热分析动力学在不同领域应用的研究

文章讨论了热分析动力学的基本理论和在不同专业领域的应用,热分析技术和热分析动力学方法在化工、材料、医药、生物及热力学等相关领域得到了广泛的应用和研究,为科研工作提供了一条行之有效的途径和技术手段。     

热分析技术在食品热物性研究中的应用

热分析技术是研究物质在加热或冷却过程中发生的某些物理变化和化学变化的技术。影响食品热物性的因素很多,目前唯有通过实测才能真实反映食品热物性的真实情况。本文综述了近年来国内外热分析技术在食品物性研究领域的应用,例举了国内外的一些用热分析技术进行食品物性分析的方法和特点。      

稳定热湿条件下白肋烟干燥动力学在线分析

利用烟草热湿处理特性在线分析装置,对5种白肋烟干燥动力学特性进行实验研究.在考察干燥介质温度、湿度对白肋烟干燥过程的影响基础上,利用修正的菲克模型予以模拟,结果表明:湿度为0.11 kg/kg,干燥温度在100～160℃内,有效扩散系数De值随着温度的升高而逐渐增大;温度为130℃,干空气湿度在0.05～0.23 kg/kg内,De值随着湿度升高而逐渐降低.     

热重分析法研究小米挤压膨化产品的干燥动力学

采用非等温热重分析法研究了小米挤压膨化产品的干燥动力学,升温速率分别为2℃/min,6℃/min,10℃/min,15℃/min,20℃/min.采用FWO法、KAS法以及迭代法对热重数据进行分析,求解干燥活化能.根据求得的活化能,由Coats-Redfern方程和Achar方程确定最概然机理函数,并进行指前因子A和反应级数n的求解.结果表明:干燥过程遵循简单级数模型,平均活化能为89.42kJ/mol,n和A的值随升温速率的不同而有所变化,分别为3.17～3.55和2.62×1012～4.63×1012.     

热分析法在食品蛋白质研究中的应用

介绍了热分析在食品蛋白质研究中的应用,及该方法的原理和特点,详细论述了表示扫描量热法在食品体系各类研究中的各种应用。     

差热扫描分析（DSC）在食品研究中的应用

本文扼要介绍了加热在食品中的四个基本应用的加热引起的食品成分的变化以及ＤＳＣ热分析仪的性能，并且就ＤＳＣ分析仪在食品研究中的应用例举了几个实例。     

稻米淀粉的糊化动力学研究

采用一级反应模型对不同类型稻米淀粉的糊化特性和糊化动力学进行了研究，结果表明：不同类型稻米淀粉的糊化特性有较大差异。淀粉的糊化能耗主要用于淀粉晶体的熔解，颗粒的膨胀和直链淀粉分子从淀粉颗粒中的脱离。其中以晶体崩解速度最大，所需能耗最小；其次为颗粒膨胀能，直链淀粉溶出的速度最小，所需能耗最大。不同来源淀粉的膨胀速度和直链淀粉溶解速度，糊化能及其分配也有所差异，以籼稻的润胀能较小，其次依次为粳稻和糯稻；籼稻直链淀粉脱离淀粉颗粒（淀粉糊上清液BV值）所需能耗最大，其次为粳稻。3种稻米淀粉的酶解能耗差异不大，以糯稻淀粉较难以水解。     

预糊化淀粉在食品中的应用

本文介绍了预糊化淀粉的性质及其在食品中的应用。糊化度是预糊化淀粉的一个重要质量指标 ,因此同时简要介绍了检测和提高产品糊化度的方法。     

用差示扫描量热法研究维生素C的热稳定性及热动力学

用差示扫描量热法(DSC)测定了VC的熔点、热分解点,研究了热分解动力学.结果表明:VC熔点为193.457℃.融化热焓为258.73 J/g;VC分解的起始温度为221.620℃,分解热焓为-58.768 J/g;计算得到其热分解动力学参数Ea=1710.067±239.309 kJ/mol,并据此推算出在等温条件下反映热稳定性的分解率、时间、温度之间的关系.     

欧姆加热及其在食品中的应用

欧姆加热是一种新型的加热方式，具有物料升温快、加热均匀、无污染、易操作、加工食品质量好等优点，文章综述欧姆加热的原理，加热特点及其在食品中的应用。     

对位芳纶纸热稳定性及其热分解动力学研究

采用TG-DSC和TG-IR分析由对位芳纶短切纤维和沉析纤维制备的新型对位芳纶纸的热学性能和热分解产物,并借助Coats-Redfern热分析方法探讨其热分解动力学行为。结果表明,该对位芳纶纸热分解过程为三个阶段,100℃以下失去的为结合水,初始分解温度为535℃、TG10%为540℃,800℃时其质量损失为57.2%,且在升温过程中发生裂解但不熔融;热解产物主要为HCN、NO_2、NH_3、NO、CO、CO_2以及H2O。其热分解特性受升温速率影响较大,随升温速率升高,对位芳纶纸的起始分解温度和终止分解温度均向高温区移动;Coats-Redfern动力学方程适用于计算该复合材料的热分解动力学参数,其拟合直线的相关系数均在0.98以上,反应级数为1,并计算了不同速率下对位芳纶纸的活化能E和频率因子A。     

热成像技术在食品质量安全控制中的应用

热成像技术作为一种方便、快捷、无损的检测技术,在食品安全控制中表现出良好的应用前景。本文在介绍热成像技术基本原理、成像系统以及影响因素的基础上,对热成像技术在食品质量检验、加工参数监控、食品污染物检测等方面的应用进行综述,以期为进一步扩展热成像技术在食品工业中的应用领域提供一定的参考。     

发芽小米淀粉热分解机制及动力学研究

发芽是改善谷物品质的绿色加工方法。为了探究发芽对小米淀粉热力学性质的影响,采用差示量热扫描法、热重分析法对发芽小米淀粉的热分解机制及其动力学行为进行了研究。结果表明,小米发芽后淀粉糊化温度升高,糊化焓、回生度、回生速率均减小;未处理及发芽处理小米淀粉热分解均是一个连续的过程,热分解温度范围为295~360℃,分解速率最快的温度范围为298.49~305.01℃;发茅小米淀粉活化能、指前因子、焓值、熵值(绝对值)及吉布斯自由能均较未处理小米淀粉减小;未处理及发茅小米淀粉热分解最概然机制函数均为G(α)=lnα,最概然机制为单分子消除反应,为一级反应。     

纤维低聚糖的热稳定性研究

采用DSC-TG技术分析了高纯度纤维三糖、四糖和五糖的热稳定性。结果表明:低温区域小的质量损失主要是物理吸附水和结晶水的脱除造成的;在快速失重温度范围内低聚糖发生快速不可逆炭化分解;在高于350℃时碳质残渣缓慢分解;低聚糖在熔点温度以下就已开始分解,高于熔点温度时快速分解,不能确定熔点;随聚合度增大低聚糖的热稳定性提高;样品中有一定量的晶体存在。     

植物油热聚合反应动力学研究

以大豆油为原料,通过作图法和稳态近似法确定了油脂的热聚合反应级数、速率常数及动力学方程,结果显示,亚油酸酯异构化反应为一级反应,动力学方程为：c18：2/18：0=11.46e^-0.0137t;大豆油热聚合反应为一级连串反应,动力学方程为：cC=11.46（1-e^-0.0137t）,反应的速率常数为：：k=0.0137.     

番石榴热风干燥工艺优化及动力学研究

以番石榴为研究对象进行热风干燥动力学的试验研究,分别对不同温度、装载量、盐溶液以及热烫时间处理后的番石榴切片进行单因素热风干燥实验,并对干燥时间、干燥速率、色泽、复水比和单位能耗5个干燥指标进行测定和比较,获得影响显著的三个因素热风温度、热烫时间以及盐浓度,利用响应面分析法分析了其对干燥品质和单位能耗的综合影响,确定了...     

香椿干燥特性及其特征香气化合物热降解动力学

对香椿干燥过程中水分迁移规律进行研究,同时考察不同热处理条件对香椿的特征香气有机化合物之一2-巯基-3,4-二甲基-2,3-二氢噻吩（2-Mercapto-3,4-Dimethyl-2,3-Dihydrothiophene,MDD）稳定性的影响,分析MDD热降解的动力学以及热力学规律。结果表明：热处理温度越高,香椿干燥速率越快,符合传统的干燥速率变化规律。MDD降解过程符合一级动力学反应规律和Arrhenius模型,反应速率常数介于0.0155～0.0345min-1之间,并且随着处理温度的升高而增大,不同温度下半衰期分别为44.719、32.239、20.091 min,随着干燥处理温度的升高而呈现出减少的变化趋势,反应的活化能（Ea）为39.052 kJ/mol。焓变（ΔH）为正值说明MDD热降解过程是吸热反应,吉布斯自由能（ΔG）也为正值,说明MDD热降解反应为非自发反应。研究可为有效控制香椿加工生产过程特征风味物质的降解提供理论依据。     

抗性淀粉的消化特性及其在食品中的应用

抗性淀粉(Resistant starch,RS)作为一种新型膳食纤维,不能被人体胃和小肠消化吸收,但可进入结肠中被肠道菌群发酵利用,进而发挥其降血糖、降血脂、预防心血管疾病和结肠癌等多种生理功效。这些特性使RS用于预防血脂异常和治疗胰岛素分泌相关的疾病,以及开发减肥食品,使通过饮食疗法来治疗2型糖尿病和冠心病成为可能。然而,在大多数天然食品中RS的含量甚微,难以达到控制血糖平衡的功效。因此,如何制备RS并将其应用到食品中已成为国内外食品行业的研究热点。作者综述了5类RS及其制备方法和消化特性,阐述了RS在谷物蒸煮、烘烤、油炸和功能性食品中的应用现状,并提出了RS的未来研究方向,以期为RS的深入研究及富含RS食品的开发提供参考。     

Applications of Thermal Mechanical Compression Tests in Food Powder Analysis

A new Thermal Mechanical Compression Test (TMCT) was applied for glass-rubber transition and melting analyses of food powders and crystals. The TMCT technique measures the phase change of a material based on mechanical changes during the transition. Whey, honey, and apple juice powders were analyzed for their glass-rubber transition temperatures. Sucrose and glucose monohydrate crystals were analyzed for their melting temperatures. The results were compared to the values obtained by conventional DSC and TMA techniques. The new TMCT technique provided the results that were very close to the conventional techniques. This technique can be an alternative to analyze glass-rubber transition of food, pharmaceutical, and chemical dry products.