激光粒度儀|舌尖上的科學

中國人向來“民以食為天”，

這場疫情，

更是把這句話發(fā)揮的*！

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。