食品和食品材料的玻璃化转变在各种含水量食品中,玻璃态、玻璃化转变温度、以及玻璃化转变温度与贮藏温度的差值,同食品加工和贮存稳定性密切相关
水是一种增塑剂,对玻璃化转变温度影响很大,食品含水量越高,玻璃化转变温度越低,玻璃化的实现也越困难
一.晶态和非晶态 当温度降低时,液态转变成固态
固态有两种不同的状态—晶态和非晶态
晶态和非晶态在宏观上都呈现固态特征,具有确定的体积和形状
但在微观结构上存在差别
两者的本质不同在于微观粒子分子、原子或离子的排列不同
凡是物质中的微观粒子(分子、原子或离子)呈有序排列为晶态
如果物质中的微观粒子呈不规则排列,只具有“近程有序”、不具有晶态的“远程有序 ” 的 结 构 特 征
它 是 一 种 非 晶 态 的 无 定 形 结 构 ( non-crystalline or amorphous)
融化物质在冷却过程中不发生结晶的无机物质称为玻璃(glass),后来扩大为将其它非晶态均称为玻璃态(glassy),玻璃态也可看作是一种过冷的液体
X-ray 衍射结果表明,玻璃态物质与液态曲线很相似,二者同属“近程有序,远程无序”的结构
只不过玻璃态比液态“近程有序”程度更高而已
二.玻璃化过程和结晶过程1
结晶过程结晶过程是在某一确定温度 Tm(称为凝固温度或熔融温度)下进行的,结晶过程中放出相变热,相变前后体积 V,熵 S 都发生非连续变化,体积 V(T)在结晶时突然收缩
一般冷却速率比较低的时候产生结晶
所以结晶相变又称为一级相变
玻璃化过程当熔化物质在冷却时经过凝固点并不发生相变(即不产生结晶),液态一直可以保持到很低的温度 Tg,到达 Tg,液态转变为玻璃态
在玻璃化过程中,物质不放出热
此时体积 V(T)变化的斜率变小,这意味着体积不会发生突然收缩,而是产生连续变化
如果冷却速率非常高,冷却过程中不会产生结晶而是形成玻璃态