样样品的热历史中获得正和负h_ <lasex>，并且由于玻璃的非平衡状态更接近平衡状态，并且在玻璃质物质的非平衡状态的差异可以按照现有的技术来量化。人们认为，玻璃材料的非平衡状态的差异会影响各种品质。研究了与非酶褐变反应的关联，是玻璃状冻干食品中化学变化的一个例子，但没有发现明确的关联。这被认为是因为非酶褐变反应在玻璃状食品中局部进展，但是当我们研究与结晶特性的关系作为玻璃冻干食品物理变化的一个例子时，建议较低的H_ <selief>，结晶温度越高（对结晶的抗性越高）。 This is thought to be because the glass was in a state close to equilibrium, had high density, and the molecular mobility was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was in a state where it was在处于处于处于状态的状态状态的状态下，上述结果揭示了了解玻璃状食品非平衡状态差异的重要性和范围。