張令濤，金亞美，吳石林，徐 悅，徐學(xué)明，楊 哪

（江南大學(xué)食品學(xué)院 江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇無(wú)錫 214122）

隨著人們對(duì)食品風(fēng)味以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要求的不斷提高，非熱加工技術(shù)在食品領(lǐng)域得到很好的發(fā)展。這是因?yàn)榉菬峒庸ぴ诓黄茐墓δ芪镔|(zhì)的情況下，保證了產(chǎn)品的安全[1]。食品熱加工的諸多弊端使得各種非熱技術(shù)得以快速發(fā)展，目前部分非熱加工能部分替代傳統(tǒng)的熱加工[2-4]。物理場(chǎng)的熱加工包括微波處理[5]、射頻處理[6]等，都具有非熱效應(yīng)，而涉及電場(chǎng)的加工主要有歐姆加熱OH（Ohmic heating）[7]、脈沖電場(chǎng)PEF（Pulsed electric field）[8]和中等電場(chǎng)MEF（Moderate electric field）[9]3 種，主要應(yīng)用它們的非熱效應(yīng)。這3 種電場(chǎng)技術(shù)都是通過(guò)通電的電極直接接觸食品原料進(jìn)行處理，以完成加工的目的，因此不可避免地產(chǎn)生電極污染或金屬腐蝕，造成產(chǎn)品風(fēng)味和色澤發(fā)生改變。

在食品加工領(lǐng)域，單獨(dú)將非熱技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的情況相對(duì)較少，常見(jiàn)的是熱加工與非熱加工的結(jié)合。Riener 等[10]將溫度預(yù)處理和高壓脈沖電場(chǎng)相結(jié)合對(duì)新鮮蘋(píng)果汁進(jìn)行滅活試驗(yàn)，結(jié)果表明：50 ℃預(yù)處理和40 kV/cm 的脈沖電場(chǎng)處理100 μs 時(shí)，多酚氧化酶（PPO）和過(guò)氧化物酶（POD）的酶活性降低最多。Mok 等[11]將中強(qiáng)度電場(chǎng)和剪切應(yīng)力（相當(dāng)于一個(gè)產(chǎn)熱處理）相結(jié)合，研究蘋(píng)果汁中大腸桿菌的滅活情況，結(jié)果表明高剪切和高強(qiáng)度MEF 處理相結(jié)合，在使微生物滅活的同時(shí)，可使熱處理溫度降至最低水平，且復(fù)合處理對(duì)蘋(píng)果汁的pH 值、顏色和自由基清除能力均無(wú)顯著影響。鑒于此，設(shè)計(jì)一種熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)相結(jié)合的IEF 技術(shù)，將對(duì)食品加工領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

近年來(lái)，基于變壓器原理的IEF（感應(yīng)電場(chǎng)，induced electric field）技術(shù)正處于萌芽階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)其報(bào)道較少。本文簡(jiǎn)述IEF 的作用原理，IEF在食品微生物滅活及酶的鈍化、多糖改性、天然產(chǎn)物提取等領(lǐng)域的應(yīng)用，分析IEF 優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法，指出利用IEF 技術(shù)彌補(bǔ)食品熱和非熱加工領(lǐng)域的空白，并展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 感應(yīng)電場(chǎng)的工作原理

基于變壓器原理的IEF 技術(shù)是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律建立的，通過(guò)交變磁場(chǎng)感應(yīng)出的交變感應(yīng)電場(chǎng)用于食品的加工[12]。傳統(tǒng)的變壓器結(jié)構(gòu)主要由初級(jí)線(xiàn)圈、磁芯及次級(jí)線(xiàn)圈組成（圖1a），初次級(jí)線(xiàn)圈均為金屬線(xiàn)圈。IEF 系統(tǒng)的次級(jí)線(xiàn)圈是絕緣材料包裹的連續(xù)流樣品纏繞而成（圖1b），絕緣材料包括聚四氟乙烯管或玻璃管，避免通電電極與食品的直接接觸以及接觸食品時(shí)產(chǎn)生的金屬離子腐蝕。

圖1 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of a transformer

基本原理是：給初級(jí)線(xiàn)圈施加頻率為f 的激勵(lì)電壓（UP），則初級(jí)線(xiàn)圈中產(chǎn)生瞬時(shí)的感應(yīng)電壓（ep），這時(shí)就會(huì)在磁芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng) （磁通為Φm），基于法拉第電磁感應(yīng)定律原理，磁芯中的交變磁場(chǎng)在電導(dǎo)性的樣品線(xiàn)圈中產(chǎn)生交變的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（es）。

假設(shè)整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有漏磁損耗，則初級(jí)線(xiàn)圈的瞬時(shí)感應(yīng)電壓值ep如公式1 所示：

式中，NP——初級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)。

由于初級(jí)線(xiàn)圈所施加的激勵(lì)電壓（UP）呈正弦變化，因此產(chǎn)生的磁通Φm也呈正弦變化，Φm計(jì)算公式：

式中，Φmp——互感磁通的峰值；ω——角速度（rad/s），且ω=2πf；f——頻率（Hz）。

同理，在相同交變磁場(chǎng)下，次級(jí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電壓值為es如公式4 所示：

式中，Ns——次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)。

同理，次級(jí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓有效值ES如公式5 所示：

當(dāng)樣品線(xiàn)圈為開(kāi)路狀態(tài)，測(cè)得次級(jí)線(xiàn)圈兩端的終端電壓或輸出電壓（US），US與樣品線(xiàn)圈中溶解的離子或攜帶電荷的分子濃度相關(guān)。

當(dāng)樣品線(xiàn)圈為閉路狀態(tài)時(shí)，可測(cè)得閉路狀態(tài)下的負(fù)載電壓（UL）。事實(shí)上，這時(shí)的樣品線(xiàn)圈相當(dāng)于一個(gè)具有電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的二次電源，而且可對(duì)負(fù)載進(jìn)行電場(chǎng)處理，即利用感應(yīng)電場(chǎng)的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。UL主要與樣品線(xiàn)圈的阻抗和負(fù)載的阻抗相關(guān)，可根據(jù)UL計(jì)算IEF 強(qiáng)度、感應(yīng)電流強(qiáng)度和感應(yīng)電流密度等參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)IEF 的理論計(jì)算與實(shí)際加工分析具有重要的參考意義。

其中UP為施加的交變勵(lì)磁電壓；ep和es分別為初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。EP和ES分別為初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值；NP和NS分別為初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)（摘自Jin 等[13]和Wu 等[14]的相關(guān)報(bào)道）。

2 感應(yīng)電場(chǎng)的應(yīng)用

2.1 微生物殺滅及酶鈍化

微生物的殺滅和酶鈍化是食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)，直接關(guān)系食品安全和貨架期。傳統(tǒng)的微生物殺滅和酶的鈍化主要通過(guò)熱處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，即高溫使微生物死亡和酶失活，然而熱處理往往造成對(duì)食品中熱敏性成分的破壞，導(dǎo)致食品色澤和風(fēng)味發(fā)生改變，影響產(chǎn)品質(zhì)量。超高靜壓、等離子體和高壓脈沖電場(chǎng)以及其它電場(chǎng)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于食品的低溫殺菌，然而單純的非熱效應(yīng)不能完全達(dá)到所需的殺菌效果。利用感應(yīng)電場(chǎng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)，為殺菌和滅菌提供了新的技術(shù)手段。

Wu 等[14]選擇典型的液態(tài)食品，即生鮮牛奶和葡萄柚汁作為IEF 處理的研究對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)IEF 的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)降低了生鮮牛奶和葡萄柚汁中的細(xì)菌總數(shù)，此外，還評(píng)價(jià)了IEF 技術(shù)在連續(xù)流巴氏殺菌中的應(yīng)用。該研究中，雖然IEF 技術(shù)的應(yīng)用效果得到證實(shí)，但是系統(tǒng)的運(yùn)行效率較低，主要?dú)w因于樣品線(xiàn)圈的高阻抗，以至感應(yīng)電流較小所致。Wu 等[15]設(shè)計(jì)出IEF 殺菌系統(tǒng)對(duì)蘋(píng)果汁中的釀酒酵母進(jìn)行殺菌并對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：IEF 處理組蘋(píng)果汁的釀酒酵母數(shù)量明顯降低，而且樣品的電導(dǎo)率提高，酸堿度呈降低趨勢(shì)，這意味著IEF 可能破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致內(nèi)容物溶出。單純的非熱效應(yīng)不足以破壞細(xì)胞膜，而IEF引起的溫度上升即熱效應(yīng)會(huì)加大殺菌效應(yīng)。由于連續(xù)流處理對(duì)于實(shí)現(xiàn)液態(tài)食品殺菌的工業(yè)化應(yīng)用尤其重要，該研究中設(shè)計(jì)的多次級(jí)線(xiàn)圈和并聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)IEF 的液態(tài)樣品的連續(xù)處理，對(duì)液態(tài)飲料的工業(yè)化滅菌提供了技術(shù)指引。Zhang 等[16]建立了一次性的連續(xù)流液態(tài)樣品感應(yīng)電場(chǎng)處理系統(tǒng)，結(jié)果顯示：高勵(lì)磁電壓導(dǎo)致蘋(píng)果汁中的多酚氧化酶（PPO）和過(guò)氧化物酶（POD）殘余活性顯著降低，在流速為17.5 mL/min 條件下處理7.6 min，多酚氧化酶失活，而IEF 處理對(duì)蘋(píng)果汁顏色和揮發(fā)性成分沒(méi)有不利影響。感應(yīng)電場(chǎng)避免了潛在的電極腐蝕和金屬離子泄露污染，有利于維持貯藏過(guò)程中蘋(píng)果汁的品質(zhì)[17]。

雖然近幾年，IEF 技術(shù)及早期裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)微生物的滅活和酶的鈍化處理，但是該技術(shù)裝備存在一些缺陷，比如加工能效低，電能利用效率低，加工量較小等。后續(xù)研究可以通過(guò)理論計(jì)算和低損耗磁芯材料的選取來(lái)改善上述問(wèn)題，要搭建大流量的連續(xù)流處理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

2.2 多糖的改性

多糖的改性在食品副產(chǎn)物的資源綜合利用領(lǐng)域扮演著重要角色，部分天然高分子多糖因具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和極低的溶解性，而限制了其在食品中的應(yīng)用。多糖的改性方法包括物理改性、化學(xué)改性、酶法改性及復(fù)合改性，IEF 產(chǎn)生的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)相結(jié)合促進(jìn)多糖的酸解改性，其中熱效應(yīng)占主導(dǎo)地位，而利用非熱效應(yīng)與多糖的電學(xué)性質(zhì)有關(guān)[18]。傳統(tǒng)的高壓脈沖電場(chǎng)是利用的非熱效應(yīng)或無(wú)化學(xué)修飾的電處理方法來(lái)改善生物大分子，高壓脈沖電場(chǎng)是當(dāng)前一種改變生物大分子三級(jí)結(jié)構(gòu)的有效技術(shù)[19]。IEF 應(yīng)用于多糖的改性屬于復(fù)合改性法，現(xiàn)有的研究多與酸解反應(yīng)相結(jié)合，在多糖改性領(lǐng)域具有很好的發(fā)展和應(yīng)用潛力。

Li 等[20]以瓜爾多膠、殼聚糖和果膠為模型多糖，研究IEF 輔助酸解的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)IEF 通過(guò)熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)影響多糖的水解效率，IEF 破壞了多糖的結(jié)構(gòu)致密性，顯著降低了多糖溶液的黏度。這是因?yàn)殡S著勵(lì)磁電壓的增加，熱效應(yīng)增加并有助于多糖水解；次級(jí)線(xiàn)圈中帶電物質(zhì)的快速定向遷移引起的非熱效應(yīng)隨多糖種類(lèi)的不同而發(fā)生變化，這取決于多糖的電學(xué)性質(zhì)。該研究闡明了IEF輔助酸解多糖的機(jī)理，為IEF 在多糖化學(xué)改性方面提供了理論指導(dǎo)。Li 等[21]研究再乙?；瘜?duì)IEF輔助水解殼聚糖的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水解率受脫乙?；潭鹊挠绊懀僖阴；瘜?duì)殼聚糖分子質(zhì)量、黏度沒(méi)有顯著影響，然而破壞了其顆粒和晶體結(jié)構(gòu)，使殼聚糖更易受酸的影響，從而有利于水解。殼聚糖的IEF 輔助水解表明其結(jié)構(gòu)致密性比電荷含量對(duì)水解的影響大，這為IEF 在帶電多糖改性中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。Li 等[22]還考察了IEF 條件下馬鈴薯淀粉的酸解特性，與傳統(tǒng)熱處理相比，IEF 處理可以顯著提高馬鈴薯淀粉的水解率。通過(guò)分析淀粉顆粒在IEF-鹽酸水解過(guò)程中的顆粒度、晶體和分子結(jié)構(gòu)的變化，得出IEF-鹽酸水解的催化過(guò)程分3 個(gè)步驟，首先破壞馬鈴薯淀粉外部結(jié)晶；第二，內(nèi)部無(wú)定形和結(jié)晶區(qū)域同時(shí)水解，表現(xiàn)出結(jié)晶度增加和分子質(zhì)量降低；最后，密集堆積的結(jié)晶部分進(jìn)一步水解，淀粉顆粒尺寸和分子質(zhì)量略有降低。周宇益等[23]研究感應(yīng)電場(chǎng)加速玉米淀粉酸解也得出相同的結(jié)論，交變的感應(yīng)電場(chǎng)加速自由離子與淀粉分子之間的碰撞，破壞了淀粉的非結(jié)晶區(qū)域，從而加速了淀粉的水解程度。Li 等[24]還研究了IEF 對(duì)馬鈴薯淀粉晶體結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的影響，提出IEF 的非熱效應(yīng)和熱效應(yīng)對(duì)天然聚合物進(jìn)行有效改性的方法，表明與單獨(dú)的IEF 處理相比，50 ℃的熱處理與IEF 相結(jié)合，對(duì)淀粉的糊化和糊化特性有顯著影響，這包括樣品具有更好的組織結(jié)構(gòu)，更強(qiáng)的熱穩(wěn)定性以及更高的剪切穩(wěn)定性。此外，IEF 降低了馬鈴薯淀粉的峰值、分解和回生黏度，以及IEF 作為淀粉改性的潛力。Li 等[25]通過(guò)控制電導(dǎo)率來(lái)改善IEF 輔助多糖的水解，隨著電導(dǎo)率的增加，阻抗降低，反應(yīng)介質(zhì)輸出電壓和溫度升高，IEF 能效提高，瓜爾多膠水解加速。雖然IEF在很大程度上破壞了瓜爾多膠的形態(tài)結(jié)構(gòu)，但是對(duì)化學(xué)結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響。與天然瓜爾多膠相比，水解的瓜爾多膠的剪切黏度急劇下降，而熱穩(wěn)定性略有下降。該研究補(bǔ)充了電導(dǎo)率對(duì)IEF 輔助水解瓜爾多膠的影響，有助于更好地利用IEF 對(duì)多糖進(jìn)行改性。Li 等[26]設(shè)計(jì)出連續(xù)流動(dòng)的IEF 處理系統(tǒng)并用于酸解馬鈴薯淀粉，研究不同參數(shù)對(duì)水解速率的影響，包括反應(yīng)器的數(shù)量、鹽種類(lèi)、鹽濃度、溫度及水解時(shí)間，結(jié)果顯示IEF 可在溫和條件下常規(guī)水解，不需要直接的電極接觸。Yang 等[27]也創(chuàng)建了IEF 的流體系統(tǒng)，用于水解木質(zhì)纖維素，結(jié)果表明：利用IEF 輔助水解有利于還原糖產(chǎn)出，且勵(lì)磁電壓對(duì)總糖產(chǎn)率具有積極影響，而頻率和樣品阻抗對(duì)其水解有負(fù)面影響。與溫和條件下的連續(xù)流水解相比，IEF 輔助水解提高了多糖產(chǎn)率。IEF 作為一種新型的電場(chǎng)處理方法，輔助多糖水解的機(jī)制尚未明晰，IEF 的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)使得該技術(shù)在多糖改性領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。未來(lái)，IEF在蛋白質(zhì)等高分子改性方面的應(yīng)用也值得研究。

2.3 天然產(chǎn)物提取

食品副產(chǎn)物的資源豐富，比如果蔬加工中產(chǎn)生的果皮、果殼，畜產(chǎn)品加工中產(chǎn)生的動(dòng)物骨架，谷物加工中產(chǎn)生的谷糠等。這些副產(chǎn)品中包含豐富的天然功能性產(chǎn)物，若把這些天然產(chǎn)物以高性?xún)r(jià)比的方式進(jìn)行提取，不僅可以增加企業(yè)效益，而且可以減少資源的浪費(fèi)。IEF 技術(shù)因涉及熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)，故在天然產(chǎn)物提取中也發(fā)揮著重要作用。

Jin 等[28]利用陣列感應(yīng)電壓來(lái)提高葡萄柚皮中果膠的提取率，結(jié)果證實(shí)陣列感應(yīng)電壓技術(shù)對(duì)從葡萄柚皮中提取果膠具有積極作用，當(dāng)電壓的相位固定時(shí)，果膠產(chǎn)量隨感應(yīng)電壓的增加而呈對(duì)數(shù)增加；陣列感應(yīng)電壓處理導(dǎo)致提取果膠中的中性糖含量、重均分子質(zhì)量、半乳糖醛酸、酯化度和黏度下降。Wu 等[29]設(shè)計(jì)了IEF 多級(jí)串聯(lián)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于柑橘皮的預(yù)處理，以提高精油的提取率，研究表明：勵(lì)磁電壓和反應(yīng)級(jí)數(shù)對(duì)產(chǎn)率有積極影響，而頻率的提高會(huì)降低產(chǎn)率。IEF 預(yù)處理是一項(xiàng)綠色技術(shù)，無(wú)需金屬電極即可強(qiáng)化精油的提取。Yang 等[30]搭建了基于O 型磁芯變壓器結(jié)構(gòu)的大蒜多糖提取試驗(yàn)裝置，利用交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的IEF來(lái)提取大蒜樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁電壓、頻率、酸堿度和溫度對(duì)多糖得率有顯著影響，與常規(guī)熱處理相比，當(dāng)施加在初級(jí)線(xiàn)圈上的激勵(lì)電壓增加時(shí)，多糖產(chǎn)量提高；產(chǎn)量隨頻率的增加而降低，低酸堿度有利于提高多糖的產(chǎn)量，這主要是因?yàn)镮EF 增強(qiáng)了離子傳導(dǎo)。用IEF 法提取的大蒜多糖具有清除DPPH 自由基和還原鐵的能力?；谠摻Y(jié)構(gòu)的試驗(yàn)系統(tǒng)，Yang 等[31]輔助提取橘子皮中的果膠，結(jié)果表明：勵(lì)磁電壓增加導(dǎo)致果膠產(chǎn)量增加，頻率增加對(duì)其產(chǎn)量有負(fù)面影響，部分原因是初級(jí)線(xiàn)圈阻抗增加，而料液較低的阻抗有利于果膠的提取。這說(shuō)明IEF 技術(shù)在農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品處理中具有一定潛力。Yang 等[32]建立多級(jí)串聯(lián)流體系統(tǒng)，用于IEF 輔助提取桑葉多糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法有利于多糖的釋放，不會(huì)顯著影響產(chǎn)物的質(zhì)量，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、糖醛酸、總酚含量以及平均分子質(zhì)量；同時(shí)顯示隨勵(lì)磁電壓的增加，桑葉多糖得率提高，而頻率對(duì)多糖有負(fù)面影響，相對(duì)較低的酸堿環(huán)境有利于電場(chǎng)下的輔助提取。Yang 等[33]基于IEF 技術(shù)開(kāi)發(fā)了一種串、并聯(lián)組合的反應(yīng)系統(tǒng)，用于溫和條件下從黃角中快速提取果油，該方法不影響果油品質(zhì)，利于油脂類(lèi)物質(zhì)的釋放；影響出油率的積極因素包括串、并聯(lián)反應(yīng)級(jí)數(shù)以及勵(lì)磁電壓，增加勵(lì)磁電壓也可提高提取率。楊哪等[34]利用IEF 對(duì)青魚(yú)魚(yú)骨鈣進(jìn)行輔助提取，以實(shí)現(xiàn)魚(yú)骨可溶性鈣的高效提取，結(jié)果顯示：低pH 值有利于魚(yú)骨中鈣的溶出，勵(lì)磁電壓升高有利于鈣的溶出，頻率增加而鈣的提取率減少；最后確定IEF 技術(shù)的最優(yōu)工藝參數(shù)，為農(nóng)副高附加值產(chǎn)物的提取研究提供參考。

IEF 技術(shù)為天然產(chǎn)物的提取研究提供了新的思路，即利用其熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)作用來(lái)處理副產(chǎn)物，直接避免了金屬電極的使用。未來(lái)，可以構(gòu)建更多的反應(yīng)器和串、并聯(lián)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)提取技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。

2.4 其它應(yīng)用

Yang 等[35]建立了基于感應(yīng)方法的果蔬浸漬試驗(yàn)系統(tǒng)，在交變磁場(chǎng)作用下，鈣溶液作為次級(jí)線(xiàn)圈，研究IEF 對(duì)浸漬液中鮮切蘋(píng)果鈣含量的影響。鮮切蘋(píng)果中鈣含量隨勵(lì)磁電壓的增加而增加，浸泡在氯化鈣溶液中的鮮切蘋(píng)果比乳酸鈣溶液浸漬的蘋(píng)果具有更高的鈣含量，這是因?yàn)槁然}溶液具有更低的阻抗，得到浸漬液中的離子電流更高；頻率對(duì)鮮切蘋(píng)果鈣含量有負(fù)相關(guān)性。Jin 等[36]建立了基于變壓器原理的液態(tài)全蛋制品固形物和脂肪含量測(cè)定方法，以不同蛋黃和蛋清比例的全蛋液為次級(jí)線(xiàn)圈，在交變磁場(chǎng)作用下研究樣品二次回路的電學(xué)參數(shù)。當(dāng)感應(yīng)電壓固定時(shí)，測(cè)量的終端電壓與總固形物和脂肪含量呈負(fù)相關(guān)。該方法有潛力在一定頻率和溫度范圍評(píng)價(jià)液態(tài)食品的理化指標(biāo)。Yang 等[37]利用相同測(cè)量系統(tǒng)對(duì)雞蛋蛋白和蛋黃貯藏過(guò)程中的水分含量和電導(dǎo)率進(jìn)行分析，結(jié)果表明：50 Hz 時(shí)，蛋黃水分含量與終端電壓的線(xiàn)性決定系數(shù)最高，電導(dǎo)率與終端電壓呈指數(shù)關(guān)系。該研究對(duì)IEF 技術(shù)在液態(tài)食品質(zhì)量指標(biāo)快速評(píng)估中的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。金亞美等[38]采用IEF 處理連續(xù)流的藍(lán)莓泥，研究不同勵(lì)磁電壓、溫度及處理時(shí)間的樣品阻抗和多酚氧化酶（PPO）活性的變化，同時(shí)將新鮮藍(lán)莓泥、傳統(tǒng)加熱處理的藍(lán)莓泥以及IEF 處理的藍(lán)莓泥顏色、粒徑分布、流變性、風(fēng)味和揮發(fā)性成分進(jìn)行分析比較，結(jié)果表明：隨著處理時(shí)間和溫度的增加，藍(lán)莓泥的阻抗逐漸降低，適當(dāng)溫度和勵(lì)磁電壓下的IEF 處理，可使多酚氧化酶完全失活。弱電場(chǎng)利于穩(wěn)定藍(lán)莓泥中的色澤和風(fēng)味成分，有利于延緩熱處理引起的色澤和風(fēng)味變化。另一項(xiàng)研究中，金亞美等[39]利用此方法研究了勵(lì)磁電壓、溫度和處理時(shí)間對(duì)多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶和總花青素含量的影響，研究表明：100 V的勵(lì)磁電壓下IEF 可以維持多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活性，而在150 V 和250 V 的勵(lì)磁電壓下IEF 和傳統(tǒng)熱處理對(duì)兩種酶的失活表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)；IEF 處理還可提高花青素分子的熱穩(wěn)定性。這兩項(xiàng)研究為利用IEF 對(duì)果泥的高品質(zhì)加工提供參考。

3 結(jié)語(yǔ)

IEF 技術(shù)是基于變壓器原理發(fā)展起來(lái)的新型電場(chǎng)加工技術(shù)。通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓、頻率、樣品線(xiàn)圈數(shù)、磁芯材料等可以提高IEF 的能量轉(zhuǎn)化效率，通過(guò)搭建不同的反應(yīng)系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)串、并聯(lián)的加工模式可以實(shí)現(xiàn)樣品的連續(xù)化處理。IEF 技術(shù)利用其產(chǎn)生的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)的共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的食品加工和處理。與其它電場(chǎng)技術(shù)相比，IEF 技術(shù)最大優(yōu)點(diǎn)就是避免了電極與食品原料的直接接觸，是一種無(wú)接觸式的綠色電場(chǎng)加工技術(shù)，同時(shí)也是歐姆加熱和高壓脈沖電場(chǎng)的姐妹技術(shù)。

然而，目前IEF 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還有一定的局限性，比如能效低，樣品阻抗較大造成的感應(yīng)電流小，磁芯損耗高，處理量過(guò)小等，都不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。未來(lái)，關(guān)于感應(yīng)電場(chǎng)的研究方向可從以下幾個(gè)方面出發(fā)：一是通過(guò)與工程研究人員合作，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用高磁導(dǎo)率和低損耗的高頻磁芯；二是減小樣品線(xiàn)圈數(shù)，降低二次回路的阻抗；三是擴(kuò)大模塊化的處理器規(guī)模，增加管道內(nèi)徑，以實(shí)現(xiàn)IEF 的工業(yè)化應(yīng)用。