Trạng thái vô định hình và sự hình thành băng chậm trong các dung dịch sucrose
Tóm tắt
Các quá trình chuyển pha của sucrose vô định hình và dung dịch sucrose (20–100% sucrose) đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng phép đo nhiệt lượng quét vi sai (differential scanning calorimetry), và có liên quan đến độ nhớt và sự hình thành băng chậm. Nhiệt độ chuyển trạng thái thủy tinh (Tg) giảm khi tăng hàm lượng nước. Sự hình thành băng và sự tập trung đông lạnh đồng thời của dung dịch không bị đông đã làm tăng Tg biểu kiến. Tg có thể được dự đoán từ trọng số và giá trị Tg của các thành phần. Mối quan hệ Williams–Landel-Ferry (WLF) có thể được sử dụng để đặc trưng hóa sự phụ thuộc nhiệt độ của độ nhớt trên Tg. Quá trình kết tinh của nước ngoài Tg phụ thuộc vào thời gian, và việc tôi luyện các dung dịch có lượng sucrose dưới 80% ở –35°C dẫn đến trạng thái tập trung đông lạnh tối đa với điểm khởi phát của chuyển trạng thái thủy tinh ở –46°C, và điểm khởi phát của sự tan băng ở −34°C. Hình biểu diễn trạng thái được thiết lập với các giá trị Tg thực nghiệm và dự đoán hữu ích cho việc đặc trưng hóa các hiện tượng nhiệt và trạng thái vật lý ở các hàm lượng nước khác nhau.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bellows R.J., 1973, Product collapse during freeze‐drying of liquid foods, AICHE Symposium Series, 69, 33
Blond G., 1989, Water‐galactose system: supplemented state diagram and unfrozen water, Cryo-Letters, 10, 299
Couchman P.R., 1978, Compositional variation of glass‐transition temperatures. 2. Application of the thermodynamic theory to compatible polymer blends, Macromolecules, 11, 1156, 10.1021/ma60066a018
Lazar M.E., 1956, Experimental production of tomato powder by spray drying, Food Technology, 10, 129
Luyet B., 1968, Study by differential thermal analysis of the temperatures of instability of rapidly cooled solutions of glycerol, ethylene glycol, sucrose and glucose, Biodynamica, 10, 167
Luyet B., 1973, Inconspicuous changes occurring in aqueous systems subjected to below zero °C temperatures, Biodynamica, 11, 209
Maltini E., 1977, Studies on the physical changes in frozen aqueous solutions by DSC and microscopic observations, Annali-Institute Sperimentale per le Valerizzazione Technologica dei Prdotti Agricoli, 8, 107
Rasmussen D., 1969, Complementary study of some non‐equilibrium phase transitions in frozen solutions of glycerol, ethylene glycol, glucose and sucrose, Biodynamica, 10, 319
Simatos D., 1975, Freeze Drying and Advanced Food Technology, 17