热分析在淀粉行业应用

热分析方法的原理和应用1. 引言热分析方法是一种基于样品在高温条件下发生物理和化学变化的测定方法。

它通过对样品在不同温度下的质量变化、热效应及产物的分析，来研究样品的组成、结构和性质。

热分析方法广泛应用于材料科学、化学、环境科学、药物科学等领域，本文将介绍热分析方法的原理和应用。

2. 热分析方法的分类热分析方法可以分为多个子类，常见的热分析方法有： - 热重分析（TG） - 差热分析（DSC） - 热解气体分析（TGA/EGA） - 差热热膨胀（DTE） - 差热差热膨胀（DTA） - 热导率分析（TGA） - 动态热分析（DTA）3. 热分析方法原理3.1 热重分析（TG）热重分析是通过仪器测量样品在不同温度下质量的变化来分析样品的组成、热分解和气体介质中的吸附或消耗物质等。

原理是将样品在恒定升温速率下进行加热，通过测量质量的变化来分析样品的性质。

3.2 差热分析（DSC）差热分析是通过测量样品和参比物温度的差异来分析样品的热效应和相变行为。

原理是将样品和参比物同时加热，通过测量他们的温度差异来分析样品的热的吸放热、物相转变等。

3.3 热解气体分析（TGA/EGA）热解气体分析是通过测量样品在不同温度下释放的气体来分析样品的组成和热分解行为。

原理是样品在升温过程中，释放出的气体通过气体分析仪器进行分析，从而得到样品的组成信息。

3.4 差热热膨胀（DTE）差热热膨胀是通过测量样品和参比物的膨胀差异来分析样品的热膨胀性质。

原理是样品和参比物同时加热，通过测量他们的长度或体积变化差异来分析样品的热膨胀性质。

3.5 差热差热膨胀（DTA）差热差热膨胀是通过测量样品和参比物的温差和膨胀差异来分析样品的热效应和热膨胀性质的一种方法。

原理是样品和参比物同时加热，通过测量他们的温差和长度或体积变化差异来分析样品的热效应和热膨胀性质。

3.6 热导率分析（TGA）热导率分析是通过测量样品在不同温度下的热导率来分析样品的导热性质。

淀粉结晶度和相对结晶度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：淀粉是一种广泛存在于植物体内的多糖化合物，它是维持植物生长和发育的重要物质。

淀粉分子由葡萄糖单元组成，是一种具有多种功能的多糖类物质。

淀粉在工业生产中有着广泛的应用，其中淀粉结晶度和相对结晶度是重要的指标。

本文将介绍淀粉结晶度和相对结晶度的概念、评价方法、影响因素及其意义。

一、淀粉结晶度和相对结晶度的概念淀粉结晶度是指淀粉颗粒内部结晶的程度，是衡量淀粉晶体结构完整性的指标。

淀粉结晶度越高，意味着淀粉颗粒内晶体结构越完整、颗粒间结晶质量越均匀、物理性质越稳定。

相对结晶度是指淀粉的结晶度与标准淀粉的结晶度之比，通常以标准淀粉的结晶度为100%。

淀粉结晶度可以通过多种方法进行评价，常用的方法有X射线衍射法、显微镜观察法、热分析法等。

X射线衍射法是目前应用最广泛的测定淀粉结晶度的方法，通过X射线衍射仪测定淀粉颗粒的衍射图谱，可以得到淀粉结晶度的数值。

显微镜观察法是通过显微镜观察淀粉颗粒的形态和结晶特征来评价淀粉结晶度。

热分析法是通过热重分析仪测定淀粉在加热过程中的质量变化，从而得到淀粉结晶度的信息。

淀粉结晶度和相对结晶度受多种因素影响，主要包括淀粉来源、加工方法、储存条件等。

淀粉来源是影响淀粉结晶度和相对结晶度的关键因素，不同植物种类、品种的淀粉结晶度和相对结晶度有所差异。

加工方法也会对淀粉结晶度产生影响，比如高温烘烤、结晶等加工过程会降低淀粉结晶度。

储存条件也会影响淀粉结晶度，长时间高温、高湿储存会导致淀粉结晶度下降。

淀粉结晶度和相对结晶度对淀粉的品质和应用有着重要的影响。

淀粉结晶度高的淀粉颗粒结构完整、性质稳定，可以提高淀粉的黏度和凝胶性能，适用于食品工业中的增稠剂、稳定剂等。

相对结晶度可以反映淀粉结晶度的综合性指标，可以作为淀粉品质和结构的评价标准。

第二篇示例：淀粉结晶度和相对结晶度是淀粉研究领域中常用的两个重要指标，它们可以反映淀粉颗粒的结晶程度和稳定性，对淀粉在食品加工和工业应用中起着重要作用。

热分析技术的应用和原理简介热分析技术是一种广泛应用于材料科学、化学工程和环境科学等领域的实验方法。

它通过对材料在不同温度条件下的热行为进行研究，揭示了材料的性质和结构信息，为材料设计、加工和性能评价提供了重要依据。

本文将介绍热分析技术的应用和原理，并重点讨论热重分析和差示扫描量热分析两种常用的热分析方法。

应用热分析技术在许多领域都有广泛的应用，以下是热分析技术的一些典型应用：1.材料性能研究：热分析技术可以用于研究材料的热稳定性、热分解特性以及热变形行为。

通过分析材料在不同温度条件下的质量变化、热吸放能量以及尺寸变化等参数，可以评估材料的热稳定性和热稳定温度范围，为材料的应用提供参考。

2.陶瓷和玻璃制备：热分析技术可以用于研究陶瓷和玻璃材料的烧结行为、相变特性以及热膨胀性能。

通过对材料在升温和降温过程中的质量变化以及热吸放能量进行分析，可以确定陶瓷和玻璃材料的烧结温度范围、烧结速率以及热膨胀系数等关键参数。

3.化学反应动力学研究：热分析技术可以用于研究化学反应的动力学特性。

通过对反应物的热分解过程进行研究，可以确定反应的起始温度、反应速率以及反应的放热或吸热特性。

这些信息对于了解反应机理和优化反应条件具有重要意义。

4.环境污染的监测与控制：热分析技术可以用于监测和分析环境样品中的有机物和无机物。

例如，热重分析可以用于测定大气颗粒物中的有机物和无机物的含量分布和热解特性，从而评估空气中的污染程度并制定相应的治理措施。

原理热分析技术的原理主要基于材料在不同温度条件下的热行为。

根据热量传递的方式不同，热分析技术可分为热重分析和差示扫描量热分析两种常见方法。

热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）热重分析是一种通过测量材料在升温过程中的质量变化来研究材料热行为的方法。

其原理基于样品在升温过程中发生物理变化或化学反应时，会引起样品质量的变化。

通过测量样品质量变化与温度的关系，可以揭示样品的热分解特性、相变行为以及热稳定性。

热分析技术应用综述热分析技术是一种广泛应用的技术，可以用来分析物质的物理性质和化学成分。

它主要应用于医药、食品、能源、化学、材料和环境等多个领域，研究各种物质的物性和热分析过程。

本文综述了热分析技术在上述几个领域的应用，以期深入探索热分析技术的特性、原理和未来的发展方向。

1.药领域热分析技术在医药领域的应用越来越广泛，主要用于药物研究及药物质量控制。

热分析可以帮助分析药物的比热、比释放、溶解度和压缩性等性质，为药品质量控制提供重要依据。

此外，热分析技术还可用于检测药物作用机制，评估药物添加剂对溶解度、稳定性及粉末流动性的影响，研究药物的合成过程，以及实现基于温度的无创检测。

2.品领域热分析技术在食品加工上有着广泛的应用。

目前，热分析可以帮助分析食品的水分含量、活性物质含量、油脂含量、脂肪氧化、新陈代谢及热物性等特性，并对对食品的安全性、品质和有效成分进行可靠的检测。

此外，热分析技术还可用于分析食品加工中的热处理效果，理解食品加工的微观结构特征，以及检测低温保存时食品中活性物质的传递及稳定性。

3.源领域在能源领域，热分析技术可用于燃料、煤、石油、天然气等燃料分析，以及热力能源的储存与利用。

由于热分析能够精确分析燃料和热源的燃烧特性，它不仅可以用于检测和验证燃料的成分，还可用于评估燃料的发动机性能，帮助改善燃料的发动机效率和热力能源储存利用系统的效率。

4.学领域热分析技术在化学领域被广泛应用，它可以用于分析液体、固体、气体和复合物等物质。

热分析可以用于分析化学反应物的比热、比释放、溶解度和压缩性等性质，探索化学反应机理，评价反应物的热分解特性，研究复合物的热分解规律，检测不同化学物质的热安定性，以及求解各类化学反应中反应物之间的相互作用等。

5.料领域热分析技术可以用于材料性能等热分析测试，以分析构成材料的特性，它可以用于分析材料的吸收热量、比热、比释放、溶解度和压缩性，以及多元材料的热性能分析。

此外，热分析技术还可以评估材料的耐热性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗老化能力以及材料制造过程中的热安定性等，从而帮助研究和开发新型材料。

淀粉老化原理的应用淀粉老化介绍淀粉老化是指将淀粉加热并蒸发水分，使其分子结构发生变化，形成老化淀粉。

老化淀粉具有一定的特殊性质和用途，常被应用于食品工业和纺织工业中。

食品工业中的淀粉老化应用1.增加粘度稳定性：老化淀粉在水中溶解时，由于分子结构的变化，其粘度较新鲜淀粉更加稳定。

这种特性使老化淀粉常被用于食品制造过程中，如面粉制品、糕点等。

2.增强胶凝能力：老化淀粉具有较强的胶凝能力，在食品制造中常被用作胶凝剂。

例如，老化淀粉可用于制作果酱、果冻、糖果等。

3.提高稳定性：老化淀粉在制作食品时，由于其结构较稳定，可以提高食品的贮存稳定性和延长保质期。

纺织工业中的淀粉老化应用1.增加纤维的粘合性：老化淀粉常被用作纺织工业中的粘合剂。

在纺织品加工过程中，通过将淀粉糊浆涂在纤维上，经过一定的温度和压力处理后，淀粉会老化并形成粘合剂，从而将纤维粘合在一起。

2.增强纤维的黏附性：老化淀粉的粘度较高，可以增强纤维之间的黏附性，使得纤维更加牢固地粘在一起。

这种特性在纺织品制造过程中，特别是在纸浆制造中广泛应用。

3.提高纤维的耐磨性：老化淀粉能够增加纤维的硬度和耐磨性，使纺织品更耐久。

纤维在与老化淀粉结合后，能够抵抗挤压、扭曲和摩擦等力的作用，从而提高纤维的使用寿命。

其他应用领域除了食品工业和纺织工业，淀粉老化还有其他一些应用领域。

以下是一些值得注意的应用领域：1.造纸工业：老化淀粉在造纸工业中被用作粘结剂，起到增强纸张的结构和强度的作用。

2.医学领域：老化淀粉被应用于缓释药物的制备中，通过老化淀粉制成的缓释剂能够使药物释放得更加稳定和持久。

3.土壤改良：老化淀粉可以改善土壤的质地和结构，增加土壤保水性和肥力，提高种植作物的产量。

结论淀粉老化原理的应用涵盖了食品工业、纺织工业以及其他一些领域，广泛用于增加粘度稳定性、提高胶凝能力、增强纤维的粘合性和耐磨性等方面。

对于食品工业来说，老化淀粉能够提高食品的质量和稳定性；对于纺织工业来说，老化淀粉可以增强纤维的粘合性和耐磨性。

淀粉的dsc曲线
淀粉的DSC曲线是一种通过差示扫描热量法（DSC）测定的淀粉热性质曲线。

该曲线反映了淀粉在加热过程中的能量变化。

在DSC曲线上，淀粉的吸热峰和放热峰可以反映出淀粉的热稳定性和相变行为。

吸热峰通常出现在淀粉开始熔化的温度范围内，表示淀粉从固态转变为液态的过程。

放热峰则出现在淀粉开始结晶的温度范围内，表示淀粉从液态转变为固态的过程。

通过观察DSC曲线，可以了解淀粉的热性质，包括熔点范围、结晶度、热稳定性等。

这些性质对于淀粉在食品、工业等领域的应用具有重要意义。

以下是DSC曲线在淀粉研究中的一些主要用途：
1.热力学性质测定：DSC可以测量淀粉在不同温度下的热容量、热焓等热
性质参数，从而了解淀粉的热力学行为和热稳定性。

2.相变研究：淀粉在加热过程中会发生相变，如糊化、凝胶化等。

DSC可
以测量淀粉在相变过程中的热量变化，从而研究淀粉的相变行为和相变
温度。

3.改性研究：淀粉可以通过化学、物理或生物方法进行改性，以改善其性
能。

DSC可以用于研究淀粉的改性效果，如改性后淀粉的热稳定性、相
变温度等。

此外，DSC曲线还可以用于指导开发新品种的脂类物质，如人造奶油、人造黄油等。

土豆块根在淀粉成胶温度下的动态力学分析摘要：在30到90℃和恒定90%湿度条件下对土豆薄皮进行动态力学分析。

得到的扫描表明在这两个模块的存储和损失的峰弹性（SM和LM ），分别在温度高于70 ℃。

峰跟随在较低的温度下通过DSC检测组织中的淀粉糊化过程。

在七个马铃薯品种的复制实验测定特性的峰值温度。

它表明，增加组织密度导致了较高的特征温度。

峰值特征值（SM和LM ）更加的不稳定，对其也没得到证明。

对马铃薯烹调过程中所观察到的模块的峰的作用进行了讨论。

关键词：土豆热分析动态力学分析淀粉凝胶化温度变形缩写CV 变异系数D 密度[kg m−3]DMA 动态力学分析DSC 差示扫描量热法LM 相对损耗模量MV 平均值SM 相对储能模量SD 标准偏差T0DMA凝胶化峰值开始时的温度T0DSC DSC凝胶化峰值开始时的温度Tp DMA凝胶化峰值时的温度Tp DSC DSC凝胶化峰值时的温度Td DMA凝胶化峰最大坡度时的温度，最大衍生温度T dDSC DSC凝胶化峰最大坡度时的温度，最大衍生温度Wp DSC实验中吸热凝胶化的值马铃薯块茎是强不对称的产品与关闭在轴向方向上（茎芽）的组成和性质，并在径向方向上从中央髓部外皮梯度。

这些梯度提到的主要块茎淀粉含量和细胞密度尺寸。

大多数块茎细胞形成薄壁组织（皮质），大细胞和细胞壁非常薄。

无论不同分子或电荷量，随着温度的升高，马铃薯组织软化，更渗透。

这种趋势可以由一些温度依赖特性的过程修改，如熔融的细胞膜，细胞壁的功能损失，蛋白质变性（在50-80℃范围内）和在温度高于50°C淀粉糊化。

对从不同的植物源的淀粉进行了结构和理化性质研究。

物理和功能特性取决于生物源，温度和水的关系，包括对这些关系的以往记载。

其中，吸附性能起着重要的作用。

不同来源淀粉在热加工过程中，最重要的变化是与糊化和再生。

这些结构上的变化很容易由热分析装置检测到，也随着淀粉的流变性能的变化。

整个加热过程中，淀粉随着淀粉粒结的构性质，或它们的尺寸和组合物。

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淀粉的傅里叶红外光谱检测
淀粉的傅里叶红外光谱检测是一种常见的定性和定量分析方法。

淀粉是一种由多糖分子组成的化合物，其特定的分子结构和化学键可以在红外光谱图上显示为一系列的峰。

在傅里叶变换红外光谱仪中，淀粉样品暴露于红外辐射源和探测器之间，红外辐射会与淀粉分子相互作用，产生一个复杂的光谱图。

光谱图的峰位和强度可以指示淀粉分子中不同化学官能团的存在和含量，而谱图的形状和带宽则显示淀粉分子的结构和组成。

通过对峰位和强度的定量分析，可以确定淀粉的化学性质、含量和质量。

因此，傅里叶红外光谱检测是一种广泛应用于淀粉制品行业的精密分析方法。

淀粉-脂质复合物在热加工过程中的结构变化及其对体外消化性影响秦仁炳1,2，王书军1,2，项丰娟1,2，王 硕3,*（1.天津科技大学 食品营养与安全国家重点实验室，天津 300457；2.天津科技大学食品科学与工程学院，天津 300457；3.南开大学医学院，天津市食品科学与健康重点实验室，天津 300071）摘 要：为研究压热处理和回生对硬脂酸与脱支的高直链玉米淀粉之间所形成复合物（HA7-SA）的结构和体外酶消化率的影响，通过X射线衍射、激光共聚焦显微-拉曼光谱、差示扫描量热仪等方法比较处理前后HA7-SA的长程-短程分子有序性和复合物的相转变温度，并采用体外消化实验测定HA7-SA的体外酶消化率。

结果发现，压热处理显著降低了HA7-SA的V-型晶体结晶度（P＜0.05），显著升高了HA7-SA的B-型晶体结晶度、相转变温度及短程分子有序性（P＜0.05）。

压热处理后HA7-SA的体外酶促消化率和评估血糖指数显著降低（P＜0.05）。

样品于4、25 ℃和50 ℃贮藏24 h对HA7-SA复合物的结构和体外酶促消化率影响不显著。

关键词：淀粉-脂质复合物；体外消化；压热处理；结构；评估血糖指数Changes in the Structure and in V itr o Enzymatic Digestibility of Starch-Lipid Complexes after Autoclaving Treatment QIN Renbing1,2, WANG Shujun1,2, XIANG Fengjuan1,2, WANG Shuo3,*(1. State Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China; 2. College of Food Science and Engineering, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China; 3. Tianjin Key Laboratory of Food Science and Health, School of Medicine, Nankai University, Tianjin 300071, China)Abstract: The effects of autoclaving treatment and retrogradation on the structure and in vitro enzymatic digestibility of complex (HA7-SA) formed between stearic acid (SA) and debranched high amylose starch were investigated. The long-range and short-range molecular orderliness and phase transition temperature of HA7-SA before and after treatment were determined by X-ray diffraction (XRD), laser confocal microscopy-Raman spectroscopy and differential scanning calorimetry. The in vitro enzymatic digestibility was evaluated by in vitro digestion experiments. It was found that autoclaving treatment could significantly decrease the crystallinity of V-type crystal, and increased the crystallinity of B-type crystal, phase transition temperature and short-range molecular orderliness of HA7-SA (P < 0.05). The in vitro enzymatic digestibility and estimated glycemic index (eGI) were significantly decreased after autoclaving treatment. Storage at 4, 25 and 50 ℃ for 24 h after the processing had no significant effect on the structure or in vitr o enzymatic digestibility of HA7-SA complex. Keywords: starch-lipid complexes; in vitro digestibility; autoclaving treatment; structure; estimated glycemic index DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191217-191 中图分类号：TS231 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2021）01-0047-05引文格式：秦仁炳, 王书军, 项丰娟, 等. 淀粉-脂质复合物在热加工过程中的结构变化及其对体外消化性影响[J]. 食品科学, 2021, 42(1): 47-51. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191217-191.  QIN Renbing, WANG Shujun, XIANG Fengjuan, et al. Changes in the structure and in vitro enzymatic digestibility of starch-lipid complexes after autoclaving treatment[J]. Food Science, 2021, 42(1): 47-51. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191217-191. 收稿日期：2019-12-17 基金项目：国家自然科学基金面上项目（31772095）第一作者简介：秦仁炳（1986—）（ORCID: 0000-0001-7847-3412），男，博士研究生，研究方向为食品营养与健康。

热分析技术的应用及特点热分析技术是一类广泛应用于材料科学、化学、生物学、环境科学等领域的实验方法，用以研究样品在不同温度和时间条件下的热行为和热性质的变化。

常见的热分析技术包括热重分析（Thermogravimetric Analysis，简称TGA）、差示扫描量热分析（Differential Scanning Calorimetry，简称DSC）和热导率分析等。

热分析技术的应用非常广泛，可以用于如下几个方面：1. 材料性质研究：热分析技术能够研究材料的热稳定性、热分解过程、相变行为等。

通过热分析可以了解材料的热性能，从而为材料的合成、改性和应用提供科学依据。

2. 化学反应研究：热分析技术可以研究化学反应的热效应、反应热力学参数、反应速率、反应过程等。

研究化学反应的热行为有助于了解反应的机理和动力学特征，为反应条件的优化和反应路径的控制提供依据。

3. 环境污染研究：热分析技术可以用于分析、鉴定和定量环境样品中的有机和无机物质，如大气中的气溶胶、水体中的溶解有机物等。

通过热分析可以评估样品的热稳定性和燃烧性能，为环境污染物的来源和归因提供参考。

4. 生物医学研究：热分析技术可以用于研究生物大分子（如蛋白质、核酸、多糖等）的热行为，如蛋白质的热失活过程、核酸的热解反应等。

这些研究有助于了解生物大分子的结构-功能关系，为生物医学应用和药物设计提供依据。

热分析技术具有以下几个特点：1. 非破坏性：热分析技术通常基于样品的热性质来研究其性能和行为，不需要对样品进行物理或化学上的破坏，因此可以对原样品进行分析。

2. 高灵敏度：热分析技术采用高精度的温度传感器和热功率计，能够精确测量样品的质量变化、温度变化和热效应，具有高灵敏度和高分辨率。

3. 良好的重复性：热分析技术具有良好的重复性和可重复性，可以进行重复实验和比较分析，从而得到可靠的结果。

4. 宽温度范围：热分析技术在实验上可以覆盖很宽的温度范围，从常温到高温甚至超高温，使得样品在不同温度下的热行为和性质都能被研究。