玉米秸秆沼渣热裂解及热动力学研究

采用热重法(TG)-微分热重法(DTG)-差热分析法(DTA)研究玉米秸秆沼渣热解过程及热裂解反应动力学特征和机理。研究结果表明玉米秸秆沼渣的失重过程分为吸附水蒸发阶段和秸秆裂解、挥发性物质蒸发阶段。热解过程中,加热速率对玉米秸秆沼渣热解有显著作用。使用FWO、KAS和Popescu方法计算出其热解活化能分别为233、359、358 kJ/mol。对41种常用热裂解动力学机理函数分析确定其热裂解动力学机理为三级方程g(α)=(1-α)-2。扫描时电子显微镜(SEM)分析表明,热裂解可破坏玉米秸秆沼渣的木质纤维束状结构,降低木质纤维中的木质素和半纤维素的质量分数,但效果随升温速度的增大而变差。     

马铃薯淀粉3D打印工艺及其3D打印结构的研究

为了开发马铃薯淀粉3D打印工艺,探讨3D打印淀粉食材在3D打印前、中、后三个阶段中理化结构、物性的变化。本论文基于淀粉糊化特性,提出一套新的马铃薯淀粉3D打印原理,并采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和质构分析的方法对3D打印淀粉食材的颗粒结构、结晶结构、分子结构、热力学性质和质构特性进行分析。糊化马铃薯淀粉分子发生黏连,凝胶化;3D打印显著降低了糊化马铃薯淀粉的黏附性、硬度和凝胶性,但对其热力学性质、结晶结构和分子化学键等没有显著影响,仅改变了颗粒结构的表面光滑度。说明3D打印仅改变了糊化马铃薯淀粉部分物性性能,对理化结构没有影响。本研究为3D打印技术在食品生产中的应用提供理论依据和技术支持,具有重大理论研究价值和实际应用意义。