新型多组分食品的不断推出使得多组份食品防潮包装货架期预测越来越重要。相比于单组份食品仅考虑外界水分透过包装对产品的影响,多组分食品的水分扩散需要考虑更多因素,不仅外界环境的水分会透过包装进入内部,食品多组分之间也会因为存在水分活度梯度而发生水分扩散。此外,食品组分、结构以及环境温度都会对水分扩散产生显著的影响,而这些因素都是多组分食品防潮包装货架期预测需要考虑的重要因素。本文以不同配方的饼干为干组分、以不同水分活度的琼脂凝胶及果丹皮为湿组分,组成不同结构的多组分食品,分别采用非渗透性包装材料和渗透性包装LDPE和CPP薄膜,研究多组分食品在不同条件下的水分扩散机理以及在渗透包装下的货架期。本文主要进行了以下研究:1、采用饱和盐溶液法与动态水分吸附法,对饼干、琼脂凝胶以及果丹皮进行了水分吸附实验。对比饱和盐溶液法和动态水分吸附法的水分吸附数据,两种试验方法得到的数据基本吻合,但动态水分吸附法效率更高。采用动态水分吸附法得到三种食品在15℃、25℃、35℃和45℃的水分吸附数据,通过阿伦尼乌斯公式把温度参数引入到GAB和GDW两个等温吸湿模型中,得到能够拟合不同温度下饼干、琼脂凝胶以及果丹皮的水分吸附数据的修正模型,通过拟合指标的对比,得出拟合较好的模型为GAB模型。分析食品成分对水分吸附特性的影响。采用不同脂肪含量的饼干进行动态水分吸附实验,结果发现饼干的脂肪含量对其平衡含水率有显著的影响。同时采用核磁共振分析仪对不同脂肪含量饼干的水分吸附特性进行研究,分析饼干在不同水分活度时的横向弛豫时间和质子密度,发现食品中的脂肪颗粒分散在其中会影响到水分子和亲水基团的结合,从而影响食品的水分吸附速度和平衡含水率。2、对饼干、琼脂凝胶以及果丹皮进行吸附动力学实验。采用动态水分吸附仪得到15℃、25℃、35℃和45℃的水分吸附动力学数据,通过Crank无限大平板模型求解有效水分扩散系数。饼干、琼脂凝胶以及果丹皮的有效水分扩散系数采用经验模型进行拟合,最终得到有效水分扩散系数关于含水率和温度的模型。采用有限元法模拟不同成分的饼干在不同温湿度条件下的水分吸附过程,可以直观地反映出各个因素对食品水分吸附特性的影响。3、在非渗透包装条件下,以饼干为干组分,以琼脂凝胶和果丹皮为湿组分,建立“2+1”和“3+2”两种结构的多组分食品系统。建立基于菲克第二定律的多组份食品的水分扩散模型。通过COMSOL有限元求解两种结构的多组分食品系统在不同条件下的水分扩散数值解。研究发现,影响多组分食品水分扩散的主要因素是组分间的水分活度梯度,其次是各组分的有效水分扩散系数。采用饼干与琼脂凝胶和果丹皮组成的多组分食品进行实验验证,结果表明非渗透包装下多组份食品预测模型与实验数据相关系数R2>0.95。4、预测多组分食品在渗透包装条件下的货架期。首先采用感官评价法得到干组分临界含水率,并以此作为多组分食品货架期判断指标。通过包装薄膜的透湿实验,得到LDPE和CPP包装薄膜透湿系数和温度的阿伦尼乌斯方程关系模型。由此可以应用于不同温度下包装薄膜透湿系数对货架期的影响。把包装薄膜透湿系数的影响作为边界条件加入到多组分食品水分扩散模型中,采用COMSOL有限元求解基于菲克第二定律的偏微分方程,得到单组份食品防潮包装货架期预测模型。将渗透包装理论应用到多组份食品货架期预测模型中,基于此前得到的干组分饼干的临界含水率,此模型可以用于预测多组分食品在渗透包装条件下的货架期。预测模型中包含包装材料渗透系数、环境相对湿度、温度以及饼干配方等因素对货架期的影响。并通过饼干与琼脂凝胶和果丹皮组成的多组分食品系统进行实验验证。