扫描式3D微量热仪在食品领域的应用_法国塞塔拉姆-综合热分析仪

扫描式3D微量热仪在食品领域的应用

  • 所属分类: 解决方案 
  • 信息标签:微量热仪,食品领域,塞塔拉姆,应用案例
  • 发布日期:2017-12-01 16:17:47

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扫描式3D微量热仪在食品科学领域的应用


热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。在加热或冷却的过程中,随着物质的结构、相态和化学性质的变化,通常伴有相应的物理性质的变化。

热分析法(比如DSC/DTA),已成为当今研究食品性质最为有效的手段之一。在确定食品成分,优化原材料选择,确定生产加工、贮存及运输条件,保障产品质量及食用安全等方面均发挥着无可替代的重要作用。

食品中某些变化所产生的热效应通常比较微弱,因此测试时需要较大的样品量或要求仪器具有较高的灵敏度。另外,很多食品的成分及状态通常比较复杂,如固体、液体、胶体等,并且在生产加工过程中,经常需要进行液体或固体等多相混合。基于仪器结构及性能方面的诸多优势,Setaram公司的3D量热仪已成为国际食品研究领域的理想工具,并得到了广泛的应用。


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量热在食品领域的应用

(1)蛋白质变性:β-乳球蛋白变性温度

在食物的加热过程中,随温度增加可能会诱发蛋白质的热变性。鲜奶中含有一种蛋白质—β-乳球蛋白(β-lactoglobulin),约占鲜奶蛋白质的7~12%;β-乳球蛋白的水解物质或分子修饰物,具有降胆固醇与抗氧化等生理活性。本实例研究了缓冲液的PH值、盐的浓度、β-乳球蛋白溶液的浓度对变性温度的影响。

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样品:商业β-乳球蛋白


实验数据:

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结果:

(1)缓冲液PH值增加,β乳球蛋白变性温度降低;

(2)盐的浓度升高导致β乳球蛋白的变性发生在更高的温度。



(2)蛋白质的变性—海参

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(2)淀粉类食品回生-老化

淀粉的糊化是指淀粉中加入水后,淀粉颗粒就会吸水肿胀,当被加热时,淀粉分子开始剧烈地振动,分子间的氢键就被打断,因此在原来的氢键位置上就吸入大量的水(称水化作用),淀粉的结晶区开始慢慢消失,当结晶区完全消失时即称为糊化,此时的温度为糊化温度。由于淀粉糊化过程代表了淀粉分子从有序状态到无序状态的转变,同时也伴随着能量的变化,因此可以利用DSC来进行测量。

淀粉溶液或淀粉糊,在低温静置条件下,都有转变为不溶性的趋向,最后形成硬性凝胶块。在稀薄的淀粉溶液中,则有晶体沉淀析出,即淀粉的“回生”或“老化”;回生本质是糊化的淀粉分子又自动排列,并由氢键结合成束状结构,使溶解度降低。在回生过程中,由于温度降低,分子运动减弱,直链淀粉和支链淀粉的分子都趋向于平行列,通过氢键结合,相互靠拢,重新结合为微晶束,使淀粉具有硬性的整体结构。


实验数据:

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样品:玉米及小麦淀粉(110℃加热1小时)、新鲜的面包芯400 mg

温度:10℃~180℃、0.7℃/min

室温储存在密闭容器中,每日取样进行量热测试


结果:

(1)随着老化时间的延长,小麦淀粉发生糊化时的熔融热、稳定性增加,说明其回生程度不断增加(但没老化完全);在更高温度淀粉发生熔融,熔融开始温度和熔融热都相差不大,表明回生过程中没有产生其他的物质。

(2)在150℃-160℃温度范围内,随老化时间的延长,玉米淀粉的熔融热逐渐减少。


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