Nucleation rate, or the number of c

Nucleation rate, or the number of crystals formed (per unit
time per unit volume), for a given sugar is dependent on both
internal and external factors. As noted above, each sweetener has
a propensity for nucleation based on its physicochemical nature,
but external heat and mass transport conditions (such as temperature,
cooling rate, and agitation) can also influence the ability of
a supersaturated state to nucleate. In some sugars, a fairly wide
zone of supersaturation exists where nucleation is limited; in this
metastable zone, sweetener molecules do not attain the critical
cluster size for conversion to a stable nucleus. The width of the
metastable zone of sucrose, mannitol, maltitol, and xylitol correlates
with the propensity of these sweeteners to crystallize (Bensouissi
and others 2010). That is, systems with a lower metastable
zone are faster nucleating than those with a large metastable
zone.
Measuring nucleation rate has generally proven difficult—nuclei
are defined as the initial crystal forms, before the crystals grow to a
size where they can be observed, and counting the number of nuclei
formed over time is difficult. Because of this difficulty, many
studies have investigated the induction time for nucleation and
then assumed an inverse relationship between induction time and
nucleation rate; however, this relationship does not work under
all circumstances, especially when near the glass transition region
(Levenson and Hartel 2005). Furthermore, measurement of induction
time is also difficult since the time required for nuclei to
reach a detectable size is often longer than the true induction time
required for initial onset of formation of nuclei.
Although numerous methods have been used over the years to
measure nucleation rate or induction time, most of these methods
make assumptions and introduce errors that limit their accuracy.
One of the simplest methods of characterizing nucleation rate
is to count the number of crystals that form as a function of
time. However, the time required for nuclei to grow to detectable
size may introduce significant errors depending on the sensing
measurement. Besides visual and microscopic observations, tools
such as calorimetry, turbidity, x-ray, and other spectroscopic tools
have been used. Sensing methods that get closest to the actual
nucleus formation give the best results. Recently, Stapley and
others (2009) used an image analysis method to extract nucleation
rate for samples nucleating on a microscope stage.
To further compound the difficulties of studying nucleation,
the natural variability inherent in formation of the crystal lattice
generally results in hugely variable results. A classical study on sucrose
nucleation by Van Hook and Bruno (1949) documented this
variability. Under carefully controlled conditions, a supersaturated
sucrose solution poured into 4 different vials varied in induction
time from as short as a few hours to as long as 24 h. Only slight
differences in the nucleating capability of heterogeneous nuclei
sites are sufficient to give such variable nucleation results. Experimental
measurement of induction time for nucleation of a sucrose
and corn syrup mixture (based on microscopic evaluation of the
presence of crystals) showed that the variability in time for onset
of nuclei formation was greatest when induction times were at
their highest (Figure 8). That is, at the optimal temperature for
nucleation, induction time was shortest and so was the variability
in nucleation rate.
Because of the variability in nucleation, seed crystals are often
added to bypass the nucleation step. For example, seeding of
nougat, fudge, or marshmallow with a small amount of fondant
or powdered sugar circumvents the need for controlling nuclei
Figure 8–Time required for onset of sucrose nucleation for sugar syrup
(80:20 sucrose to 42 DE corn syrup; 20% water content). Syrups (n = 3)
were cooled quickly from 80 ◦C to observation temperature with
agitation initiated once syrup had reached the desired temperature (data
from E. Wesner, unpublished).
formation (Minifie 1999). Rather than carefully cooling and agitating
the mass to induce graining, the fudge maker can elect
simply to add fondant to the mass after cooking. The seed crystals
that remain after adding fondant simply dissolve or grow until the
saturation concentration has been reached. However, the trade-off
with seeding is that the crystal size in the finished product is only
as small as the size of the seed crystals added; thus, slightly coarser
product is generally obtained from seeding

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

อัตรานิวเคลียสหรือจำนวนของผลึกที่เกิดขึ้น
(ต่อหน่วยครั้งต่อหน่วยปริมาตร)
สำหรับน้ำตาลที่ได้รับขึ้นอยู่กับทั้งปัจจัยภายในและภายนอก
ดังที่ระบุไว้ข้างต้นสารให้ความหวานที่แต่ละคนมีนิสัยชอบสำหรับนิวเคลียสขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีกายภาพของมัน
แต่ความร้อนภายนอกและเงื่อนไขขนส่งมวลชน
(เช่นอุณหภูมิอัตราการระบายความร้อนและกวน) นอกจากนี้ยังสามารถมีอิทธิพลต่อความสามารถของรัฐที่จะอิ่มตัว nucleate
น้ำตาลในบางกว้างพอสมควรโซนจุดอิ่มตัวอยู่ที่นิวเคลียสมี จำกัด ;
ในโซน metastable โมเลกุลสารให้ความหวานไม่บรรลุสำคัญขนาดของคลัสเตอร์สำหรับการแปลงนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพ ความกว้างของเขต metastable ของซูโครสแมนนิทอล, maltitol และไซลิทอลมีความสัมพันธ์กับความโน้มเอียงของสารให้ความหวานเหล่านี้เพื่อตกผลึก(Bensouissi และอื่น ๆ 2010) นั่นคือระบบที่มี metastable ต่ำโซนมีnucleating เร็วกว่าผู้ที่มี metastable ขนาดใหญ่โซน. อัตรานิวเคลียสวัดได้รับการพิสูจน์โดยทั่วไปนิวเคลียสยากจะถูกกำหนดเป็นรูปแบบผลึกเริ่มต้นก่อนที่จะผลึกเติบโตไปขนาดที่พวกเขาสามารถจะสังเกตเห็นและนับจำนวนนิวเคลียสที่เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเป็นเรื่องยาก เพราะความยากลำบากนี้หลายการศึกษาได้รับการตรวจสอบเวลาการเหนี่ยวนำสำหรับนิวเคลียสและจากนั้นสันนิษฐานว่าความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างช่วงเวลาการเหนี่ยวนำและอัตรานิวเคลียส; แต่ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้ทำงานภายใต้ทุกสถานการณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงที่อยู่ใกล้เขตแก้ว(Levenson และ Hartel 2005) นอกจากนี้การวัดของการเหนี่ยวนำเวลาที่ยังเป็นเรื่องยากตั้งแต่เวลาที่จำเป็นสำหรับนิวเคลียสที่จะถึงขนาดที่ตรวจพบมักจะเป็นเวลานานกว่าการเหนี่ยวนำความจริงที่จำเป็นสำหรับการเริ่มมีอาการเริ่มต้นของการก่อตัวของนิวเคลียส. แม้ว่าวิธีการจำนวนมากได้ถูกนำมาใช้ในช่วงหลายปีที่จะวัดอัตรานิวเคลียสหรือเวลาการเหนี่ยวนำมากที่สุดของวิธีการเหล่านี้ทำให้สมมติฐานและนำข้อผิดพลาดที่ จำกัด ของพวกเขาถูกต้อง. หนึ่งในวิธีการที่ง่ายที่สุดของพัฒนาการอัตรานิวเคลียสคือการนับจำนวนของผลึกที่ฟอร์มเป็นหน้าที่ของเวลา แต่เวลาที่จำเป็นสำหรับนิวเคลียสจะเติบโตไปตรวจพบขนาดอาจนำข้อผิดพลาดที่สำคัญขึ้นอยู่กับการตรวจจับวัด นอกจากการสังเกตภาพและกล้องจุลทรรศน์เครื่องมือเช่น calorimetry ขุ่น, X-ray, สเปกโทรสโกและเครื่องมืออื่น ๆ ที่มีการใช้ การตรวจวัดได้รับวิธีการที่ใกล้เคียงกับที่เกิดขึ้นจริงการก่อนิวเคลียสให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เมื่อเร็ว ๆ นี้ Stapley และคนอื่นๆ (2009) ที่ใช้วิธีการวิเคราะห์ภาพเพื่อดึงนิวเคลียสอัตราตัวอย่างnucleating บนเวทีกล้องจุลทรรศน์. เพื่อเพิ่มเติมสารประกอบความยากลำบากของการศึกษานิวเคลียส, ความแปรปรวนทางธรรมชาติที่อยู่ในการก่อตัวของผลึกตาข่ายผลโดยทั่วไปในผลตัวแปรอย่างมหาศาล. การศึกษาคลาสสิกในซูโครสนิวเคลียสโดย Hook แวนบรูโน่ (1949) เอกสารนี้แปรปรวน ภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมอย่างระมัดระวังเป็น supersaturated สารละลายน้ำตาลซูโครสเทลงในขวดที่แตกต่างกัน 4 แตกต่างกันในการเหนี่ยวนำเวลาสั้นที่สุดเท่าที่ไม่กี่ชั่วโมงที่จะได้นานถึง24 ชั่วโมง เพียงเล็กน้อยความแตกต่างในความสามารถ nucleating นิวเคลียสที่แตกต่างกันเว็บไซต์มีเพียงพอที่จะให้ผลลัพธ์ที่นิวเคลียสตัวแปรดังกล่าว การทดลองวัดเวลาสำหรับการเหนี่ยวนำนิวเคลียสของน้ำตาลซูโครสและมีส่วนผสมน้ำเชื่อมข้าวโพด(ขึ้นอยู่กับการประเมินผลด้วยกล้องจุลทรรศน์ของการปรากฏตัวของผลึก) พบว่าความแปรปรวนในเวลาสำหรับการโจมตีของการก่อนิวเคลียสเป็นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อครั้งการเหนี่ยวนำอยู่ที่สูงสุดของพวกเขา(รูปที่ 8) นั่นคือที่อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับนิวเคลียสเวลาที่สั้นที่สุดคือการเหนี่ยวนำและเพื่อเป็นความแปรปรวนของอัตรานิวเคลียส. เพราะความแปรปรวนในนิวเคลียสของผลึกเมล็ดมักจะเพิ่มที่จะหลีกเลี่ยงขั้นตอนนิวเคลียส ยกตัวอย่างเช่นการเพาะของตังเมเหลวไหลหรือขนมหวานที่มีจำนวนเล็ก ๆ ของ fondant หรือน้ำตาลผงหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการควบคุมนิวเคลียสรูปที่ 8 เวลาที่จำเป็นสำหรับการโจมตีของนิวเคลียสน้ำตาลน้ำเชื่อมน้ำตาล (80:20 น้ำตาลซูโครส 42 DE น้ำเชื่อมข้าวโพด; 20% ปริมาณน้ำ) น้ำเชื่อม (n = 3) ได้รับการระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็วจาก 80 ◦Cอุณหภูมิสังเกตที่มีการกวนริเริ่มน้ำเชื่อมครั้งเดียวได้ถึงอุณหภูมิที่ต้องการ(ข้อมูลจากอี Wesner, ไม่ถูกเผยแพร่). การสร้าง (Minifie 1999) แทนที่จะระบายความร้อนอย่างระมัดระวังและก่อกวนมวลที่จะทำให้เกิด graining ผู้ผลิตเหลวไหลสามารถเลือกเพียงเพื่อเพิ่มfondant เพื่อมวลหลังจากการปรุงอาหาร ผลึกเมล็ดพันธุ์ที่ยังคงอยู่หลังจากที่เพิ่ม fondant เพียงละลายหรือเติบโตจนความเข้มข้นของความอิ่มตัวของสีที่ได้รับถึง อย่างไรก็ตามการปิดที่มีการเพาะคือขนาดของผลึกในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเป็นเพียงขนาดเล็กเป็นขนาดของผลึกเมล็ดเพิ่ม; จึงหยาบเล็กน้อยสินค้าที่จะได้รับโดยทั่วไปจากการเพาะ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อัตราขนาดหรือจำนวนของผลึกที่เกิดขึ้น ( ต่อหน่วยเวลา
ต่อปริมาณหน่วย ) ให้ตาลจะขึ้นอยู่กับทั้งปัจจัยภายในและปัจจัยภายนอก
. ตามที่ระบุไว้ข้างต้นแต่ละสารให้ความหวานได้
นิสัยสำหรับ nucleation ตามธรรมชาติทางกายภาพและทางเคมีของ
แต่ความร้อนภายนอกและเงื่อนไขการขนส่งมวล ( เช่นอุณหภูมิ
อัตราการเย็นและการกวน ) นอกจากนี้ยังสามารถมีอิทธิพลต่อความสามารถของ
เป็น supersaturated รัฐ nucleate . ในบางพื้นที่ค่อนข้างกว้าง
น้ำตาล ต่ำ ที่ขนาดของมีจำกัด ในโซนเมตาสเตเบิลนี้
, น้ำตาลโมเลกุลไม่บรรลุขนาดคลัสเตอร์สำหรับแปลงวิกฤต
นิวเคลียสเสถียร ความกว้างของ
โซนเมตาสเตเบิลของซูโครส , mannitol , maltitol และไซลิทอลความสัมพันธ์
กับความโน้มเอียงของสารให้ความหวานเหล่านี้ตกผลึก ( bensouissi
และอื่น ๆ ) ) ที่เป็นระบบที่มีราคาเมตาสเตเบิล
โซนเร็ว nucleating มากกว่าผู้ที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่เมตาสเตเบิล
.
การวัดขนาดเท่ากันได้โดยทั่วไปการพิสูจน์ยากนิวเคลียส
ถูกกำหนดเป็นรูปแบบเริ่มต้นของผลึกคริสตัล ก่อนปลูกเพื่อ
ขนาดที่พวกเขาสามารถตรวจสอบและนับจำนวนของนิวเคลียส
ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาก เพราะปัญหานี้ หลายการศึกษา
ตรวจสอบการเวลาและขนาดแล้วถือว่ามีความสัมพันธ์ผกผันระหว่าง

เวลาและอัตราการขนาด อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์นี้ไม่ทำงานภายใต้
ทุกสถานการณ์ โดยเฉพาะเมื่อใกล้คล้ายแก้ว เขต
( เลวินสัน hartel และ 2005 ) นอกจากนี้ การวัดการชัก