食品挤压膨胀及其对质构特性影响的数学模型

挤压是一项有效的食品加工技术,正确建立挤压食品特性变化的数学模型是对产品质量进行预测和控制的基础.对于挤压膨化加工,熔融体在排离模口后发生膨胀,所得产品的结构决定其质构.对描述气泡成核、气泡生长、模口膨胀3个过程的数学模型做了综述;对气泡生长模型作了重点介绍,以气泡周围熔融体的受力平衡为基础,阐述了各模型的来历,并将其分为单气泡生长模型和气室模型两大类.还论述了挤压条件与产品结构、产品结构与产品质构的数学关系.最后对今后的研究方向做了展望.     

泡沫纤维

美国 Alled 公司正在开发一种通过在合成纤维结构中掺入微小的气泡而赋予合成纤维膨松性的新型生产体系。这个原理很简单,只涉及到掺入发泡剂的熔融聚合物的成形。把微小气泡引入熔体中这就形成了紧密的气囊结构,并使纤维具有膨松性。     

淀粉复合膜工艺优化及其性能与熔融体黏度相关性分析

在淀粉复合膜配方和工艺条件优化的基础上,对淀粉复合膜感官评价、厚度、透光度和穿刺强度等膜性能指标与膜熔融体黏度间的相关性进行了分析。分析结果显示,淀粉、熔融温度、β-环糊精和单宁酸是影响膜穿刺强度与膜熔融体黏度的主要因素。相关性分析结果表明,膜感官评价与穿刺强度间、膜穿刺强度与膜熔融体黏度间均存在显著正相关(P<0.05),可以通过膜熔融体黏度指标来预测膜感官性能和穿刺强度。采用二次多项式逐步回归法得到淀粉复合膜感官评价、穿刺强度和熔融体黏度等指标的回归方程。所得回归方程的相关系数均在0.94以上,预测准确度较高,可用于淀粉复合膜质量的预测和控制。     

气泡生长及脱离过程的格子玻尔兹曼模拟

为了研究气液相变过程中重力加速度、壁面温度以及成核点间距离对气泡生长及脱离的影响,课题组在ShanChen伪势格子Boltzmann模型的基础上,通过将密度分布函数与温度分布函数进行耦合求解的方式建立了气液相变模型。同时采用此模型计算得到了液滴内外压差与液滴半径倒数之间的关系,发现其符合Young-Laplace定律,从而验证了模型的正确性。进而利用此模型对气液相变现象中的气泡生长及脱离过程进行了二维数值模拟。结果表明:气泡脱离直径会随着重力加速度的增大而呈现出逐渐减小的规律,而且气泡生长及脱离的过程与文献结果甚为相符,此外将模拟得到的气泡脱离直径进行了非线性拟合,发现其结果与新的经验关系式吻合良好;同时较高的壁面温度会增大气泡断裂颈部与壁面之间的距离,而且壁面温度的升高会增大气泡的脱离直径;还发现随着成核点间距离的增加,气泡的脱离直径会呈现出先减小而后增大的趋势。     

碱化湿磨玉米蛋糕的特性研究

用流变仪、DSC、显微镜测定玉米蛋糕糊的黏弹特性、热特性以及表观结构,质构仪测定玉米蛋糕的质构特性,用SEM和X-射线衍射进行形态特征和结晶结构的分析。结果表明,碱化湿磨玉米蛋糕糊的黏度高于市售玉米蛋糕糊,高黏度很好地稳定了气泡,并且使面糊内部的气泡大小均匀;碱化湿磨玉米淀粉结构较稳定,在糊化过程中,淀粉糊化温度高、时间长,延长了蛋糕气泡的形成时间,增加了蛋糕膨胀体积;碱化湿磨玉米蛋糕的硬度低于市售玉米蛋糕,但其弹性与市售玉米蛋糕无显著差异;碱化湿磨玉米蛋糕的结晶度低于市售玉米蛋糕的结晶度。     

合纤织物防融整理和测试方法

热熔性合成纤维(如涤纶和锦纶等)制成的服装在穿着时与烟灰、焊接火花等接触,容易造成熔洞。运动员训练服装与运动木制器具(热的不良导体)产生滑动,局部迅速激烈摩擦发热,使这一部分的合成纤维软化或熔融,瞬时间形成熔洞,特别是采用防滑蜡的运动器具时易于摩擦发热。熔洞形成的机理是:合成纤维制品→与高温体接触→接触部分熔融→熔融周围部分收缩而在熔融部分产生熔洞。     

珐琅的表面形貌特征

不透明珐琅在烧制过程中,其表面会因诸多因素形成某些缺陷,本文采用了显微分析方法对不同工艺烧成珐琅的表面特征进行了分析比较,总结出了一些珐琅烧结后常见的表面缺陷特征,如表面未完全熔融、表面凹坑和橘皮、二次结晶、杂质和固溶体增大等现象,得到处理烧制珐琅表面缺陷的合理方法和建议:釉料上釉时铺料均匀,可避免珐琅出现气泡;釉料颗粒大小均匀,有利于得到更好的珐琅制品;珐琅在烧制过程中恒温处理,可消除部分未熔融表面缺陷;对于结晶型珐琅,建议烧成后直接快速冷却。     

大豆渣/淀粉复合膜工艺优化及熔融体粘度与膜性能相关性分析

该研究在大豆渣/淀粉复合膜配方和工艺条件优化基础上,对膜感官评价、厚度、透光度和穿刺强度等性能指标与膜熔融体粘度间相关性进行分析。分析结果显示,X1(大豆渣和淀粉总浓度)和X5(卡拉胶)是影响膜感官评价、穿刺强度和熔融体粘度主要因素;相关性分析结果表明,膜感官评价、膜穿刺强度均与膜熔融体粘度间存在极显著正相关(ρ0.01),因此,可通过膜熔融体粘度指标预测膜感官质量和穿刺强度。采用二次多项式逐步回归法对实验数据进行回归,得到大豆渣/淀粉复合膜感官评价、穿刺强度和熔融体粘度等指标回归方程,所得回归方程相关系数均在0.9以上,预测精度较高,可用于淀粉复合膜质量预测或控制。     

膨胀珍珠岩缓冲衬垫发泡机理研究

发泡机理是制定成型定型工艺的主要依据.通过大量的试验观察,分析了膨胀珍珠岩缓中衬垫发泡成型定型过程中经历的3个阶段,即气泡核形成、气泡核长大和泡体固化定型过程.实验结果表明,膨胀珍珠岩缓冲衬垫的气泡长大是在黏合剂失去一定的水分、其黏度逐渐增加的条件下才得以实现.控制好发泡剂分解时刻、分解速度与料浆的黏度相匹配,是制备优良性能衬垫的关键.     

结构参数对挤压组织化花生蛋白质构特性的影响

利用TPA分析法,采用TXLL110型双螺杆挤压膨化机,以高温脱脂花生粕为原料,研究螺杆长径比、熔融区长径比、模口直径等结构参数对组织化花生蛋白质构特性的影响。结果表明:随着螺杆长径比的增大,硬度逐渐升高,弹性、剪切力均先升高后略有下降;随着熔融区长径比的增大,硬度逐渐升高,弹性、剪切力均先升后降;随着模口直径的增大,硬度、弹性、剪切力均呈现升高—稳定—下降的趋势。试验优选的结构参数为螺杆长径比25.5~32.0,熔融区长径比12~14,模口直径10~16mm。