本文是一篇医药学论文，本文首先比较了蔗糖、葡萄糖和果糖的吸湿性，以吸湿性最强的果糖为研究对象，添加不同比例的谷朊粉以及麦醇溶蛋白和麦谷蛋白制成冻干果糖粉，通过对冻干果糖样品的吸湿行为，温度响应，宏观、微观形态变化，表面润湿性，体系内水分的分布和迁移规律等进行分析，研究了谷朊粉及其主要组分对果糖吸湿性的影响。
第一章前言
1高含糖粉体物料吸湿性的研究
1.1高含糖粉体吸湿的物质基础
近年来，将新鲜水果加工成果粉已成为研究热点。果粉作为一种新型替代产品，具有营养丰富、风味独特、易于贮存、方便运输等优点(Saifullah et al 2016)。然而较强的吸湿性对其外观、品质以及贮藏时间等物理化学性质均产生了重大影响。一般材料的吸湿性取决于其化学成分和物理状态(Bhandari and Howes 1999)，因此研究者们认为含有大量亲水性残基的碳水化合物可能是导致果粉等具有吸湿倾向的原因，并提出了小分子糖吸湿假说（杜松和刘美凤2008）。
有研究表明，果粉以及其他一些富含糖的粉状产品（如蜂蜜粉）属于易吸湿物质，并将其主要归因于蔗糖、葡萄糖和果糖等小分子糖含量高，其中果糖吸湿性最强，是导致苹果和蜂蜜粉等吸湿发粘的主要原因(Truong et al 2004,Nadali et al 2021)，而蔗糖则由于玻璃化转变温度相对较高，在引起高含糖食品吸湿的组成中不占据主导地位。桂卉等人探讨了乙肝宁中不同糖类成分（总单糖、总低聚糖、总多糖）的吸湿性，研究发现总单糖主要组成为果糖，其吸湿性最强，低聚糖吸湿性略低于总单糖，多糖吸湿性最低，这表明小分子糖是引起吸湿的关键，其中果糖是主要成分（桂卉等2012）。Chu和Chow同样研究了小分子糖对中草药提取物吸湿性的影响，发现小分子糖可能是中草药提取物高吸湿性的重要因素(Chu and Chow 2000)。Stępien等通过对南瓜粉的吸湿性进行研究，发现在高相对湿度下达到吸湿平衡时，纯南瓜粉吸湿率最高，且吸湿等温线为Ⅲ型等温线，这是体系内富含小分子糖和有机酸等小分子物质的特征(Stępien et al 2020b)。Goula等将浓缩橙汁粉在110℃～140℃喷雾干燥后，发现粉末结块率达到5.9%～24.8%，并将这种结块的变化归因于水果中含有的低分子量糖(Goula and Adamopoulos 2010)。
2小分子糖的吸湿机制与吸湿抑制剂的研究进展
2.1吸湿机制
2.1.1临界相对湿度
关于物料吸湿规律和机制的研究最早在二十世纪五十年代就已经开始了相关的探索。Gamondes在二十世纪七十年代提出了晶桥理论和毛细吸附理论来解释吸湿结块现象。Stefan、Jonathan和Ulrich等专家对晶体粒子的结块行为进行了研究并做了较为全面的阐述。有研究者认为对于易吸湿物料，当相对湿度较低时，物料通过氢键与水分子结合，在较短的时间内达到吸湿平衡，因此吸湿量较少；但当RH升高到某一特定值时，吸湿量突然急剧增加，此时的RH称为临界相对湿度（CRH），物料吸湿性也主要是指食品粉末从较高相对湿度环境中吸收水分的能力。CRH越低即说明物料越容易吸湿（江雯怡等，2018），且两种或多种易吸湿物料混合时吸湿发生在低于其各自CRH的RH下。根据Elder假说，这是由于混合物的CRH数值上等于各组分的乘积，而单个物料的CRH始终小于1，所以混合物的CRH较其中任何单一组分更低(Salameh and Taylor 2005)；在高于CRH的环境中，部分潮解或毛细凝聚可能会导致颗粒成分吸湿形成液体桥从而导致粉末颗粒粘结聚集(Stoklosa etal 2012)。
2.1.2玻璃化转变温度
固态的食物成分包括晶态和非晶态，而处于非晶态的固态食品是亚稳态的，食品成分在储存过程中可能经历相变和状态转变(Fanghui and Roos 2017)。在一定的温度范围内，固体向类液体行为的可逆转变称为玻璃化转变(Roos 2003,Jakubczyk et al2010)。现在国内外很多专家学者都在尝试采用玻璃化转变理论来分析和解决食品物料的吸湿结块问题。玻璃化转变是无定形物质在玻璃态和橡胶态之间的转变，其特征温度称为玻璃化转变温度（Glass transition temperature,Tg）。Tg受样品相对分子量大小、加热/冷却速度、样品保存时间以及水分含量等因素的影响，一般相对分子质量越小，体系内含水量越高，给定样品的玻璃化转变温度越低(Ahmed andRamaswamy 2006)。通过干燥过程获得的低分子量糖主要为玻璃态，在这种状态下的小分子糖吸湿性很强，物料吸湿后含水率升高，由于水的塑化作用，引起其玻璃化转变温度（Tg）变低，当外界环境温度高于Tg时，无定形糖便以橡胶态存在，基质分子流动性加速，物料就会发生粘结、塌陷等现象(Flores-Ramirez et al 2022,Gaudelet al 2022,Linnenkugel et al 2022)。一般低分子量糖具有非常低的Tg，Goula在一项研究中报道果糖、葡萄糖和蔗糖的Tg值分别在5℃～16℃、31℃～40℃和62℃～68℃范围内，特别容易吸湿(Goula and Adamopoulos 2010)。
第二章蔗糖、葡萄糖和果糖吸湿性的研究
1引言
将果汁、蜂蜜等高含糖食品转化为粉末状态可延长保质期，更便于包装、运输和贮存，而通过干燥获得的果粉、蜂蜜粉可能会存在粘性、吸湿性较强和结构塌陷等问题。诸多研究表明，这主要与其中所含的大量果糖、葡萄糖和蔗糖等小分子糖以及小分子有机酸相关(Nazanin et al 2018)。这些低分子量物质具有较低的玻璃化转变温度，在无定形状态下吸湿性极强，从而使其变得粘稠，并具有形成高度黏聚体的趋势(Cano-Chauca et al 2005)。此外，小分子糖及高糖物料的吸湿性主要受干燥方式，环境湿度和温度等因素的影响。目前常见的粉体干燥方式主要有热风干燥、喷雾干燥、冷冻干燥和真空干燥等(Hassan et al 2020,Gao et al 2022)，其中冷冻干燥更适合热敏性材料和富糖食品的干燥，并且可以较好的维持物料中矿物质、维生素等营养成分，被认为是目前保持果蔬粉品质最好的干燥方式。有研究表明，相较于微波干燥、热风干燥和真空干燥，冷冻干燥获得的产品吸湿率最低，可以更好的维持粉末流动性。因此，本实验采用冷冻干燥技术进行制样。
在本章中，我们选择了果粉中存在最广泛的三种小分子糖，蔗糖、葡萄糖和果糖，将干燥的小分子糖粉末置于25℃、11%～75%RH环境中直至吸湿平衡，通过表征三种糖的吸湿性、形态变化、玻璃化转变温度、结晶度、表面润湿性以及内部水分状态和迁移情况，比较蔗糖、果糖和葡萄糖的吸湿性强弱并对影响吸湿性的可能原因进行探讨。
2材料与方法
2.1实验材料与设备
2.1.1主要材料与试剂
第三章谷朊粉对果糖吸湿性的影响........................33
1引言..................................33
2材料与方法................................33
第四章麦醇溶蛋白和麦谷蛋白抑制果糖吸湿性的比较................48
1引言....................................48
2材料与方法.................................48
第五章结论与展望.............................64
1结论.........................................64
2展望..................................65
第四章麦醇溶蛋白和麦谷蛋白抑制果糖吸湿性的比较
3结果与分析
3.1吸湿曲线的绘制与分析
果糖与麦醇溶蛋白和麦谷蛋白配比为0:10、2:8、3:7的样品在58%、69%和75%RH下的吸湿曲线如图4-1所示。从图4-1 A中可以看出，在3个相对湿度下纯麦谷蛋白的EMC均低于纯麦醇溶蛋白。在58%RH下，麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的EMC分别为6.30%和6.73%；RH上升至69%时，两者差距增大至0.98%，而在75%RH下，麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的EMC差距缩小为0.72%。当果糖与麦醇溶蛋白、麦谷蛋白的质量比为2:8时，在58%的相对湿度下，添加麦谷蛋白的样品吸湿率低于添加麦醇溶蛋白的样品；当相对湿度为69%时，吸湿曲线几乎重合，达到吸湿平衡时仅相差0.02%（添加麦谷蛋白的样品略高于添加麦醇溶蛋白的样品）；而当RH上升至75%时，添加麦谷蛋白的样品吸湿率超过添加麦醇溶蛋白的样品，且两者间的差距随贮存时间的延长而减小。当果糖与两种蛋白的比例为3:7时，趋势与只含有蛋白的样品相同，为添加麦谷蛋白的样品平衡含水率低于添加麦醇溶蛋白的样品，并且在69%RH下，两者差距达到最大值0.68%。
第五章结论与展望
1结论
本文首先比较了蔗糖、葡萄糖和果糖的吸湿性，以吸湿性最强的果糖为研究对象，添加不同比例的谷朊粉以及麦醇溶蛋白和麦谷蛋白制成冻干果糖粉，通过对冻干果糖样品的吸湿行为，温度响应，宏观、微观形态变化，表面润湿性，体系内水分的分布和迁移规律等进行分析，研究了谷朊粉及其主要组分对果糖吸湿性的影响，主要结论如下：
（1）在25℃、43%～75%RH下，果糖的平衡含水率显著高于蔗糖和葡萄糖，且在75%相对湿度下，蔗糖、葡萄糖、果糖的EMC分别为0.07%、0.86%、31.61%，三种小分子糖的EMC差距达到最大。模型拟合结果显示，Peleg模型拟合程度最高，可
