配制色素液在汽车上色中的应用

配制色素液在汽车上色中的应用

1实验仪器、试剂和材料实验目的：研究红曲米粉的热光稳定性，为生产、储存、运输、设备和应用提供技术支持。实验仪器:定性滤纸、756型分光光度计、万分之一天平、恒温箱、小型杀菌锅和各种玻璃器皿。实验试剂、材料:70%工业酒精(双汇集团自产)、红曲米粉(色价2400)。实验内容、方法如下。2色价残留率的变化(1)室温(30℃)时,固体红曲米粉、红曲米粉醇溶液、红曲米粉水溶液的色价随时间变化的测定;每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测20d。结论如下。①在室温条件下,固体红曲米粉在前1～6d内存在一个色价下降高峰期,下降幅度在10%～15%;之后只要在避光、阴凉、干燥条件下保存,色价下降的幅度并不大(图1中曲线存在波动现象,主要是因为实验中存在的检测误差或取样误差,但不影响总体色价变化趋势)。②红曲米粉醇溶液在常温条件下,色价呈不断下降趋势,20d时间下降幅度在30%(色价残留率在70%)左右;与固体红曲米粉相比,稳定性差。从总体下降趋势看,前期存在一个高速下降阶段,在8d的时间内,色价残留率下降至80%,下降幅度达20%;在8～20共计12d的时间内,色价残留率下降至70%左右,下降幅度为10%左右,说明在高峰期后,色价残留率下降速度趋缓,这一点与固体红曲米粉色价下降规律相似(见图2)。③红曲米粉水溶液在常温条件下,色价呈不断下降趋势,20d时间下降幅度在40%(色价残留率在60%)左右(见图3);与固体红曲米粉、红曲米粉醇溶液相比稳定性差。从总体下降趋势看,前期存在一个高速下降阶段,在10d的时间内,色价残留率下降至75%,下降幅度达25%;在10～20共计10d的时间内,色价下降至60%左右,下降幅度为15%左右,说明在高峰期后,色价残留率下降速度趋缓,这一点与固体红曲米粉、红曲米粉醇溶液色价下降规律相似。(2)较高室温(定义为40℃)时,固体红曲米粉、红曲米粉醇溶液、红曲米粉水溶液的色价随时间变化的测定;每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测20d。结论如下。①40℃固体红曲米粉的色价残留率与30℃固体红曲米粉的色价残留率相比,在1～6d均是一个色价下降高峰期,但40℃条件下色价残留率下降速度比30℃快,下降幅度在15%～20%之间(见图4)。②40℃红曲米粉醇溶液、水溶液色价残留率在20d的时间内,下降的幅度较大,达到50%;与固体红曲米粉相比,稳定性较差(见图5、图6)。③从不同温度对色价的影响看,40℃温度对色价的影响比30℃温度对色价的影响大,即色价下降的幅度大。(3)蒸煮温度(定义为100℃)时,红曲米粉、红曲米粉醇溶液、红曲米粉水溶液的色价随时间变化的测定;每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测5次。实验方法:在100℃烘箱内,放置不同的平行样品,每30min取样一次,置于干燥器内冷却至室温,按国标取样(取0.5g溶于50mL酒精中,见表1、表2、表3)。结论如下。①蒸煮温度(100℃)时,固体红曲米粉经0.5h色价残留率下降5%左右,1h色价残留率下降6%左右;红曲米粉醇溶液经0.5h色价残留率下降4%左右,1h色价残留率下降5%左右,说明固体红曲米粉和红曲米粉醇溶液均具有较好的耐高温性。②从实验跟踪结果看,100℃固体红曲米粉0.5h色价残留率为94.6%,2.5h残留率为89.3%;100℃红曲米粉醇溶液0.5h色价残留率为96.54%,2.5h残留率为81.28%;100℃红曲米粉水溶液色价残留率下降最快,0.5h残留率为65.27%,2.5h残留率为46.64%。③从图7中可以看出:100℃固体红曲米粉在0.5h内是一个色价下降高峰期,在高峰期后,其抗热性是相对较强的;图8中100℃红曲米粉醇溶液在1h内相对比较稳定,但是1h之后色价出现大幅度的下滑;图9中100℃红曲米粉水溶液在0.5h内是一个色价下降高峰期,0.5h内色价下降幅度高达35%,在高峰期后,色价残留率下降速度趋缓,但色价残留率相对较低。(4)杀菌温度(定义为120℃)时,红曲米粉、红曲米粉醇溶液、红曲米粉水溶液的色价随时间变化的测定;每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测5次。实验方法:参照国标GB4926-85分别制备红曲米粉(醇、水)溶液,并用黑色包装物密闭,放置于120℃杀菌锅内,每0.5h测定其稀释25倍的吸光度值一次(见表4、表5)。由于120℃时酒精挥发过多,实验误差太大,红曲米粉醇溶液没有测定。结论如下。①红曲米粉对高温(120℃)敏感,固体状态0.5h色价残留率下降20%,0.75h色价残留率下降30%以上,随时间延长,色价残留率不断快速下降(见图10);短时间内,水溶液色价残留率下降更明显,0.5h色价残留率下降40%,0.75h色价残留率下降50%,1h色价残留率下降幅度将近60%(见图11)。②从120℃红曲米粉和红曲米粉水溶液色价残留率来看,固体红曲米粉耐热性稍强;从总体的下降趋势来看,红曲米粉水溶液存在一个色价下降高峰期(约1.0h以内),在高峰期后,色价残留率下降速度趋缓。而固体红曲米粉色价下降的趋势比较均匀,2.5h内一直呈稳步下降状态。3不同的光条件对红葡萄粉稳定性的影响3.1室内的自然光3.1.1色价残留率测定实验方法:在直径为9mm的培养皿内,平铺1mm厚的红曲米粉,放置于室内不被阳光直射但白天光线充足处,每隔4d取样一次,按GB4926-85测定其吸光度值,每样做2个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测定5次(见表6)。室内自然光照对红曲米粉的影响比较缓慢,20d使色价下降3%左右,从外观看,红曲米粉表面颜色变灰,而内部颜色变化不明显;随着时间的延长,色价残留率下降幅度越来越小,说明光照使表层红曲米粉在初期色价下降速度较快,对内部红曲米粉作用较弱(见图12)。3.1.2色价残留率测定实验方法:参照GB4926-85分别制备红曲米粉(醇、水)溶液,放置于室内不被阳光直射但白天光线充足处,每24h测定其稀释25倍的吸光度值一次,每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测6天(见表7、表8)。结论如下。①无论是红曲米粉醇溶液还是红曲米粉水溶液,室内自然光对色价的影响均特别明显,5～6d色价残留率在70%左右,色价下降幅度高达30%。②色价残留率下降到90%,醇溶液为1d,水溶液为1.5d;色价残留率下降到80%,醇溶液为4.3d,水溶液为2.7d,说明红曲米粉醇溶液对光初期较敏感(见图13),但整体趋势较均匀一致,而红曲米粉水溶液对光初期敏感性稍差、后期敏感性增强(见图14)。3.2室内光线激发3.2.1色价残留测定实验方法:在直径为9mm的培养皿内,平铺1mm厚的红曲米粉,放置于光照强度基本一定的阳光下(定义时间段13:00～14:00),每隔5min取样一次,按GB4926-85测定其吸光度值,每样做2个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测定5次(见表9)。结论如下。室外直射光照对红曲米粉的影响非常明显,25min可使色价下降6%左右,从外观看,红曲米粉表面颜色由紫红色变为浅灰色,失去了红曲米粉应有的色泽(见图15)。3.2.2表达色价残留率测定结果实验方法:参照国标GB4926-85分别制备红曲米粉(醇、水)溶液于比色管中,放置于阳光直射处,每小时测定其稀释25倍的吸光度值一次,每次做3个平行(取平均值),计算色价残留率,连续测定6h(见表10、表11)。结论如下。室外直射光照对红曲米粉醇溶液、水溶液色价的影响均相当明显,变化曲线接近线性关系:5h内,醇溶液的色价残留率下降到60%左右(见图16);水溶液的色价残留率下降到50%左右(见图17),醇溶液比水溶液稍稳定。由此可见,无论是固体红曲米粉,还是红曲米粉(醇、水)溶液均对光照敏感,需避光保存。4分析和结论4.1红曲米粉在样品中的稳定性(1)温度对固体红曲米粉的影响幅度随温度的升高逐渐增大,下降幅度相同而作用时间逐渐缩短:室温30℃虽然存在色价下降趋势,但整体色价残留率能保存在85%以上,对使用效果影响不大;40℃的色价残留率与30℃的色价残留率相比,在1～6d均是一个色价下降高峰期,但40℃条件下色价残留率下降速度比30℃快,下降幅度在15%～20%之间;蒸煮温度(100℃)时,固体红曲米粉经0.5h色价残留率下降5%左右,是一个色价下降高峰期,在高峰期后,其抗热性是相对较强的,2.5h残留率仍可达90%左右;高温杀菌温度(120℃)时,0.5h色价残留率下降20%,0.75h色价残留率下降30%以上,1h色价残留率下降50%以上,随时间延长,色价残留率不断快速下降而且下降的趋势比较均匀,2.5h下降幅度高达70%左右;但总体来看,短时间内影响不是十分明显,100℃/30min色价残留率在95%左右,100℃/150min色价残留率在90%左右;120℃/30min色价残留率在80%左右,120℃/45min色价残留率在70%左右。从目前肉制品单位使用红曲米粉的情况来看,绝大部分低温产品蒸煮(或100℃左右温度杀菌)的时间都不超过150min,高温产品绝大部分(尤其是产量大的)规格杀菌时间均在45min以内,色价下降在30%以内,因此,蒸煮和杀菌对使用效果影响不大。总体来说,红曲米粉热稳定性相对较好,但长时间在较高温度下会使色价持续下降,所以一定要控制贮存期间的仓库和辅料房温度。(2)光照对红曲米粉稳定性的影响比温度要大,且作用快、时间短,25min可使色价残留率下降6%左右,红曲米粉表面颜色由紫红色变为浅灰色,因而避光保存对红曲米粉非常必要。(3)不同的状态、不同的溶剂,温度、光照的影响情况都不一致,但总体来说,红曲米粉的稳定性规律为:固体(粉状)>醇溶液>水溶液。也即:固体(粉状)红曲米粉>醇溶性红曲米粉>水溶性红曲米粉。而实际上,目前肉制品生产单位使用红曲米粉配制的色素液是一种复合溶液,包括三种成分:醇溶性红曲米粉悬浮在水中形成的悬浊液;水溶性红曲米粉溶于水形成的红曲米粉水溶液;未溶解的水溶性红曲米粉悬浮在水中形成的悬浊液。因为双汇集团自产的红曲米粉主要成分是醇溶性的,所以醇溶性红曲米粉悬浮在水中形成的悬浊液是色素液的主要成分。因为不溶于水,所以从理论上说,悬浮在水中的醇溶性红曲米粉颗粒还是一种固体(粉状)。因为固体红曲米粉的性能主要是由固体醇溶性红曲米粉表现的,所以固体醇溶性红曲米粉的性能与我们实验的固体红曲米粉的性能基本上是一致的。水溶性红曲米粉溶于水形成的红曲米粉水溶液所占的比例很小。未溶解的水溶性红曲米粉悬浮在水中形成的悬浊液所占的比例更小,而且如果水温升高,又会增大其在水中的溶解度;如果浸泡时间足够、搅拌充分,水溶性红曲米粉几乎可以全部溶解在水中。可以说,随着水温的升高、浸泡时间的延长、搅拌频度的加大,醇溶性红曲米粉因为分子运动的加剧,在水中会分散得更均匀、悬浮得更好;水溶性红曲米粉会更好地溶于水,红曲米粉水溶液的比例会不断增大;未溶解的水溶性红曲米粉所占的比例会不断减小,直到几乎不存在。如果不考虑红曲米粉的不稳定性,水温越高、浸泡时间越长、搅拌越充分,色素液的状态越有利于产品上色。但是,随着水温的升高、浸泡时间的延长,红曲米粉的色价会不断下降,要想使肉制品达到最佳的上色效果,必须找到一个最佳的契合点,这也便是我们进行肉制品实验的目的(详见表12、表13)。在表12及表13的实验方案中,应注意以下几点。①可以用热水与冷水勾兑,以使色素液配制水温在要求幅度内。②实验品严禁混淆,其它操作必须同等,以使结果具有可比性,并标识清楚。③分级为同组实验同等条件对比效果,分最佳、较好、一般、较差、最差;评分为感官色泽对比差异估测,以100分为最佳色泽得分;对比必须客观、公正。④实验一次搅拌、二次搅拌均定锅搅拌,实验一次搅拌、腌制、二次搅拌肉馅每种方案分别均取少量,及时对比色泽、评审分级;肉馅定311#(302#)结扎机单打,单摆上层3篦;入杀菌锅(从外向内)第2车,准确记录锅号;成品每种方案同种规格(40g或30g)均取杀菌锅(从外向内)第2车第2篦中间部位产品,取25支留样,集中对比色泽,评审分级、评分。4.2基本产品的色泽(1)红曲米粉浸泡时间相同(均为1.5h)的条件下,色素液配制水温对成品感官色泽的影响如图18所示。从图18中可以看出,在红曲米粉浸泡时间相同的条件下,35℃左右的水温最有利于产品的上色:从5℃升高到15℃,产品的色泽逐渐加深,但是加深的幅度并不大,二者的色泽差异性并不很明显;从15℃升高到25℃,产品色泽加深的幅度开始增大;但从25℃升高到35℃,产品色泽加深的幅度骤然增大,色差十分明显;从35℃升高到45℃,产品色泽又开始变淡,但下降的幅度较小。由此可见,随着水温的升高,醇溶性红曲米粉的分散性更好,水