Although phase/state behavior is im

Although phase/state behavior is important, the second piece
to understanding and controlling phase transitions of sweeteners
is kinetics, or the rate at which crystallization (nucleation and
growth) takes place. Primarily, the rate of formation of nuclei is
the most important aspect for controlling crystallization since nucleation
rate determines the total number of crystals present in the
final product. However, the rate of crystal growth can influence
final properties as well. The rate of crystallization is governed by
a supersaturation driving force, but is also influenced by external
conditions such as heating or cooling rates, evaporation rates, and
shear or agitation rates. Furthermore, a supersaturated state may
exist but not lead to formation of crystals due to other constraints.
The effects of doctoring agents to moderate crystallization in confections
and the inability of the highly supersaturated glassy state
to grain are 2 examples where kinetic constraints act to retard or
completely inhibit crystallization.
The rate of crystallization is an important factor since it determines
the nature of the crystalline phase, whether there are
numerous small crystals or fewer larger crystals (Hartel 2001). The
nature of the crystalline dispersion influences numerous properties
of the food, including texture and appearance. For example, improper
crystallization in fondant leads to the occurrence of large
crystals that impart an undesirable coarse texture (Lees 1965).
Crystallization mechanisms
The general principles of crystallization have been covered in
great detail elsewhere (Dirksen and Ring 1991; Mullin 2001).
Crystallization in foods and sweeteners has also been reviewed in
detail (Hartel and Shastry 1991; Hartel 2001). In this section, we
briefly review the general principles and add recent citations on
mechanisms of sweetener crystallization.
Nucleation. Nucleation is the first and the most important step
of crystallization. Since the number and extent of nuclei determine
the amount and size of crystals in the finished product, controlling
crystallization starts with controlling nucleation (Hartel 2001).
Crystals can form only from a supersaturated solution, in which
the sweetener concentration exceeds the solubility concentration.
At a molecular level, nucleation occurs when enough sugar
molecules come together in an arrangement that minimizes their
free energy, leading eventually to formation of a crystal lattice.
While in the liquid state, sugar molecules associate with water
molecules through hydrogen bonds, with the number of molecules
of solvation water depending on the chemical structure of the
sugar and concentration of the dissolved sugar. For nucleation to
occur, these water molecules (the hydration layer) must de-solvate
from the sugar molecules to allow sugar-sugar molecular interactions,
which happen with increasing frequency as concentration
increases above the solubility concentration. A stable nucleus is
formed when a cluster of sugar molecules reaches the critical size,
which decreases with increasing supersaturation (Mullin 2001).
The propensity of different sugars to nucleate can be quite different;
for example, mannitol and maltitol nucleate readily compared
to sucrose and xylitol (Bensouissi and others 2010). How easily
nucleation occurs depends on the physicochemical properties of
the sweetener, such as solubility, viscosity (diffusivity), surface tension,
and hydration number (number of water molecules associated
with the sweetener molecule) (Bensouissi and others 2010).
Nucleation can occur by either homogeneous or heterogeneous
mechanisms. Homogeneous nucleation occurs when a sufficient
number of molecules come together to form a 3-dimensional, stable
nucleus, whereas in heterogeneous nucleation, a solid substrate
replaces a portion of the molecules needed to form a stable cluster.
Due to the natural presence of nucleating sites (such as dust
particles, other impurities, and so on), heterogeneous nucleation
is generally the predominant form of nucleation in foods. The
energy required for the formation of crystal volume and surface
(Dirksen and Ring 1991; Mullin 2001) needs to be overcome
by the driving force, or supersaturation. In heterogeneous nucleation,
foreign nucleation sites (dust and so on) decrease the energy

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ว่าขั้นตอน/รัฐลักษณะสำคัญ ชิ้นที่สองการทำความเข้าใจ และการควบคุมการเปลี่ยนเฟสของสารให้ความหวานจลนพลศาสตร์ หรืออัตราที่ซึ่งตกผลึก (nucleation และเจริญเติบโต) เกิดขึ้น เป็นหลัก มีอัตราการก่อตัวของแอลฟาด้านที่สำคัญที่สุดสำหรับการควบคุมการเกิด nucleation ตั้งแต่จำนวนทั้งหมดที่อยู่ในผลึกกำหนดอัตราการผลิตภัณฑ์สุดท้าย อย่างไรก็ตาม อัตราการเจริญเติบโตของผลึกสามารถมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติสุดท้ายเช่นกัน อัตราการตกผลึกเป็นไปตามsupersaturation ขับรถบังคับ แต่ยังได้รับอิทธิพลจากภายนอกเช่นความร้อน หรือเย็นราคา อัตราการระเหย และแรงเฉือนหรืออาการกังวลต่ออัตรา นอกจากนี้ รัฐ supersaturated อาจมี แต่ไม่นำไปสู่การก่อตัวของผลึกเนื่องจากข้อจำกัดอื่น ๆลักษณะพิเศษของตัวแทนเองตกผลึกใน confections doctoringและไม่สามารถฟิตรัฐ supersaturated สูงกับข้าวเป็นตัวอย่างที่ 2 ที่มีข้อจำกัดเดิม ๆ ทำหน้าที่เหนี่ยว หรือยับยั้งการตกผลึกอย่างสมบูรณ์อัตราการตกผลึกเป็นปัจจัยสำคัญเนื่องจากกำหนดธรรมชาติของเฟสผลึก ว่า มีผลึกขนาดเล็กจำนวนมากหรือน้อยกว่าขนาดใหญ่ผลึก (Hartel 2001) ที่ลักษณะของการกระจายตัวเป็นผลึกมีผลต่อคุณสมบัติมากมายอาหาร รวมทั้งเนื้อสัมผัสและลักษณะปรากฏ ตัวอย่างเช่น ไม่เหมาะสมตกผลึกใน fondant ที่นำไปสู่การเกิดขึ้นของขนาดใหญ่ผลึกที่มีเนื้อหยาบไม่พึงปรารถนา (ลีส์ 1965) สอนกลไกการตกผลึกหลักการทั่วไปของการตกผลึกมีการครอบคลุมในดีรายละเอียดอื่น ๆ (Dirksen และแหวน 1991 Mullin 2001)ตกผลึกในอาหารและสารให้ความหวานยังมีการตรวจทานในรายละเอียด (Hartel และ Shastry 1991 Hartel 2001) ในส่วนนี้ เราทบทวนหลักการทั่วไป และเพิ่มอ้างล่าสุดบนสั้น ๆกลไกการตกผลึกของสารให้ความหวานNucleation Nucleation เป็นครั้งแรก และขั้นตอนสำคัญที่สุดของตกผลึก เนื่องจากกำหนดหมายเลขและขอบเขตของแอลฟาจำนวนและขนาดของผลึกในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การควบคุมตกผลึกเริ่มต้น ด้วยการควบคุม nucleation (Hartel 2001)สามารถฟอร์มผลึกเฉพาะจากโซลูชัน supersaturated ที่ความเข้มข้นของสารให้ความหวานเกินความเข้มข้นละลายในระดับโมเลกุล nucleation เกิดพอน้ำตาลโมเลกุลมารวมกันในการจัดเรียงที่ช่วยลดความฟรีพลังงาน ในที่สุดนำไปสู่การก่อตัวของโครงตาข่ายประกอบคริสตัลในสถานะของเหลว น้ำตาลโมเลกุลที่เชื่อมโยงกับน้ำโมเลกุล โดยที่พันธบัตรไฮโดรเจน กับจำนวนโมเลกุลsolvation น้ำขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของการน้ำตาลและความเข้มข้นของน้ำตาลละลาย สำหรับ nucleation เพื่อเกิดขึ้น โมเลกุลน้ำเหล่านี้ (ชั้นไล่น้ำ) ต้อง solvate เดอจากโมเลกุลน้ำตาลให้น้ำตาลน้ำตาลโมเลกุลโต้ซึ่งเกิดขึ้น ด้วยการเพิ่มความถี่ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นสูงกว่าความเข้มข้นละลาย เป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพเกิดขึ้นเมื่อคลัสเตอร์ของโมเลกุลน้ำตาลขนาดสำคัญที่ลดลงกับเพิ่ม supersaturation (Mullin 2001)สิ่งของต่าง ๆ น้ำตาลไป nucleate จะค่อนข้างแตกต่างกันตัวอย่าง mannitol และ maltitol nucleate พร้อมเปรียบเทียบซูโครสและไซลิทอล (Bensouissi และอื่น ๆ 2010) วิธีง่าย ๆเกิด nucleation ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของ physicochemicalการสารให้ความหวาน ละลาย ความหนืด (diffusivity) แรง ตึงผิวและไล่น้ำ (หมายเลขของโมเลกุลน้ำที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลสารให้ความหวาน) (Bensouissi และ 2010)สามารถเกิด nucleation เหมือน หรือแตกต่างกันกลไกการ Nucleation เหมือนเกิดขึ้นเมื่อมีเพียงพอจำนวนโมเลกุลมารวมกันเพื่อฟอร์มคอก 3 มิตินิวเคลียส ในขณะที่ในบริการ nucleation พื้นผิวแข็งแทนส่วนของโมเลกุลที่จำเป็นในรูปแบบคลัสเตอร์ที่มีเสถียรภาพเนื่องจากธรรมชาติของ nucleating (เช่นฝุ่นละอองอนุภาค อื่น ๆ สิ่งสกปรก และอื่น ๆ), nucleation ที่แตกต่างกันโดยทั่วไปจะกันตัว nucleation ในอาหาร ที่พลังงานที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของผลึกปริมาตรและพื้นผิว(Dirksen และแหวน 1991 Mullin 2001) ต้องเอาชนะโดยแรงขับ หรือ supersaturation ในบริการ nucleationพลังงานลด nucleation ต่างประเทศอเมริกา (ฝุ่นและอื่น ๆ)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แม้ว่าขั้นตอน /
พฤติกรรมของรัฐเป็นสิ่งที่สำคัญชิ้นที่สองในการทำความเข้าใจและการเปลี่ยนขั้นตอนการควบคุมของสารให้ความหวานเป็นจลนศาสตร์หรืออัตราที่ตกผลึก
(นิวเคลียสและการเจริญเติบโต) จะเกิดขึ้น ส่วนใหญ่อัตราการก่อตัวของนิวเคลียสคือสิ่งสำคัญที่สุดในการควบคุมการตกผลึกเนื่องจากนิวเคลียสอัตรากำหนดจำนวนของผลึกอยู่ในผลิตภัณฑ์สุดท้าย อย่างไรก็ตามอัตราการเติบโตของผลึกจะมีผลต่อคุณสมบัติขั้นสุดท้ายเช่นกัน อัตราการตกผลึกเป็นหน่วยงานจุดอิ่มตัวแรงผลักดันแต่ยังได้รับอิทธิพลจากภายนอกเงื่อนไขเช่นความร้อนหรือมีอัตราการระบายความร้อนอัตราการระเหยและเฉือนหรือมีอัตราการกวน นอกจากนี้รัฐอิ่มตัวอาจอยู่ แต่ไม่ได้นำไปสู่การก่อตัวของผลึกเนื่องจากข้อ จำกัด อื่น ๆ . ผลของ doctoring ตัวแทนถึงปานกลางตกผลึกในฝาชีและการไร้ความสามารถของรัฐเหลือบอิ่มตัวสูงเมล็ดจะมี2 ตัวอย่างที่ จำกัด การเคลื่อนไหวทำหน้าที่ในการชะลอหรือสมบูรณ์ยับยั้งการตกผลึก. อัตราการตกผลึกเป็นปัจจัยสำคัญเพราะมันเป็นตัวกำหนดลักษณะของผลึกไม่ว่าจะมีผลึกขนาดเล็กจำนวนมากหรือน้อยกว่าผลึกขนาดใหญ่(Hartel 2001) ลักษณะของการกระจายตัวของผลึกที่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติมากมายของอาหารรวมทั้งพื้นผิวและลักษณะที่ปรากฏ ยกตัวอย่างเช่นที่ไม่เหมาะสมตกผลึกใน fondant จะนำไปสู่การเกิดขึ้นของขนาดใหญ่ผลึกที่บอกเนื้อหยาบที่ไม่พึงประสงค์(กาก 1965). กลไกการตกผลึกหลักการทั่วไปของการตกผลึกได้รับการกล่าวถึงในรายละเอียดที่ดีอื่นๆ (เดิร์กสันและแหวน 1991; มัลลิน 2001). การตกผลึก ในอาหารและสารให้ความหวานยังได้รับการทบทวนในรายละเอียด(Hartel และ Shastry 1991; Hartel 2001) ในส่วนนี้เราสั้น ๆ ทบทวนหลักการทั่วไปและเพิ่มการอ้างอิงล่าสุดเกี่ยวกับกลไกของการตกผลึกสารให้ความหวาน. นิวเคลียส นิวเคลียสเป็นครั้งแรกและขั้นตอนที่สำคัญที่สุดของการตกผลึก เนื่องจากจำนวนและขอบเขตของนิวเคลียสกำหนดจำนวนและขนาดของผลึกในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป, การควบคุมการตกผลึกเริ่มต้นด้วยการควบคุมนิวเคลียส(Hartel 2001). คริสตัลสามารถรูปแบบเฉพาะจากการแก้ปัญหาอิ่มตัวซึ่งความเข้มข้นของสารให้ความหวานสูงกว่าความเข้มข้นของการละลาย. ที่ ระดับโมเลกุลนิวเคลียสเกิดขึ้นเมื่อน้ำตาลมากพอโมเลกุลมาร่วมกันในการจัดเรียงที่ช่วยลดของพวกเขาพลังงานชั้นนำในที่สุดก็จะก่อตัวของผลึกตาข่ายได้. ขณะที่อยู่ในสถานะของเหลวโมเลกุลน้ำตาลเชื่อมโยงกับน้ำโมเลกุลผ่านพันธะไฮโดรเจนกับจำนวนโมเลกุลของน้ำ solvation ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมีของน้ำตาลและความเข้มข้นของน้ำตาลละลาย สำหรับนิวเคลียสที่จะเกิดขึ้นเหล่านี้โมเลกุลของน้ำ (ชั้นชุ่มชื้น) จะต้องยกเลิกการละลายจากโมเลกุลของน้ำตาลเพื่อให้โมเลกุลน้ำตาลน้ำตาลที่เกิดขึ้นกับความถี่ที่เพิ่มขึ้นเป็นความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวข้างต้นมีความเข้มข้นละลาย นิวเคลียสที่มีเสถียรภาพจะเกิดขึ้นเมื่อกลุ่มของโมเลกุลน้ำตาลถึงขนาดที่สำคัญ. ซึ่งลดลงด้วยการเพิ่มความเข้มข้นเกินจุดอิ่มตัว (มัลลิน 2001) นิสัยชอบของน้ำตาลแตกต่างกันเพื่อ nucleate สามารถแตกต่างกันค่อนข้างเช่นmannitol และ maltitol nucleate เทียบได้อย่างง่ายดายเพื่อซูโครสและไซลิทอล (Bensouissi และอื่น ๆ 2010) วิธีง่ายนิวเคลียสที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของสารให้ความหวานเช่นการละลายความหนืด(แพร่) แรงตึงผิวและจำนวนความชุ่มชื้น(จำนวนโมเลกุลของน้ำที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลของสารให้ความหวาน) (Bensouissi และอื่น ๆ 2010). นิวเคลียสสามารถเกิดขึ้นได้โดย อย่างใดอย่างหนึ่งเหมือนกันหรือแตกต่างกันกลไก นิวเคลียสเป็นเนื้อเดียวกันเกิดขึ้นเมื่อมีเพียงพอจำนวนของโมเลกุลมารวมตัวกันในรูปแบบ 3 มิติที่มีความเสถียรนิวเคลียสในขณะที่ในนิวเคลียสต่างกันพื้นผิวที่เป็นของแข็งแทนส่วนของโมเลกุลที่จำเป็นในรูปแบบคลัสเตอร์ที่มีเสถียรภาพ. เนื่องจากการปรากฏตัวตามธรรมชาติของเว็บไซต์ nucleating (เช่นฝุ่นละอองอนุภาคสิ่งสกปรกอื่นๆ และอื่น ๆ ) นิวเคลียสที่แตกต่างกันโดยทั่วไปเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของนิวเคลียสในอาหาร พลังงานที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของปริมาณคริสตัลและพื้นผิว(เดิร์กสันและแหวน 1991; มัลลิน 2001) ความต้องการที่จะเอาชนะโดยแรงผลักดันหรือจุดอิ่มตัว ในนิวเคลียสต่างกันเว็บไซต์นิวเคลียสต่างประเทศ (ฝุ่นและอื่น ๆ ) ลดการใช้พลังงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แม้ว่าพฤติกรรมเฟส / รัฐสำคัญสองชิ้น
เพื่อความเข้าใจและการควบคุมการเปลี่ยนเฟสของสารให้ความหวาน
เป็นจลนศาสตร์ หรืออัตราที่ตกผลึก ( nucleation และ
การเจริญเติบโต ) จะเกิดขึ้น เป็นหลัก , อัตราการก่อตัวของนิวเคลียสคือ
สำคัญที่สุดในการควบคุมอัตราการตกผลึก เพราะขนาด
กําหนดจํานวนทั้งหมดของผลึกที่มีอยู่ใน
ผลิตภัณฑ์ในขั้นสุดท้าย อย่างไรก็ตาม อัตราการเติบโตของผลึกสามารถมีอิทธิพลต่อ
คุณสมบัติสุดท้ายเช่นกัน อัตราการตกผลึกอยู่ภายใต้การบังคับขับขี่ต่ำ แต่ยังได้รับอิทธิพลจากภายนอก เช่น ความร้อน หรือความเย็น

ราคาอัตราการระเหยและแรงเฉือนหรืออัตราการกวน นอกจากนั้น รัฐอาจ supersaturated
มีอยู่ แต่ไม่ได้นำไปสู่การก่อตัวของผลึก เนื่องจากข้อ จำกัด อื่น ๆ .
ผลของ doctoring ตัวแทนปานกลางการตกผลึกในขนม
และการไร้ความสามารถของรัฐสูง supersaturated เหลือบ
เสี้ยน 2 ตัวอย่างที่ 4 ข้อจำกัดพ.ร.บ. ชะลอหรือยับยั้งการตกผลึกสมบูรณ์
.
อัตราการตกผลึกเป็นปัจจัยสำคัญเนื่องจากจะกำหนด
ธรรมชาติของเฟสผลึก , ไม่ว่าจะมีขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่น้อยมากมาย
ผลึกคริสตัล ( hartel 2001 )
ลักษณะของการแพร่กระจายของผลึกอิทธิพลมากมายคุณสมบัติ
ของอาหารรวมถึงพื้นผิวและลักษณะที่ปรากฏ ตัวอย่างเช่น ไม่เหมาะสม
ตกผลึกในฟอน นำไปสู่การเกิดผลึกขนาดใหญ่
ที่บอกเป็นเนื้อหยาบที่ไม่พึงประสงค์ ( Lee
1965 )กลไกการตกผลึก
หลักการทั่วไปของการตกผลึกได้ครอบคลุมใน
รายละเอียดมากที่อื่น ( เดิร์กเซิ่นและแหวน 1991 ; มัลลิน 2001 ) .
ตกผลึกในอาหารและสารให้ความหวานยังได้รับการตรวจสอบในรายละเอียด ( hartel shastry
และ 1991 ; hartel 2001 ) ในส่วนนี้เราตรวจสอบหลักการ
สั้นทั่วไปและเพิ่มการอ้างอิงล่าสุดในกลไกของสารให้ความหวาน

การตกผลึกขนาด . ขนาดเป็นครั้งแรกและสำคัญที่สุดขั้นตอน
ของการตกผลึก เนื่องจากจำนวนและขอบเขตของนิวเคลียสตรวจสอบ
ปริมาณและขนาดของผลึกในผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์การควบคุม
ตกผลึกเริ่มต้นด้วยการควบคุมขนาด ( hartel 2001 ) .
ผลึกสามารถฟอร์มจาก supersaturated สารละลายที่ความเข้มข้นเกินละลายหวาน

ความเข้มข้นในระดับโมเลกุล โมเลกุลขนาดเกิดขึ้นเมื่อน้ำตาล
พอมาร่วมกันในการจัดเรียงที่ช่วยลดพลังงานอิสระของพวกเขา
าในที่สุดการก่อตัวของแลตทิซผลึก .
ในขณะที่อยู่ในสถานะของเหลว น้ําตาลโมเลกุลเชื่อมโยงกับน้ำ
โมเลกุลผ่านพันธะไฮโดรเจนมีจำนวนของโมเลกุลของน้ำ
แนวทางขึ้นอยู่กับสารเคมี โครงสร้างของ
และความเข้มข้นของน้ำตาลที่ละลายน้ำตาล สำหรับขนาดนี้

เกิด โมเลกุลของน้ำ ( hydration layer ) ต้อง
โซลเวต เดอ จากน้ำตาล น้ำตาล น้ำตาลโมเลกุลโมเลกุลเพื่อให้ปฏิสัมพันธ์
ซึ่งเกิดขึ้นกับความถี่ที่เพิ่มขึ้น เช่น เพิ่มสมาธิ
ข้างบน ค่าความเข้มข้นของ นิวเคลียสเสถียรคือ
เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มของน้ำตาลโมเลกุลถึงวิกฤติขนาด
,ซึ่งลดลงเมื่อเพิ่มต่ำ ( มัลลิน 2001 ) .
ความโน้มเอียงของน้ำตาลแตกต่างกันไป nucleate สามารถแตกต่างกันมาก ;
ตัวอย่าง และแมนนิทอล maltitol nucleate พร้อมเทียบ
กับซูโครสและไซลิทอล ( bensouissi และอื่น ๆ ) ) วิธีการได้อย่างง่ายดาย
nucleation เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับสมบัติทางเคมีกายภาพของ
สารให้ความหวาน เช่น ค่าความหนืด ( กระจาย ) , ความตึงผิว
และ hydration หมายเลข ( หมายเลขของโมเลกุลของน้ำที่เกี่ยวข้องกับสารให้ความหวาน
โมเลกุล ) ( bensouissi และอื่น ๆ ) ) .
nucleation สามารถเกิดขึ้น โดยเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน
กลไก เป็นเนื้อเดียวกันขนาดเกิดขึ้นเมื่อจำนวนเพียงพอ
โมเลกุลมารวมกันเป็น 3 มิติ นิวเคลียสเสถียร
, ในขณะที่แตกต่างกันขนาด ,
พื้นผิวของแข็งแทนที่ส่วนของโมเลกุลที่จำเป็นในรูปแบบกลุ่มมั่นคง
เนื่องจากการแสดงตนของธรรมชาติ nucleating เว็บไซต์ ( เช่น ฝุ่น
อนุภาคอื่น ๆสิ่งสกปรกและอื่น ๆ ) , วิวิธพันธุ์ nucleation
โดยทั่วไปรูปแบบเด่นของ nucleation ในอาหาร
พลังงานที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของปริมาณผลึก และพื้นผิว
( เดิร์กเซิ่นและแหวน 1991 ; มัลลิน 2001 ) จะต้องเอาชนะ
โดยแรงขับ หรือต่ำ . ในขนาดเดียวกัน , nucleation
เว็บไซต์ต่างประเทศ ( ฝุ่นและอื่น ๆ ) ลดพลังงาน