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激光粒度儀|舌尖上的科學

激光粒度儀|舌尖上的科學
安東帕  2020-02-26  |  閱讀:1242

中國人向來“民以食為天”,

這場疫情,

更是把這句話發(fā)揮的淋漓盡致!

朋友圈成了大展廚藝之地,


網(wǎng)紅蛋糕、現(xiàn)炸小油條、包子、饅頭、餅......

大長假期間是否也展示了下廚藝?


這些食物都離不開其中的主要成分,

面粉,

也瞬間成為這個春節(jié)的網(wǎng)紅之物!

說到面粉,

沒多少人會認為它和科學儀器也會發(fā)生交集吧!

在面粉的生產(chǎn)、包裝,儲存的過程中,

粒度測量也是也是非常重要的一環(huán)。

影響面粉等干燥食品的性質(zhì)和加工方式的一個重要方面就是其顆粒大小。事實上,水分會誘發(fā)淀粉團聚,導(dǎo)致粗相形成,同時會引起細相中淀粉顆粒的膨脹。較大淀粉團聚體的存在會改變淀粉的流動情況,而細相中淀粉顆粒的膨脹將增加淀粉的“粘性”。這可能會嚴重阻礙面粉通過筒倉和進料器并造成嚴重問題。為此,我們研究了水分對面粉粒徑的影響,用以指導(dǎo)面粉的生產(chǎn),包裝和儲存條件。

就面粉樣品而言,顆粒度的測量目的在于研究其團聚的過程和對面粉流動性的影響。

圖1顯示了隨著團聚的發(fā)生,面粉粒徑分布情況的變化。由于團聚現(xiàn)象增加,峰整體向粒徑更大的方向移動,峰位置發(fā)生了重新排列。

圖1: 35℃,相對濕度95%,未處理,處理1h,2h,24h后自由落體模式下粒徑分布

原始顆粒中300um左右的峰來源于樣品中的蛋白質(zhì)團聚,經(jīng)過一段時間后,淀粉開始與蛋白質(zhì)分離,膨脹,并與其他淀粉形成團聚體,這種現(xiàn)象導(dǎo)致了大于300um的顆粒的形成。

表1: D值隨時間變化情況,自由落體模式

表1中列出了D10,D50,D90,的值,正如預(yù)期,隨著實驗條件的延長,這些數(shù)值逐漸增大,經(jīng)過1-2h處理后,樣品D值和粒徑分布曲線沒有明顯變化,然而經(jīng)過24小時后,顆粒尺寸急劇增大表明有更大的團聚體生成。

圖2: 35℃,相對濕度95%,未處理和24h處理后的粒徑分布和累積分布曲線

文丘里模式下的測量結(jié)果(圖2)與自由落體模式下的測量結(jié)果差異很大,這種大顆粒(>600um)缺失的現(xiàn)象的本質(zhì)是單峰分散,表明文丘里分散模式有助于打碎團聚體。

未經(jīng)過處理的淀粉顆粒和處理24h后的淀粉顆粒分布非常相似,但是觀察不同處理條件下顆粒的累積分布曲線能夠看出,有細微的向著較大顆粒方向移動的趨勢。

表2: 文丘里分散模式下D值列表

如表2所示,能夠明顯看出D10,D50,D90的變化,但是差值有限,空氣壓力通過文丘里管能夠打碎團聚顆粒,因此,溫度,濕度對原始顆粒的影響可以被觀察到。輕微的右移的趨勢可以理解為淀粉在吸水過程中膨脹的結(jié)果。

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