蜂蜜的热稳定性及流变和真空脱水特性研究

摘要

蜂蜜的理化性质与蜜源、产地、气候有关，品种不同、产地不同，其理化性质不同。蜂蜜的理化特性是选择生产、加工和贮存条件，确保蜂蜜质量和性状的关键。本文针对中国产金银花蜜、枣花蜜、枸杞蜜、紫云英蜜、洋槐蜜和椴树蜜，采用分光光度法、铁氰化钾滴定法测定蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶活性在热处理过程中的变化，建立蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热失活动力学模型。采用HLPC法测定蜂蜜中羟甲基糠醛(HMF)含量在热处理过程中的变化，建立蜂蜜中HMF的生成反应动力学模型。采用流变仪及连续程序变温方法测定不同温度下的粘度，建立蜂蜜的流变学模型。采用静态法方法测定蜂蜜在不同温度下的饱和蒸汽压，采用真空微波脱水方法测定蜂蜜的真空脱水曲线和脱水速率曲线，建立蜂蜜的饱和蒸汽压—温度—水分含量模型和真空脱水模型。结果表明： 1．在温度>313.15K的热处理过程中，蜂蜜中淀粉酶的热失活速率方程、热失活方程分别为： k<,d>=k<,fd>·exp[-164353.92/(RT)] [RA]<,d>=100·exp[-k<,fd>·exp(-164353.92/(RT)·t]在温度>303.15K的热处理过程中，蜂蜜中蔗糖转化酶的热失活速率方程、热失活方程分别为： k<,i>=k<,fi>·exp[-160353.50/(RT)] [RA]<,i>=100·exp[-k<,fi>·exp(-160353.50/(RT)·t]式中[RA]<,d>、[RA]<,i>为蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的相对酶活。中国产金银花蜜、枣花蜜、紫云英蜜、枸杞蜜、洋槐蜜和椴树蜜中淀粉酶的热失活频率常数k<,fd>分别为 7.56×10<,19>、5.82×10<'20>、1.02×10<'21>、3.59×10<'20>、5.53×10<'20>、8.51×10<'20>，蔗糖转化酶的热失活频率常数k<,fi>(单位s<'-1>)分别为2.25×10<'21>、4.72×10<'22>、6.79×10<'21>、5.54×10<'22>、2.66×10<'22>、3.01×10<'22>。 2．在温度≥343.15K的恒温热处理过程中，蜂蜜中HMF的生成反应速率方程、生成反应方程生成分别为： k<,h>=k<,fh>·exp[-97640.93/(RT)] [HMF]<,t>=[HMF]<,O>·exp[k<,fh>-exp(-811786.69/T)·t]式中[HMF]<,O>和[HMF]<,t>分别为蜂蜜中HMF初时含量和t时含量。中国产金银花蜜、枣花蜜、紫云英蜜、枸杞蜜、洋槐蜜和椴树蜜中HMF的生成反应频率常数k<,fh>分别为9.33×10<'10>、5.64×10<'10>、1.45×10<'11>、1.83×10<'10> 4.05×10<'9>、8.81×10<'9>。 3．中国产金银花蜜、枣花蜜、紫云英蜜、枸杞蜜、洋槐蜜和椴树蜜的流变学模型分别为：μ=0.0532w<'8.4414>·exp[22468 w<'-0.6178>/(RT)](金银花蜜) μ=0.0358w<'8.8.8304·exp[24273 w-<'0.6008>/(RT)](枣花蜜) μ=0.0151·w<'8.0985>·exp[24811 w-<'0.5783>/(RT)](紫云英蜜) μ=0.0273·w<'8.3971>·exp[22758 <'w-0.6008>/(RT)](枸杞蜜) μ=0.033·w<'8.3737>·exp[23585 w<'-0.5983>/(RT)] (洋槐蜜) μ=0.0415·w<'9.0215>·exp[24449 w<'-0.6029>/(RT)] (椴树蜜)式中μ为粘度(cp)，T 为温度(K)，w 为蜂蜜水分含量(％W/W)。 4．蜂蜜的饱和蒸汽压—温度—水分含量模型为：lnp<'s>=-A/T+B，式中P<'s>为饱和蒸汽压(kpa)，T为温度(K)，A、B为系数。蜂蜜水分含量为 16％、19％、22％、25％、27％时，A分别为5377.4、5370.5、5347.3、5345.4、5355.0、5367.1，B分别为 18.48、18.53、18.53、18.59、18.69、18.79。 5．蜂蜜的真空脱水模型即蜂蜜的水分含量比率一真空脱水时间方程分别为： MR=0.0133·exp(0.0135T)·exp[-t·(7×10<'-27>)·(1/T)<'-δ>]，式中MR为水分含量比率，t为真空脱水时间(min)，δ为系数。蜂蜜装料厚度为(2.3-2.4)mm、(3.4-3.6)mm、(4.6-4.8)mm时，δ分别为9.5646、9.3135、9.9289。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：重要缩略词及符号表

声明

第1章引言

1.1蜂蜜研究概况

1.1.1蜂蜜的分类和分级

1.1.2蜂蜜的组成

1.1.3蜂蜜的物理和化学性质

1.1.4蜂蜜的质量标准、品质和真伪鉴别

1.1.5蜂蜜的功能及应用

1.1.6蜂蜜中生物酶的活性

1.1.7蜂蜜中HMF的形成和含量变化

1.1.8蜂蜜的流变特性

1.1.9蜂蜜的饱和蒸汽压及脱水特性

1.2本论文的研究内容

1.2.1蜂蜜的热稳定性研究

1.2.2蜂蜜的流变特性研究

1.2.3蜂蜜的饱和蒸汽压和真空脱水特性研究

1.3本论文的预期结果

1.4本论文的科学意义

第2章蜂蜜的热稳定性研究（一）——蜂蜜中淀粉酶的热失活动力学研究

2.1材料和方法

2.1.1材料

2.1.2实验及数据处理方法

2.2结果与分析

2.2.1蜂蜜中淀粉酶活性在热处理过程中的变化及其影响因素

2.2.2蜂蜜中淀粉酶的热失活机理

2.2.3热处理温度和时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响

2.2.4蜂蜜组成对蜂蜜中淀粉酶活性的影响

2.3小结

第3章蜂蜜的热稳定性研究(二)——蜂蜜中蔗糖转化酶的热失活动力学研究

3.1材料和方法

3.1.1材料

3.1.2实验及数据处理方法

3.2结果与分析

3.2.1蜂蜜中蔗糖转化酶活性在热处理过程中的的变化及其影响因素

3.2.2蜂蜜中蔗糖转化酶的热失活机理

3.2.3热处理温度和时间对蜂蜜中蔗糖转化酶活性的影响

3.2.4蜂蜜组成对蜂蜜中蔗糖转化酶活性的影响

3.3小结

第4章蜂蜜的热稳定性研究(三)——蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热稳定性分析比较

4.1分析比较方法

4.2结果与讨论

4.2.1蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热失活起始温度和极限温度

4.2.2蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热失活活化能

4.2.3蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热失活速率常数和半衰期

4.2.4蜂蜜中淀粉酶和蔗糖转化酶的热失活速率常数随温度变化的幅度

4.3小结

第5章蜂蜜的热稳定性研究（四）——蜂蜜中HMF的生成反应动力学研究

5.1材料和方法

5.1.1材料、试剂与仪器

5.1.2实验及数据处理方法

5.1.3 HMF含量的测定

5.2结果与讨论

5.2.1蜂蜜中HMF含量在热处理过程中的变化及其影响因素

5.2.2蜂蜜中HMF的生成机理

5.2.3热处理温度和时间对蜂蜜中HMF含量的影响

5.2.4蜂蜜组成对蜂蜜中HMF含量的影响

5.3小结

第6章蜂蜜的流变特性研究

6.1材料和方法

6.1.1材料、试剂与仪器

6.1.2实验及数据处理方法

6.2结果与分析

6.2.1组成和温度对蜂蜜粘度的影响

6.2.2蜂蜜流变形态分析

6.2.3蜂蜜的流变学模型

6.3小结

第7章蜂蜜的饱和蒸汽压和真空脱水特性研究

7.1材料和方法

7.1.1材料、试剂与仪器

7.1.2实验及数据处理方法

7.2结果与讨论

7.2.1蜂蜜的饱和蒸汽压

7.2.2蜂蜜的真空脱水特性

7.3小结

第8章结论

8.1结果

8.1.1蜂蜜的热稳定性

8.1.2蜂蜜的流变特性

8.1.3蜂蜜的饱和蒸汽压和真空脱水特性

8.2创新性

8.3地位和作用

8.4问题和建议

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果