- 等溫吸濕曲線(moisture sorption isotherm),對應圖為G
- 等溫吸濕曲線(moisture sorption isotherm):食品由乾燥態重新吸濕的現象。此種等溫水分吸附曲線可以簡單地依據其「凹向性concavity」分為三個區域:Zone I (單層結合水)、Zone II(多層結合水)、Zone III(自由水)。
- 第一區域Zone I (單層結合水)
第一區域內水分子與食品結合力最強,移動性最低。這些水分子結合在食品高極性的表面上,即使在-40oC也不凍結,不能作為食品其他成分的溶劑,無助於食品的塑化質地。第一區域水分含量之極限一般被視為「BET單分子層吸附水含量」(BET monolayer moisture),此含量在一般食品中小於0.1 g/g D.M。 - 第二區域Zone II(多層結合水)
第二區域的水分代表與食品成分經由氫鍵結合的水分子,與食品結合力比第一區域弱,因此,移動性比第一區域要大。能夠滲入食品組織內,對於食品質地有顯著的塑化作用(plasticization)。在第二區域內,些許水分的增加立即對水活性有很大的影響,並可加速食品中生化反應。在高水分含量的食品中,第一區域及第二區域內水分只占食品全水量的< 5%以下。 - 第三區域Zone III(自由水)
第三區域的水分子可凍結,亦可作為食品成分之溶劑,並且微生物利用性也是最高,此區域水分子的物性及化性均與一般液態水相近似。第三區域的水分子近似自由水。在高水分含量的食品中,第三區域內水分只占食品全水量的95%以上。
- 第一區域Zone I (單層結合水)
- 重要性與實例
重要性- 用來預測食品於貯存過程中之吸濕情況
- 提供食品在乾燥或濃縮過程中,空氣中的相對濕度對食品水分含量、脫水速率的影響
- 食品於包裝或是貯存時,了解抑制微生物繁殖所需要的水分含量
- 等溫吸濕曲線(moisture sorption isotherm):食品由乾燥態重新吸濕的現象。此種等溫水分吸附曲線可以簡單地依據其「凹向性concavity」分為三個區域:Zone I (單層結合水)、Zone II(多層結合水)、Zone III(自由水)。
- 雷諾數(Reynold’s number),對應圖為B
研發流體均線系統的過程中,注意到流體力學中一個重要的參數,叫做雷諾數 (Re, Reynolds Number),其數值定義了流場的性質。雷諾數較小時,黏滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於黏滯力,流體流動較不穩定。 - 最大冰晶生成帶,對應圖為D
食品冰結率在溫度0~-5℃範圍內有80%之水分結冰,稱為最大冰晶生成帶,冷凍速度是指通過此範圍溫度的時間之快慢。通過時間在30分鐘內稱為急速凍結。欲提升凍結食品之品質,應快速地通過最大冰晶生成帶,倘若通過最大冰晶生成帶的時間過長,食品中的水分特別容易形成過大的冰晶,導致食物的細胞破損、品質下降,於解凍時,也很容易產生解凍滴液,造成食品的營養成分流失,適口性變差。 - 鼓式乾燥(drum drying),對應圖為M
鼓式乾燥(drum drying)屬於連續式乾燥之一種。將液體或是含有均一固形物的液體(糊狀或泥狀)食品塗敷在加熱轉筒表面形成薄層,以擴大蒸發表面積的狀態與轉筒間進行熱交換,促進乾燥作用,同時隨著轉筒的迴轉,乾燥物能自動地由轉筒上剝離下來或以刮刀使之剝離下來,完成乾燥。乾燥速度取決於:所塗敷被乾燥食品的厚度、迴轉圓筒的加熱溫度和迴轉速度。適用於糯米紙、馬鈴薯泥和糊化澱粉為主體的各種速食食品及嬰兒食品等。 - 質地剖面分析(texture profile analysis),對應圖為C
- 質地剖面分析(Texture Profile Analysis)是一項常用的兩次壓縮測試實驗,以測試食品的質地特性。該測試偶爾也會被用到其他行業,例如藥物、凝膠劑和個人護理用品。在TPA測試過程中,樣品被物性分析儀壓縮兩次,來表現咀嚼過程中樣品的特徵變化。TPA測試經常被叫做“二次咬力實驗”,因為質地分析模擬的是嘴咬的動作。
- 經過圖型分析工具的解析,能夠一次提供測試人員九種重要的質地參數。經過長時間的發展(1960s ~),已經有非常多的應用領域使用。相關的領域包括:烘培製品、乳製品、凝膠、肉類加工品等等。
- 質地多面剖析法(texture profile analysis,TPA)是質構儀利用特定探頭模擬人口腔的咀嚼運動,對樣品進行兩次壓縮,通過軟體對輸出數據進行分析而同時得出多種質構特性參數的方法。它把樣品的質地感官知覺與其力學性質、幾何特性結合起來進行定義,從而使質地的感官評價信息可以用客觀的方法相互溝通或傳遞,可以彌補感官評價的不足。
- 冷點(cold point),對應圖為H
罐頭殺菌時,罐內最慢達到殺菌溫度的一點,為罐頭的冷點。一般在測定罐內熱穿透、殺菌溫度時,即以此點為依據。加熱時該點的溫度最低(此時又稱最低加熱溫度點,Slowest heating point),冷卻時該點的溫度最高。熱處理時,若處於冷點的食品達到熱處理的要求,則罐內其它各處的食品也肯定達到或超過要求的熱處理程度。 - 危險溫度帶(temperature danger zone),對應圖為K
危險溫度帶,溫度區段約4~60℃,因許多細菌在此段溫度間都能很快繁殖而產生毒素稱之,其中 37℃最危險;食物儲存於危險溫度帶不可超過四小時。 - 生物膜(biofilm),對應圖為J
生物膜(Biofilm)是由微生物形成的一種被膜組織,微生物為抵抗外界環境而維持生存的特殊膜組織,為微生物藉著附著而固定於某特定載體上的微生物共生體,結構複雜且同時受細菌自身分泌的聚多醣類黏液膜保護。生物膜的形成直接造成臨床上90%以上抗生素耐藥的發生,也關聯腫瘤、糖尿病和神經系統疾病等耐藥的發生(病灶處由於細菌感染形成生物膜)。 - 層積膜(laminate),對應圖為A
積層包裝膜是為軟式包裝的一種,可以高速量產,因其優勢為快速包裝,提高生產效率。便利的可印刷範圍,造就產品美觀及安全保護包裝,延長商品架上的商品週期壽命,應用於飲料、零食或醫療用品等眾多種類之商品包材。 - 膜分離(membrane separation),對應圖為J
- 應用高分子半透膜為分離阻隔界限,利用壓力為驅動力(pressure driver),促使流體中某些分子或離子透過半透膜被阻留下來,目前較常用的膜分離法有逆滲透法、超過濾法、微過濾法、電透析法。
- 膜分離技術具有如下特點:
- 膜分離過程為物理過程,在分離中無需引入新物質,可以節約能源和減少對環境的污染;
- 大多數膜分離過程不發生相變化,消耗能量低,因此新興的膜分離技術是一種節能的技術;
- 膜分離過程的工作溫度在室溫附近,特別適用於對熱敏物質的處理,如果汁以及一些藥品的分離。