| 您当前的位置：首页 >>> 硕博论文 >>> 制糖工业 >>> 超声检测技术对糖溶液的研究及其在浓度检测中的应用 |
低能量超声检测技术是一种利用能量低于1w／cm2而频率高于100 KHz的超声波获取被检材料内部结构、物化特性等信息的测量技术。具有非破坏性、精确、设备廉价、能够对高浓度液体和光不透明性材料进行检测的独特优势，因此在食品加工过程监控和食品质量控制上有着广阔的应用前景。本文以糖溶液为研究载体，探讨了纯糖溶液和混合糖溶液中声速与浓度之间的关系，构建了声速-浓度相关模型，并利用相关模型对果汁、饮料中糖含量进行检测，结果表明本论文的研究成果具有一定的实用性。主要研究结论如下： (1)纯糖溶液中声速随浓度的增加而单调增加，不同种类糖溶液声速差异明显，而糖分子结构的区别是导致不同种类糖溶液声速差异的主要因素之一，声速对糖种类的区分度明显高于密度法的区分度。对曲线进行二次多项式拟合得到的回归方程决定系数R2＞0.998，表明运用超声声速可以对纯糖溶液浓度进行准确估计。由声速计算的参数——绝热压缩系数能较好的反映糖分子与水分子的相互作用强度，灵敏度高于常规使用的参数(偏摩尔体积)，因此，绝热压缩系数可以作为研究溶质与溶剂相互作用的参数。 (2)混合糖溶液中糖组分浓度与声速的关系图为均匀点阵构成的三...更多维曲面图，对曲面拟合并进行参数优化得到混合糖溶液中声速与不同组分浓度之间的相关模型。高浓度混合溶液中糖组分之间的交互作用对声速影响明显，浓度较低时(低于30％)交互作用不显著。运用葡萄糖溶液中的声速-浓度模型对总糖浓度进行预算，计算值与理论值差异不显著。结合声速-浓度经验公式和超声波在液体中传播的理论公式，建立了糖混合溶液中不同组分浓度的检测模型。 (3)利用试验得到的声速-浓度检测模型对果汁、饮料中的糖浓度进行预算，结果与化学滴定法和高效液相色谱法的检测结果差异不显著，以高效液相色谱的检测结果为参照，超声检测法对糖浓度的检测优于传统的密度检测法和折光检测法。超声声速与原果汁含量之间存在良好的线性关系，因此可以用来确定原果汁含量。
超声检测技术对糖溶液的研究及其在浓度检测中的应用
摘要8-9
ABSTRACT9
第一章 绪论11-20
1 超声检测技术及其在食品工业中的应用概况12-17
1.1 超声检测技术简介12-13
1.2 低能量超声检测技术在食品工业中的应用13-17
1.2.1 实时监控加工过程13-14
1.2.1.1 液面高度的监测13-14
1.2.1.2 流量检测14
1.2.1.3 牛奶凝固状态的检测14
1.2.2 产品质量检测14-17
1.2.2.1 在乳制品品质检测中的应用15-16
1.2.2.2 在肉制品品质检测中的应用16-17
1.2.2.3 在蔬菜、水果品质检测中的应用17
2 低能量超声检测技术对食品成分含量检测存在的问题17-18
3 低能量超声检测技术对食品成分含量检测研究的意义及前景18-19
4 本论文研究意义、研究内容及目标19-20
4.1 课题的主要研究内容19
4.2 研究目标19-20
第二章 超声特性的检测方法和检测系统20-29
1 超声传播特性及检测方法20-22
1.1 超声传播特性20-22
1.1.1 材料的超声特性20-21
1.1.2 声速21
1.1.3 声衰减21
1.1.4 声阻抗21-22
1.2 超声传播特性的检测方法22
2 糖溶液超声特性检测系统的组成及检测方法22-27
2.1 糖溶液超声特性的检测系统22-23
2.2 溶液超声特性的检测方法23-27
2.2.1 声速的确定23-25
2.2.2 系统的标定及检测精度25-26
2.2.2.1 系统的标定25
2.2.2.2 系统的检测精度25-26
2.2.3 温度对超声检测的影响26-27
2.2.4 试验操作步骤27
3 小结27-29
第三章 纯糖溶液超声特性的研究29-38
1 材料与方法29-30
1.1 试验材料29-30
1.2 试验指标及检测方法30
2 结果与分析30-37
2.1 纯糖溶液浓度与声速关系模型的建立30-32
2.2 纯糖溶液声特性与糖种类、结构的关系32-37
2.2.1 声速对糖种类反映的灵敏度32-34
2.2.2 糖分子在水中的立体化学结构与声速的关系34-37
2.2.2.1 五种糖分子的立体化学结构及其特性34-35
2.2.2.2 糖溶液声特性与其结构关系的探讨35-37
3 小结37-38
第四章 混合糖溶液超声特性的研究38-52
1 材料与方法38-39
1.1 试验材料38
1.2 试验指标及检测方法38-39
2 结果与分析39-51
2.1 糖混合液浓度与声速关系模型的建立39-45
2.1.1 蔗糖-葡萄糖混合液39-41
2.1.2 蔗糖-果糖混合液41-43
2.1.3 葡萄糖-果糖混合溶液43-45
2.2 超声声速法对糖混合液的浓度检测45-51
2.2.1 总糖的测定45-47
2.2.2 对混合溶液中不同糖组分含量的检测47-51
3 小结51-52
第五章 对果汁和饮料中糖含量检测的研究52-60
1 材料与方法52-54
1.1 材料52-53
1.2 检测指标与方法53-54
2 结果与分析54-59
2.1 超声检测与常规物理化学分析方法的比较54-56
2.1.1 超声检测模型3-1对果汁、饮料中总糖含量的检测54-55
2.1.2 超声检测模型4-11对果汁、饮料中糖含量的检测55-56
2.2 超声分析与高效液相色谱检测方法的比较56-58
2.2.1 超声检测模型3-1对果汁、饮料中总糖含量的检测56-57
2.2.2 超声检测模型4-11对果汁、饮料中不同糖成分的含量检测57-58
2.3 超声检测果汁饮料中的原果汁含量58-59
3 小结59-60
第六章 结论和展望60-62
1 论文主要结论60-61
2 论文研究成果61
3 后续研究展望61-62
参考文献(REFERENCE)62-67
主要参数一览表67-68
附图1 液体超声特性检测系统图68-69
附图2 糖溶液中超声波波形样图69-70
附图3 果汁、饮料糖组分含量的高效液相色谱图70-71
致谢71-72
|
|
|
|
|
