生活中的传递现象5

生活中的传递现象5——腌制时的传质现象

腌制是最常用的肉品加工技术，在腌制过程中由于水分的存在会形成溶液，产生相应的渗透压，而导致传质现象的发生。即溶质扩散进入食品组织内，而水分子渗透出来，减少了游离状态的水分，相应降低了水分活度，正是在这种渗透压的影响下，抑制了微生物活动并最终形成了相应的腌制品。

因此，食品的腌制过程实际上是扩散和渗透相结合的过程。食品外部溶液和食品组织细胞内部溶液之间借助溶剂的渗透过程及溶质的扩散过程逐渐趋向平衡，当浓度差逐渐降低直至消失时，扩散和渗透过程就达到平衡。腌制溶液的扩散和渗透理论成为食品腌制过程中重要的理论基础。当对肉品进行腌制时，相当于将细胞浸入食盐溶液中，在渗透压差的作用下，活细胞不仅能让水分渗透进去，还能让电解质和非离子化有机分子也渗透出来。虽然电解质也能渗透出来，不过和水相比，它们通过细胞膜的速度相对较慢。肉的腌制过程主要包括了两个传质过程一个是盐从溶液中扩散进入肉品组织内，另外一个是肉品中的水渗透到溶液中去。

虽然食盐腌制有很悠久的历史，但是在二十世纪七十年代以前，几乎没有人注意去了解涉及腌制肉过程中的基本机理，控制生产过程大部分是靠实践经验。现在普遍接受的是，在盐腌制过程中食盐的扩散转移起着重要作用。有部分研究发现，不同的鱼种脂肪含量高，盐分扩散速率越慢，且不同的盐水浓度对于鱼腌制影响不同，盐分越高，鱼硬度越大，产量反而越低。其扩散可以由费克定律描述，其中经验扩散常数为：

D AB=RT/6Nπμr

其中：

D AB一A在B中的分子扩散系数（m2/s）；

R—通用气体常数，8。314 J/(mol·K)；

N—阿伏加德罗常数，6。023×1023；

T—绝对温度（K）；

μ—介质粘度(Pa·S)；

r—溶质微粒球形直径（m）。

食盐腌渍过程相当于将细胞浸入食盐溶液中，细胞内呈胶体的蛋白质分子不会溶出，但电解质则不仅会向已死亡的动植物组织细胞内渗透，同时也向微生物细胞内渗透，因而腌渍不但阻止了微生物向食品营养物质的利用，也使微生物细胞脱水，正常生理活动被抑制。影响渗透脱水的因素可以分为两种一是产品因素，主要与产品内部结构、体积与表面积的比率等有关，另一个是外部因素，如时间、温度、溶液浓度等。渗透压可用范霍夫公式描述：

Π=cRT

Π—溶液的渗透压，kPa;

c—溶质的摩尔浓度，mol`L-1

渗透压取决于溶液溶质的浓度，和溶液的数量无关。渗透压和温度及浓度成正比，因此为了加快腌渍过程，应尽可能在高温度和高浓度溶液的条件下进行。