流变学特性分析仪器在科研上的应用

流变学特性分析仪器在科研上的应用

粮工2班

110107617

冯卓亚

流变学是研究流动和变性的学科。食品流变学是在流变学基础上发展起来的，它以弹性力学和流体力学为基础，主要是研究食品原材料、半成品和成品加工、操作处理及消费过程中产生的变性和流动的科学。食品流变学的研究对象时食品及其原料的力学性质。食品流变学特性主要是通过测定应力与应变对时间的函数来确定，这种特性可以用坐标图解和数学模型来表示。

食品流变学具有重要的研究意义：

1、食品的质量：食品在加工贮藏过程中常涉及质构的改变（如组织软化与

分解），因质构的改变会材料流变特性的变化。有流变学数据就可以判断食品的质量。

2、食品的研发：通过流变学实验（基础实验、模拟实验）可以预测产品的

质量及产品市场上的接受性。

3、生产中的质量控制：食品加工过程质构的变化，势必引起材料受力性质

的改变。

肖邦吹泡仪：

肖邦吹泡仪是测定小麦粉面团流变学特性的一种专用仪器，用于评价小麦和面粉的内在质量。它由合面器、吹泡器和压力纪录仪三大部份组成。

吹泡曲线的测定指标：

1、P值是最大纵坐标的平均值，表示吹泡过程中所需最大压力。p值代表着

吹泡过程中面团的最大抗张力。p值也随面团的稠厚度、面团的弹性抗力而变化。也就是说p值和面团的韧性及面团的稠厚度相联系。

2、 L值是破裂点的平均横坐标。这种通常叫做延展性的L值实际上是粘性

的一种表现。它体现了面团的两种能力：蛋白纤维的延展能力和面筋网络的保气能力。

3、 W值表示面粉的"筋力"代表着在指定的方法内一克面团变形所用的功。

W和图形的面积相关，研究表明W值和面包的体积有很好的相关性。

4、P/L值表示曲线的形状。表示韧性和延展性的相互关系，P/L>1表明面团

的韧性过强，而缺少延展性。P/L过小（低于0.3）表明延展性过强，可能会造成加工机械操作方面的问题。

5、Le值是P200与P值得比率，即P200/P为面团气泡中吹入200cm3空气

时的压力值与曲线最大压力值的比率，又恰好是曲线在40mm处的压力值得比值，称为弹性指数。

不同专用粉的吹泡仪参数不同，如面包粉P：130~210，L：55~95，W：300~520，P/L：1.0~3.5，Le：50%~70%。

快速粘度仪（RVA）：

RVA是一种由计算机控制，装有专用软件的现代旋转式粘度测定仪。在计算机上进行参数设定、运行程序测试，并对图形信息进行数据处理和结果分析。试样温度的均一性由计算机控制的恒速转动搅拌器来完成，搅拌器同时又起着粘度传感器的作用。峰值粘度和最终粘度是RVA糊化特性曲线最重要的参数，还有一

些其它特征参数如峰值时间、糊化温度、峰值温度等。典型RVA的粘度曲线上的特征点有糊化起始温度、出峰时间、最大粘度、最小粘度和最终粘度，此外还有破损值、回值等。

随着温度的上升，悬浊液中的淀粉颗粒急剧膨胀，并开始胀裂，粘度开始迅速上升时的温度，称为糊化温度；随着温度的继续上升，悬浊液逐渐变成凝胶状态，粘度直线上升，95℃时达到高峰，称为高峰粘度；温度在95℃持续时，溶液变为松懈的溶胶，粘度快速下降，降至最低时的粘度称为低谷粘度；当温度降低并保持在50℃时，溶液开始由溶胶变回凝胶状态，粘度又快速升高，最后维持在一定粘度，此时的粘度为最后粘度。高峰粘度与低谷粘度之差称松懈值，最后粘度与低谷粘度之差称反弹值，达到高峰粘度所需的时间为高峰时间。Mixolab混合仪：

混合实验仪测定在搅拌和温度双重因素下的面团流变学特性，主要是实时测量面团搅拌时两个揉面刀的扭矩变化。一旦面团揉混成型，仪器开始检测面团在过渡搅拌和温度变化双重制约因素下的流变特性变化。在实验过程的升温阶段，所获得的面团流变特性更加接近食品在烘焙及蒸煮工艺上的特性。混合实验仪标准实验的温度控制分为3个过程：①8 min保持30℃恒温阶段；②加温阶段，15min 内以4℃／min速度升温到90。c并保持高温7 min；以及③降温阶段，10 min 内以4℃／min速度降温到50℃并保持5 min，整个过程共计45min。实验结束后可以获得Mixolab典型曲线图(如图1所示)，图中各曲线段上的参数为：c1(N·m)——揉混面团时扭矩顶点值，用于确定吸水率；

c2(N·m)——依据机械工作和温度检测蛋白质弱化；

c3(N·m)——显示淀粉老化特性：

c4(N．m)——检测淀粉热糊化热胶稳定性；

C5(N·m)——璀钡0冷却阶段黼化淀粉的回生特性；

α——30℃结束时与C2间的曲线斜率，用于显示热作用下蛋白网络的弱化速度；

β——C2与C3间的曲线斜率，显示淀粉糊化速度；

r——C3与C4间的曲线斜率，显示酶解速度。

混合实验仪力矩曲线，表达了面粉从“生”到“熟”特性的大量综合信息，包括面粉的特性、面团升温时的特性、面团熟化时的特性以及面团中酶对面团特性的影响等，反映了蛋白质、淀粉、酶对面团特性的影响，以及它们之间的相互作用。

流变学1

1.1.假塑性流体的粘度随应变速率的增大而减小 , ___，用幂律方程表示时，n 小于 1。 2.通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。、 聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n 小于 1（大于、小于、等于）。 3.聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。动态粘弹性现象主要表现为滞后效应。 4.Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。 5.根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。 6. 剪切速度梯度方向是垂直于形变方向，拉伸速度梯度方向是平行于形变方向。 7.理想高弹性的主要特点是形变量大、弹性模量小弹性模量随温度上升而增大力学松弛特性和形变过程有明显热效应。 8.理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。 9.提高应变速率，会是聚合物材料的脆-韧转变温度升高，拉伸强度升高，冲击强度降低。 10.聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，冷拉过程在微观上是分子链段或结晶取向的过程。 从广义上来说，高分子流变学也就可以定义为研究高分子材料( 流动）和（变形）的科学。 2.高分子的内部结构可以划分为四个层次。分别为一次结构（近程结构），二次结构（构象），三次结构（聚集态结构）和四次结构（织态结构）。 3.高分子材料流动与变形的本质特征是（黏弹性）。 4.我们可以把流体形变类型分为最基本的三类：（拉伸和单向膨胀），( 各向同性的压缩和膨胀），以及（简单剪切和简单剪切流）。 5.黏弹行为从基本类型上说可以分为两类：（线性)和（非线性）。 5.（蠕变)和（应力松弛）是最典型的静态黏弹行为的体现。 6.（分子量）是影响高分子流变性质的最重要的结构因素。 7. 物料在进入毛细管一段距离之后才能得到充分发展，成为稳定的流动。而在出口区附近，由于约束消失，聚合物熔体表现出（挤出胀大）现象，流线又随之发生变化。

流变学

什么是流变学？？ 流变学是物理学的一个分支,它主要研究材料在外力作用(应力、应变、温度、电场、磁场、辐射等)下的流动及其变形规律的科学。 弹性固体 (Elastic Solids) 变形时遵从胡克定律-材料所受的应力与形变量成正比（σ=Eε）的固体，其应力与应变之间的响应为瞬时响应，称之为弹性固体。 理想流体 （1）非粘性流体（帕斯卡流体） 没有粘性的流体称之为非粘性流体，流动的时候没有阻力。 液体内部压力在任何方向上都相同。 （2）牛顿流体 流动时符合牛顿流动定律-材料所受的剪切应力与剪切速率成正比的液体称之为牛顿流体。 高分子液体的奇异流变现象： 1.高粘度与“剪切变稀”行为 2.Weissenberg效应（爬杆效应） 3.挤出胀大现象又称口型膨胀效应或Barus 效应。 不稳定流动和熔体破裂现象 5无管虹吸，拉伸流动和可纺性 6 各种次级流动 7孔压误差和弯流压差 9湍流减阻效应 9 触变性和震凝性 指在等温条件下，某些液体的流动粘度随外力作用时间的长短发生变化的性质。粘度变小的称触变性，变大的称震凝性，或称反触变性。

粘流态下大分子流动的基本结构单元不是大分子整链，而是链段，分子整链的运动实际上是通过链段的相继运动实现的。 什么是软物质？ 从字面理解，软物质是指触摸起来感觉柔软的那类凝聚态物质。严格些讲，软物质是指相对于弱的外界影响，比如施加给物质瞬间的或微弱的刺激，都能作出相当显著响应和变化的那类凝聚态物质。 非牛顿流体分类 ①宾汉流体：需要最小切应力。如油漆、沥青。 ③假塑性流体：切力变稀，大多数聚合物熔体。 ③胀流性流体：切力变稠，胶乳、悬浮体系等。表现粘度随时间变化 ④触变体：η随t而增加而减小；内部物理结构的破坏；胶冻，油漆、有炭黑的橡胶。 ⑤震凝体：η随t而增加而增大；某种结构的形成。

流变学特性分析

储藏年限0 1 2 3 4 5 6 7 8 13 弹性弱较好较好较好好最好最好较好较好较好 延伸性22 12 12.5 11.5 13.5 15 14 11.5 12.5 8 抗延比值(厘米/分) 0.51 0.41 0.26 0.67 0.083 0.29 0.091 0.32 0.23 0.052 面包流散性（高/直径）0.33 0.35 0.55 0.47 0.45 0.40 0.55 0.52 0.55 0.49 面包体积（ml) 132 146 176.8 142.3 158 147.5 193 157 165 140 从面团特性来看，新收获的小麦面团弹性较差，延伸性大，抗延比值较高，这是由于新收获小麦含有较高的低分子量的醇溶蛋白，-S-S-/-SH的值较低。随着储藏时间的延长，面团弹性增强，储藏5-6年的小麦，面团弹性达到最好，这是由于储藏期间小麦麦谷蛋白肽链间的二硫键和分子内的二硫键相互结合, 使面团弹性增加。储藏时间过长，弹性反而下降。小麦储藏的前三年，延伸性随着储藏时间的延长而逐渐下降，储藏4-5年的小麦延伸性有增加的趋势，而后逐渐下降。在储藏过程中，小麦抗延比值整体呈下降的趋势。一般认为小麦在储藏过程中面团流变学特性变化的原因是蛋白质分子中的巯基被氧化成了二硫键，使高分子质量的麦谷蛋白聚合物体积增大，低分子质量的麦谷蛋白聚合物体积减小，形成的面团线性结构导致面团特性发生变化。 从小麦的烘焙品质来看，新收获的小麦制作的面包流散性较差，面包体积较小。随着储藏时间的延长，由于后熟作用，面包流散性增加，体积增大，储藏6年的小麦制作的面包体积达到最大，为193ml，烘焙品质达到最佳。但储藏时间过长，超过后熟期，面包流散性降低，面包体积减小，烘焙品质下降。

茯苓基本生物学特性研究

菌物学报25（3）：446~453, 2006 Mycosystema 茯苓基本生物学特性研究 熊杰1林芳灿1* 王克勤2, 3 苏玮2, 3 傅杰2, 3 (1华中农业大学应用真菌研究所, 武汉430070；2北京同仁堂湖北中药材有限责任公司, 武汉430071；3湖北省中医药研究院, 武汉430074) 摘 要：以11个不同来源的茯苓菌株为材料，研究了茯苓菌丝体、子实体和担孢子的形态特征及适宜的生长、发育条件。结果表明，茯苓菌丝体为少分枝、有隔膜、无锁状联合的多核菌丝，茯苓担孢子核相以双核为主，双核孢子，单核孢子和无核孢子分别占87.2%，4.7%和8.1%。配对试验结果表明，同一菌株及不同菌株原生质体分离株间的配对均能融洽生长，同一菌株担孢子间的配对均产生拮抗线，但其中有少数配对在交接区形成扇形区域，拮抗线随后消失，而不同菌株担孢子间的配对则全部形成稳定的栅栏型菌落，暗示茯苓担孢子中的两个细胞核是具遗传互补性，能形成独立个体的异双核，茯苓可能是一种次级同宗结合菌。 关键词：荧光染色, 原生质体, 性模式, 次级同宗结合, 锁状联合 中图分类号：Q939.96 文献标识码：A 文章编号：1672-6472（2006）03-0446-0453 Studies on basic biological characters of Wolfiporia cocos XIONG-Jie1 LIN Fang-Can1* WANG Ke-Qin2, 3 SU Wei2, 3 FU Jie2, 3 (1The Institute of Applied Mycology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070; 2Beijing Tongrentang Pharmacy Hubei Chinese Traditional Medicine Co. Ltd, Wuhan 430071; 3Hubei Academy of Traditional Chinese Medicine,Wuhan 430074) ABSTRACT：Morphological characters, optimal growth and development conditions of mycelia, fruit bodies and spores of Wolfiporia cocos were observed. The mycelia of Wolfiporia cocos were confirmed as polykaryotic septate mycelia without clamp connection. The majority of spores were dikaryotic, and the ratio of dikaryotic spores, monokaryotic spores and nuclear-free spores was 87.2%, 4.7% and 8.1% respectively. In the mating test, protoplasts from the same strain or different strains grew harmoniously with each other, all matings of spores from the same strain generated antagonism lines, among them, the minority of matings formed flabelliform region in the junction and the antagonism line disappeared in a short time. All matings of spores between different strains generated barrages. On the basis of the result, it is supposed that the two nuclei in the spores of Wolfporia cocos are heterogeneous and complementary, a single spore could germinate and develop into an individual. Wolfiporia cocos is likely to be a secondary homothallism fungus. KEY WORDS：Fluorescence staining, Protoplast, Secondary homothallism, Clamp connection 茯苓Wolfiporia cocos (Schwein.) Ryvarden & Gilb.是一种高等担子菌，隶属于非褶菌目Aphyllophorales，多孔菌科Polyporaceae，茯苓属Wolfiporia(赵继鼎，1998)，一般腐生或 基金项目：科技部国家科技型中小企业技术创新基金资助（编号：03C26214200397） *通讯作者：林芳灿E－mail: linfangcan@https://www.wendangku.net/doc/1717756877.html, 收原稿日期：2006-01-12，收修改稿日期：2006-04-04

面团流变学特性的研究及应用资料

面团流变学特性的研究及应用 摘要：面团是多种食品的加工原料，其流变学特性对食品的加工制作有极大的影响，甚至起决定性作用，不同的食品对面团的流变学特性有不同的要求，本文研究了面团的流变学特性，列举了研究方法、仪器以及指标，介绍了面团流变学的研究意义，并对馒头、面条、饺子、饼干以及面包五种食品对面团的流变学特性进行了介绍描述。 关键词：面团；流变学特性；应用

1.食品流变学概述 流变学是研究物质形态和流动的学科。食品流变学主要研究作用于物体上的应力和由此产生的应变规律，是力、变形和时间的函数，主要研究的是食品受外力和形变作用的结构。通过对食品流变特性的研究,可以了解食品的组成、内部结构和分子形态等,能为产品配方、加工工艺、设备选型及质量检测等提供方便和依据。近年来由于食品的深加工性、工艺及设备设计的依据性等的需要,食品流变学的研究变得愈来愈广泛【1】。 食品流变特性在生活中随处可见,如打蛋和搅蛋过程中蛋液的流动特性、和面时面团的弹性和变形、花生酱的涂抹等【2】。通过对食品的流变性的研究，可将食品分为固体类食品、牛顿流体类食品、非牛顿流体类食品、粘弹性体类食品以及塑性液体类食品五大类。其中粘弹性体类食品是一类介于固态食品与液态食品之间的具有弹性特性又有粘性特性的粘弹性体。属于这一类食品的有米面粉团、淀粉团、冻凝胶等【3】。本文主要研究面团的流变性以及不同产品对面团流变特性的要求。 2.面团流变学的研究 2.1面团 小麦粉是各种各样面制品的基础原料，与水混合后，由于面筋的形成从而形成了具有黏弹性且具有一定流动性的面团，面团的这种黏弹性和流动性称为面团的流变学特性【4】。水在面团的黏弹性中有重要作用，若要形成很好的面团加水量一定要适中，过多或不足均无法形成良好的面团，面团质量的好坏直接影响产品的质量。当加适当水混匀时，蛋白质结合在一起形成连续的黏弹性面筋网状结构，此时淀粉与水合面筋的大分子网络形成连续的颗粒网状结构，这两个独立的网络和他们的相互作用形成了面团的流变学特性，在揉和过程中，脂类和其它成分均被揉和到面筋蛋白网络中。因此，面筋蛋白的含量和质量是影响面团及面制品品质的重要因素【5】。面筋蛋白根据是否溶于乙醇，可分为两类：麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。麦谷蛋白决定小麦粉面团的弹性，而麦醇溶蛋白则影响面团延伸性【6】。 2.2面团流变特性研究的意义 在面食类食品加工中，面团的品质其决定性作用，面团流变学特性是小麦品质的指标之一,受面粉蛋白质含量、面筋含量等组成成分的影响, 它决定着小麦和其烘焙、蒸煮食品等最终产品的加工品质, 可以给小麦粉的分类和用途提供一个实际的、科学的依据。研究面团的流变学特性有着重要的意义：(1)面团的结构和性质直接由其品种的品质状况决定, 蛋白质含量和质量、淀粉的种类和组合、脂肪的结构和组成以及矿物质、维生素的多少都直接影响到面团的粉质、拉伸、揉混等特性；(2)面团的性质又直接影响到面包等制成品的

流变学

1.流变学是一门研究材料形变与流动规律的一门学科。其研究方法有连续介质流变学和结构流变学。 1.联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系的方程称为本构方程，也称为流变状态方程 2.黏弹行为从基本类型上可以分为：线性和非线性的；从应力作用方式来看，又可以分为静态和动态的。对于高分子材料来说，蠕变和应力松弛是典型的静态行为的体现，而滞后效应则是动态黏弹性的显著体现. 3.所谓线性黏弹性，必须符合：正比性和加和性 4.高分子材料的动态黏弹行为除了具有频率依赖性外，还具有温度依赖性。根据时温等效原理，在一定程度上升高温度和降低外场作用频率是等效的。 5.一般来说，剪切流洞可以分为压力流动和拖曳流动。 6.根据时温等效原理，可得到在更长或更短时间内的数据。更长时间内的数据可从较高温度时的数据得到，更短时间的数据则可从较低温度时的数据得到。 7.常用的流变仪有毛细管流变仪、转矩流变仪、旋转流变仪 8.非牛顿指数n=1时，流体为牛顿流体；n<1时，流体为假塑性流体；n>1时，流体为胀塑性流体 1.1.假塑性流体的粘度随应变速率的增大而减小 , ___，用幂律方程表示时，n 小于 1。 2.通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。、 聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n 小于 1（大于、小于、等于）。 3.聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。动态粘弹性现象主要表现为滞后效应。 4.Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。 5.根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。 6. 剪切速度梯度方向是垂直于形变方向，拉伸速度梯度方向是平行于形变方向。

细菌的生物学特性

细菌是一种具有细胞壁的单细胞微生物，在适宜条件下，能进行无性二分裂繁殖，其形态和结构相对稳定。掌握细菌形态结构特征，对鉴别细菌，研究致病性，诊断疾病和防治原则等都有重要意义。 第一节细菌大小与形态 一细菌的大小 细菌体积微小，一般要用光学显微镜放大几百倍到一千倍左右才能观察到。通常以微米(μm)为测量其大小的单位。细菌种类不同，大小差异很大，同一种细菌在不同生长环境中，或在同一生长环境的不同生长繁殖阶段，其大小也有差别。 二细菌的形态 细菌的基本形态有球状、杆状及螺旋状，根据形态特征将细菌分为球菌、杆菌和螺形菌三大类. (一)球菌(coccus) 球菌单个菌细胞基本上呈球状。按细菌生长繁殖时的分裂平面及分裂后排列方式不同，可将球菌分为： 1.双球菌：细菌在一个平面分裂，分裂后两个菌细胞成双排列，如肺炎链球菌。 2.链球菌：细菌由一个平面分裂，分裂后菌细胞连在一起，呈链状，如乙型溶血性链球菌。3葡萄球菌：细菌在多个不规则的平面上分裂，分裂后菌细胞聚集在一起似葡萄串状，如金黄色葡萄球菌。 4.四联球菌：细菌在两个相互垂直的平面上分裂，分裂后四个菌细胞联在一起。 5.八叠球菌：细菌在上下、前后和左右三个相互垂直的平面上分裂，分裂后八个菌细胞联在一起。 (二)杆菌(bacillus) 杆菌呈杆状，多数为直杆状，也有稍弯的。不同杆菌的大小、长短、粗细差异很大。大杆菌如炭疽杆菌长3～10μm，中等的如大肠杆菌长2～3μm，小的如流感杆菌长0.7～1.5μm。菌体粗短呈卵园形的称为球杆菌；菌体末端膨大成棒状，称棒状杆菌；菌体常呈分枝生长趋势，称为分枝杆菌，大多数杆菌是单个、分散排列的，但有少数杆菌分裂后菌细胞连在一起呈链状，称为链杆菌。 (三)螺形菌(spirillar bacterium) 螺形菌菌细胞呈弯曲或旋转状，可分为两类： 1.弧菌：菌细胞只有一个弯曲呈弧形或逗点状，如霍乱弧菌。 2.螺菌：菌细胞有多个弯曲，如鼠咬热螺菌。弯曲呈“S”或海鸥形者如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌等。 第二节细菌的结构与化学组成 细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和核质四个部分组成。某些细菌除具有其基本结构外，还有荚膜、鞕毛、菌毛、芽胞等特殊结构。 一、基本结构 (一)细胞壁(cell wall) 细胞壁位于细菌的最外层，是一层质地坚韧而略有弹性的膜状结构，其化学组成比较复杂，并随不同细菌而异。用革兰染色法可将细菌分为革兰阳性菌和革兰阴性菌两大类。两类细菌细胞壁的共有组分为肽聚糖，但各自还有其特殊组成成分。 1.肽聚糖(peptidoglycan) 细菌细胞壁的基本结构是肽聚糖，又称粘肽。它是原核生物细胞所特有的物质，不同种类的细菌，其组成与连接的方式亦有差别。革兰阳性菌的肽聚糖由聚糖

不同品种大米淀粉的流变学特性研究

2006年8月 第21卷第4期 中国粮油学报 Journal o f the Ch i n ese C erea ls and O ils A ssoc i a ti o n Vo.l21,N o.4 Aug.2006不同品种大米淀粉的流变学特性研究 许永亮 程 科 邱承光 赵思明 (华中农业大学食品科技学院,武汉 430070) 摘 要 以不同品种大米淀粉为材料,研究淀粉糊的流变学特性,温度、淀粉糊浓度对黏度系数、流变指数的影响,为淀粉质食品的原料选择和加工提供参数。结果表明,大米淀粉糊呈假塑性流体的特性。不同品种大米淀粉湖的流变特性有较大差异,金优和放心米的热稳定性较差,大米淀粉糊的黏度系数为0.1~11。黏度系数和流变指数对温度和浓度对有较大的依赖性。大米淀粉的流动能约为1.66 106J/m ol~20.53 106J/ m o l。 关键词 大米 淀粉 流变学 大米淀粉广泛应用于食品加工,流变特性是淀粉的重要物化特性之一,黏度系数、流变指数和流动能是流变特性的重要参数[1]。 淀粉质流体食品的流变特性影响到食品的品质,如硬度、黏稠度和咀嚼度等,加工过程中原料的输送、搅拌、混合、能量的损耗等与物料的流变特性密切相关。国内外对影响大米淀粉糊流变特性的因素[2]、稻米淀粉糊老化过程的流变特性[3]、稻米支链淀粉的流变特性[1,4]、贮藏过程中大米淀粉的流变特性[5]、改性大米淀粉的流变特性[6]、食品添加剂对大米淀粉流变特性的影响[7]等已有较多研究。认为大米淀粉由长链的直链淀粉(Am)和支链淀粉(Ap)组成。大米淀粉糊为假塑性流体,温度和浓度等对流变特性具有影响。稻米淀粉糊的流变学与稻米流质食品的品质和稳定性密切相关。然而不同品种大米由于直链淀粉、支链淀粉的含量不一样,淀粉分子特性和分子构象等的差异,其流变特性也不一样。我国对不同品种大米淀粉糊的流变特性的研究仍较少,从而难以对大米淀粉的流变特性作全面的评价和比较。 本文通过对不同品种大米淀粉糊黏度系数、流变指数、流动能以及大米品种、温度、浓度对淀粉糊 基金项目:湖北省自然科学基金大米淀粉特性与米制品品质的相关性研究(99J091) 收稿日期:2005-07-12 作者简介:许永亮,男,1982年出生,硕士研究生,食品科学 通讯作者:赵思明,女,1963年出生,教授,博士后,食品大分子功能及特性研究黏度系数、流变指数、流动能的影响进行研究,了解不同品种大米淀粉糊黏度、流动能的变化规律,确定大米淀粉糊的流变类型和影响大米淀粉糊流变特性的因素,为大米食品加工的原料选择、大米淀粉深加工和开辟新用途提供依据。 1 材料与方法 1.1 实验材料 12种大米(2003年产),其品种类型及生产厂家,见表1。 1.2 大米淀粉和淀粉糊的制备 1.2.1 大米淀粉的制备 称取适量的大米,用0.4%(w/w)的Na OH溶液于室温下浸泡24小时后,用胶体磨粉碎,用0.4% (w/w)Na OH的碱液反复浸泡7~8次后,水洗5次,用盐酸将浆液的pH调到6.5~7.0,再水洗两次,将水洗后的淀粉浆液于4000r/m i n的转速下离心10m in(TDL-5-A型低速离心机上海安亭科学仪器厂),取下层沉淀物,自然干燥即得大米淀粉,粉碎过80目筛备用。 1.2.2 大米淀粉糊的制备 称取适量的淀粉,加入一定量的水,沸水浴20~ 30m in,制成4%(w/w)和6%(w/w)的淀粉糊。 1.3 流变学特性 用流变仪(HAAK型旋转流变仪,HAAKE B UC HLER Instrum ents,Inc.,USA,转子型号:MVST),在转速n为1r/m in、2r/m in、4r/m i n、8r/m i n、16r/m i n、32r/m in、64r/m in和128r/m i n时,采用4%和6%(w/

食品流变学特性的研究进展

食品流变学特性的研究进展 作者： 摘要：本文综述了测试食品流变性能的传统改进方法，介绍了近年来国内外食品流变性能测试方法的研究情况。 关键词：食品；流变性；测试 Progress of Food rheological properties research A uthor Abstract: This article summarizes the improved measure of food material rheological behavior testing and introduces the newest measure and instrument about food material rheological behavior testing. Key words: food material; rheological behavior; testing measure 前言 在食品的生产过程中，经常要遇到有关食品物质的流动，变形等问题;这此问题不仅反映了食品物质的特性，同时也直接影响到食品的质量，产品加工及设备设计。例如，在炼乳生产中，表现粘度的控制是生产过程至关重要的环节。同样，人造黄油的扩展度，糖果的硬度，肉的韧度等也都是产品质量的重要指标之一，因此，为了进一步提高产品质量，必须深入地了解和掌握食品物质的流动和变形特性，研究在各种条件下这些特性变化的规律及对产品质量和加工过程的影响。正是在这个基础之上，食品流变学得以兴起和不断地发展[1]。它是食品工业向高质量、大型化、自动化发展的必然结果，引起了越来越多的食品工程技术人员的重视。研究不断深入，应用日趋广泛。 食品物质种类繁多，多数物质由于组成的特殊性，一般都具有极其复杂的流变特性，从物理特性来看，几乎包括一r所有不同流变特性的物质。因此，在研究这些食品物质的流变特性时，仅仅依靠流变学的一般理论是远远不够的，必须从食品特性入手，研究其流变特性，建立起一套适合食品物质流变特性分析、研究的理论和方法[2]。 流变学即Rheology最初由美国化学家宾汉(E.C.Bingham)倡导,它本是力学的一个分支，即研究物质在力作用下变形或流动的科学。除了力的作用外，离得

(完整版)流变学复习

名词解释 ?流变学：研究材料流动及变形规律的科学。 ?假塑性流体：指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。 ?韦森堡效应&爬杆现象&包轴现象：当圆棒插入容器中的高分子液体中旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕 在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 ?巴拉斯效应&挤出胀大&弹性记忆效应：指高分子被强迫挤出口模时，挤出物尺寸要大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现 象。 ?法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性， 产生法向应力效应。 ?松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。 ?表观粘度：非牛顿型流体流动时剪切应力和剪切速率的比值。 ?*入口校正：对于粘弹性流体，当从料筒进入毛细管时，由于存在一个很大的入口压力损失，因此需要通过测压力差来计算压 力梯度时所进行的校正。 ?本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所遵循的与材料结构属性相关的力 学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。

?*粘流活化能：E定义为每摩尔运动单元所需要的能量，它表征粘度对温度的依赖性，E越大，粘度对温度的依赖性越强，温度升高，其粘度下降得越多。 ?*第二光滑挤出区：当剪切速率继续增大时，熔体在模壁附近会出现“全滑动”，这时会得到表面光滑的挤出物，这一区域称为第二光滑挤出区。 ?*第一法向应力差：沿流动（受力）向的应力与垂直于流向（法向）的应力之差。 ?*触变性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递减的流体。 ?*震凝性流体：在恒温和恒定的切变速率下，粘度随时间递增的流体。 ?*平衡转矩：胶料混炼时，转矩随物料的不断均化最终达到的平衡值。 ?拉伸粘度：拉伸应力与拉伸应变速率之比，表示流体对拉伸流动的阻力。 ?*宾汉流体: 与牛顿型流体的流动曲线均为直线，但它不通过原点，只有当剪切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动。 牙膏、油漆是典型的宾汉流体。 ?*胀塑性流体:剪切速率很低时，流动行为与牛顿型流体基本相同，剪切速率超过某一临界后，随剪切速率增大，流动曲线弯 向切应力坐标轴，剪切黏度增大，呈现“剪切变稠”的流体。

流体流变特性概述

流体流变特性概述 流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)．接内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦的形式表现出来。所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一种固有物理属性，称为流体的粘滞性或粘性。牛顿内摩擦定律或牛顿剪切定律对流体的粘性作了理论描述，即流体层之间单位面积的内摩擦力或剪切应力与速度梯度或剪切速率成正比。用公式表示如下： τ=μ(dvx/dy)= μγ 上式又称为牛顿剪切应力公式，式中的比例系数μ就是代表流体粘滞性的物理量，反映了流体内摩擦力的大小，称为流体的动力粘性系数或粘度。流体的粘度与温度有密切的关系。液体的粘度随着温度升高而下降，而气体的粘度则随着温度的升高而升高。在物理意义上，牛顿剪切应力公式表明有一大类流体，它们的剪切应力与速度梯度呈线性关系。这类流体被称为牛顿流体。另一方面，如果上式的函数关系是非线性的，所描述的流体就被称为非牛顿流体。． 为了方便描述非牛顿型流体，人们提出了广义的牛顿剪切应力公式：τ=η(dvx/dy)= ηγ 系数η同样反映流体的内摩擦特性，常常称为广义的牛顿粘度。对牛顿型流体，η当然就是粘度，属于流体的特性参数。对非牛顿型流体，问题就变得复杂起来，η不再是常数，它不仅与流体的物理性质有关，而且还与受到的剪切应力和剪切速率有关，即流体的流动情况要改变其内摩擦特性。人们提出了几个描述非牛顿型流体内摩擦特性的流变方程模型。如Ostwald—dewaele的幂律模型，Ellis模型，Carreau模型，Bingham模型等。其中幂律模型最为常用。幂律模型认为，非牛顿型流体的粘度函数是速度梯度或剪切速率绝对值的一个指数函数，其表达式为: 1. τ=K(dvx/dy)n= Kγn 或者 2. η=K(dvx/dy)n= Kγn-1 式中，K为稠度系数，N?S”／m ；为流体特性指数，无因次，表示与牛顿流体偏离的程度。 由2式可见： ① 当n=1时，η=K，即K 具有粘度的因次．此时流体为牛顿流体，可用以检查所得结果正 确与否； ② 当η<1时，为假塑性或剪切变稀流体； ③ 当η>l时，为膨胀塑性或剪切增稠流体； ④ 1式从使用观点看，仅有两参数，因此被广泛应用，工业上80％以上的非牛顿流体均可用此模型计算。

SPE翻译 深海钻井液的流变学特征

重庆科技学院学生毕业设计（论文）外文译文 院（系）石油工程学院 班级石油工程2006级 学生姓名张浩 学号2006540069 学生成绩 教务处制

译文要求 1.外文翻译必须使用钢笔，手工工整书写，或用A4纸打印。 2.所选的原文不少于2万字印刷字符，其内容必须与课题或专业方向紧密相关，注明 详细出处。 3.外文翻译书文本后附原文（或复印件）。 译文评阅 评阅要求：应根据学校“译文要求”，对学生译文的准确性、翻译数量以及译文的文字表述情况等作具体的评价。 指导教师评语： 指导教师签名 年月日

深海钻井液的流变学特征 摘要 由于遇到复杂的水深条件，给深海和超深海海上业务的发展带来了新的和更复杂的技术难题。特别是泥浆要在温度为2℃左右，压力可达400兆帕的环境下工作。当钻井液在井中流动的时候，将遇到的温度范围是0 ° C至150 ° C，且在这个温度范围内必须保持钻井液整体的能。泥浆的流变性能很大程度上取决于温度和压力的变化，以及泥浆的配方。 这项工作主要是实验研究温度和压力变化对各种泥浆流变性的影响。实验室流变仪在温度降低到0摄氏度的低温下，研究各种油基泥浆的流变学特征，油基流变性能的测定和泥浆的相关属性。这是为了研究添加剂类型对油基性质的影响而制定的。这些实验显示了凝胶现象的出现，并且使用特定的实验装置确定了凝胶动力学模量。建立了油基泥浆流变的数学规律特点，并预测油基泥浆在温度和压力下流变性。通过比较模拟现场数据，研究温度和井底压力对泥浆流性变的影响 引言 随着深海钻探的快速发展，运营商和服务公司不得不面对更多，更复杂的技术难题。钻井深度加深，需设计方案解决钻井和固井液在特定的极限条件下重泥浆凝结问题。其中最具挑战性的是在深海钻探中温度的具体范围和在这些深度处的压力下，泥浆性能的保持。特别是在温度为2℃左右，压力达400兆帕时的泥浆流变性能。当钻井液在井中流动的时候，要使钻井液在温度从0℃至150℃温度范围内性能保持稳定。泥浆的流变性很大程度上取决于温度和压力的变化。经过多次的钻井液在高温流变性实验，钻井液冷却到温度非常低时的流变特性还没有被完全认知。当泥浆冷却到温度非常低时，粘度增加得非常高，甚至可能会出现泥浆凝胶，阻碍钻井作业。在钻井期间控制井下的压力，同时要求泥浆在每一个温度下保持良好的流变性。通过测量油基性质和研究泥浆配方。测量结果表明，油基具有良好的温度特性。本文对低温流变学的技术发展进行陈述并对各种油基泥浆研究进行描述。根据固体含量对泥浆流变性影响，从简单的乳液计算，测量泥浆的流变学性。模拟现场条件，测试温度对泥浆流变性的影响，并预测井下压力。在本文章最后，提出凝胶现象的特点是：调整方法决定凝胶时间凝和凝胶强度。

流变学复习名词解释

流变学：研究材料流动及变形规律的科学。 熔融指数：在一定的温度和负荷下，聚合物熔体每10min 通过规定的标准口模的质量，单位 g/10min。 假塑性流体：指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。 可回复形变：先对流变仪中的液体施以一定的外力，使其形变，然后在一定时间内维持该形变保持恒定，而后撤去外力，使形变自然恢复。 韦森堡效应&爬杆现象&包轴现象：当圆棒插入容器中的高分子液体中旋转时，没有因惯性作用 而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上 爬的“爬杆”现象。 第 2 光滑挤出区：剪切速率持续升高，当达到第二临界剪切速率后，流变曲线跌落，然后再继续发展，挤出物表面可能又变得光滑，这一区域称为第二光滑挤出区 挤出胀大& 弹性记忆效应：指高分子被强迫挤出口模时，挤出物尺寸要大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。 冷冻皮层：熔体进入冷模后，贴近模壁的熔体很快凝固，速度锐减，形成冷冻皮层 法向应力效应：聚合物材料在口模流动中，由于自身的黏弹特性，大分子链的剪切或拉伸取向导致其力学性能的各向异性，产生法向应力效应。 松弛时间：是指物体受力变形，外力解除后材料恢复正常状态所需的时间。 Deborah数：松弛时间与实验观察时间之比。《1时做黏性流体，》1时做弹性固体。 残余应力：构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用于影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留 在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。 表观粘度：非牛顿型流体流动时剪切应力和剪切速率的比值。 表观剪切黏度：表观粘度定义流动曲线上某一点T与丫的比值。 入口校正：对于粘弹性流体，当从料筒进入毛细管时，由于存在一个很大的入口压力损失，因此需要通过测压力差来计算压力梯度时所进行的校正。 驻点：两辊筒间物料的速度分布中，在X' *处，物料流速分布中，中心处的速度=0,称驻点。 本构方程：描述应力分量与形变分量或形变速率分量之间关系的方程,是描述一大类材料所 遵循的与材料结构属性相关的力学响应规律的方程. 反映流变过程中材料本身的结构特性。幂律方程：用于描述非牛顿型流动行为的方程。

流变学

流变学是研究物质变形与流动的科学，实际物质在外力作用下怎样变形与流动，这是物质本身固有的性质，可以称其为物质的流变性(即物质在外力作用下变形与流动的性质)。流变学就是研究物质流变性的科学。 流变学中有三种基本变形：简单拉伸、简单剪切和体积压缩与膨胀。 对一些简单的流变性质的描述也可用曲线形式表示，如剪切应力与剪切速率关系曲线、粘度随剪切速率变化曲线等，并称之为流变曲线。 流场是指液体的物理点（或微团）的物理量在给定空间内的分布。 典型流场是为简化运动微分方程而引入的简单流场，而且此简单流场在实际生产中又具有现实意义。 平行平板间的拖动流—简单剪切流场 分散体系是指将物质(固态、液态或气态)分裂成或大或小的粒子，并将其分布在某种介质(固态、液态或气态)之中所形成的体系。 非均匀分散体系必须具备2个条件： ①在体系内各单位空间所含物质的性质不同； ②存在着分界的物理界面。 对非均匀分散体系，被分散的一相称为分散相或内相，把分散相分散于其中的一相称为分散介质，亦称外相或连续相 对非牛顿流体，没有恒定的粘度概念，不同的剪切速率下有不同的表观粘度，这是非牛顿流体的一大特点 触变性：在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间连续下降，并在剪切应力或剪切速率消除后，表观粘度随之恢复的现象，称为触变性。 反触变性流体：在恒定的剪切应力或剪切速率作用下，流体表观粘度随时间而增加。其性质正好与触变性相反。 触变性特征： (1)在静止条件下，流体结构发展增强 (2)

(3)结构的破坏和恢复是等温可逆的，但结构恢复往往要比构的破坏所需的时间长得多 (4)在恒剪切速率作用下，流体流变性有如下表现：a)如果流体以前处于静止状态或经受较低的剪切速率剪切，那么，剪切应力将随时间而下降b)如果流体以前经受较高的剪切速率剪切，那么，剪切应力将随时间而增加。c)不管流体以前经受的剪切条件如何，如果流体在恒定的剪切速率条件下剪切足够长的时间，剪切应力最终将达到一个与剪切速率相对应的动平衡值。 (5) 当剪切速率突然变化时，剪切应力的响应是瞬时的（即没有弹性延迟响应特性）； (6) 在剪切速率连续增加而后又连续减小的循环程序下，剪切应力与剪切速率的变化曲线将是顺时针方向的滞回曲线。 粘弹性流体：是一类既有粘性又有弹性的液体，其受外力作用时，由于弹性而要产生一定的变形（有一定的时间过程），外力消除后，这种变形要完全恢复（有一定时间过程）；又由于粘性，其在外力作用下要产生一定的流动，其对应的变形是不可恢复的。 粘弹性流体的一些流变现象：1. 爬杆现象；2. 挤出胀大现象；3. 同心套管轴向流动 现象；4. 回弹现象；5. 无管虹吸现象；6. 次级流现象原油的基本组成：组成原油的主要元素有碳、氢、氮、氧、硫5种，而且主要是碳和氢。 另外，原油中还含有微量的金属和非金属元素，如镍、钒、铁、铜、砷、氯、 磷、硅等 胶质沥青质对蜡晶的生成与增长有如下影响：①抑制石蜡晶核的生成；②首先自 身结晶形成晶核；③共晶与吸附；④增大内相颗粒与周围分散介质的表面 张力。 ★改善高凝油流变性的最有前途的方法是改变石蜡的晶体结构，使结构强度大的大量细碎单晶变为结构强度小得多的少量树枝状或球粒状的粗大晶体，从而使 原油的流变性得到改善（降低凝点、屈服值和粘度） 胶质、沥青质对原油流变性的影响有2个显著特点:一是原油中的胶质、沥青质一般被

血液的流变特性

血液的流变特性 一层流 血液的运动方式是流动，对于没有颗粒混合的单一性流体，若在试管内呈层状流动，则其截面上的流速呈抛物线样分布，这种流体运动特性称为层流。 二血液的黏滞性 当相邻的两层血液之间有相对运动时，会产生平行接触面的切向力，流动快的与流动慢的血液层之间便产生内摩擦力，通常称为血液的黏滞性。 三切应力 若血液流层的平行接触面积为S，接触面上所受的切向力为F，那么，驱动各层产生切线方向变形的力，作用于单位面积上的切向力F/S，就称为切应力，用表示 四切应变和切变率 液体分层流动中，在切向力的作用下，液层之间有一速度梯度，两流层间流动距离差与两流层间的距离之比称为切应变或切变。切应变随血液流动时间而成比例增加，这一随时间变化的切应变称为切变率，用γ表示。 五牛顿黏滞定律及黏度 某些液体流动时，切应力τ与切变率γ之比为一常数，即τ/γ=η，此即牛顿黏滞定律。该常数（η）的大小由液体的性质所决定，被称为液体的动力黏滞系数（或动力黏度）简称黏度。 在国际单位制（SI）中，切应力的单位为牛顿/米2，称为帕斯卡(Pa), 切变率的单位为秒-1(S-1),因而液体黏度η的单位为(Pa?s) 1 Pa?s=1000mPa?s（毫帕??秒） 1 Pa?s=1Cp(厘帕) 六牛顿液体与非牛顿液体 在一定温度下，液体的黏度值不随切变率变化而变化，为一常数，这类流体成为牛顿流体。其切应力与切变率的关系曲线（即流动曲线）为一条通过原点的直线，如水，血浆等即为牛顿流体。 事实上还有一些液体，在一定温度下，其黏度值是随切变率的变化而变化的。这类流体成为非牛顿液体，如高分子溶液，胶体粒子离散系统，血液等，切应力与切变率的关系为γ=f（τ）。 对于牛顿流体η为绝对黏滞常数，而对于非牛顿流体，该值则不为常数，可用ηa表示，称为表观黏度。ηa的变化规律随流体的性质不同而存在差异。非牛顿流体包括两大类，一类是ηa随γ的增加而减少，称为拟塑性流体，血液和多数生物体属于此类；与此相反，另一类液体其ηa随γ的增加而增加，称为膨胀性流体。 七血液在血管中的流动形式 血液是由多种成分组成的流体，在血管内流动时，愈靠近血管中心的部位流速愈快，反之则慢，在血管壁上的流速趋近于零，这种流动特性称为层流。在层流中同一断面管轴附近的流层速度较快，而切变率较小；距管轴愈远流速愈小，而切变率愈大。血液在血管中流动时，血细胞并不是弥散分布于整个血管，而是表现出明显的趋轴性，该现象称为轴流。愈接近血管轴心，血细胞愈密集；愈接近管壁，血细胞愈稀少。轴流的意义是可以最大限度地减少血细胞与血管内皮细胞之间的接触机会，从而减少血细胞的黏附，聚集和沉积的概率。