性受到阻碍,但它与稀盐溶液中水的性质相似。假定区间Ⅲ增加一个水分子,它将会被区间 I 和区间Ⅱ的几个水分子层所隔离,所以不会受到非水物质分子的作用。从区间Ⅲ增加或被除 去的水,其蒸发焓基本上与纯水相同,这部分水既可以结冰也可作为溶剂,并且还有利于化 学反应的进行和微生物的生长,区间Ⅱ的体相水不论是截留的或游离的,它们在高水分含量 的食品中一般占总含水量的 95%以上。 虽然等温线划分为三个区间,但还不能准确地确定区间的分界线,而且除化合水外(见表 2-3),等温线每一个区间内和区间与区间之间的水都能发生交换。另外,向干燥物质中增加水 虽然能够稍微改变原来所含水的性质,即基质的溶胀和溶解过程。但是当等温线的区间Ⅱ增 加水时,区间 I 水的性质几乎保持不变。同样,在区间Ⅲ内增加水,区间Ⅱ水的性质也几乎 保持不变。从而可以说明,食品中结合得最不牢固的那部分水对食品的稳定性起着重要作用。 一般说来,大多数食品的等温吸湿线都成 S 形,而含有大量糖及可溶性小分子但不富含 高聚物的水果、糖果以及咖啡提取物的等温吸湿线呈 J 形。一种食物一般有两条等温吸湿线, 一条是吸附等温吸湿线,是食品在吸湿时的等温吸湿线,另一条是解吸等温吸湿线,是食品 在干燥时的等温吸湿线,往往这两条曲线是不重合的,把这种现象称为“滞后”现象。这种现象 产生的原因是高燥时食品中水分子与非水物质的基团之间的作用部分地被非水物质的基团之 间的相互作用所代替,而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。 食品的等温吸湿线与温度有关,由于水分活度随温度的升高而增大,所以同一食品在不 同温度下具有不同的等温吸湿线。如图。 5 滞后现象 定义:采用向干燥样品中添加水(回吸作用)的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程 绘制的等温线并不相互重叠,这种不重叠性称为滞后现象(hysteresis)。很多种食品的水分吸 着等温线都表现出滞后现象。滞后作用的大小、曲线的形状和滞后回线(hysteresis loop)的起 始点和终止点都不相同,它们取决于食品的性质和食品除去或添加水分时所发生的物理变化, 以及温度、解吸速度和解吸时的脱水程度等多种因素,在 aw 一定时,食品的解吸过程一般比 回吸过程含水量更高
性受到阻碍,但它与稀盐溶液中水的性质相似。假定区间Ⅲ增加一个水分子,它将会被区间 I 和区间Ⅱ的几个水分子层所隔离,所以不会受到非水物质分子的作用。从区间Ⅲ增加或被除 去的水,其蒸发焓基本上与纯水相同,这部分水既可以结冰也可作为溶剂,并且还有利于化 学反应的进行和微生物的生长,区间Ⅱ的体相水不论是截留的或游离的,它们在高水分含量 的食品中一般占总含水量的 95%以上。 虽然等温线划分为三个区间,但还不能准确地确定区间的分界线,而且除化合水外(见表 2-3),等温线每一个区间内和区间与区间之间的水都能发生交换。另外,向干燥物质中增加水 虽然能够稍微改变原来所含水的性质,即基质的溶胀和溶解过程。但是当等温线的区间Ⅱ增 加水时,区间 I 水的性质几乎保持不变。同样,在区间Ⅲ内增加水,区间Ⅱ水的性质也几乎 保持不变。从而可以说明,食品中结合得最不牢固的那部分水对食品的稳定性起着重要作用。 一般说来,大多数食品的等温吸湿线都成 S 形,而含有大量糖及可溶性小分子但不富含 高聚物的水果、糖果以及咖啡提取物的等温吸湿线呈 J 形。一种食物一般有两条等温吸湿线, 一条是吸附等温吸湿线,是食品在吸湿时的等温吸湿线,另一条是解吸等温吸湿线,是食品 在干燥时的等温吸湿线,往往这两条曲线是不重合的,把这种现象称为“滞后”现象。这种现象 产生的原因是高燥时食品中水分子与非水物质的基团之间的作用部分地被非水物质的基团之 间的相互作用所代替,而吸湿时不能完全恢复这种代替作用。 食品的等温吸湿线与温度有关,由于水分活度随温度的升高而增大,所以同一食品在不 同温度下具有不同的等温吸湿线。如图。 5 滞后现象 定义:采用向干燥样品中添加水(回吸作用)的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程 绘制的等温线并不相互重叠,这种不重叠性称为滞后现象(hysteresis)。很多种食品的水分吸 着等温线都表现出滞后现象。滞后作用的大小、曲线的形状和滞后回线(hysteresis loop)的起 始点和终止点都不相同,它们取决于食品的性质和食品除去或添加水分时所发生的物理变化, 以及温度、解吸速度和解吸时的脱水程度等多种因素,在 aw 一定时,食品的解吸过程一般比 回吸过程含水量更高
滞后现象产生的原因: a 解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分。 b 不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压(要抽出需 P 内>P 外, 要填满则需 P 外>P 内)。 c 解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量 时处于较高的 Aw。 6 水分活度与食品的稳定性 在大多数情况下,食品的稳定性与水活性之间有着密切的联系。 所有的化学反应在解吸过程中第一次出现最低反应速率是在等温线区间Ⅰ和区间Ⅱ的边 界(a =0.20~0.30),除氧化反应外其他的反应 a 的降低仍保持最低反应速率。在解吸过程中,最 初出现最低反应速率的水分含量相当于“BET 单层”水分含量。 当 aw 值非常小时,脂类的氧化和 Aw 之间出现异常的相互关系,从等温线的左端开始加 入水至 BHT 单分子层,脂类氧化速率随着 Aw 值的增加而降低,若进一步增加水,直至 a 值 达到接近区间Ⅱ和区间Ⅲ分界线时,氧化速率逐渐增大,一般脂类氧化的速率最低点在 Aw0.35 左右。因为十分干燥的样品中最初添加的那部分水(在区间Ⅰ)能与氢过氧化物结合并阻止 其分解,从而阻碍氧化的继续进行。此外,这类水还能与催化氧化反应的金属离子发生水合, 使催化效率明显降低。 当水的增加量超过区间 I 和区间Ⅱ的边界时,氧化速率增大,因为等温线的这个区间增加 的水可促使氧的溶解度增加和大 1 分子溶胀,并暴露出更多催化位点。当 aw 大于 0.80 时, 氧化速率缓慢,这是由于水的增加对体系中的催化剂产生稀释效应。 从图 2-24 a、d、e 可见,在中等至高 aw 值时,麦拉德褐变反应、维生素 Bl 降解反应以 及为生物生长显示最大反应速率。但在有些情况下,在中等至高含水量食品中,随着水活性 增大,反应速率反而降低。例如,在水是生成物的反应中增加水的含量可阻止反应的进行, 其结果抑制了水的产生,所以反应速率降低。另一种情况是,当样品中水的含量对溶质的溶 解度、大分子表面的可及性和反应物的迁移率等不再是限速因素时,进一步增加水的含量, 将会对提高反应速率的组分产生稀释效应,其结果是反应速率降低
滞后现象产生的原因: a 解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分。 b 不规则形状产生毛细管现象的部位,欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压(要抽出需 P 内>P 外, 要填满则需 P 外>P 内)。 c 解吸作用时,因组织改变,当再吸水时无法紧密结合水,由此可导致回吸相同水分含量 时处于较高的 Aw。 6 水分活度与食品的稳定性 在大多数情况下,食品的稳定性与水活性之间有着密切的联系。 所有的化学反应在解吸过程中第一次出现最低反应速率是在等温线区间Ⅰ和区间Ⅱ的边 界(a =0.20~0.30),除氧化反应外其他的反应 a 的降低仍保持最低反应速率。在解吸过程中,最 初出现最低反应速率的水分含量相当于“BET 单层”水分含量。 当 aw 值非常小时,脂类的氧化和 Aw 之间出现异常的相互关系,从等温线的左端开始加 入水至 BHT 单分子层,脂类氧化速率随着 Aw 值的增加而降低,若进一步增加水,直至 a 值 达到接近区间Ⅱ和区间Ⅲ分界线时,氧化速率逐渐增大,一般脂类氧化的速率最低点在 Aw0.35 左右。因为十分干燥的样品中最初添加的那部分水(在区间Ⅰ)能与氢过氧化物结合并阻止 其分解,从而阻碍氧化的继续进行。此外,这类水还能与催化氧化反应的金属离子发生水合, 使催化效率明显降低。 当水的增加量超过区间 I 和区间Ⅱ的边界时,氧化速率增大,因为等温线的这个区间增加 的水可促使氧的溶解度增加和大 1 分子溶胀,并暴露出更多催化位点。当 aw 大于 0.80 时, 氧化速率缓慢,这是由于水的增加对体系中的催化剂产生稀释效应。 从图 2-24 a、d、e 可见,在中等至高 aw 值时,麦拉德褐变反应、维生素 Bl 降解反应以 及为生物生长显示最大反应速率。但在有些情况下,在中等至高含水量食品中,随着水活性 增大,反应速率反而降低。例如,在水是生成物的反应中增加水的含量可阻止反应的进行, 其结果抑制了水的产生,所以反应速率降低。另一种情况是,当样品中水的含量对溶质的溶 解度、大分子表面的可及性和反应物的迁移率等不再是限速因素时,进一步增加水的含量, 将会对提高反应速率的组分产生稀释效应,其结果是反应速率降低
图 2-24 表示中等含水量(aw= 0.7~0.9)的食品中的化学反应速率,对食品的稳定性 显然是不利的。 图 2-24 表示食品中水分在解吸过程中,水活性值相当于等温线区间 I 和区间Ⅱ的边界位 置(Aw0.2-0.3))时,许多化学反应和酶催化反应速率最小。进一步降低水活性,除氧化反应 外,其余所有的反应仍然保持最小的反应速率,人们把相当于解吸过程中出现最小反应速率 时的食品所含的这部分水称为 BET 单分子层水。用食品的 BET 单分子层水的值可以准确地预 测干燥产品最大稳定性时的含水量,因此,它具有很大的实用意义。利用吸着等温线数据按 布仑奥尔(Brunauer)等人提出的下述方程可以计算出食品的单分子层水值。 1 1 1 1 (1 ) Aw c Aw m Aw m c m c − = + • − 式中,Aw 表示水活性;m,水含量(H2Og/g 干物质);m1 单分子层值;C,常数。 水活性 aw 值除影响化学反应和微生物生长外,还影响干燥和半干燥食品的质地。例如,欲保 持饼干、膨化玉米花和油炸马铃薯片的脆性,防止砂糖、奶粉和速溶咖啡结块,以及硬糖果、 蜜饯等粘结,均应保持适当低的 aw 值。干燥物质不致造成需宜特性损失的允许最大 aw 为 0.35~0.5 范围。 2.6 分子的移动性与食品的稳定性 分子淌度也就是分子的流动性(包括平动和转动)。关系到许多食品的扩散限制性质, 这类食品包括含淀粉食品(如面团、糖果和点心)、以蛋白质为基料的食品、中等水分食品、 干燥或冷冻干燥的食品。 状态图(State diagrams)是包括平衡状态和非平衡状态的信息,不像相图是指热力学的平衡状
图 2-24 表示中等含水量(aw= 0.7~0.9)的食品中的化学反应速率,对食品的稳定性 显然是不利的。 图 2-24 表示食品中水分在解吸过程中,水活性值相当于等温线区间 I 和区间Ⅱ的边界位 置(Aw0.2-0.3))时,许多化学反应和酶催化反应速率最小。进一步降低水活性,除氧化反应 外,其余所有的反应仍然保持最小的反应速率,人们把相当于解吸过程中出现最小反应速率 时的食品所含的这部分水称为 BET 单分子层水。用食品的 BET 单分子层水的值可以准确地预 测干燥产品最大稳定性时的含水量,因此,它具有很大的实用意义。利用吸着等温线数据按 布仑奥尔(Brunauer)等人提出的下述方程可以计算出食品的单分子层水值。 1 1 1 1 (1 ) Aw c Aw m Aw m c m c − = + • − 式中,Aw 表示水活性;m,水含量(H2Og/g 干物质);m1 单分子层值;C,常数。 水活性 aw 值除影响化学反应和微生物生长外,还影响干燥和半干燥食品的质地。例如,欲保 持饼干、膨化玉米花和油炸马铃薯片的脆性,防止砂糖、奶粉和速溶咖啡结块,以及硬糖果、 蜜饯等粘结,均应保持适当低的 aw 值。干燥物质不致造成需宜特性损失的允许最大 aw 为 0.35~0.5 范围。 2.6 分子的移动性与食品的稳定性 分子淌度也就是分子的流动性(包括平动和转动)。关系到许多食品的扩散限制性质, 这类食品包括含淀粉食品(如面团、糖果和点心)、以蛋白质为基料的食品、中等水分食品、 干燥或冷冻干燥的食品。 状态图(State diagrams)是包括平衡状态和非平衡状态的信息,不像相图是指热力学的平衡状
态。状态图是在恒定压力下讨论稳定状态与时间的相关性,然而在商业上是没有意义的(不 是真实的不平衡状态)。大多数食品是非常复杂的,不但不能够精确地表示它们各自特点的 状态图,而且也很难测定玻璃化转变曲线,同时也不易准确测得 Tg,但其估计值仍能满足商 业需要的精确度。 对于复杂食品的平衡曲线(图 2-27 中的 s T m 和 s T m )也是很难确定的, s T m 是干燥或半干品的主 要平衡曲线,通常不能用一条简单的曲线准确表示,一般是采近似的方法。首先根据水和决 定复杂食品性质的溶质绘制状态图,然后推测出复杂食品的性质。例如饼干在焙烤和贮藏中 的性质和特征是根据蔗糖-水的状态图预测的。然而对于不含有起决定作用的溶质的干燥或半 干食品,目前还没有一个理想的方法确定他们 s T m 的曲线。冷冻食品的主要平衡曲线(也就是 熔点曲线)一般容易确定,因此制备一个能满足商业准确度要求的复杂冷冻食品的状态图也 就成为可能。 1 几个概念 玻璃态(glass state)是聚合物的一种状态,它既象固体一样有一定的形状,又象液体一 样分子间排列只是近视有序,是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运 动,其形变很小,类于玻璃,因此称玻璃态。 玻璃化温度(glass transition temperature, Tg):非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻 璃化转变,此时的温度称玻璃化温度。 无定形(Amorphous):是物质的一种非平衡,非结晶态。 分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品 Mm 值的主要因素 是水和食品中占支配地位的非水成分。 分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品 Mm 值的主要 因素是水和食品中占支配地位的非水成分。 大分子缠结(Macromoleculerentanglement):指大的聚合物以随机的方式相互作用,没有 形成化学键,有或没有氢键。 2 分子淌度与食品性质的相关性 在讨论分子淌度与食品性质的关系时,还必须注意以下例外: (1) 反应速率不是显著受扩散影响的化学反应;
态。状态图是在恒定压力下讨论稳定状态与时间的相关性,然而在商业上是没有意义的(不 是真实的不平衡状态)。大多数食品是非常复杂的,不但不能够精确地表示它们各自特点的 状态图,而且也很难测定玻璃化转变曲线,同时也不易准确测得 Tg,但其估计值仍能满足商 业需要的精确度。 对于复杂食品的平衡曲线(图 2-27 中的 s T m 和 s T m )也是很难确定的, s T m 是干燥或半干品的主 要平衡曲线,通常不能用一条简单的曲线准确表示,一般是采近似的方法。首先根据水和决 定复杂食品性质的溶质绘制状态图,然后推测出复杂食品的性质。例如饼干在焙烤和贮藏中 的性质和特征是根据蔗糖-水的状态图预测的。然而对于不含有起决定作用的溶质的干燥或半 干食品,目前还没有一个理想的方法确定他们 s T m 的曲线。冷冻食品的主要平衡曲线(也就是 熔点曲线)一般容易确定,因此制备一个能满足商业准确度要求的复杂冷冻食品的状态图也 就成为可能。 1 几个概念 玻璃态(glass state)是聚合物的一种状态,它既象固体一样有一定的形状,又象液体一 样分子间排列只是近视有序,是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运 动,其形变很小,类于玻璃,因此称玻璃态。 玻璃化温度(glass transition temperature, Tg):非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻 璃化转变,此时的温度称玻璃化温度。 无定形(Amorphous):是物质的一种非平衡,非结晶态。 分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品 Mm 值的主要因素 是水和食品中占支配地位的非水成分。 分子流动性(Mm):是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品 Mm 值的主要 因素是水和食品中占支配地位的非水成分。 大分子缠结(Macromoleculerentanglement):指大的聚合物以随机的方式相互作用,没有 形成化学键,有或没有氢键。 2 分子淌度与食品性质的相关性 在讨论分子淌度与食品性质的关系时,还必须注意以下例外: (1) 反应速率不是显著受扩散影响的化学反应;
(2) 通过特定的化学作用(例如改变 pH 或氧分压)达到需宜或不需宜的效应;(3) 试 样的 Mm 是根据聚合物组分(聚合物的 Tg)聚集的,而实际上渗透到 聚合物的小分子才是决定产品重要性质的决定因素; (5) 微生物的营养细胞生长(因为 p/po 是比 Mm 更可靠的估计指标)。 扩散限制反应(Diffusion-limited reaction): 质子转移反应,自由基重新结合反应,酸碱 反应,许多酶催化反应,蛋白质折叠反应,聚合物链增长,以及血红蛋白和肌红蛋白的氧合/ 去氧合作用。 非扩散限制反应(Non-Diffusion-limited reaction) : 高水分食品中的一些反应,有些非催 化的慢反应等。 3 自由体积与分子淌度的相关性 当温度降至 Tg 时,自由体积(Free volume)显著的变小,以致使聚合物链段的平动停 止。自由体积与分子淌度是正相关,减小自由体积在某种意义上有利于食品的稳定性,但不 是绝对的,而且自由体积目前还不能作为预测食品稳定性的定量指标。 4 分子淌度与状态图的相关性 (1)在 Tm 和 Tg 温度范围,分子淌度和限制性扩散食品的稳定性与温度的相关性:对于 Tm-Tg,T-Tg 和 Tm/Tg 这些有价值的概念的考虑,大多是来自碳水化合物的限制性扩散性质; Tm-Tg 区间的大小一般大约在 10~100℃范围,且与食品的组成有关;在 Tm-Tg 区间,食品 的稳定性取决于食品的温度 T,即反比于△T=T-Tg。 Tg 确定和固体含量一定时,Tm/Tg 的变化相反于 Mm:Tm/Tg 高度依赖于溶质的类型;在一 定温度下的食品,如果 Tm/Tg 相等,固体含量的增加会导致 Mm 的降低和产品稳定性提高。 (2)食品的玻璃化转变温度与稳定性的关系 凡是含有无定形区或在冷冻时形成无定形区的食品,都具有玻璃化转变温度 Tg 或某一范 围的 Tg(相对于大分子量)。在生物体系中,溶质很少在冷却或干燥时结晶。,因此无定形 区和玻璃化转变温度常常可以见到。从而,可以根据 Mm 和 Tg 的关系估计这类物质的限制 性扩散稳定性,通常在 Tg 以下,Mm 和所有的限制性扩散反应(包括许多变质反应)将受到严 格的限制。然而,不幸的是,许多食品的贮藏温度高于 Tg,因而稳定性较差。 (3)水的增塑作用和对 Tg 的影响 在许多亲水性食品或含有无定形区的食品中,水是一种特别有效的增塑剂,而且显著的 影响食品的 Tg,由于水的特殊结构和性能,在食品中的增塑作用十分明显。在高于或低于 Tg 时,水的增塑作用可以提高 Mm。当增加水含量时,引起 Tg 下降和自由体积增加,这是混合 物平均分子质量降低的结果。 水具有小的分子质量,在玻璃态基质中仍然可以保持惊人的流动性,由于这种流动性, 使得一些小分子参加的化学反应,在低于聚合物基质的 Tg 时还能够继续测定反应速率,而且 当冷冻干燥时温度低于 Tg,水仍能在第二相解吸。 (4)溶质类型和分子量对 Tg 和 Tg′的影响 利用食品的 Tg(或 Tg′)预测化合物的特性,讨论有关参数的相关性固然是非常重要的, 但是往往不是那么简单,需要进一了解更多的信息。已知 Tg 显著地赖于溶质的种类和水分含 量,而 Tg`则主要与溶质的类型有关,水分含量的影响很小。 首先必须注意到溶质的分子质量(Mw)与 Tg 和 Tg`,的相关性,对于蔗糖、糖苷和多元醇 (最大分子量约为 1200),Tg 和 Tg`随着溶质分子质量的增加成比例的提高,而分子的运动 则随着分子的增大而降低,因此欲使大分子运动就需要提高温度。当 Mw 大于 3000(淀粉水
(2) 通过特定的化学作用(例如改变 pH 或氧分压)达到需宜或不需宜的效应;(3) 试 样的 Mm 是根据聚合物组分(聚合物的 Tg)聚集的,而实际上渗透到 聚合物的小分子才是决定产品重要性质的决定因素; (5) 微生物的营养细胞生长(因为 p/po 是比 Mm 更可靠的估计指标)。 扩散限制反应(Diffusion-limited reaction): 质子转移反应,自由基重新结合反应,酸碱 反应,许多酶催化反应,蛋白质折叠反应,聚合物链增长,以及血红蛋白和肌红蛋白的氧合/ 去氧合作用。 非扩散限制反应(Non-Diffusion-limited reaction) : 高水分食品中的一些反应,有些非催 化的慢反应等。 3 自由体积与分子淌度的相关性 当温度降至 Tg 时,自由体积(Free volume)显著的变小,以致使聚合物链段的平动停 止。自由体积与分子淌度是正相关,减小自由体积在某种意义上有利于食品的稳定性,但不 是绝对的,而且自由体积目前还不能作为预测食品稳定性的定量指标。 4 分子淌度与状态图的相关性 (1)在 Tm 和 Tg 温度范围,分子淌度和限制性扩散食品的稳定性与温度的相关性:对于 Tm-Tg,T-Tg 和 Tm/Tg 这些有价值的概念的考虑,大多是来自碳水化合物的限制性扩散性质; Tm-Tg 区间的大小一般大约在 10~100℃范围,且与食品的组成有关;在 Tm-Tg 区间,食品 的稳定性取决于食品的温度 T,即反比于△T=T-Tg。 Tg 确定和固体含量一定时,Tm/Tg 的变化相反于 Mm:Tm/Tg 高度依赖于溶质的类型;在一 定温度下的食品,如果 Tm/Tg 相等,固体含量的增加会导致 Mm 的降低和产品稳定性提高。 (2)食品的玻璃化转变温度与稳定性的关系 凡是含有无定形区或在冷冻时形成无定形区的食品,都具有玻璃化转变温度 Tg 或某一范 围的 Tg(相对于大分子量)。在生物体系中,溶质很少在冷却或干燥时结晶。,因此无定形 区和玻璃化转变温度常常可以见到。从而,可以根据 Mm 和 Tg 的关系估计这类物质的限制 性扩散稳定性,通常在 Tg 以下,Mm 和所有的限制性扩散反应(包括许多变质反应)将受到严 格的限制。然而,不幸的是,许多食品的贮藏温度高于 Tg,因而稳定性较差。 (3)水的增塑作用和对 Tg 的影响 在许多亲水性食品或含有无定形区的食品中,水是一种特别有效的增塑剂,而且显著的 影响食品的 Tg,由于水的特殊结构和性能,在食品中的增塑作用十分明显。在高于或低于 Tg 时,水的增塑作用可以提高 Mm。当增加水含量时,引起 Tg 下降和自由体积增加,这是混合 物平均分子质量降低的结果。 水具有小的分子质量,在玻璃态基质中仍然可以保持惊人的流动性,由于这种流动性, 使得一些小分子参加的化学反应,在低于聚合物基质的 Tg 时还能够继续测定反应速率,而且 当冷冻干燥时温度低于 Tg,水仍能在第二相解吸。 (4)溶质类型和分子量对 Tg 和 Tg′的影响 利用食品的 Tg(或 Tg′)预测化合物的特性,讨论有关参数的相关性固然是非常重要的, 但是往往不是那么简单,需要进一了解更多的信息。已知 Tg 显著地赖于溶质的种类和水分含 量,而 Tg`则主要与溶质的类型有关,水分含量的影响很小。 首先必须注意到溶质的分子质量(Mw)与 Tg 和 Tg`,的相关性,对于蔗糖、糖苷和多元醇 (最大分子量约为 1200),Tg 和 Tg`随着溶质分子质量的增加成比例的提高,而分子的运动 则随着分子的增大而降低,因此欲使大分子运动就需要提高温度。当 Mw 大于 3000(淀粉水