干酪介电特性及其应用研究

The study will investigate the variation regulations of the dielectric properties of a semi-hard ripening cheese and the correlations of the dielectric properties with ripeness, quality characteristics and rheological properties of the cheese. The study contents include the permittivity variations with ripeness, the correlations of the permittivities with sensory texture properties, the correlations of the permittivities with static and dynamic rheological properties, and the permittivities with water activity and pH values. The purpose of the study is to seek a new prediction method of ripeness and quality characteristics of the cheese by applying its dielectric properties. It has a certain practicability for simplifying presently used methods which are complex and time consuming in process, and it has a certain scientific values for lays a groundwork for future researches of cheese dielectric properties.

本研究以半硬质成熟干酪为研究对象。探索介电特性参数随成熟度的变化规律和介电特性参数与成熟度、品质特性和流变学特性存在的相关性。研究内容包括：介电特性常数随成熟度变化规律研究；介电特性常数与质构参数的相关性研究；介电特性常数与静态和动态流变学特性参数之间相关性研究；介电特性常数与水分活性和pH值之间相关性研究。其目的是探寻应用方便快捷定量测定的介电特性参数预测干酪的成熟度和品质特性。这对于简化目前干酪成熟度和品质鉴评复杂费时的程序与方法具有实用性，对于干酪的介电特性的后续深入研究奠定基础具有一定的学术价值。

介电特性是指物质分子中非束缚电荷对外加电场的响应特性。介电常数和介电损耗因数统称为介电特性参数。物质自身的化学组成成分、温度、湿度和电场频率等外部因素都影响其介电特性参数。包括干酪在内的食品介电特性及其应用的相关研究目前国内外主要集中在介电特性对微波加热强度的影响、食品成分对介电特性的影响以及利用介电特性参数间接预测食品中某些化学成分含量等方面, 应用介电特性预测干酪成熟特性尚无实质性研究。因而该项目旨在建立干酪成熟期和成熟度指数与介电特性参数的关联性和影响因素的之间的关系，其目的是利用介电特性参数预测干酪成熟特性。应用生物材料介电特性探头与网络分析仪做成的介电特性参数测试系统测定了不同成熟期契达干酪的介电特性参数，同时测定了成熟度指数、pH值、水分活度、流变学特性、感官特性等参数。建立了介电特性参数与这些参数之间的直接和间接关系。研究了影响介电特性参数的因素，如水分、盐分、测试频率、高处理压力、压实度等。结果表明，（1）介电特性参数随成熟期的延长和成熟度增大而降低，其变化规律服从线性关系。（2） 测试频率是介电特性参数的一个显著影响因素，在测试频率为低于2000MHz范围内，介电常数与成熟期和成熟度存在较好线性关系，线性相关系数均在0.8以上，而介电损耗常数在低于915MHz范围内时与成熟度和成熟期存在较好线性相关性。（3）水分含量和水分活度的增大均引起介电特性参数的正比例增大，水分活度和水分含量是干酪介电特性的一个重要影响因素。（4）随着干酪中盐分含量的增加，干酪介电损耗常数也随之呈线性关系明显增大， 而干酪介电常数的增大幅度很小。说明盐的含量对介电特性影响明显。（5）随着成熟期的延长，干酪弹性模量减小，应力松弛时间降低，干酪组织结构逐步软化。