【正文】 在貯藏過程中呼吸作用降低 ,兩種酶的活性及水果的硬度均降低緩慢 ,在貯藏中的第 7d,僅有 5% 有損壞 ,而未處理的水果損壞率為 15%。 Kondrateva, S 等利用離子電極技術(shù)對小麥進行保藏實驗。對干、濕小麥的物化性質(zhì)、生理變化、焙烤性質(zhì)、發(fā)芽能力及微生物菌群進行了測定。實驗發(fā)現(xiàn) ,經(jīng)電場處理的小麥 ,經(jīng)密封包存可以持續(xù) 6 周 (未經(jīng)處理的在 10～ 12d便出現(xiàn)發(fā)霉發(fā)芽狀況 ) ,生理特性也沒有惡化 ,并在一定 11 方面有所改進 ,酪氨酸含量有所下降 ,然而發(fā)霉數(shù)降低了 60% ,細菌總數(shù)降低了35%?？傊?,電場處理對谷物品質(zhì)及焙烤特性具有良好的效果 。 四 高壓靜電場在發(fā)酵食品老熟中的應(yīng)用 在眾多方法中，由于高壓靜電場處理設(shè)備在運行的程中耗電少，盡管初次投入成本不低，但一次投入可長使用。目前，高壓靜電場對酒類和醋類的老熟，有平行高壓靜電場、電暈電場、脈動高壓靜電場。目前， 高壓靜電場用于催陳新酒和新醋。 高壓靜電場用于催陳的酒主要有白酒和葡萄酒 ： 靜電催陳白酒的裝置如圖 1 所示它由高壓發(fā)生裝置，控 制器，放電電暈線及特制的容器組成。 催陳白酒方法：采用 2 種電場 ：一是在 75kV/m~500kV/m 的高壓靜電場處理時間 1h；二是在 250kV/m 處理時間 2h~4h，同時改變頻率的交變電場。試驗樣品是清香型和醬香型白酒，結(jié)果表明，高壓靜電場對清香型的酒處理后，酒明顯變得綿甜柔和、聞香好，但后味比較平淡，處理時間越長回味越差。交變電場對醬香型白酒收到了明顯的效果，新酒的辛辣味大為減弱，酒體變得醇甜、純凈、呈醬香。對放置一年多時間的試驗酒樣品進行品嘗，沒有回味現(xiàn)象發(fā)生，這充分說明電場催陳可以達到老 熟的目的。 在高壓靜電場中輔以紫外線對“老龍口”牌和“天津大 曲”牌白酒進行人工老熟，對白酒中總酸、總酯、雜醇油、乙酸乙酯、正丙醇、仲丁醇、乙縮醛、異丁醇、丁酸乙酯、異戊醇、乳酸乙酯、電導率進行定量分析，其結(jié)果表明，新酒中具有辛辣味的丙烯酸、澀味的異戊酸和刺激性味的雜醇油這 3 種成分均有不同程度地下降。此外，白酒香氣的主要成分，如：乙縮醛、乙酸乙酯、總酯均有所增加，分別增加 3%、 7%和 4%；正丙醇、仲丁醇、異丁醇、乳酸乙酯等其他微量 12 成分均有不同程度地變化。其變化的規(guī)律與自然老熟的酒類似。 催陳葡萄酒方法：對 煙臺白蘭地進行高壓靜電老熟，靜電老熟原白蘭地的幾項主要指標得到了不同程度地改善。衛(wèi)生指標也符合國家的標準，總酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯和乳酸乙酯分別增加 %；總?cè)⒓状?、異丁醇、正丁醇、異戊醇和乙醛分別 %、 %、 %、 %、 %和 %。符合白蘭地老熟的規(guī)律。還對其他葡萄酒進行高壓靜電場的老熟，亦取得良好的效果。 利用高強度電磁場對赤霞珠干紅葡萄新酒進行人工老熟，將新干紅葡萄酒液按一定的流速、一定的電場強度、一定的頻率通過高強度電磁場。通過檢測處理樣品的口感變化的結(jié)果表 明，以 3kV/cm 的電場強度和以 5L/min 流速的處理條件，可以使葡萄酒的陳香最明顯，刺激性最小，入口也最為柔順。頻率變化對口感有一定影響， 1000Hz 頻率的電磁場對口感為最好。此外，還對總酸、揮發(fā)酸、總硫、游離硫、酒度和干浸出物含量進行檢測。處理樣品與對組相比除干浸出物外其他各指標基本有什么變化，而處理后的干浸出物含量均有所提高。 敏謙等 采用激光和磁場聯(lián)合使用對白酒進行催陳。將太 HeNe 激光谷紅糧特曲（清香型酒放在靜磁場中接受輻照，發(fā)現(xiàn)激光和磁場同時處理過的酒樣與單用激光照射過的酒相比，含量沒有 變化或略有降低，酯類有明顯的增加且催陳效率明顯提高。 催陳黃酒：采用波長為 的氮分子激光作為輻照源，對紹興加飯酒進行輻射 。處理后的酒，總酸量和 SO 的含量下降，總酯含量明顯增加，顯然可以增加黃酒的色香味；游離氨基酸含量普遍增加，特別是人體必需氨基酸增加，這是非常有價值的。通過檢測表明，激光催陳后的黃酒，相當自然老熟 1~2 年的酒。 高壓靜電場用于制醋： 蔣耀庭等將新產(chǎn)的高粱醋進行人工老熟 ,經(jīng)過靜電場處理發(fā)現(xiàn) ,乙醛、乙醇和異丁醇含量均趨于下降 ,有利于減少新產(chǎn)食醋的刺激性氣味和異味 ,具有柔和香味的乙醛含量增加 ,可提高食醋的香氣成分 。 總酸含量升高 ,有利于提高食醋的等級 ?？傰ズ渴鞘炒椎南阄段镔|(zhì) ,靜電處理后 ,含量增加 ,可增加食醋的香氣成分 。靜電處理后 ,氨基酸含量下降 ,這與自然老熟規(guī)律相同。 13 高壓靜電場對酒類或醋類的另一作用是加速酒或醋在陳釀過程中進行的化學變化主要有： 氧化反應(yīng)式： RCH2OH→ RCHO + H2O + RCHO→ RCOOH 醋化反應(yīng)公式： RCOOH+R’ OH→ RCOOR’ +H2O 縮合反應(yīng)： 2R’ OH+RCHO→ RCH（ OR’） ’ +H2O 五 高壓靜電場在食品解凍方面的應(yīng)用 高 壓靜電場對冷凍食品的低溫解凍作用越來越受到人們的重視。此法是將凍品放置于高壓靜電場中如 10kV ,電場設(shè)于 0～ 3 ℃左右的低溫環(huán)境中 ,利用高壓電場微能源產(chǎn)出的效果 ，使食品中的極性分子 ,特別是水分子在電場中高速地反復(fù)振蕩 ,分子間不斷摩擦 ,在極短的時間內(nèi)（ 5～ 15min）使食品內(nèi)外同時升溫解凍。 圖 1 高壓靜電場發(fā)生試驗的裝置 14 圖 2 在 200 kV/m 電場下對冰的解凍試驗 經(jīng)理論分析認為 ,水是由氫鍵結(jié)合而成的 ,具有 一定極性的水分子團結(jié)構(gòu)的液體 ,而這種水分子團 結(jié) 構(gòu)實際上是一種準穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu) ,見圖 3。 最近在前期的研究基礎(chǔ)上，建立了靜電場解凍試驗臺，通過對冰，凍豆腐和凍肉的等 4 項材料的解凍比較試驗，初步揭示了高壓靜電場對食品的解凍加速作用及其規(guī)律，發(fā)現(xiàn) 300ml 的冰，當電場強度達到 24kv/m 時，可節(jié)約 1/5 同溫度下的自然解凍時間。 Uemura J 等利用針 盤式電場 (采用了 12kV 三個電壓 )處理凍豬肉 ,以此來縮短解凍時間 , 同時測定了解凍后肉的品質(zhì)。電場處理使解凍速度加快 ,在 10kV與 12kV條件下解凍速率分別增大了 2511%和 2818%。 20mm 20mm 20mm 的豬肉在 5kV下解凍時間為 86min, 10kV時為 62min,在 12kV 下為 30min。解凍后 , 10kV 作用下的融化水 pH 下降 0139, 12kV 下降 0189。融化水 pH 的下降可能是由電場作用下生成的氮氧化物溶于水造成的。電場處理后的豬肉在顏色、 pH、水分含量及持水能力等方面沒有顯著變化。 15 該法解凍速度快 ,解凍后食品溫度分布均勻 ,汁液流失少 ,能有效防止食品的油脂酸化 ,且高壓靜電場對微生物具有抑制和殺滅作用 ,有利于保持食品品質(zhì) ,是一種很有前途的解凍方法。 六 高壓靜電場在鈍化酶活性方面的應(yīng)用 Castro, I1 等利用電場處理研究了多酚氧化酶、脂肪氧合酶、果膠酶、堿性磷酸酶和β 半乳糖苷酶的滅活動力學 ,并與傳統(tǒng)條件作了對比 ,所有被測酶均遵循酶活動力學一級反應(yīng)。電場的應(yīng)用沒有影響堿性磷酸酶、果膠酶與β 半乳糖苷酶的酶活動力學 ,而脂肪氧合酶與多酚氧化酶則受到顯著影響 ,減少了酶失活的時間。因此 ,可以利用電場對酶效力進行控制 ,并使其工業(yè)化 。 七 高壓靜電場在面包加工中的應(yīng)用 Esaki, K1 等研究了高壓靜電場對面包中水分活度的影響。面包生面團先 在電場強度為 50kV /m 下發(fā)酵 20min 以使其保持水分 ,濕面筋在 50kV /m 下處理 60min。經(jīng)過 50kV /m 的電場處理 20min 的濕面筋 ,仍能觀察到面筋纖維的微觀結(jié)構(gòu) , 而作用時間 30min 則觀察不到。在焙烤過程中 ,經(jīng)過電場處理的面團 ,溫度升高速度更快 ,而兩者的最高溫度均為 99℃ 。經(jīng)電場處理的面包水分活度為 01987 177。 010056,比未處理的面包水分活度高 01011。實驗對面包中酒曲菌的增長情況也進行了測定 ,經(jīng)電場處理的面包酒曲菌生長更為廣泛 ,說明電場處理的面包具有更高 的水分活度。電場處理增強了面筋纖維能力 ,而不是淀粉顆粒 ,從而吸收保留水分 , 使得電場處理的面包硬度比未處理的低 [ 20 ] 。 Aibara, S 等研究了高壓靜電場對面包生面團的影響。將生面團在電場下初發(fā)酵 ,測定在 4℃ 與 20℃ 保存下面包的硬度及淀粉的結(jié)晶性。經(jīng)電場處理 , 兩個貯藏條件下的面包硬度均降低。實驗還發(fā)現(xiàn) : 兩個貯藏溫度下的面包 ,經(jīng)電場處理后 ,在 3d 內(nèi)硬度增大的同時 , 20℃ 貯藏經(jīng)電場處理的面包結(jié)晶速率相比未經(jīng)電場處理的速率減緩 ,同條件下 , 4℃ 貯藏經(jīng)電場處理的面包結(jié)晶速率相對增大。該項結(jié)果說明面 團的硬度在一定程度上取決于它的持水性 , 而電場處理使面包更長時間的保持柔軟狀態(tài)。因此 ,面包硬度的增大與面包粉結(jié)晶性無顯著相關(guān)性 , 卻更受貯藏溫度的影響 [ 21 ] 。 415 高壓靜電場輔助提取方面的應(yīng)用 Bazhal, I1G 等研究了電場強度及作用時間對從甜菜中提取糖工藝的影響。提取器中固液 16 比率為 1∶ 112～ 114。實驗溫度為 49～ 50℃ ,電場的作用下 ,物料生成含較少有色物質(zhì)的浸出液 ,浸出液的質(zhì)量與電場強度和作用時間有關(guān)。實驗發(fā)現(xiàn) ,電場強度的增加與去除單位非糖物質(zhì)耗費的能量成反比 ,電場強度 10V / cm 時 , 能量消耗變化不大 , 電場強度 10V / cm 時 ,消耗顯著增大 ,最適宜的電場強度為 5～10V / cm[ 22 ] 。 八 展望 高壓靜電場技術(shù)作為一項新興技術(shù) ,具有其他加工技術(shù)手段所不具有的優(yōu)越性 ,正日益成為食品領(lǐng)域的研究熱點 ,但靜電場要廣泛地應(yīng)用于食品工業(yè) ,還存在一定的距離 ,如高壓靜電場的干燥規(guī)律 , 對物理加工的加工強度、加工量的控制 ,多針式電場的應(yīng)用等設(shè)備和處理方式的研究工作以及對食品品質(zhì)的影響研究均有待進一步的深入。 參 考文 獻 ： [1]丁昌江 ,梁運章 .高壓電場干燥植物種子的 機理研究 [J]中原工學院學報 .2020,(S1) [2]蔣 耀庭， 孫 英 .現(xiàn)代物理技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用 .中 國釀 造， 1991 [3]丹陽 李里特 張剛 中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院 ,北京 ,100083 食品科學 2020, 26(10) [4]張 佰 清 ， 羅瑩 .高 壓靜電場對啤 酒酵母的 殺 菌 試驗研 究 [J].食品 17 原文： 現(xiàn)代物理技術(shù)在發(fā)酵食品生產(chǎn)中的應(yīng)用 蔣耀庭 , 潘麗娜