南沙砗磲的宝石学特征与结构研究

本文采用宝石学显微镜、偏光显微镜、扫描电子显微镜等技术,对南沙砗磲样品的宏观和微观结构等方面进行研究。南沙砗磲与碳酸钙类矿物的宝石学性质接近,外观常呈黄色、白色或黄白条带相间。南沙砗磲具有层状结构,层与层之间的分界面呈波浪状,并具有纤维结构。这主要是由于内部文石晶体颗粒排列的方式、定向、紧密程度的不同而引起的。南沙砗磲具有由文石片晶平行堆积而形成的层状结构,文石片晶层层堆积最终形成文石板层,其排列的方式会影响砗磲的光泽。     

食品级凝胶颗粒的制备及应用研究进展

凝胶颗粒是具有颗粒形态的微凝胶大分子物质,由大分子聚合物交联形成,微观上具有三维网络结构。凝胶颗粒具有稳定的网络结构,可以分散在溶液中,在宏观上具有流体力学性质。凝胶颗粒的制备可通过挤压法、喷雾干燥法、剪切法以及高压均质法等机械方法对凝胶或胶体颗粒溶液进行分离、破碎,得到含有微米或纳米级凝胶颗粒的溶液。因其兼具凝胶性质和流体力学性质,故可以对功能因子进行包埋和保护。凝胶颗粒具有良好的稳定性,可以作为乳液中的稳定剂制成皮克林乳液。本文概述了凝胶颗粒的种类以及国内外几种常用的机械制备方法,简述了其目前在食品工业中的应用状况,为进一步研究凝胶颗粒在食品领域中的应用拓展奠定基础。     

利用原子力显微镜在纳米尺度上对中国白酒的研究（Ⅰ）

采用原子力显微镜对不同香型白酒微观形态结构变化进行了观察.实验结果显示,6种酒样在原子力显微镜下的表现各不相同.浓香型白酒所舍颗粒为近似规则的球形,在纳米尺度下观察,酒体中的颗粒大体相同,但其整个形态和颗粒大小分布又有不同;酱香型为分布均匀的扁平状;凤型酒中有大小不一的有形颗粒,有的类似锥形,其余的形态不一;清香型酒中能见到少量的不规则的多边形.不同香型白酒在扫描探针显微镜下所成的形状各有特征,这可能与其生产工艺、气候、土质、水源、原料、曲温、贮存方式等不同有关,构成了每种香型白酒都有特殊的纳米图谱.(陶然)     

基于改进颗粒簇单元的卸粮宏细观机理模拟

传统PFC模拟卸粮均采用单一ball单元模型,不能准确反映小麦等不规则粮食卸粮过程中的宏细观力学机理。本研究建立了由clump单元和ball单元组成的改进颗粒簇单元,以室内卸粮物理模型试验为基础进行数值计算,并和传统模型的模拟结果进行对比分析。研究表明:(1)在宏观仓壁压力方面,改进颗粒簇单元模拟所得结果与传统ball模型相比,误差降低了17.9%;(2)在颗粒细观结构方面,改进模型的颗粒堆积孔隙率下降了3.07%,而配位数增大了27%,模拟误差降低了3.12%;(3)改进模型接触力数量增加了96.3%,接触力链分布更均匀密集,能清晰反映瞬时拱此消彼长的动态变化。本研究建立的改进颗粒簇单元提高了模拟的准确度,能客观反映卸粮过程的侧压力、颗粒结构、细观力学参数动态变化。     

火成岩自组织矿物结构的分形研究法

成为最新科研对象的许多不规则模型和结构形成于极不平衡的条件,从其性质来说,它们是分形.分形结构具有无标度性(也有人译为尺度不变性)或自相似性.从统计的角度来看,规模变化很大,它们看起来仍然一样.非平衡条件下形成的硅酸盐矿物结构,其形态通常由不同等级的类似枝状部分所组成.它们是分形体,在宏观上是自组织的.其密度一密度相关函数投影图的斜率是分维的一种度量尺度.投影图说明某些非平衡晶体表现出从分形形态向恒定密度形态的变化.非平衡结构的生长可用受限扩散凝聚(DLA)方法来描述.这是一个模拟硅酸盐液体中扩散粒子布朗运动的随机模型.用该模型非常适合,因为大家知道非平衡晶体是在原子活动性大大降低、大大低于液相线的条件下生长形成的.模拟结果都很相似,在定量的程度上与天然生长的晶形也很相似.枝状生长过程富于反馈(feedback一rich),因为可能扩散粒子只引起枝状顶端附近生长,而不引起其它地方的生长.     

菊粉特性及其对馒头品质的影响研究

本论文分析了菊粉的糖分组成特征、结构和微观形态,以及菊粉对馒头粉糊化性质和热力学性质的影响,并将其应用于馒头食品中,通过感官评定、比容、延展比等指标探讨了菊粉对馒头品质的影响。结果表明:菊粉的Sephadex G25凝胶过滤色谱呈双峰分布,含有较多的不同聚合度的菊糖分子。SEM结果表明,菊粉颗粒呈球形,大小不均匀,多数颗粒表面凹凸不平。IR分析结果表明菊粉结构属于果聚糖结构。此外,菊粉对馒头粉的RVA粘度参数影响不大。然而,DSC分析表明,菊粉对馒头粉热力学性质影响较大。随着菊粉添加量的不同,馒头粉的糊化温度范围和吸热焓值发生了一定的变化。适当添加菊粉(8%)时馒头评分最高为89.3分,馒头比容较大。     

三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

为获得更为精确的织物模型，以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要，针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设，从而导致织物微结构特征缺失的问题，基于数字单元法理论，在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法。该方法建立了织机关键部件的几何模型，由织造矩阵控制开口运动，通过计算纤维间的相互作用力，模拟织机五大运动，得到4个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型。研究结果表明：织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响，在织造过程中发生变化；最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱；模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征。     

翡翠的结构和赌石预测

结构是指组成岩石物质的结晶程度、颗粒大小、晶体形态及它们之间相互关系的特征。翡翠作为一种区域变质作用形成的硬玉岩,其结构有自身的特点,并直接影响了翡翠的质量。在风化过程中,翡翠的结构也表现出很好的继承性,在赌石预测中可以发挥重要的作用。关于翡翠的结构,作者已有另文介绍,这里只作简单介绍,我们着重讨论利用结构来进行赌石预测的问题。     

水-土化学力学耦合作用研究进展

岩土介质的水-土化学力学耦合作用问题是一些重大工程实践中所必须解决的关键科学问题。文章分别从定性研究、定量研究以及本构关系模型三个方面阐述这一方向的研究现状。经归纳总结:目前对有关水-土化学力学耦合作用的机理认识还存在一定的局限性;所建立的能考虑粒间物理化学作用力的有效应力公式不能充分考虑孔隙约束、颗粒表面吸附等岩土介质所特有的性质;基于此建立的本构关系模型在描述化学作用等环境荷载作用下岩土介质的本构行为特征也存在明显的不足。     

微观形态在白酒质量鉴定和生产控制中的应用研究

实验观察发现白酒的显微形态结构能够反映白酒内在的品质和等级。为此提出了一种基于微观形态的白酒质量测控系统方案。以白酒显微形态图像信息为桥梁,将白酒内在的、微观的变化规律和特点同白酒宏观的酒质级别关联起来,利用白酒显微形态信息从微观上把握白酒的分级和生产工艺的控制。应用粗集理论结合神经网络技术,构建出白酒质量测控系统学习子系统、应用子系统和质量控制子系统等框架结构,并进行了应用展望。     

面料摩擦声音特征提取

提出一种提取面料摩擦声音特征的新方法,为从摩擦声音辨别面料种类提供依据。首先利用自制装置在受控条件下采集典型棉型、麻型、毛型和丝型织物的摩擦声音信号,针对摩擦声音信号的非平稳性和衰减性,提出基于跨距的差分用以描述声音信号在不同层次上的特征,形成了特征全景。将四种典型面料的特征全景两两比较,证实了其特征是从微观到宏观逐渐显露的。对相当数量的不同种类面料样本提取特征全景,构建了特征库。最后,基于特征库对待定面料进行辨别,并将结果直观反映到分辨图上。     

加拿大安大略班克罗夫特剪切带中大理质糜棱岩的显微构造和变形机制

加拿大安大略班克罗夫特剪切带中中级变质大理岩的糜棱岩化,以方解石和石墨的颗粒减小及结构的多样性为特征.方解石颗粒大小的变化从原岩的几毫米到糜棱岩的50～200μm,直到超糜棱岩的<30μm.相应的方解石颗粒形态在原岩中为等轴状;在初糜棱岩(第一次发育空间优选方位)中为拉长状;在粗粒糜棱岩中又为等轴状;在细糜棱岩(第二次发育空间优选方位)中又为拉长状;而在超糜棱岩中一般为等轴状;这反映了外部能量(即施加的应力,它有助于形成拉长状的颗粒形态)和颗粒内部能量(如畸变应交能,它有助于形成等轴状的颗粒形态)之间的相互作用.石墨颗粒大小从原岩中的几毫米至几厘米变到超糜棱岩中的超显微尺度.在糜棱岩类型中,石墨作为暗色条带出现;而在超糜棱岩类型中,石墨呈现为方解石颗粒表面的细粒覆盖物.根据结构证据认为,随着糜棱岩化强度的增加,主要的变形机制为双晶化(指数蠕变——状态I)、动力重结晶作用(幂律蠕变——状态Ⅱ)和可能为颗粒边界滑动的超塑性流动(状态Ⅲ);它们的活动性很大程度上受方解石颗粒大小的控制.方解石粒度的减小,正如核幔构造或碎斑构造以及亚颗粒和重结晶颗粒的大小所指示的那样,在糜棱岩化的早期阶段主要由旋转重结晶作用引起.S-C组构中的颗粒拉长反映了迁移重结晶作用的活动;这类构造并不是原来等轴状颗粒受压扁作用的结果.根据重结晶颗粒大小估算粗糜棱岩和超糜棱岩的差异应力分别为2.5和14～38MPa.原始石墨颗粒减小,是由底面的递进分离作用引起的,这与长英质糜棱岩中云母鱼的形成作用类似.糜棱岩和超糜棱岩样品的方解石-石墨温度计说明糜棱岩化的变质条件为475±50℃;用该温度值及26MPa的差异应力值,根据基本等式得到应变速率为1.2×10~(-10)/s;相应的位移速率为<38mm/a.     

一种商业名为“蓝线石”玉石的宝石学和矿物学特征

近来市场上出现了一种玉石,商业名为"蓝线石",笔者选取4粒具有典型特征的样品,采用偏光显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线粉晶衍射仪和USB 4000光纤光谱仪对其进行测试分析,发现该玉石的主要矿物组成为石英和蓝线石,石英含量约为55%,蓝线石含量约为35%。石英大部分为集合体形态,石英颗粒呈半自形-他形结构,蓝线石的存在形式有两种,为单晶体和集合体,大部分单晶体以针柱状包裹体的形式存在于大颗粒的石英中,有的以长柱状形式与石英呈镶嵌状分布,集合体则呈放射显微球粒结构。样品中除了石英和蓝线石以外还有一些胶结物以及副矿物,约占10%,经过拉曼光谱测试确定暗色的副矿物为金红石。另外样品的紫外可见光谱显示437nm处铁致吸收峰,综合分析后认为该玉石的颜色为蓝线石成分导致,主要致色元素为Fe。     

有机宝石材料Corallium elatius的多级结构构建

以重要的宝石级红珊瑚品种Corallium elatius为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段,逐级还原了Corallium elatius样品从宏观到纳米的多级结构构建:有缺陷但具有一定定向性的纳米筹组成了亚微米单元;亚微米单元按一定方向排列形成了骨针单元;骨针单元的组合形成了片状单元;定向性近乎一致的片状单元沿界线(有机质)排列成了明暗相间的人字纹单元;人字纹单元以髓部为中心依次排列形成了Corallium elatius样品横截面的放射状纹理。每一级结构由更小尺度的结构单元组成,同时,多个同尺度单元又排列形成上一级结构。在这种多级嵌套结构中,每一级的结构单元具有几乎一致的定向性。随着结构单元尺度的细化,结构单元的定向程度降低。从生物矿物学角度探讨了不同尺度方解石模块的自组装模式,揭示了样品在有机质调控下的特殊结构,为后续的研究提供了方向。     

不同加热非燃烧再造烟叶特性研究

为更好地了解加热非燃烧烟草材料特性,收集了造纸法、辊压法、稠浆法3种工艺制造的加热非燃烧再造烟叶烟草材料,从微观结构、纤维形态、抗张性能、再造烟叶化学成分、烟气化学成分、感官质量等方面进行了系统研究。结果表明,造纸法加热非燃烧再造烟叶的微观结构及纤维形态与其他2种截然不同,主要是纤维交织形成的网状结构,辊压法与稠浆法加热非燃烧再造烟叶的微观结构主要是烟草颗粒结聚形成的不平整平面,三者的抗张强度与断裂拉伸伸长率呈反比;3种加热非燃烧再造烟叶的水分及甘油含量均较高,其对应烟气中的水分及甘油含量亦然,且3种再造烟叶和其对应烟气中水分及甘油含量呈正比关系,3种再造烟叶烟气中除甘油焦油释放量均明显低于传统烤烟型卷烟;辊压法和稠浆法加热非燃烧再造烟叶的综合感官质量接近,均优于造纸法的。     

纳米级改性淀粉及食品应用研究进展

纳米级改性淀粉是特征尺度至少在一个维度上为纳米量级的改性淀粉,根据形态可分为淀粉纳米颗粒和淀粉纳米纤维两类。近年来,纳米级改性淀粉因其独特的纳米材料特性,以及原料来源广、可生物降解、生物相容性好等优点,在包装新材料、活性成分包埋、食品质地改良等方面具有重要的潜在应用价值,逐渐成为食品纳米科技研究的热点。文中在介绍淀粉纳米材料形态的基础上,进一步对纳米级改性淀粉的"自上而下"及"自下而上"2种制备方法及其性能改良方法进行阐述,并总结了纳米级改性淀粉的基本理化性质及在食品领域的研究应用。     

海藻糖修饰食品脂质纳米粒的稳定性与结构特性研究

为改善普通食品脂质纳米粒稳定性,利用海藻糖修饰脂质载体。以白藜芦醇为模型食品功能因子,探讨了海藻糖修饰载体条件,制备了海藻糖修饰的白藜芦醇脂质纳米粒。表征了修饰后白藜芦醇脂质纳米粒的微观形貌、粒度分布、物相与晶型等结构特征,考察了纳米粒的负载稳定性与纳米尺度稳定性,探讨了纳米粒的稳定性与微观结构之间关系。结果表明,经海藻糖修饰的白藜芦醇脂质纳米粒包封率为81.37±1.50%,负载量8.71±0.13%,平均粒径为157.48±1.86 nm,粒度正态均匀分布。与未修饰相比,海藻糖修饰后的纳米粒不仅具有更高的负载能力,并能保持长期稳定性。海藻糖以无定形态分散在脂质载体中,构成晶格排列缺陷,降低了脂质晶格衍射强度,形成低共熔复合物的纳米载体。海藻糖修饰脂质纳米粒具有脂质缺陷结晶的基质骨架结构,保持了纳米粒负载性能的稳定性与纳米尺度的稳定性。     

酶法改性淀粉颗粒的研究进展

酶法改性淀粉颗粒是在淀粉糊化温度以下修饰淀粉的一种改性方法。淀粉改性后,其颗粒形态、分子结构、晶型、结晶度、溶解度、糊化特性以及流变学性质等发生改变,可达到改善淀粉的加工特性并提高其应用价值的目的。本文通过综述淀粉颗粒酶法改性前后结构与性质的变化,以及改性所需的淀粉酶种类、方法等,以期为酶法改性淀粉颗粒的应用提供参考。     

发酵乳中抗性淀粉的变化及对凝胶过程的影响

研究抗性淀粉在发酵乳中的作用,选用RS_2型玉米抗性淀粉(G)和微波-湿热法制备的RS_3型马铃薯抗性淀粉(W),研究它们在发酵乳加工、贮藏过程中含量和形态的变化。以未添加抗性淀粉的发酵乳为对照,观察其微观结构,分析发酵乳凝胶过程的流变学特性与稳定性。结果表明:W相对于G残留量较高且维持在60%左右;2种抗性淀粉均保留着淀粉颗粒形态,有不同程度的损耗,主要集中在发酵后期与贮藏期;W更有利于发酵乳形成完整、均一的微观结构;含W的发酵乳微观弹性较强且有利于酪蛋白颗粒结合形成更加坚固的结构;含W发酵乳的微观稳定性优于含G的发酵乳。     

麦麸纤维脂肪替代品成分分析及其性质研究

分析麦麸纤维为基质的脂肪替代品成分并研究其性质,采用化学法检测麦麸纤维脂肪替代品的持水(油)性和乳化性;用傅里叶红外光谱法分析麦麸纤维脂肪替代品的特征基团;酸洗法测定其羧甲基取代度;用扫描电子显微镜观察其微观结构。结果发现:3%麦麸纤维脂肪替代品溶液的持水性、持油性和乳化稳定性分别为(6.69±0.29)(g/g)、(1.38±0.21)(g/g)和83.42%±0.46%;其羧甲基基团取代度为0.78±0.02;颗粒大小和表面结构与膳食纤维相比均发生变化。麦麸纤维脂肪替代品羧甲基取代度适中,具良好的持水(油)性、乳化性和冻融稳定性,可应用于含水含油低温食品。