Crystal growth. After the formation

Crystal growth. After the formation of nuclei, molecules start
to diffuse and attach to the surface of the crystal (Dirksen and
Ring 1991; Mullin 2001). At the same time, molecules of water
and any other dissolved molecules diffuse away from the growing
surface (Mathlouthi and Genotelle 1998). The molecules of the
crystallizing species are thought to migrate along the surface until
they find a suitable site to incorporate into the lattice structure. As
the crystal grows, the latent heat of crystallization must be removed
from the vicinity, either through the liquid phase and/or through
the growing crystal.
At the macroscopic level, heat and mass transfer are both important
in the crystal growth process. However, heat transfer is
relatively fast compared to mass transport phenomena and, consequently,
mass transport limitations generally control the crystal
growth rate while heat transport seldom has an effect on crystal
growth of sugars (Dirksen and Ring 1991). In general, growth of
sucrose crystals has been shown to be limited primarily by diffusion
of sucrose molecules to the growing surface and diffusion
of growth units along the surface to a lattice incorporation site
(Van Hook 1981). Depending on supersaturation, surface growth
is generally driven by self-propagation of spiral dislocations at the
surface of the growing surface (Mathlouthi and Genotelle 1998)
and/or by the birth-and-spread model, where 2-dimensional nucleation
of a stable nucleus on the surface is followed by growth,
or spread, of a step as more sugar molecules fill in the layer (Khaddour
and others 2010). Martins and Rocha (2007) characterized
sucrose crystal growth according to a spiral dislocation model,
which combined 2-dimensional nucleation and spiral growth.
In addition to these surface-controlled mechanisms, desolvation
of water molecules from the sugar molecules and counter diffusion
of this free water away from the growing surface have
also been found to play a major role in determining sucrose
crystal growth (Bensouissi and others 2010). The mechanism(s)
responsible for sucrose crystal growth remains an active area of
research.
Crystal growth continues as long as the solution is supersaturated
and molecules have enough mobility to organize into the crystal
lattice. As growth continues, the concentration of the remaining
liquid phase decreases, or desupersaturates, until phase equilibrium,
as defined by the solubility curve on the phase diagram, is
reached (Hartel 2001). In Figure 1, this is seen as a decrease in
liquid phase concentration as a supersaturated system, initially at
Point A, reaches the equilibrium state (assuming constant temperature)
on the solubility curve (at Point B).
Factors that affect growth. The same parameters that influence
nucleation generally influence growth rate in much the same way.
The specific effects of each parameter depend, to some extent, on
the mechanism(s) of growth.
Supersaturation. Sucrose crystal growth has been studied extensively,
as summarized by Hartel and Shastry (1991). For the most
part, sucrose crystal growth rate increases linearly with increasing
supersaturation at concentrations below the point where molecular
mobility becomes a limiting factor.
As with nucleation, crystal growth rate increases as supersaturation
increases, up to the point where decreased molecular mobility
limits diffusion and growth rate decreases. For example, at room
temperature, an increase in sweetener concentration above the saturation
concentration initially results in increased growth rate as
supersaturation increases. At some point, however, the increased
concentration leads to a decrease in the ability of molecules to
diffuse and growth rate begins to decrease. When the sweetener
concentration is high enough (water content low enough) so that
the glass transition temperature of the mixture reaches room temperature,
mobility is sufficiently decreased and growth of sugar
crystals is shut down completely.
Temperature. Growth rate in concentrated sugar solutions is influenced
by changes in temperature in much the same manner as
nucleation rate.When a sweetener solution with constant concentration
is cooled, there is a temperature where growth rate reaches
a maximum, with slower growth at temperatures both above and
below that optimal point. Initially, the growth rate increases as the
solution is cooled below the solubility point due to the increased
supersaturation. However, the increased driving force induced by
cooling is offset by the decreased molecular mobility of sweetener
molecules.
Molecular mobility/viscosity. As noted for nucleation, mobility is
governed primarily by temperature and solution concentration.
Diffusivity, or the ability for molecules to move in space, generally
correlates inversely with viscosity. Diffusivity decreases (reduced
molecular mobility) as concentration increases and temperature
decreases (Zhymria 1972).
When molecular mobility is near zero, as in the glassy state,
growth is effectively stopped. Any crystals that nucleate prior to
formation of the glassy state remain unchanged, without growing,
within the metastable glass matrix. Commercial hard candies can
potentially contain crystals since a portion of the manufacturing
process falls within the crystallization boundary (see Figure 7B).
One study estimated that hard candy contains, on average, 2%
to 3% crystals (Smidova and others 2004). Any crystals imbedded
within the hard candy glass matrix do not grow despite the highly
supersaturated condition because of the lack of mobility (Hartel
and others 2008).
Agitation. Agitation of the solution phase in the presence of
growing crystals generally enhances the crystal growth rate, particularly
in systems like sugars where growth is strongly influenced
by mass transfer (Hartel 2001). Increased agitation enhances mass
transfer by convection, bringing molecules more quickly to the
growing interface. However, once any mass transfer limitation has
been completely alleviated, further increases in agitation have little
effect on growth (Van Hook 1945).
Formulation factors. Many of the ingredients used in confections
influence the rate of molecular incorporation into the crystal lattice.
Additives may affect crystal growth either due to a change
in the thermodynamic driving force (effect on solubility concentration)
or due to specific growth inhibition effects of the
individual molecules (Mullin 2001). Growth inhibition from foreign
molecules may have 3 causes (Hartel 2001): (1) the foreign
molecules may impede diffusion of the sweetener to the crystal
surface and thereby slow growth, (2) the foreign molecules may
adsorb to the crystal surface (most likely due to hydrogen bonding)
and inhibit the ability of molecules to incorporate into the
lattice, and (3) the foreign molecules may adsorb so strongly that
they actually become incorporated into the lattice itself, thereby
preventing addition of new sweetener molecules to the lattice.
To properly study the effects of ingredient additives on crystal
growth, it is necessary to account for any changes in solubility induced
by the additive. As noted previously, many of the common
additives in confections (such as invert sugar and corn syrup) also
decrease solubility, causing a change in driving force for crystallization.
As shown in Table 3, replacement of sucrose with corn
syrup in a formulation changes both the amount of sucrose present
and its solubility in the remaining water, thus changing the supersaturation.
Unfortunately, not all studies have accounted for this
difference.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เจริญเติบโตของผลึก เริ่มหลังจากการก่อตัวของแอลฟา โมเลกุลการกระจาย และแนบกับพื้นผิวของผลึก (Dirksen และแหวน 1991 Mullin 2001) ในเวลาเดียวกัน โมเลกุลของน้ำและโมเลกุลละลายอื่น ๆ กระจายจากเติบโตพื้นผิว (Mathlouthi และ Genotelle ปี 1998) โมเลกุลของการพันธุ์ crystallizing มีคิดจะโยกย้ายไปตามพื้นผิวจนถึงพวกเขาค้นหาเว็บไซต์ที่เหมาะสมเพื่อรวมเป็นโครงสร้างแบบโครงตาข่ายประกอบ เป็นการเติบโตของผลึก latent ความร้อนของการตกผลึกที่ต้องเอาออกจากบริเวณใกล้เคียง ผ่านเฟสของเหลว หรือผ่านผลึกเติบโตในระดับ macroscopic ความร้อนและมวลชนมีความสำคัญในกระบวนการเจริญเติบโตของผลึก อย่างไรก็ตาม มีการถ่ายเทความร้อนเปรียบเทียบกับปรากฏการณ์ขนส่งมวลชนค่อนข้างรวดเร็ว และ จึงจำกัดขนส่งมวลชนโดยทั่วไปควบคุมผลึกอัตราการเติบโตในขณะขนส่งความร้อนค่อยมีผลกับคริสตัลเจริญเติบโตของน้ำตาล (Dirksen และแหวน 1991) ในทั่วไป การเจริญเติบโตของได้รับการแสดงผลึกซูโครสจะถูกจำกัด โดยหลักการแพร่ของโมเลกุลของซูโครสผิวเจริญเติบโตและแพร่หน่วยเติบโตตามพื้นผิวไปยังไซต์ประสานโครงตาข่ายประกอบ(คันเบ็ด 1981) ตาม supersaturation ผิวเจริญเติบโตโดยทั่วไปการขับเคลื่อน ด้วยตนเองการเผยแพร่ของ dislocations เกลียวที่จะพื้นผิวของผิวเพิ่มขึ้น (Mathlouthi และ Genotelle ปี 1998)และ/หรือ ตามแบบ จำลองการเกิด และแพร่กระจาย ที่ nucleation 2 มิติของนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพบนพื้นผิวตาม ด้วยการเจริญเติบโตหรืออยู่ปาก ซอย ของขั้นเป็นโมเลกุลน้ำตาลเพิ่มเติมกรอกชั้น (Khaddourและผู้อื่น 2010) Martins และ Rocha (2007) ลักษณะเจริญเติบโตของผลึกซูโครสตามแบบเคลื่อนเกลียวซึ่งรวม nucleation 2 มิติและการเติบโตของเกลียวนอกจากนี้กลไกควบคุมพื้นผิว desolvationของโมเลกุลน้ำจากโมเลกุลน้ำตาลและเคาน์เตอร์แพร่นี้น้ำจากพื้นผิวเจริญเติบโตได้นอกจากนี้ยัง พบว่ามีบทบาทสำคัญในการกำหนดซูโครสเติบโตคริสตัล (Bensouissi และอื่น ๆ 2010) Mechanism(s) ที่รับผิดชอบสำหรับการเติบโตของผลึกซูโครสเหลือพื้นที่ใช้งานงานวิจัยผลึกเติบโตอย่างต่อเนื่องตราบที่ supersaturated โซลูชันพอเห็นการจัดระเบียบเป็นผลึกมีโมเลกุลโครงตาข่ายประกอบด้วย ขณะที่ยังคงเจริญเติบโต ความเข้มข้นของเหลือระยะที่ของเหลวลดลง หรือ desupersaturates จนถึงระยะสมดุลกำหนด โดยเส้นโค้งละลายบนเฟสไดอะแกรม เป็นถึง (Hartel 2001) ในรูปที่ 1 นี้ถูกมองว่าเป็นการลดลงในของเหลวระยะเข้มข้นเป็นระบบ supersaturated เริ่มต้นที่จุด A ถึงสภาวะสมดุล (สมมติว่าอุณหภูมิคง)บนทางโค้งละลาย (ที่จุด B)ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโต พารามิเตอร์เดียวกันที่มีอิทธิพลต่อnucleation มีอิทธิพลต่ออัตราการเติบโตโดยทั่วไปในวิธีเดียวกันลักษณะเฉพาะของแต่ละพารามิเตอร์ บ้าง ขึ้นอยู่กับmechanism(s) เจริญเติบโตSupersaturation มีการศึกษาการเจริญเติบโตของผลึกซูโครสอย่างกว้างขวางตามที่สรุป โดย Hartel และ Shastry (1991) ในสุดอัตราการเติบโตของผลึกซูโครสส่วน เพิ่มขึ้นเชิงเส้นกับการเพิ่มsupersaturation ที่ความเข้มข้นต่ำกว่าจุดโมเลกุลเคลื่อนไหวกลายเป็น ปัจจัยจำกัดเป็นกับ nucleation อัตราการเติบโตของผลึกเพิ่มขึ้นเป็น supersaturationเพิ่มขึ้น ถึงจุดโมเลกุลเคลื่อนที่ลดลงลดอัตราการเจริญเติบโตและแพร่จำกัด ตัวอย่าง ห้องอุณหภูมิ การเพิ่มความเข้มข้นของสารให้ความหวานข้างอิ่มความเข้มข้นเริ่มต้นผลอัตราการเติบโตเพิ่มขึ้นเป็นsupersaturation เพิ่ม ในบางจุด อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นสมาธินำไปสู่ความสามารถของโมเลกุลจะลดลงกระจาย และอัตราการเติบโตเริ่มลดลง เมื่อสารให้ความหวานที่สมาธิไม่สูงพอ (น้ำต่ำเนื้อหาพอ) เพื่อให้อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วผสมถึงอุณหภูมิห้องพอจะลดลงการเคลื่อนไหว และเจริญเติบโตของน้ำตาลผลึกจะปิดลงอย่างสมบูรณ์อุณหภูมิ มีผลต่ออัตราการเติบโตในโซลูชั่นน้ำตาลเข้มข้นโดยในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมากในรูปแบบเดียวกับอัตรา nucleation เมื่อแก้ไขปัญหาสารให้ความหวานกับความเข้มข้นคงที่จะระบายความร้อนด้วย มีไข้ซึ่งอัตราการเติบโตถึงสูงสุด มีการเจริญเติบโตช้ากว่าที่อุณหภูมิทั้งสองข้าง และด้านล่างจุดที่เหมาะสม อัตราการเติบโตเพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรก การโซลูชันจะระบายความร้อนด้วยต่ำกว่าจุดละลายเนื่องจากการเพิ่มขึ้นsupersaturation อย่างไรก็ตาม เพิ่มแรงเหนี่ยวนำโดยระบายความร้อนเป็นบัญชีตรงข้ามเคลื่อนโมเลกุลลดลงของสารให้ความหวานโมเลกุลโมเลกุลเคลื่อนไหว/ความหนืด สังเกตสำหรับ nucleation เคลื่อนเป็นภายใต้หลักความเข้มข้นอุณหภูมิและแก้ปัญหาDiffusivity หรือความสามารถในโมเลกุลเพื่อย้ายในพื้นที่ โดยทั่วไปคู่ inversely กับความหนืด ลด diffusivity (ลดลงเคลื่อนโมเลกุล) เป็นการเพิ่มความเข้มข้นและอุณหภูมิลดลง (Zhymria 1972)เมื่อเคลื่อนโมเลกุลอยู่ใกล้ศูนย์ ในสภาพฟิตมีประสิทธิภาพมีหยุดการเจริญเติบโต มีผลึกที่ nucleate ก่อนก่อตัวของรัฐฟิตยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ไม่ มีการเจริญเติบโตภายในเมทริกซ์ metastable แก้ว ฮาร์ candies เชิงพาณิชย์สามารถอาจประกอบด้วยผลึกตั้งแต่ส่วนของการผลิตกระบวนการอยู่ภายในขอบเขตการตกผลึก (ดูรูปที่ 7B)การศึกษาหนึ่งประมาณว่า ลูกกวาดประกอบด้วย เฉลี่ย 2%การผลึก 3% (Smidova และอื่น ๆ ปี 2004) ผลึกต่าง ๆ ฝังตัวภายในเมทริกซ์กระจกกวาดไม่เติบโตแม้จะสูงเงื่อนไข supersaturated เนื่องจากขาดความคล่องตัว (Hartelและผู้อื่น 2008)อาการกังวลต่อการ ปั่นป่วนของขั้นตอนการแก้ปัญหาหน้าคลื่นเจริญเติบโตของผลึกโดยทั่วไปช่วยเพิ่มอัตราการเติบโตของผลึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเช่นน้ำตาลที่เจริญเติบโตได้รับอิทธิพลอย่างยิ่งโดยมวลโอน (Hartel 2001) อาการกังวลต่อเพิ่มขึ้นช่วยเพิ่มมวลโอน โดยการพา นำโมเลกุลมากขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อการอินเทอร์เฟซการเติบโต อย่างไรก็ตาม เมื่อใดโอนข้อจำกัดโดยรวม มีการ alleviated ทั้งหมด เพิ่มเติมเพิ่มอาการกังวลต่อมีน้อยผลต่อการเจริญเติบโต (Van เบ็ด 1945)ปัจจัยกำหนด หลายวัตถุดิบที่ใช้ใน confectionsมีอิทธิพลต่ออัตราการจดทะเบียนระดับโมเลกุลเป็นโครงตาข่ายประกอบคริสตัลสารอาจส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของผลึกหรือเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในทางอุณหพลศาสตร์การขับขี่บังคับ (ผลละลายเข้มข้น)หรือเนื่อง จากมีผลยับยั้งการเจริญเติบโตของการแต่ละโมเลกุล (Mullin 2001) ยับยั้งการเจริญเติบโตจากต่างประเทศโมเลกุลอาจมีสาเหตุ 3 (Hartel 2001): (1) การต่างประเทศโมเลกุลอาจเป็นอุปสรรคขัดขวางการแพร่ของสารให้ความหวานกับผลึกพื้นผิวและจึงเติบโตช้า, (2) โมเลกุลต่างประเทศอาจชื้นกับผิวคริสตัล (อาจเนื่องจากไฮโดรเจนยึด)และยับยั้งความสามารถของโมเลกุลจะรวมในการโครงตาข่ายประกอบ และ (3) โมเลกุลต่างประเทศอาจชื้นมากอย่างยิ่งที่พวกเขาจริงจะรวมอยู่ในโครงตาข่ายประกอบเอง จึงป้องกันการเพิ่มของโมเลกุลสารให้ความหวานใหม่ถึงโครงตาข่ายประกอบการศึกษาผลของสารส่วนผสมบนคริสตัลได้อย่างถูกต้องเจริญเติบโต จำเป็นต้องบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงในการละลายที่เกิดจากโดยการบวก ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ทั่วไปมากมายวัตถุเจือปนใน confections (เช่นสลับน้ำตาลและน้ำเชื่อมข้าวโพด) ยังลดการละลาย การทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการขับขี่บังคับการตกผลึกดังแสดงในตาราง 3 ซูโครสกับข้าวโพดแทนน้ำเชื่อมในการกำหนดเปลี่ยนแปลงทั้งปริมาณซูโครสอยู่และที่ละลายในน้ำเหลืออยู่ จึง เปลี่ยนที่ supersaturationอับ การศึกษาไม่ได้ลงบัญชีนี้ความแตกต่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเจริญเติบโตของคริสตัล หลังจากการก่อตัวของนิวเคลียสโมเลกุลเริ่มต้นในการกระจายและแนบกับพื้นผิวของผลึก(เดิร์กสันและแหวน1991; มัลลิน 2001) ในขณะเดียวกันโมเลกุลของน้ำและโมเลกุลที่ละลายอื่น ๆ กระจายออกไปจากการเจริญเติบโตของพื้นผิว(Mathlouthi และ Genotelle 1998) โมเลกุลของสายพันธุ์ที่มีความคิดที่ตกผลึกในการโยกย้ายไปตามพื้นผิวจนกระทั่งพวกเขาพบเว็บไซต์ที่เหมาะสมที่จะรวมในโครงสร้างตาข่าย ในฐานะที่เป็นคริสตัลที่เติบโตขึ้นความร้อนแฝงของการตกผลึกจะต้องออกจากบริเวณใกล้เคียงทั้งผ่านของเหลวและ/ หรือผ่านผลึกที่เพิ่มขึ้น. ในระดับมหภาคความร้อนและการถ่ายโอนมวลมีความสำคัญในกระบวนการเจริญเติบโตของผลึก อย่างไรก็ตามการถ่ายเทความร้อนจะถูกเมื่อเทียบค่อนข้างรวดเร็วในการปรากฏการณ์ขนส่งมวลชนและดังนั้นข้อจำกัด ขนส่งมวลชนทั่วไปควบคุมผลึกอัตราการเจริญเติบโตในขณะที่การขนส่งความร้อนไม่ค่อยมีผลต่อคริสตัลการเจริญเติบโตของน้ำตาล(เดิร์กสันและแหวน 1991) โดยทั่วไปการเจริญเติบโตของผลึกน้ำตาลที่ได้รับการแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่โดยการแพร่ของโมเลกุลน้ำตาลซูโครสกับพื้นผิวการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของหน่วยงานการเจริญเติบโตไปตามพื้นผิวไปยังเว็บไซต์ของการรวมตัวกันเป็นตาข่าย(Hook แวน 1981) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นเกินจุดอิ่มตัวการเจริญเติบโตของพื้นผิวที่เป็นแรงผลักดันโดยทั่วไปการบริหารจัดการตนเองของผลกระทบเกลียวที่พื้นผิวของพื้นผิวที่กำลังเติบโต(Mathlouthi และ Genotelle 1998) และ / หรือโดยการเกิดและการแพร่กระจายรุ่นที่นิวเคลียส 2 มิติของนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพบนพื้นผิวที่จะตามด้วยการเจริญเติบโตหรือแพร่กระจายของขั้นตอนที่เป็นโมเลกุลน้ำตาลมากขึ้นกรอกชั้น (Khaddour และอื่น ๆ 2010) มาร์ตินและโร (2007) ลักษณะการเจริญเติบโตของผลึกน้ำตาลซูโครสตามรูปแบบการเคลื่อนที่เกลียวซึ่งรวมนิวเคลียส2 มิติและการเจริญเติบโตเกลียว. นอกจากนี้กลไกพื้นผิวควบคุม desolvation ของโมเลกุลน้ำจากโมเลกุลของน้ำตาลและการแพร่กระจายเคาน์เตอร์ฟรีนี้น้ำออกจากพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นได้นอกจากนี้ยังพบว่ามีบทบาทสำคัญในการกำหนดซูโครสเจริญเติบโตคริสตัล(Bensouissi และอื่น ๆ 2010) กลไก (s) รับผิดชอบในการเจริญเติบโตของผลึกน้ำตาลยังคงเป็นพื้นที่ที่ใช้งานของการวิจัย. การเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่องคริสตัลตราบใดที่การแก้ปัญหาคืออิ่มตัวและโมเลกุลมีความคล่องตัวมากพอที่จะจัดลงไปในผลึกตาข่าย ขณะที่ยังคงเจริญเติบโตของความเข้มข้นที่เหลือของเหลวลดลงหรือ desupersaturates จนสมดุลเฟสตามที่กำหนดโดยเส้นโค้งสามารถในการละลายในเฟสไดอะแกรมที่เป็นถึง(Hartel 2001) ในรูปที่ 1 นี้ถูกมองว่าเป็นการลดลงของความเข้มข้นของของเหลวเป็นระบบอิ่มตัวต้นที่จุดA ถึงรัฐสมดุล (สมมติว่าอุณหภูมิคงที่) บนเส้นโค้งการละลาย (ที่จุด B). ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตที่ พารามิเตอร์เดียวที่มีอิทธิพลต่อนิวเคลียสโดยทั่วไปมีผลต่ออัตราการเจริญเติบโตในทางที่มากเหมือนกัน. ผลกระทบที่เฉพาะเจาะจงของแต่ละพารามิเตอร์ขึ้นอยู่กับจำนวนที่พอเหมาะในกลไก (s) ของการเจริญเติบโต. Supersaturation การเจริญเติบโตของผลึกซูโครสได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางเป็นสรุปโดย Hartel และ Shastry (1991) สำหรับที่สุดส่วนอัตราการเติบโตของผลึกเพิ่มขึ้นของน้ำตาลซูโครสเป็นเส้นตรงกับการเพิ่มความเข้มข้นเกินจุดอิ่มตัวที่ความเข้มข้นต่ำกว่าจุดที่โมเลกุลการเคลื่อนไหวจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด . เช่นเดียวกับนิวเคลียสเพิ่มอัตราการเติบโตของผลึกเป็นจุดอิ่มตัวเพิ่มขึ้นถึงจุดที่ลดลงการเคลื่อนไหวของโมเลกุลแพร่ข้อจำกัด และ อัตราการเจริญเติบโตลดลง ยกตัวอย่างเช่นที่ห้องอุณหภูมิการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารให้ความหวานเหนือความอิ่มตัวของสีความเข้มข้นของผลครั้งแรกในอัตราการเจริญเติบโตเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นเกินจุดอิ่มตัว ในบางจุด แต่เพิ่มความเข้มข้นจะนำไปสู่การลดลงของความสามารถของโมเลกุลที่จะกระจายและอัตราการเจริญเติบโตเริ่มลดลง เมื่อสารให้ความหวานเข้มข้นสูงพอ (ปริมาณน้ำต่ำพอ) เพื่อให้อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วผสมถึงอุณหภูมิห้องการเคลื่อนไหวลดลงอย่างพอเพียงและการเจริญเติบโตของน้ำตาลผลึกถูกปิดลงอย่างสมบูรณ์. อุณหภูมิ อัตราการขยายตัวในการแก้ปัญหาน้ำตาลความเข้มข้นที่ได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากในลักษณะเดียวกับนิวเคลียสrate.When การแก้ปัญหาสารให้ความหวานที่มีความเข้มข้นอย่างต่อเนื่องมีการระบายความร้อนที่มีอุณหภูมิที่อัตราการเจริญเติบโตถึงสูงสุดที่มีการเจริญเติบโตช้าลงที่อุณหภูมิทั้งด้านบนและด้านล่างที่จุดที่ดีที่สุด ในขั้นต้นเพิ่มขึ้นของอัตราการเติบโตเป็นที่แก้ปัญหาการระบายความร้อนต่ำกว่าจุดละลายเนื่องจากการเพิ่มความเข้มข้นเกินจุดอิ่มตัว แต่แรงผลักดันที่เพิ่มขึ้นเกิดจากการระบายความร้อนจะถูกชดเชยโดยการเคลื่อนไหวของโมเลกุลของสารให้ความหวานลดลงโมเลกุล. โมเลกุลการเคลื่อนไหว / ความหนืด ดังที่ระบุไว้สำหรับนิวเคลียสและความคล่องตัวเป็นหน่วยงานหลักโดยอุณหภูมิและความเข้มข้นของการแก้ปัญหา. แพร่หรือความสามารถในการที่จะย้ายโมเลกุลในพื้นที่โดยทั่วไปมีความสัมพันธ์ผกผันกับความหนืด แพร่ลดลง (ลดลงการเคลื่อนไหวของโมเลกุล) ขณะที่การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นและอุณหภูมิลดลง (Zhymria 1972). เมื่อการเคลื่อนไหวของโมเลกุลอยู่ใกล้ศูนย์ในขณะที่รัฐเหลือบ, การเจริญเติบโตจะหยุดการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลึกใด ๆ ที่ nucleate ก่อนที่จะมีการก่อตัวของรัฐเหลือบยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่ต้องเจริญเติบโตภายในเมทริกซ์แก้วmetastable ลูกกวาดพาณิชย์สามารถที่อาจเกิดขึ้นตั้งแต่มีผลึกเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตกระบวนการอยู่ในขอบเขตการตกผลึก(ดูรูปที่ 7B). การศึกษาชิ้นหนึ่งที่คาดกันว่าลูกอมแข็งมีโดยเฉลี่ย 2% ถึง 3% ผลึก (Smidova และอื่น ๆ 2004) ผลึกใด ๆ ที่ฝังภายในเมทริกซ์แก้วลูกอมแข็งจะไม่เติบโตสูงแม้จะมีสภาพอิ่มตัวเพราะขาดของการเคลื่อนไหว(Hartel และอื่น ๆ 2008). ความตื่นเต้น ความปั่นป่วนของขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาในการปรากฏตัวของผลึกที่เพิ่มขึ้นโดยทั่วไปจะช่วยเพิ่มอัตราการเติบโตของผลึกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเช่นน้ำตาลที่การเจริญเติบโตที่มีอิทธิพลอย่างมากโดยการถ่ายโอนมวล(Hartel 2001) กวนที่เพิ่มขึ้นจะช่วยเพิ่มมวลโอนโดยการพาความร้อนนำโมเลกุลได้รวดเร็วยิ่งขึ้นกับอินเตอร์เฟซที่กำลังเติบโต แต่เมื่อข้อ จำกัด การถ่ายโอนมวลใด ๆ ที่ได้รับการบรรเทาสมบูรณ์เพิ่มขึ้นต่อไปในการกวนมีน้อยมีผลต่อการเจริญเติบโต(Hook แวน 1945). ปัจจัยการผสมสูตร หลายส่วนผสมที่ใช้ในขนมมีผลต่ออัตราของการรวมตัวกันของโมเลกุลเข้าไปในผลึกตาข่าย. เจือปนอาจมีผลต่อการเจริญเติบโตของคริสตัลทั้งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในแรงผลักดันทางอุณหพลศาสตร์ (ผลกระทบต่อความเข้มข้นของการละลาย) หรือเนื่องจากผลการยับยั้งการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงของแต่ละโมเลกุล(มัลลิน 2001) ยับยั้งการเจริญเติบโตจากต่างประเทศโมเลกุลอาจจะมี 3 สาเหตุ (Hartel 2001) (1) ต่างประเทศโมเลกุลอาจเป็นอุปสรรคต่อการแพร่กระจายของสารให้ความหวานที่จะผลึกพื้นผิวและจึงเจริญเติบโตช้า(2) โมเลกุลต่างประเทศอาจจะดูดซับไปยังพื้นผิวผลึก(ส่วนใหญ่ อันเนื่องมาจากไฮโดรเจนพันธะ) และยับยั้งความสามารถของโมเลกุลที่จะรวมเข้าไปในตาข่ายและ (3) โมเลกุลต่างประเทศอาจดูดซับอย่างรุนแรงที่พวกเขากลายเป็นจริงรวมอยู่ในตาข่ายตัวเองซึ่งจะช่วยป้องกันการเพิ่มขึ้นของโมเลกุลของสารให้ความหวานใหม่เพื่อขัดแตะ. ต้องการ ต้องศึกษาผลกระทบของสารเติมแต่งส่วนผสมในผลึกการเจริญเติบโตของมันเป็นสิ่งจำเป็นไปยังบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในการละลายเหนี่ยวนำโดยสารเติมแต่ง ดังที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้หลายคนที่พบสารเติมแต่งในฝาชี (เช่นสลับน้ำตาลและน้ำเชื่อมข้าวโพด) นอกจากนี้ยังลดความสามารถในการละลายที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในแรงผลักดันสำหรับการตกผลึก. ดังแสดงในตารางที่ 3 การเปลี่ยนน้ำตาลข้าวโพดน้ำเชื่อมในการกำหนดเปลี่ยนแปลงทั้งปริมาณของน้ำตาลซูโครสในปัจจุบันและการละลายในน้ำที่เหลือจึงเปลี่ยนจุดอิ่มตัวได้. แต่น่าเสียดายที่การศึกษาไม่ได้ทั้งหมดได้คิดนี้แตกต่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเจริญเติบโตคริสตัล หลังจากการก่อตัวของนิวเคลียส โมเลกุลเริ่ม
เพื่อกระจายและแนบกับพื้นผิวของผลึก ( เดิร์กเซิ่นและ
แหวน 1991 ; มัลลิน 2001 ) ในเวลาเดียวกัน , โมเลกุลของน้ำและโมเลกุลอื่นๆ
ละลายกระจายห่างจากพื้นผิวและเติบโต
mathlouthi genotelle 1998 ) โมเลกุลของ
ตกผลึกชนิดมีความคิดที่จะโยกย้ายไปตามพื้นผิวจนกว่า
พวกเขาพบเว็บไซต์ที่เหมาะสมเพื่อรวมเป็นโครงสร้างตาข่าย โดย
คริสตัลเติบโต ความร้อนแฝงของการตกผลึกต้องลบออก
จากปริมณฑล ผ่านเฟสของเหลวและ / หรือผ่าน

โต คริสตัล ในระดับที่มองเห็นด้วยตาเปล่า การถ่ายโอนความร้อนและมวลสำคัญทั้งคู่
ในผลึก กระบวนการ อย่างไรก็ตาม การถ่ายโอนความร้อน
ค่อนข้างเร็วเมื่อเทียบกับปรากฏการณ์การขนส่งมวลและ , จึง , การขนส่งมวลโดยทั่วไป
ข้อจำกัดควบคุมคริสตัล
อัตราการเจริญเติบโตในขณะที่การขนส่งความร้อนแทบจะไม่มีผลต่อการเติบโตของผลึก
น้ำตาล ( เดิร์กเซิ่นและแหวน 1991 ) โดยทั่วไป , การเติบโตของ
ซูโครสผลึกได้ถูกแสดงเป็น จำกัด เป็นหลัก โดยกระจาย
ซูโครสโมเลกุลการเจริญเติบโตและการแพร่กระจาย
พื้นผิวของหน่วย เติบโตไปตามพื้นผิวตาข่ายประสานเว็บไซต์
( รถตู้ตะขอ 1981 ) ขึ้นอยู่กับพื้นผิวโดยทั่วไปจะต่ำ
, การขับเคลื่อนด้วยตนเองแบบเกลียวหลุดไปที่พื้นผิวของผิว ( เพิ่มขึ้น

และ mathlouthi genotelle 1998 ) และ / หรือ แบบจำลองการเกิดและการแพร่กระจายที่
2 มิติ ขนาดของนิวเคลียสเสถียรบนพื้นผิวจะตามด้วย
หรือการกระจายของขั้นตอนที่เป็นโมเลกุลน้ำตาลเติมในชั้น ( khaddour
และอื่น ๆ ) ) มาร์ติน และ โรช่า ( 2007 ) ลักษณะ
ซูโครสผลึกตามเกลียว เคลื่อนแบบ 2 มิติ และการเจริญเติบโต
ซึ่งรวมขนาดเกลียว .
นอกจากนี้พื้นผิวควบคุมกลไก ศูนยากาศ
โมเลกุลของน้ำจากน้ำตาลโมเลกุลและเคาน์เตอร์แพร่
น้ำอิสระนี้ห่างจากพื้นผิวได้เติบโต
ยังพบว่ามีบทบาทในการกำหนดปริมาณ
การเจริญเติบโตของผลึก ( bensouissi และอื่น ๆ ) ) กลไก ( s )
รับผิดชอบซูโครสผลึกยังคงมีพื้นที่ใช้งานของ

การวิจัย คริสตัลยังคงตราบใดที่การแก้ปัญหาคือ supersaturated
และโมเลกุลมีความคล่องตัวเพียงพอที่จะจัดระเบียบในคริสตัล
latticeขณะที่การเติบโตอย่างต่อเนื่อง , ความเข้มข้นของที่เหลือ
ลดเฟสของเหลวหรือ desupersaturates จนสมดุลเฟส
ตามที่กําหนดโดยการละลายโค้งบนเฟสไดอะแกรม คือ
ถึง ( hartel 2001 ) ในรูปที่ 1 นี่เห็นเป็นลดลงในเฟสของเหลวเข้มข้นเป็น supersaturated

ระบบเริ่มต้นที่จุด A ถึงสภาพสมดุล ( สมมติว่าอุณหภูมิคงที่ )
ในการละลายโค้ง ( จุด B )
ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโต พารามิเตอร์ที่มีอิทธิพลต่ออัตราการเจริญเติบโตของขนาดอิทธิพลโดยทั่วไป

ในลักษณะเดียวกัน ผลที่เฉพาะเจาะจงของแต่ละพารามิเตอร์ขึ้นอยู่บ้าง บน
กลไก ( s ) ของการเจริญเติบโต .
ต่ำ . ซูโครสผลึกได้ถูกศึกษาอย่างกว้างขวาง และ hartel
เป็นสรุปโดย shastry ( 1991 ) สำหรับส่วนใหญ่
,อัตราการเติบโตของปริมาณผลึกเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น
ต่ำด้านล่างจุดที่เป็นปัจจัยจำกัดการเคลื่อนย้ายโมเลกุล
.
กับขนาดของผลึก , เพิ่มอัตราที่เพิ่มขึ้นต่ำ
ถึงจุดที่ทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่
จำกัดการแพร่กระจายและอัตราการเจริญเติบโตที่ลดลง ตัวอย่างเช่น ในอุณหภูมิห้อง
,การเพิ่มความเข้มข้นของน้ำตาลสูงกว่าความเข้มข้นเริ่มต้นในการเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นผล

เพิ่มอัตราต่ำ . ในบางจุด อย่างไรก็ตาม ปริมาณเพิ่มขึ้น
นำไปสู่การลดลงในความสามารถของโมเลกุล
กระจายและอัตราการเจริญเติบโตจะเริ่มลดลง เมื่อสารให้ความหวาน
ความเข้มข้นสูงพอ ( ปริมาณน้ำต่ำพอ ) ดังนั้น
แก้วเปลี่ยนอุณหภูมิของส่วนผสมถึงอุณหภูมิห้อง
การเคลื่อนไหวพอลดลงและการเติบโตของผลึกน้ำตาล

ปิดลงอย่างสมบูรณ์ อุณหภูมิ อัตราการเจริญเติบโตในความเข้มข้นน้ำตาล โซลูชั่น เป็นอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมาก

ในลักษณะเดียวกัน เช่น อัตรา nucleation เมื่อให้สารละลายที่มีความเข้มข้นคงที่
เย็นมีอุณหภูมิที่อัตราการเจริญเติบโตถึง
สูงสุดที่มีการเจริญเติบโตช้าที่อุณหภูมิทั้งด้านบนและด้านล่างที่เหมาะสม
จุด ตอนแรก มีอัตราการเติบโตเพิ่มขึ้นเป็น
โซลูชั่นเย็นด้านล่างจุดละลายต่ำ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของ
. อย่างไรก็ตาม การเพิ่มแรงขับของ
เย็นจะชดเชยโดยการทำให้โมเลกุลของน้ำตาลโมเลกุล

.ความหนืด Mobility / โมเลกุล เป็นสังเกตสำหรับ nucleation ) เป็นหลัก โดยควบคุมอุณหภูมิและ

สารละลายความเข้มข้น อุณหภูมิ หรือความสามารถของโมเลกุลที่จะย้ายในพื้นที่โดยทั่วไป
มีความสัมพันธ์ผกผันกับความหนืด อุณหภูมิลดลง ( ลดลง
โมเลกุลเคลื่อนที่ ) เป็นการเพิ่มสมาธิ และลดอุณหภูมิ
( zhymria 1972 ) .
เมื่อโมเลกุลเคลื่อนที่ใกล้ศูนย์เช่นในรัฐกลาส
การเจริญเติบโตได้อย่างมีประสิทธิภาพหยุด ผลึกที่ nucleate ก่อน
การพัฒนาของรัฐ เหลือบ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โดยเติบโต
ภายในเมทริกซ์แก้วเมตาสเตเบิล . พาณิชย์หนัก candies สามารถ
ประกอบด้วยผลึก เนื่องจากอาจเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิต
อยู่ภายในขอบเขตของผลึก ( ดูรูป 7b ) .
การศึกษาหนึ่งประมาณว่าลูกกวาดประกอบด้วยเฉลี่ย ร้อยละ 2
3 % รัตนากร ( 2004 smidova และอื่น ๆ ) ใด ๆผลึก imbedded
ภายในลูกกวาดแก้วเมทริกซ์ไม่เติบโตแม้จะมีสูง
supersaturated อาการเนื่องจากการขาดการเคลื่อนไหว hartel
และอื่น ๆ ) ) .
เขย่า ความปั่นป่วนของการแก้ปัญหาระยะในการปรากฏตัวของผลึกคริสตัลเติบโตโดยทั่วไปเพิ่ม

โดยเฉพาะอัตราการเติบโตในระบบ เช่น น้ำตาลที่เติบโตอย่างมากอิทธิพล
โดยการถ่ายเทมวล ( hartel 2001 ) เพิ่มการเพิ่มมวล
โอนโดยการพานำโมเลกุลอย่างรวดเร็วไปยัง
การอินเตอร์เฟซ อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการถ่ายโอนมวลขีดจำกัดได้
สมบูรณ์รูปแบบ เพิ่มขึ้นในการได้ผลเล็กน้อย
การเจริญเติบโต ( รถตู้ตะขอ 1945 ) .
ปัจจัยการกำหนดหลายส่วนผสมที่ใช้ในขนม
มีอิทธิพลต่ออัตราของโมเลกุลเข้าไปในโครงผลึก .
สารอาจมีผลต่อผลึกอย่างใดอย่างหนึ่งเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง
ในแรงขับเคลื่อนทางอุณหพลศาสตร์ ( มีผลต่อการละลายความเข้มข้น )
หรือเกิดจากผลการยับยั้งการเจริญเติบโตจำเพาะของโมเลกุลแต่ละ
( มัลลิน 2001 ) ยับยั้งการเจริญเติบโตจากต่างประเทศ
โมเลกุลได้ 3 สาเหตุ ( hartel 2001 ) : ( 1 ) โมเลกุลต่างประเทศ
อาจขัดขวางการแพร่กระจายของสารให้ความหวานกับคริสตัล
ผิว จึงชะลอการเจริญเติบโต ( 2 ) โมเลกุลต่างประเทศอาจ
ดูดซับไปยังพื้นผิวผลึก ( มากที่สุดเนื่องจากพันธะไฮโดรเจน )
และยับยั้งความสามารถของโมเลกุลรวมเข้า
ขัดแตะ และ ( 3 ) โมเลกุลของต่างประเทศอาจดูดซับอย่างรุนแรงที่
จริงๆแล้วพวกเขาจะรวมเป็นตาข่ายตัวเองจึง
ป้องกันนอกจากนี้โมเลกุลของน้ำตาลใหม่ตาข่าย
อย่างถูกต้อง ศึกษาผลของส่วนผสมสารในการเจริญเติบโตของผลึก
, มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะบัญชีสำหรับการเปลี่ยนแปลงใด ๆในการละลายเหนี่ยว
โดยเสริม ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้หลายวัตถุเจือปนในอาหารทั่วไป
( เช่นสลับน้ำตาลและน้ำเชื่อมข้าวโพดยัง
ลดการละลาย ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในแรงผลักดันในการตกผลึก
ดังแสดงในตารางที่ 3 ทดแทนซูโครสน้ำเชื่อมข้าวโพด
ในสูตรการเปลี่ยนแปลงทั้งปริมาณของซูโครสในปัจจุบัน
และการละลายของน้ำที่เหลือจึงเปลี่ยนต่ำ .
น่าเสียดาย การศึกษาไม่ใช่ทั้งหมดมีสัดส่วนความแตกต่างนี้