文摘

蜂蜜品牌在印度市场常用的流变和热性能等进行了表征。粘度的蜂蜜样品属于不同商业品牌发现温度的降低和增加(有些°C)和对温度变化的敏感性显著解释为根据阿伦尼乌斯活化能计算模型和范围从54.0到89.0焦每摩尔。然而,剪切率不存在改变蜂蜜来显示他们的粘度牛顿性格与剪切速率和剪切应力线性变化对于所有蜂蜜样品。蜂蜜含有致病微生物孢子和伽马辐射被发现在我们的早期研究是有效实现微生物净化蜂蜜。伽马辐射的影响(5 - 15 kGy的)评估了蜂蜜的流变特性,它被发现在放射治疗保持不变。玻璃化转变温度()这些蜂蜜的差示扫描量热法分析了不同从44.1−−54.1°C,对伽马辐射治疗保持不变。结果提供一些关键的信息物理性质的商业印度蜂蜜。放射治疗是有用的,以确保微生物安全的蜂蜜不改变这些属性。

1。介绍

流变性质是其中最重要的可能影响结构的物理属性,感官评价以及其他质量参数包括货架稳定在存储(1,2]。颜色、风味、质地,营养价值是其他参数确定任何食物的可接受性标准(3]。蜂蜜是一种天然粘性食品以其高营养和预防值(4]。粘度是一个重要的质量属性的蜂蜜有各种各样的物理和生化因素如温度、湿度、和晶体,胶体,糖影响这个属性。从流变学的角度来看,蜂蜜是物质分子结构变化与蜜粘度影响的交互和微环境内,材料运输、以及消费体验(5,6]。粘度影响蜂蜜的知觉的特性,所以消费者的可接受性(1]。这个属性具有重要的实际意义,养蜂人和蜂蜜处理器蜂蜜流变学的知识是必要的过程工程涉及领域的不同阶段,包括处理、存储、加工、质量控制、运输。流动行为属性的流变分析提供了一种间接测量产品的一致性和质量,这是蜂蜜的力学设计的指导因素处理(7]。温度对流变特性的影响也需要记录,因为遇到宽温度的变化在加工和储存的液体食物(8]。蜂蜜一般的粘度随温度的增加而减小。相当多的研究工作进行了理解的确切性质粘度随温度变化。提出了几个模型来描述食物的temperature-viscosity关系包括阿伦尼乌斯模型和Williams-Landel-Ferry (WLF)模型(9- - - - - -11]。玻璃化转变温度的知识()在确保质量是至关重要的,稳定,安全的各种食品(12]。

据报道大多数蜂蜜有牛顿流体特征,然而,一些蜂蜜已经被报告为非牛顿流体(13]。一些液体也表现出粘度随时间的变化在一个恒定的剪切速率和分为触变、流体粘度随时间和流变流体粘度随时间的地方。

辐射处理、感冒的过程,作为一个方法用于保护食品大宗商品和发现越来越多的应用程序(14,15]。在我们研究的完整微生物净化蜂蜜是早些时候通过伽马辐射治疗10 kGy的大部分的蜂蜜样品,然而,几个样品,高剂量15 kGy的要求(16]。目前的研究涉及的流变和热性能评价印度商业蜂蜜和分析伽马辐射治疗这些属性的影响。等数据的可用性研究是全球非常有限,在印度的上下文是不可用的。

2。材料和方法

2.1。蜂蜜样品和放射治疗

本研究使用七个印度商业蜂蜜品牌。新鲜蜂蜜重250 g,包装和密封的玻璃瓶,从当地市场购买并储存在4°C。存储时间不超过6个月的蜂蜜品牌。蜂蜜样品保持在环境温度(°C)分析前一夜之间。伽马辐射治疗进行了钴- 60在γ室- 5000 (gc - 5000源强度有限公司⁶⁰:260 Tbq,英国人,孟买,印度,剂量率6.5 kGy的/ h)在巴巴原子能研究中心,孟买,印度。标准硫酸化学ceric-cerous测试仪是用来测量吸收辐射剂量使用电化电池方法(17]。剂量均匀系数为1.03。50毫升整除的蜂蜜包装和密封在高密度聚乙烯包和接受不同剂量的γ辐射在环境温度(5 - 15 kGy的)。未照射蜂蜜作为控制。

2.2。流变分析

蜂蜜的流变特性进行了评估使用自然史MCR 301流变仪从安东洼地(Anton洼地GmbH,奥地利,欧洲),有一个平行板几何结构与一个固定的下盘和上板(称为几何)可以旋转或振动。在八个不同的温度下测量进行了5 - 40°C和剪切速率范围从1.49到149年代⁻¹。蜂蜜的粘度可以影响气泡的存在,因此,将样本预处理前的流变分析。样本在50°C 1 h孵化水浴然后保存15 h在30°C的孵化器。然后样品被放置在流变仪的测量元件和温度达到所需的温度测量。使用较低的流变数据分析软件。

蜂蜜的温度对表观粘度的影响进行了分析使用阿仑尼乌斯方程: 在哪里粘度(Pa·s),是一个材料常数(Pa·s),是流动活化能(J /摩尔),气体常数(J /摩尔K),绝对温度(K),材料常数(阿仑尼乌斯方程preexponential因素)代表粘度在温度接近无穷18]。阿伦尼乌斯参数测定通过绘制温度的倒数(线性回归)设在和相应的观察日志粘度值()设在。直线方程对应于(1以对数形式),,获得了和所有样本计算值。

平均绝对百分比误差(MA % E),这表明异常的观测值计算粘度值使用阿仑尼乌斯方程,使用下面的公式计算: 在哪里是观测值,是计算值,代表对样本的数量(10,19]。

2.3。玻璃化转变的分析

蜂蜜的玻璃化转变是决定使用差示扫描量热计(瑞士梅特勒-托利多集团,822 c)与空铝锅作为参考。原则上,差示扫描量热法(DSC)措施之间的区别的热量流动样品和参考传感器的温度或时间的函数。热流时出现的一个样本的差异由于热影响吸收或释放的热量。量热计是液体冷却系统(N₂),有效地控制和监控温度−150°C。温度和焓校准的仪器是使用环己烷和铟。大约31-35 mg蜂蜜样品被密封在铝样品锅和分析量热法在连续流干N₂气体(60毫升/分钟),避免水分凝结。记录加热扫描样品之前先加热到50°C然后冷却到−130°C。那么这些样本扫描之间的温度范围−130°C到50°C扫描速度的10°C /分钟获得完整的蜂蜜的热行为。玻璃化转变的存在冷却运行和重复加热循环表明玻璃化转变的可逆性。的软件(梅特勒-托利多)被用来获得玻璃化转变温度()。

2.4。统计分析

实验重复三个独立集,每一式三份,观察分析和表达的平均值和标准偏差(SD)通过所有数据点在考虑。的平均值比较使用单向方差分析(方差分析)的意义,。相关值使用Microsoft Excel的Correl功能决定的。

3所示。结果与讨论

3.1。流变特性的印度蜂蜜

流变学作为质量参数用于许多食品和蜂蜜(也是一个重要的属性20.]。温度和辐射处理对蜂蜜的效果进行评估,因此讨论的结果。

3.1.1。蜂蜜粘度对温度的依赖

所有七个蜂蜜的粘度测量温度从5°C到40°C和发现减少与增加的温度(图1)。温度的依赖降低粘度的蜂蜜可以归因于减少分子摩擦和水动力的力量。所有的蜂蜜都遵循同样的模式变化的粘度与温度的增加和满意地跟着阿伦尼乌斯关系。在所有情况下,决定系数()超过值> 0.99。平均绝对百分比误差变化从3.7到8.4,低于10%,也就是说,上限马% E如上所述的可接受性Kleijnen [21]。在最近的一项研究的七个品种unifloral澳大利亚蜂蜜,班达里et al。10发现了类似的观察。温度的影响被发现更明显30°C。然而,在温度超过30°C,粘度的差异非常小的蜂蜜在大多数分析。在更高的温度下粘度的差异等七个蜂蜜品牌降低但仍存在即使在40°C可归因于自然变化的成分(糖、胶体材料和含水量)(22]。流活化能的值分析了蜂蜜的范围从54.2到88.8焦每摩尔和降低活化能的品牌(表1)。活化能()反映了粘度对温度变化的敏感性;更高的意味着粘度温度变化(相对更敏感23]。因此,品牌的粘度相对高度敏感,然而,品牌七的粘度对温度变化敏感。在最近的一项研究蜂蜜产自印度北部的不同水果植物发现变化从63.63到81.48焦每摩尔(24]。的希腊和波兰的蜂蜜69.1 - -93.8之间变化焦每摩尔和92.3 - -105.3焦每摩尔,分别为(18,25]。的土耳其的蜂蜜范围从63.4到78.5焦每摩尔(26]。一个逆相关值为0.65时被发现之间的存在和水分含量。一个类似的负相关值也报道之间和希腊蜂蜜的含水量Lazaridou et al。25]。

3.1.2。蜂蜜粘度对剪切速率的依赖

图2(一个)说明了粘度值作为剪切速率的函数为蜂蜜25°C。的表观粘度随着剪切速率仍然保持不变。此外,剪切应力总是发现剪切速率(图的线性函数2 (b))。这些观察表明牛顿流动行为的蜂蜜,这也被报道在印度的情况下蜂蜜,其他作者(24,27]。牛顿行为也被证明为中国天然蜂蜜10到25°C之间的温度范围(28]。没有一个分析印度蜂蜜显示非牛顿行为虽然有非牛顿行为的报道一些印度蜂蜜可能由于胶体粒子的存在29日,30.]。非牛顿行为不是简单的低分子量的液体中观察到,但是在复杂的液体像胶体,乳剂,大分子的解决方案,和凝胶有离散实体在微/纳米尺度(31日]。

3.1.3。伽马辐射对蜂蜜粘度的影响

在将一个物理治疗如伽马辐射应用于食品在其粘度可能发生一些变化但相反的信念,在5 - 15 kGy的剂量范围,伽马辐射不存在影响粘度的蜂蜜(表进行了研究2)。类似的观察也报道巴西蜂蜜的粘度辐照10 kGy的(32]。伽马辐射治疗感冒物理过程不会导致任何显著增加辐照样品的温度。辐照后(15 kGy的)的蜂蜜,增加边际观察28°C到35°C, 40分钟后下来28°C的存储环境温度(16]。蜂蜜的成分被认为是负责其流变性质(33]。蜂蜜的主要成分是碳水化合物和90%的这些单糖是紧随其后的是少量的其他二糖和三糖(34]。尽管伽马辐射会导致断链和糖苷键的断裂导致通用聚合物的降解和影响粘度,但在蜂蜜中由于缺乏显著水平更高的聚-或低聚糖和/或其它高分子物质,辐射诱导解聚作用导致粘度改变的可能性非常少(14,15]。

3.2。玻璃化转变温度

蜂蜜的玻璃化转变温度变化从44.1−−54.1°C,含水率变化从17.2 - -21.6克/ 100克(表3)。蜂蜜的热行为补充图3所示(补充数据网上http://dx.doi.org/10.1155/2014/935129)。最高的观察(−44.1°C)为品牌二世,而最低是注意到品牌V (−54.1°C)。的在当前的研究中获得的值与文献值吻合较好,(35]。正如预期的逆相关性的~ 0.50观察值水分含量和粘度。玻璃化转变温度是一个函数的水分和溶质的类型(36]。众所周知,玻璃化转变温度的变化降低温度与水分含量增加塑化引起的水导致的抑郁症完全非晶态和部分结晶的食品由于水分子的能力削弱氢键,取向,内部和分子间的相互作用37]。

伽马辐射治疗不存在影响蜂蜜的玻璃化转变温度(表3),这可能是由于蜂蜜的微不足道的物理化学成分的变化对γ放射治疗(在我们的早期研究报道16]。一般来说,产生的低分子量片段分离反应降低聚合物的玻璃化转变温度矩阵(38]。然而,它认为,由于缺乏显著水平更高的聚-或低聚糖和/或其他高分子物质在蜂蜜,辐射变化介导的价值观是非常微不足道。到我们所知这是第一个报告伽马辐射对蜂蜜的玻璃化转变的影响。

4所示。结论

所有印度商业蜂蜜品牌评估显示牛顿行为和蜂蜜的粘度保持不变的伽马辐射治疗。研究表明,阿仑尼乌斯方程可以用来预测适当的粘度值蜂蜜在当前的研究中。有趣的是伽马辐射(15 kGy的)也没有找到影响蜂蜜的玻璃化转变温度。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

补充材料