玻璃化转变在食品加
工保藏中的应用进展
及玻璃化转变温度的测定方法
[摘 要]本文从玻璃化转变及玻璃化转变温度的概念出发，阐述了玻璃化转变在食品加
工保藏中的两点应用，同时也系统阐述了玻璃化转变温度的测定方法。
[关键词]玻璃化转变 玻璃化转变温度 食品加工保藏 测定方法
引言
在加工、保藏和销售过程中，食品以及食品材料的各种理化性质以及生物特性会发生改
变，随之食品和食品材料加工成产品之后会发生许多变化，这些变化包括色泽和结构的改
变以及香味和营养物质的损失等。例如，在喷雾干燥和冷冻过程中，如果操作条件不当，就
会导致结构塌陷，从而使得体积显著变小，粉末食品的粘稠性增加，其多孔性则下降。因此，
为实现有效运作，有必要在产品加工过程中控制和优化操作参数。
食品的玻璃态和玻璃化转变温度（
Glass Transition Temperature ，Tg）是食品加工保藏
的一项关键指标。任何食品处于玻璃态，都能提高产品的品质。体系在发生玻璃态转化时，
产品一系列物理和力学性质，如比容、比热、折光指数、介电常数、红外吸收谱线和核磁共振
吸收谱线都有明显的变化，而通过测定
Tg， 就可以研究和考察这些性能的变化。
1 玻璃态、玻璃化转变及玻璃化转变温度（Tg）
1.1 玻璃态及玻璃化转变
对于非晶聚合物，根据其力学性质随温度变化的特征，可以把非晶聚合物按温度区域
不同分为
3 种力学状态——玻璃态、高弹态和粘流态，这 3 种力学状态是内部分子处于不同
运动状态的宏观表现。在玻璃态下，由于温度较低，高分子物质内部的分子运动能量不足以
克服主链内旋转的位垒，因此不足以激发起链段的运动，即链段处于被冻结的状态，只有
那些较小的运动单元如侧基、支链和小链节能运动。所以，高分子链不能实现从一种构象到
另一种构象的转变，宏观力学性质和小分子的玻璃差不多，是一种非结晶结构的固体，介
于液体与结晶的中间状态，具有一定的体积和形状，类似于固体，但分子排列上为近程有
序远程无序，
可以看作“过冷液体”，粘度为 1010 Pa·s～1014 Pa·s，可以支持自身的重量，
因此称为玻璃态
[1]。玻璃态情况下，物体的自由体积非常小，造成分子流动阻力较大， 从
而体系具有较大的粘度，同样由于这个原因，食品体系中的分子扩散速率就很小，这样分
子间相互接触和发生反应的速率就很小。这就是食品处于玻璃态时不易发生化学反应，不易
发生褐变、劣败，能够有较长保质期的原因。当物料温度上升，分子热运动能量增加到一定
阶段时，分子能量足以克服内旋转的位垒，这时链段运动被激发，链段构象可改变，物质
进入高弹态。玻璃态和高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃化转变
温度（用
Tg 表示） 。
1.2 玻璃化转变温度（Tg）
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