草莓玻璃化转变温度的测量

摘要

在冻干和低温保存中,玻璃化转变温度是一个非常重要的参数.目前,在测量溶液的部分玻璃化转变温度时,随着溶液温度的降低,溶液中的水分开始结晶,溶液的浓度越来越大,黏度越来越大,特别是对于含糖类物质比较多的溶液,黏度变化增加更加剧烈,导致溶液中水分结晶严重受阻.所以往往无法直接测得溶液在最大冻结浓缩状态下的部分玻璃化转变温度(Tg'),而是测得部分结晶玻璃化转变温度(Tgf).本文提出Tgf的概念,用差示扫描量热仪,采用不经过退火处理的连续扫描法、分步扫描法对草莓打浆液、榨汁草莓经抽滤的草莓汁液和浓缩掉三分之一水分的浓缩草莓汁进行了玻璃化转变温度的测量,结果显示,用同一种方法测得的三者的玻璃化转变温度相差不大,草莓的玻璃化转变温度主要取决于主要成分的玻璃化转变温度.用经过退火处理的连续扫描法对浓缩草莓汁的Tgf进行了测量,结果显示,退火温度对Tgf有较大的影响,经过退火处理以后,溶液中的水分有充分的时间结晶,这有助于实现溶液降温下的最大冻结浓缩溶液状态,实现Tgf的准确测量,最终获得可靠的Tg'.给出了确定Tg'的新方法.研究发现,不同退火温度下的Tgf不同,在-48℃以上退火,Tgf随着退火温度的增大而减小.在-48℃以下退火,Tgf随着退火温度的增大而增大,并有很好的线性关系.提出从Tgf确定Tg'的新方法是两侧Tgf随退火温度变化线的交点所对应的温度为Tg'.使用该方法测得浓缩草莓汁的Tg'为-52.8℃.