Food dehydration (drying) refers to

Food dehydration (drying) refers to water removal from food
and represents a very important process in the preparation and
preservation of foods (Maroulis and Saravacos, 2003). It is a process
that requires energy to be supplied through heat conduction, convection,
and/or radiation to enable water molecules to break loose
from their interactions from the dissolved solutes and the biopolymers
that form the porous structures of the foods. Food dehydration
is a process involving both energy (heat) transfer and mass
transfer. The process of food dehydration and the preservation of
dehydrated foods can thus be directly related to the interactions
of water molecules with the macromolecules of food, because the
water–macromolecule and the water–water interactions dictate
the removal of water molecules during food dehydration, the
structures of foods before, during, and after dehydration, and the
dehydration strategy and efficiency by which the supplied heat is
utilized. It is apparent from items (a)–(e) above that the water
activity variable, aw, cannot provide the relationship of the evolution
of the structural changes of the food material with the changes
of the water–macromolecule and water-water interactions that occur
during dehydration. This aspect of food science and engineering
remains largely unexplored due mainly to the limitations of
current experimental techniques and theoretical methods.
Molecular dynamics (MD) is a modeling approach (Allen and
Tildesley, 1987; Rapaport, 1997) that employs molecular-based
interaction potentials to construct a model system that provides
a satisfactory representation of the real system and allows various
properties to be studied at a molecular level. Over the years MD
has been demonstrated to be a methodology capable of investigating
systems with complex geometries and molecules as well as
studying structural and dynamic properties that include the transport
and interaction (e.g., adsorption) of molecules at interfaces.
For multi-scale studies, MD is capable of characterizing microscopic,
mesoscopic, and even macroscopic porous media, identifying
responsible mechanisms and evaluating their relative
importance, which can make significant contributions to the formulation
of appropriate constitutive equations for use in macroscopic
systems described by continuum mechanics models. These
capabilities can be employed to complement both experimental
and theoretical approaches and to conceive and design new processes.
When properly applied (Riccardi et al., 2008, 2009a,b,
2010a; Wang and Liapis, 2011a), MD can also provide the capability
to probe and obtain detailed information at the molecular level
and scientific understanding with regard to the water–macromolecule
and water–water interactions in foods. In this respect, our recent
MD modeling and simulation studies which have constructed
and employed atomistic and coarse-grain models to investigate the
behavior and structure of polymeric porous adsorbent media
formed by dextran chains (Riccardi et al., 2009a,b; Wang and
Liapis, 2011a,b) can be considered to represent original and novel
approaches that demonstrate the feasibility of MD for this purpose.
The main task of the present work is to extend our MD modeling
and simulations to elucidate the water–water and water–macromolecule
interactions in model food materials and examine the
dependence of such interactions on the evolving pore structures
of foods during dehydration.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การคายน้ำอาหาร (แห้ง) หมายถึงการกำจัดน้ำออกจาก
อาหารและแสดงให้เห็นถึงกระบวนการที่สำคัญมากในการเตรียมการและการอนุรักษ์
ของอาหาร (Maroulis และ saravacos 2003) มันเป็น
กระบวนการที่ต้องใช้พลังงานในการที่จะจัดหาผ่านการนำความร้อนการพา
และ / หรือการฉายรังสีเพื่อให้โมเลกุลของน้ำที่จะทำลาย
หลวมจากการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาจากสารที่ละลายน้ำและ biopolymers
ว่ารูปแบบโครงสร้างที่มีรูพรุนของอาหาร
คายน้ำอาหารเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับทั้งการถ่ายโอนพลังงาน (ความร้อน) และการถ่ายเทมวล
กระบวนการของการคายน้ำอาหารและการเก็บรักษาอาหารแห้ง
สามารถจึงจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับการปฏิสัมพันธ์
โมเลกุลของน้ำกับโมเลกุลของอาหารเพราะ
น้ำโมเลกุลและการมีปฏิสัมพันธ์น้ำน้ำสั่ง
การกำจัดของโมเลกุลน้ำในระหว่างการคายน้ำอาหาร
โครงสร้างของอาหารก่อนระหว่างและหลังจากการคายน้ำและกลยุทธ์การคายน้ำ
และมีประสิทธิภาพโดยที่ความร้อนให้มาใช้
มันก็เห็นได้ชัดจากรายการ (ก) - (จ) ข้างต้นว่าตัวแปรน้ำกิจกรรม
, AW, ไม่สามารถให้ความสัมพันธ์ของ
วิวัฒนาการของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุอาหารกับการเปลี่ยนแปลง
จากปฏิสัมพันธ์น้ำโมเลกุลน้ำและน้ำที่เกิดขึ้นในระหว่างการคายน้ำ
. แง่มุมของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมนี้
ยังมิได้สำรวจส่วนใหญ่เนื่องจากข้อ จำกัด ของเทคนิคการทดลอง
ปัจจุบันและวิธีการตามทฤษฎี
โมเลกุลไดนามิกส์ (MD) เป็นวิธีการสร้างแบบจำลอง (อัลเลนและ
tildesley, 1987; Rapaport, 1997) ที่มีพนักงานระดับโมเลกุล ตาม
ศักยภาพการทำงานร่วมกันในการสร้างแบบจำลองระบบที่ให้
ที่น่าพอใจเป็นตัวแทนของระบบจริงและช่วยให้คุณสมบัติ
ต่างๆที่จะศึกษาต่อในระดับโมเลกุล ปีที่ผ่านมา
md ได้รับการแสดงให้เห็นถึงวิธีการที่จะมีความสามารถในการตรวจสอบระบบ
ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและโมเลกุลเช่นเดียว
ศึกษาสมบัติทางโครงสร้างและแบบไดนามิกที่รวมถึงการขนส่ง
และการมีปฏิสัมพันธ์ (เช่นการดูดซับ) ของโมเลกุลที่อินเตอร์เฟซ.
สำหรับการศึกษาหลายขนาด md มีความสามารถในการอธิบายลักษณะของกล้องจุลทรรศน์
mesoscopic และมหภาคแม้กระทั่งสื่อที่มีรูพรุนกลไกการระบุความรับผิดชอบและประเมินผล

ความสำคัญญาติของพวกเขาที่สามารถทำให้อย่างมีนัยสำคัญ ผลงาน
สูตรของสมการที่เป็นส่วนประกอบที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในเปล่า
ระบบตามที่อธิบายในรูปแบบที่ต่อเนื่องกลศาสตร์ ความสามารถเหล่านี้
สามารถทำงานเพื่อเติมเต็มทั้งสอง
ทดลองและวิธีการในทางทฤษฎีและที่จะตั้งครรภ์และการออกแบบกระบวนการใหม่
เมื่อนำมาใช้อย่างถูกต้อง (Riccardi, et al, 2008, 2009a, b,
2010a. วังและ liapis, 2011a). md สามารถ นอกจากนี้ยังให้
ความสามารถในการสอบสวนและได้รับข้อมูลรายละเอียดในระดับโมเลกุล
และความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการ
น้ำโมเลกุลและการมีปฏิสัมพันธ์น้ำน้ำในอาหาร ในแง่นี้การสร้างแบบจำลอง
md ล่าสุดของเราและการศึกษาแบบจำลองที่ได้สร้างขึ้น
และใช้รูปแบบละอองและเม็ดหยาบในการตรวจสอบพฤติกรรม
และโครงสร้างของสื่อดูดซับพอลิเมอรูพรุน
เกิดจากโซ่ dextran (Riccardi et al. 2009a, b ; วังและ
liapis, 2011a,ข) ได้รับการพิจารณาให้เป็นตัวแทนของวิธี
ต้นฉบับและนวนิยายที่แสดงให้เห็นความเป็นไปได้ของ md เพื่อวัตถุประสงค์นี้.
งานหลักของการทำงานในปัจจุบันก็คือการขยายการสร้างแบบจำลองของเรา
md และแบบจำลองเพื่ออธิบายน้ำน้ำและน้ำโมเลกุล-
ปฏิสัมพันธ์ในวัสดุอาหารรูปแบบและตรวจสอบการพึ่งพา
จากปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวในการพัฒนาโครงสร้างรูขุมขน
ของอาหารในระหว่างการคายน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คายน้ำอาหาร (แห้ง) หมายถึงการเอาน้ำจากอาหาร
และแสดงถึงกระบวนการที่สำคัญมากในการเตรียม และ
เก็บรักษาอาหาร (Maroulis และ Saravacos, 2003) มันเป็นกระบวนการ
ที่ต้องใช้พลังงานเพื่อที่สามารถระบุถึงการนำความร้อน การพา,
และ/ หรือรังสีให้โมเลกุลของน้ำจะหลวม
จากการโต้ตอบจาก solutes ละลายและ biopolymers
ที่แบบฟอร์มโครงสร้าง porous ของอาหาร คายน้ำอาหาร
เป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการโอนย้ายพลังงาน (ความร้อน) และมวล
โอนย้าย กระบวนการคายน้ำอาหารและอนุรักษ์ของ
อาหารอบแห้งสามารถทำโดยตรงกับการโต้ตอบ
ของน้ำโมเลกุลกับ macromolecules อาหาร เนื่องจาก
water–macromolecule และการโต้ตอบที่ water–water บอก
การเอาโมเลกุลของน้ำระหว่างการคายน้ำอาหาร การ
โครงสร้างของอาหารก่อน ระหว่าง และหลัง จากการคาย น้ำ และ
กลยุทธ์การคายน้ำและประสิทธิภาพซึ่งมีความร้อนจัด
ใช้ เห็นได้ชัดเจนจากรายการ (a)–(e) อยู่เหนือน้ำ
กิจกรรมแปร สะสม ไม่ให้ความสัมพันธ์ของการวิวัฒนาการ
เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุอาหารเปลี่ยนแปลง
การโต้ตอบ water–macromolecule และน้ำน้ำที่เกิดขึ้น
ระหว่างการคายน้ำ นี้ด้านวิทยาศาสตร์การอาหารและวิศวกรรม
ยังคงใหญ่ unexplored ครบกำหนดส่วนใหญ่ให้ข้อจำกัดของ
ปัจจุบันเทคนิคการทดลองและทฤษฎีวิธีการ
โมเลกุล dynamics (MD) เป็นวิธีการสร้างโมเดล (อัลเลน และ
Tildesley, 1987 Rapaport, 1997) ที่มีโมเลกุลอยู่
ศักยภาพการโต้ตอบการสร้างระบบจำลองที่
แทนเป็นที่พอใจของระบบจริง และอนุญาตต่าง ๆ
คุณสมบัติเพื่อจะศึกษาในระดับโมเลกุล ปี MD
ได้แสดงให้เห็นว่าเป็น วิธีที่สามารถตรวจสอบ
ระบบที่ มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและโมเลกุลเป็น
คุณสมบัติโครงสร้าง และแบบไดนามิกที่รวมการขนส่งการศึกษา
และโต้ตอบ (เช่น ดูดซับ) ของโมเลกุลที่อินเทอร์เฟซการ
ศึกษาหลายระดับ MD มีความสามารถในการกำหนดลักษณะของกล้องจุลทรรศน์,
mesoscopic และแม้กระทั่ง macroscopic porous ระบุ
กลไกรับผิดชอบและการประเมินความสัมพันธ์
สำคัญ ซึ่งสามารถทำการแบ่งสรรอย่างมีนัยสำคัญ
สมการที่เหมาะสมขึ้นใช้ใน macroscopic
ระบบโดยแบบจำลองกลศาสตร์ความต่อเนื่อง เหล่านี้
ความสามารถหยุดเติมเต็มทั้งทดลอง
และทฤษฎีที่ใช้ และการตั้งครรภ์ และการออกแบบกระบวนการใหม่การ
เมื่อใช้อย่างถูกต้อง (Riccardi et al., 2008, 2009a บี,
2010a วังและ Liapis, 2011a), MD สามารถยังมีความสามารถ
โพรบ และได้รับข้อมูลรายละเอียดระดับโมเลกุล
ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ตาม water–macromolecule
และการโต้ตอบ water–water ในอาหาร ประการนี้ ของเราล่าสุด
MD สร้างแบบจำลองและการจำลองการศึกษาซึ่งจะสร้าง
และจ้าง atomistic และ เมล็ดหยาบแบบจำลองการตรวจสอบการ
พฤติกรรมและโครงสร้างของพอลิเมอสื่อ adsorbent porous
ก่อตั้งขึ้น โดยโซ่เดกซ์แทรน (Riccardi et al., 2009a, b วัง และ
Liapis, 2011ab) จะถือว่าเป็นตัวแทนของเดิมและนวนิยาย
วิธีที่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของ MD สำหรับวัตถุประสงค์นี้ได้
ภารกิจหลักของงานปัจจุบันจะขยายโมเดล MD ของเรา
และจำลอง elucidate water–water และ water–macromolecule
โต้ตอบในรูปแบบอาหารวัสดุ และตรวจสอบ
พึ่งพาดังกล่าวโต้ตอบในการพัฒนาโครงสร้างที่รูขุมขน
อาหารระหว่างการคายน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อาหารร่างกายขาดน้ำ(เป่าผมแห้ง)หมายถึงการกำจัดน้ำจากอาหาร
และเป็นกระบวนการที่สำคัญเป็นอย่างมากในการเตรียมการและ
การรักษาอาหาร( maroulis saravacos และ 2003 ) มันเป็นกระบวนการที่
ที่ต้องใช้พลังงานในการได้รับการทำความร้อนให้มาผ่านการพาความร้อน
และ/หรือรังสีเพื่อเปิดใช้งานโมเลกุลของน้ำในการหลุดออกมาจาก
ซึ่งจะช่วยการติดต่อจาก solutes ละลายแล้วและ biopolymers ที่
รูปแบบโครงสร้างที่มีรูพรุนของอาหาร ร่างกายขาดน้ำอาหาร
ซึ่งจะช่วยเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการประหยัดพลังงาน(ร้อน)และการถ่ายโอนข้อมูล
ซึ่งจะช่วยถ่ายโอนทั้งสอง การดำเนินการของร่างกายขาดน้ำอาหารและการรักษาของอาหาร
ซึ่งจะช่วยความร้อนสามารถที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
ของโมเลกุลของน้ำที่มีชนิดเทอร์โมพลาสติกของอาหารเพราะ
น้ำ - macromolecule และการปฏิสัมพันธ์ระหว่างที่น้ำ - น้ำที่เป็นตัวกำหนด
ดังนั้นการลบของโมเลกุลของน้ำในระหว่างร่างกายขาดน้ำอาหาร
ซึ่งจะช่วยโครงสร้างของอาหารก่อนระหว่างและหลังร่างกายขาดน้ำและ
ซึ่งจะช่วยเอาน้ำออกกลยุทธ์และมี ประสิทธิภาพ โดยที่ความร้อนที่ให้มาเป็นใช้
ซึ่งจะช่วย. เป็นที่ประจักษ์ออกจากรายการ( A ) - ( E )ข้างต้นที่ว่าน้ำที่
ซึ่งจะช่วยปรับเปลี่ยนการทำงานของ AW ไม่สามารถให้ความสัมพันธ์ของวิวัฒนาการที่
ซึ่งจะช่วยในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของวัสดุอาหารที่พร้อมด้วยการเปลี่ยนแปลงที่
การติดต่อสื่อสารน้ำ - macromolecule น้ำและน้ำที่จะเกิดขึ้น
ในระหว่างร่างกายขาดน้ำ. โรงแรมแห่งนี้เป็นลักษณะของอาหารด้านวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์
ยังคงอยู่ซึ่งส่วนใหญ่ยังมิได้สำรวจเนื่องจากเป็นข้อจำกัดของการทดลอง
ปัจจุบันและเทคนิควิธีการในทางทฤษฎี.
โมเลกุล Dynamics ( MD )เป็นการสร้างแบบจำลองการ( Allen และ
tildesley , 1987 ; rapaport , 1997 )ที่มีพนักงานระดับโมเลกุลโดยใช้
ซึ่งมีโอกาสในการสร้างระบบการโต้ตอบรุ่นที่อยู่ในเกณฑ์ดี
ซึ่งจะช่วยให้การเป็นตัวแทนที่แท้จริงของระบบและช่วยให้หลากหลาย
คุณสมบัติเพื่อต้องมีการศึกษาในระดับโมเลกุลที่. ในช่วงหลายปีที่ MD
ซึ่งจะช่วยได้รับการแสดงให้เห็นว่าเป็นวิธีการที่สามารถมีการสอบสวนคดีนี้
ระบบที่มีโมเลกุลของและ geometries คอมเพล็กซ์และ
ซึ่งจะช่วยการศึกษาคุณสมบัติของโครงสร้างและแบบไดนามิกที่รวมถึงการขนส่ง
และการโต้ตอบกัน(เช่น adsorption )ของโมเลกุลของที่อินเตอร์เฟซ.
สำหรับการศึกษาแบบมัลติ - ขนาด MD มีความสามารถของโฮสต์ขนาดเล็กซึ่ง
mesoscopic และแม้แต่สื่อที่มีรูพรุนในระดับจุล ภาค การระบุ
กลไกความรับผิดชอบและการประเมินผลมีความสัมพันธ์กัน
ซึ่งจะช่วยความสำคัญของเขาซึ่งจะสามารถทำให้การบริจาคอย่างมีนัยสำคัญในการกำหนดแนวทางที่
ของสมจัดตั้งที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในในระดับจุล ภาค
ระบบตามที่อธิบายไว้โดยรุ่นกลศาสตร์ตราบใดก็ตาม.
ความสามารถเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มความสมบรูณ์แบบสำหรับวิธีการ
ทางทฤษฎีและทดลองและตั้ง ครรภ์ และการออกแบบกระบวนการใหม่.
เมื่อนำไปใช้อย่างถูกต้อง( riccardi et al . 20082009 A , B
2010 ที่วัง liapis และ 2011 A ) MD สามารถให้ความสามารถที่
ซึ่งจะช่วยในการตรวจสอบและขอรับข้อมูลโดยละเอียดในระดับโมเลกุลที่ยัง
และความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ด้วยการพิจารณาถึงน้ำ - macromolecule
และน้ำ - น้ำการโต้ตอบด้วยอาหาร. ในส่วนนี้ของเราเมื่อไม่นานมานี้ MD
ซึ่งจะช่วยการสร้างแบบจำลองและการจำลองการศึกษาซึ่งได้สร้าง
ซึ่งจะช่วยและมี atomistic และหยาบเมล็ดธัญพืชรุ่นมาทำการสอบสวนเรื่องนี้โดย
ซึ่งจะช่วยการทำงานและโครงสร้างของ polymeric ที่มีรูพรุน adsorbent สื่อ
โดย dextran โซ่( riccardi et al ., 2009 a , b ;วังและ
liapis , 2011 ,B )สามารถได้รับการพิจารณาให้เป็นแบบดั้งเดิมและเป็นนวนิยาย
แนวทางที่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของงบเพื่อการนี้โดยเฉพาะ.
หลักของงานที่มีอยู่ทำงานคือการขยายของเรา MD
ซึ่งจะช่วยการสร้างแบบจำลองและการจำลองจะอธิบายถึงที่น้ำ - น้ำและน้ำ - macromolecule
ซึ่งจะช่วยการโต้ตอบในรูปแบบอาหารเอกสารและตรวจสอบที่
ซึ่งจะช่วยการพึ่งพาการของการติดต่อสื่อสารในสิงคโปร์ที่กำลังพัฒนาโครงสร้าง
การรับประทานอาหารในระหว่างร่างกายขาดน้ำ.