第二节水渗透涨发工艺原理与实例.doc

第二节 水渗透涨发工艺原理及实例 一、水渗透涨发工艺原理 将干料放入水中，干料就能吸水膨胀，质地变的柔软、细嫩，从而达到烹调加工及食用要求。水渗透法有两种不同的溶液----水渗透法和碱水渗透法。为什么水会进入原料？其共同的原理是： （一）渗透作用：通过细胞膜的通透性。这是存在于干细胞内的一种作用。由于干制品内部水分少，细胞中可溶性固形物的浓度很大，渗透压高，而外界水的渗透有压低，这样就导致水分通过细胞膜向细胞内扩散，外观上表现为吸水涨大。原理解释：原料干制后，细胞大量失水，细胞内的干物质浓度增大，当重新与水接触时，细胞外物质的浓度小于细胞内物质的浓度，这时，由于浓度差的作用，细胞外的水分开始向细胞内渗透，直到细胞内外的渗透压达到平衡时为止，是被动吸收过程。 （二）亲水性物质的吸附作用：原料中的糖类（淀粉、纤维素）及蛋白质分子结构中，含有大量的亲水基团（-OH、-COOH、-NH2），它们能于水以氢键的形式结合。蛋白质的吸水过程通常又称蛋白质的水化作用。原理解释：亲水性物质的吸附作用是一种化学作用，它对被吸附的物质具有选择性，即只有与亲水基团合成氢键的物质才可被吸附。另外其吸水速度慢，且多发生在极性基团暴露的部位。 （三）毛细管的吸附作用：许多原料干制时由于水分的失去会形成多孔状，在浸泡时水会沿着原来的孔道进入原料体内。这些孔道主要由生物组织的细胞间隙构成，呈毛细管状，具有吸附水并保持水的能力。原理解释：毛细管的吸附作用及渗透作用，使水在干料体上由表及里地被快速吸收，凡类似于水的液体及可溶的小分子物质都可以进入干料体内。此过程是一种物理作用。 毛细管水：在生物组织的细胞间隙和制成食品的结构组织中，还存在着一种由毛细管力所系留的水分称毛细管水。在生物组织中又称细胞间水。 二、影响水渗透涨发工艺的因素 原料的组织结构特点是选择涨发方法的依据，但组织结构不易改变，而环境因素是变量，通过环境因素的改变可以影响原料的组织结构，从而利于干料涨发。 （一）干料的性质与结构 1、经过高温处理的干制品，蛋白质变性严重，坚硬而固结，淀粉也严重老化，基本上失去了重新吸附水分的能力，因此这类干制品复水性差，复水速度也慢。 2、有些干制品干制时经过适宜的处理或储存时间短，蛋白质仅部分变性。如：真空冷冻干燥制品，蛋白质几乎不变性，淀粉不老化，亲水基团没有变化，具有良好的复水性。 3、有些干制品结构特别紧密，而且外表有一层疏水性物质，水分难以向内部扩散和渗透。若蛋白质等亲水性物质变性严重，水分传递就极为困难。如：海参、鱿鱼、鱼翅等。 4、有些干制品结构疏松，内部分布着大量的毛细管，水分向内扩散比较容易，毛细管还具有吸附凝集水分的能力。如：香菇、木耳等。 （二）溶液温度 在冷水中不易涨发，而升高温度就能促进原料吸水涨发，其原因如下： 1、水分向干料内部的传递速度与温度有关，升高温度可增大水分向干料内部的传递速度，缩短涨发时间。 2、高温作用下可以改变原料的组织结构，使其致密程度降低，从而有利于吸水涨发。 对于蛋白质原料来说：水中加热可使干料由干硬变松软，微观上则是蛋白质胶体网状结构改变，有致密变松软，同时暴露出部分亲水基团，提高吸水性。 对植物性原料来说：高温同样可以改变其结构，使表层软化，降低致密程度。 （三）涨发时间 水发时间越长，干制品水分的增量就越大，复水率就越高。水发时间的长短与复水率、复水速度、水温等因素相关。 （四）体积与水发 推理1：设某物Sо为n小球，小球半径为r 推理1：设某物Sо为n小球，小球半径为r；单位体积内有多少小球，即n=1/4/3?r3 ，所以A =n4?r2 = n4?r2 ? 1/4/3?r3 =3/r 推理2：设设某物体A为0.2米2质量为0.2千克；那么， Sо=A/m=0.002/0.2 =1米2=100厘米2 物体的表面积A =n（4? r2）/n（4/3 ? r3）=3/r 式中：r为粒子半径；n为粒子数 物体的比表面积Sо=A/m 式中：A----是质量为的物质的表面积。 m---为质量 （五）、溶液的PH值与水发 原料中亲水基团的存在是干料吸水的因素之一。蛋白质在碱性或低浓度电解质存在的环境中，蛋白质的水化作用增强，表现为吸水性增强，这就是蛋白质的干料为什么采用碱发比较容易的原因。 碱具有腐蚀性，可使原料表面及内部受到腐蚀，使其致密度降低，而有利于吸水作用的充分发挥。有些海洋在体表形成一层具有防水耐腐蚀性能的油性薄膜，干制后更明显，这层薄膜在涨发时会阻碍水分的渗透，加入碱性物质后，使这层油膜被腐蚀而失去阻碍作