利用玻璃化轉變溫度這個重要的臨界參數(shù)，結合水分含量、水分活度兩個重要指標，可以判斷、預測食品的貨架壽命和貯藏期，幫助擇定有效的食品加工與貯藏條件，確保食品系統(tǒng)貯藏質量、安全性和穩(wěn)定性。

    食品中的玻璃化轉變研究是近十幾年來食品科學中的研究熱點，具有廣闊的應用前景。

    玻璃態(tài)轉變是指非晶聚合物的力學性質隨溫度變化，出現(xiàn)玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉變，對應的轉變溫度即為玻璃態(tài)轉變溫度（Tg）。

    事實上，玻璃化轉變并非是高聚物特有的現(xiàn)象，包括水和含水溶液在內的許多其他物質也呈現(xiàn)同樣的玻璃化轉變現(xiàn)象。

    玻璃態(tài)轉變在食品加工中的應用

    玻璃態(tài)轉變現(xiàn)象被譽為食品貯藏開辟了一條“嶄新的、富有巨大潛力道路”。其“食品聚合物科學”就是“高聚物的轉變與松弛”理論在食品加工和貯藏中的應用體現(xiàn)。借助這種結構———性質的關系理論，可以把食品的結構特性與其宏觀性質聯(lián)系起來，根據(jù)食品材料所處的狀態(tài)（如含水量、溫度等），來預測其在加工、貯存過程中的質量、安全性和穩(wěn)定性。

    玻璃態(tài)轉變理論在食品中尤其是干制品和冷凍食品中的應用非常廣泛。一方面，可以用玻璃態(tài)轉變理論很好地解釋食品加工與貯藏過程中的某些食品品質的變化。例如：某些方便食品的組織軟化、面包老化、粉狀時的風化和吸濕、冷凍食品的干縮等問題都可以用玻璃態(tài)轉變來解釋，食品貯藏過程中褐變、脂肪氧化、結晶等也和玻璃態(tài)轉變有很大的關系。另一方面，用玻璃化轉變溫度（Tg）和水分活度（Aw）的關系，還可以預計食品的貯存期及貯藏條件。

    有科學家研究了玻璃化在部分食品中的應用，如淀粉的玻璃化相變的研究，玻璃化在冰淇淋中的應用，玻璃化在冷凍水果中的應用以及玻璃化在傳統(tǒng)糯米中的應用。國外也有很多研究涉及玻璃化在食品中的應用，如J．McFetridge研究了高分子物質對冷凍紅薯片玻璃化轉變溫度以及對冷凍紅薯的貯藏穩(wěn)定性的影響；又如，D．Torreggiani等人也研究了碳水化合物對冷凍草莓汁玻璃化轉變溫度以及貯藏穩(wěn)定性的影響。

    冷凍食品玻璃化貯藏的概況一般冷凍食品含水量較高，實現(xiàn)食品玻璃化保存只能借助于部分結晶的玻璃方法。冷凍過程中，隨著冰晶的不斷析出，未凍溶液濃度不斷提高，冰點逐漸降低，最后達到最大凍結濃縮狀態(tài)，溶液中的剩余水分再不結晶，此時的玻璃化轉變溫度稱為最大凍結濃縮液的玻璃化轉變溫度，用Tg’表示。一般冷凍食品中的玻璃化轉變溫度通常指的都是最大冷凍濃縮液的玻璃化轉變溫度。

    由于存在冷凍濃縮現(xiàn)象，導致冷凍食品的未凍結部分貯存不穩(wěn)定。在一般凍藏溫度下（溫度在玻璃化轉變溫度以上），意味著這部分被濃縮的基質仍處于高彈態(tài)，甚至黏流態(tài)，分子鏈段能自由運動，擴散系數(shù)比較大。這就是速凍果蔬制品在凍藏時仍會發(fā)生褐變現(xiàn)象的原因之一。

    另外，速凍意味著迅速越過最大冰晶生成帶，冰晶生成量較少，冷凍濃縮程度較小，若貯藏溫度高于Tg’，未凍結部分仍會出現(xiàn)冰晶體結構，并且隨著時間的延長，冰晶體會不斷長大，直至最大冷凍濃縮濃度為止。冰晶體的出現(xiàn)、長大，會破壞細胞結構，從而導致凍結食品的質構被破壞，品質下降。

    總之，冷凍食品加工和貯藏中食品品質的變化最終都可以歸結為食品物理狀態(tài)之間的改變，水在其中起到了增塑劑的作用。處于Tg以下的玻璃態(tài)時，體系由于其黏度極高、自由體積份額很小而處于相對穩(wěn)定狀態(tài)；相反，處于Tg以上的橡膠態(tài)時，由于黏度的急劇降低，自由體積份額大大增大，一些受擴散控制的結構松弛過程變得十分活躍，體系相對不穩(wěn)定。

    目前，利用玻璃化轉變在冷凍食品中的應用，較為成功的是在冰淇淋、速凍果蔬貯藏中。如：劉寶林等人研究了冰淇淋的玻璃化貯存，并得出冰淇淋的玻璃化貯存、運輸能防止粗冰粒的形成，最大程度地保護冰淇淋原有的細膩口感的結論。筆者通過速凍獼猴桃、紅薯的玻璃化貯存研究，通過參數(shù)優(yōu)化，有效地延長了產品高質量凍藏的時間。

    隨著玻璃化轉變理論研究的不斷深入，玻璃化貯藏的應用也會越來越廣泛，這為各類冷凍食品的高質量貯藏提供了一條新的途徑。