在烤过程中使用图像分析和毛孔网络建模来对基于小麦的食品材料进行微结构性表征

科学领域:

• 食品科学与技术 食品科学与技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 烤显著影响基于小麦的食品微观结构,影响机械性能和消费者接受.
• 了解这些微观结构变化对于优化过程和产品质量至关重要.

研究的目的:

• 通过使用先进的成像和建模技术,分析饼干在过程中的微观结构变化.
• 量化诸如孔隙性,孔隙大小分布,形性和透性等关键性质作为时间的函数.

主要方法:

• 利用X射线微型计算机断层扫描来捕获每个样本的1500多个2D图像.
• 应用图像处理和毛孔网络建模,以确定微观结构参数.
• 使用气体气孔计验证的孔径测量.

主要成果:

• 观察到三个烤阶段:膨胀,收缩和重新膨胀,总孔径从0.145到0.373.
• 在烤20分钟后识别的峰值孔径大小 (8.53g/100g固体含水量).
• 在长时间饼干中发现孔隙相互连接和透率增加,绝对透率在1.75 × 10^-11 m^2和4.68 × 10^-11 m^2.2之间.

结论:

• 孔隙性和孔隙协调数的趋势与饼干透性相关,表明它们在流体运输中的重要性.
• 烤过程中的热量和质量转移是开发最终多孔结构的关键驱动因素.
• 根据微结构洞察力控制制参数可以提高工业食品加工,质量和质地.