大多數(shù)食品類化合物玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度計算方式

大多數(shù)食品類化合物(碳氫化合物和蛋白質(zhì))的Tg是比較高的,且隨相對分子質(zhì)量(Mr)的增加而增加。

Johari等測定過水的Tg值為-135℃,也就是當(dāng)冰塊在-135℃以上時其表面帶粘性。Tg值是粉狀食品加工和儲存的常用評估標(biāo)準(zhǔn)。低Mr的物質(zhì)的Tg值可用(微分熱量掃描儀)DSC法測定。

當(dāng)噴霧干燥時,初始階段液滴的表面溫度接近于露點溫度,而當(dāng)在干燥結(jié)束時,粉末表面溫度接近排氣溫度,因此當(dāng)排氣溫度低于Tg值時,就可以避免干粉在塔壁或集粉裝置內(nèi)結(jié)塊。

混合物的Tg值計算Gordon等推出兩種聚合物混合體Tg的計算公式:

Tg=(W1Tg1+cW2Tg2)/(W1+cW2)

(1)式中:Tg—混合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度,℃;

(2)Tg1、Tg2—第一種和第二種混合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度,℃;

     W1、W2—兩種溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;

     c—在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度下溶質(zhì)間比熱的比值。

噴霧干燥時,式(1)中的W2和Tg2可以用水的參數(shù)代入。水的Tg為-135℃,從式(1)可見混合物中水的比值對Tg的影響。當(dāng)水含量高時,由于Tg2很低使Tg值下降或最終濕度對產(chǎn)品Tg影響的敏感性。往往干燥尾氣溫度的小變化會對干燥后產(chǎn)品發(fā)生很大影響,這種影響對產(chǎn)品的形態(tài)和儲存也是如此。

由式(1)可拓展至三元或更多的混合物

Tg=(W1Δcp1Tg1+W2Δcp2Tg2+W3Δcp3Tg3)/(W1Δcp1+W2Δcp2+W3Δcp3)(2)

式中:Δcpi—在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度下溶質(zhì)的比熱值,i=1,2,3。