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多维度解析渗透脱水传质:复配糖液和猕猴桃果块特性改变

Multidimensional Characterization of Mass Transfer during Osmotic Dehydration:Changes in the Properties of Mixed Sugar Solutions and Dehydrated Kiwifruit Chunks

摘要本研究以蔗糖(sucrose,SUC)为基质,分别与低聚果糖(fructo-oligosaccharides,FOS)、低聚异麦芽糖(isomalto-oligosaccharides,IMO)和低聚木糖(xylo-oligosaccharides,XOS)形成复配糖液,以脉冲超声(pulsed-ultrasound,US)辅助渗透脱水技术制备以糖水为介质的猕猴桃果块.在系统解析复配糖液特性的基础上,追踪分析猕猴桃果块品质的形成规律,以多维度解析复配糖液介导的渗透脱水传质过程.结果表明,US辅助渗透脱水加速了传质过程,复配糖液的可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量、渗透压、电导率显著下降,浊度增加,其中US-SUC-XOS组呈现最大的TSS(23.65°Brix)、渗透压(1 439.00 mOsm/L)、电导率(13 316.87 μS/cm)和浊度(12.50 NTU).渗透脱水过程中,复配糖液的TSS和渗透压均降低,浊度增加,电导率呈先下降后升高的趋势,体现出渗透脱水过程中的传质作用.追踪分析猕猴桃果块品质变化发现,猕猴桃果块TSS含量持续增加,其中US-SUC-XOS-12 h组TSS含量最高(15.35°Brix);糖分子进入细胞结构中,为细胞组织提供了支撑力,同时出现明显的质壁分离现象,诱导质构特性呈缓慢下降趋势;电学特性分析结果表明,渗透脱水加快了果块中带电粒子的运动,表现为果块阻抗值和电抗值降低,其中US-SUC-XOS组的黏附作用减缓了粒子运动,表现出最高的电阻值和电抗值;X射线能谱分析结果证实了元素间的传质,其中US-SUC-XOS-12 h组中K元素含量占比最多,为67.08%,Ca元素含量占比最少,为28.61%;核磁共振氢谱分析证实了复配糖液与猕猴桃果块中糖分子的传质;水分分布状态变化分析结果表明,复配糖分子渗入可诱导猕猴桃果块中大量自由水逸出,并降低水分子的移动性,其中US-SUC-XOS-12 h组自由水峰面积最低,不易流动水和结合水峰面积最高.综上,不同的复配糖液可介导不同程度传质的发生,其中SUC-XOS可减缓猕猴桃果块组织降解,有助于猕猴桃果块良好品质的形成.

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食品科学

食品科学

2025年46卷5期

48-56页

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