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表面活性泡沫沥青发泡工艺及流变特性研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 41-49页

作者：陶卓辉沈士蕙孙杨邹玉春侯睿同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200082 美国宾州州立大学宾州16601 江西省交通工程集团有限公司江西南昌330000 上海道淳交通科技有限公司上海215300

温拌沥青技术可降低沥青混合料生产和施工温度,在节能减碳方面极具应用潜力。泡沫温拌沥青技术成本较低,虽存在改性沥青发泡效果不理想、温拌效果不显著等问题,但具有潜在的推广应用前景。表面活性剂兼具“沥青润滑剂”和“泡沫稳定剂... 详细信息

温拌沥青技术可降低沥青混合料生产和施工温度,在节能减碳方面极具应用潜力。泡沫温拌沥青技术成本较低,虽存在改性沥青发泡效果不理想、温拌效果不显著等问题,但具有潜在的推广应用前景。表面活性剂兼具“沥青润滑剂”和“泡沫稳定剂”的作用效能,为改善泡沫温拌沥青发泡特性和温拌效果提供了可能。基于此,本研究采用不同质量分数的表面活性剂水溶液,在不同发泡温度下制备了表面活性泡沫沥青(SAFB6,SAFB8,SAFB10),利用发泡试验、动态剪切流变试验以及弯曲梁流变试验测试了沥青的发泡特性、高温性能、抗疲劳性能和低温性能,并借助傅里叶红外光谱试验分析了作用机理,揭示了表面活性剂与发泡过程对泡沫温拌沥青性能的协同提升作用。试验结果表明:表面活性剂对SBS改性沥青的发泡特性有明显的协同作用,特别是半衰期,最大可达69 s;SAFB沥青最佳发泡条件为发泡温度170℃,表面活性剂含量8%;SAFB沥青制备过程中没有发生复杂的化学反应,但是发泡过程导致SBS改性沥青发生了一定程度的氧化作用;表面活性剂和发泡工艺的协同效应提高了SBS改性沥青的高温性能和抗疲劳性能,而低温抗裂性能与SBS改性沥青相当。总体而言,表面活性剂与发泡技术相结合是可行的,提高了SBS改性沥青的发泡效果和路用性能。

关键词：泡沫温拌沥青表面活性剂发泡行为流变特性

甜荞全谷物粉对小麦面团流变特性及鲜湿面条品质的影响

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食品科学 2024年第10期45卷 72-79页

作者：闫铭欢贺家亮王立博陈静任艳娟张恒云张彬刘文超王昊然吴伟菁罗登林河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 河南省食品原料工程技术研究中心河南洛阳471023 北京农学院食品科学与工程学院北京102206 厦门医学院福建厦门361023

本实验探究并分析甜荞全谷物粉对小麦面团流变学特性及鲜湿面条质构特性、水分分布、蛋白质二级结构及分子质量分布、微观结构和色泽的影响。结果表明:当甜荞全谷物粉添加量为30%时,面团具有较高的G’(5.3×10^(5) Pa),且tanδ值达到最... 详细信息

本实验探究并分析甜荞全谷物粉对小麦面团流变学特性及鲜湿面条质构特性、水分分布、蛋白质二级结构及分子质量分布、微观结构和色泽的影响。结果表明:当甜荞全谷物粉添加量为30%时,面团具有较高的G’(5.3×10^(5) Pa),且tanδ值达到最小值0.50;在此添加量下,鲜湿面条弹性达到最大值(0.97),α-螺旋相对含量最高(28.30%),面条内部的微观结构更加致密均匀。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,随甜荞全谷物粉的添加量增加,荞麦蛋白特有的亚基条带也随之加深。与对照组相比,甜荞全谷物粉可使部分紧密结合水向弱结合水和自由水状态迁移,且随添加量的增加,面条L*值显著下降,a*和b*值均不同程度地提高,整体呈红黄色。综上所述,当甜荞全谷物粉添加量为30%时,可赋予鲜湿面条良好的机械性能及加工品质。

关键词：甜荞全谷物粉面团流变特性面条质构特性微观结构

碱提酸沉参数影响大豆分离蛋白变性、聚集和流变特性的研究进展

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食品科学 2024年第10期45卷 342-354页

作者：孟昂栾滨羽郭波莉张波于文华崔凯中国农业科学院农产品加工研究所农业农村部粮油加工综合利用技术集成实验室北京100193 山东万得福生物科技有限公司山东东营257500

pH值、NaCl和温度是制备大豆分离蛋白的重要参数。pH值和NaCl通过改变蛋白质表面电荷和静电斥力影响其聚集程度;温度通过改变蛋白质表面疏水性和/或二硫键影响其聚集程度,三者进而改变其颗粒大小或致密程度,引起流变性和下游应用特性的... 详细信息

pH值、NaCl和温度是制备大豆分离蛋白的重要参数。pH值和NaCl通过改变蛋白质表面电荷和静电斥力影响其聚集程度;温度通过改变蛋白质表面疏水性和/或二硫键影响其聚集程度,三者进而改变其颗粒大小或致密程度,引起流变性和下游应用特性的变化。本文从相互作用、热稳定性、聚集程度及胶凝特性等方面综述了pH值、NaCl和温度对大豆分离蛋白及其组分glycinin和β-conglycinin的变性、聚集和流变特性的影响,探讨了可能的机理;梳理了蛋白质聚集度、凝胶链粗厚度、凝胶链曲直率、凝胶网络连续性与凝胶强度之间的关系;总结了pH值、NaCl和温度对蛋白质聚集影响的差异。旨在为通过制备参数调控大豆分离蛋白聚集程度提供帮助。

关键词：大豆分离蛋白 pH值 NaCl 温度聚集流变特性

充填料浆中气泡作用机理及其流变特性演变规律

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1894-1905页

作者：杨柳华李金仓尹升华焦华喆陈新明寇云鹏王增加贾恒伟河南理工大学土木工程学院河南焦作454000 河南省地下工程与灾变防控重点实验室河南焦作454000 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 山东黄金集团有限公司充填工程实验室山东莱州261441

充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道... 详细信息

充填料浆是由固-液-气三相组成的悬浮体,长期以来有关充填料浆研究重点多是固-液两相的流变特性,而气相因素对于具有复杂流变特性的料浆影响却鲜有报道。气相成分可以显著降低充填浆体的屈服应力、黏度,对于改善管道输送性能、降低管道磨损等方面具有显著优越性。首先,通过控制引气剂(TTAB)掺量调节料浆含气量,并测定充填料浆表面张力、空气体积分数、流变性能等参数,探寻料浆中气泡对其流变性能的影响规律。其次,引入毛细管力(F_(cay))、无量纲屈服应力(τ_(ref)/τy)气泡演变模型来分析料浆内气泡演变特征,以期探明气泡对料浆流变特性的作用机理。结果表明,当充填料浆含气量较低时(流变特性影响甚微,而伴随含气量增加气泡对充填料浆流变特性的影响愈发显著。引气剂作用下气泡表面对料浆内细颗粒体产生斥力,降低了水泥、固废(尾砂)等细颗粒的吸附力,导致料浆屈服应力表现为递减趋势,其流动性呈现增强趋势。基于毛细管力(F_(cay))与无量纲屈服应力(τ_(ref)/τ_(y))理论分析了充填料浆不同含气量下流变特性演变机制,当含气量增加(12.5%~27.7%),料浆的表面张力、屈服应力降低,气泡挤压变形;高含气量下(接近28.6%),料浆内气泡极易破裂。另外,气泡滞留充填体内部导致强度劣化,为此就气泡对充填体力学性能影响及其解决措施开展了探索,并提出了3点有效措施。通过揭示气泡对于充填料浆流变特性影响与其演变特征规律,为高泡充填减阻减磨技术发展提供理论支撑。

关键词：流变特性料浆含气量毛细管力无量纲屈服应力气泡演变特征

生物基树脂改性沥青流变特性评价及体系融合行为

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材料导报 2024年第2期38卷 269-275页

作者：蒋修明丁湛孙超岳磊栗慧峰栗培龙长安大学公路学院西安710064 长安大学水利与环境学院西安710054 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室西安710054 长安大学道路结构与材料交通运输行业重点实验室西安710064

受石油资源储量和供应的限制,将生物质材料引入石油沥青已经成为一个热门话题。本研究以麦草秸秆液化产物为原材料合成三种生物基树脂(BPF、BPU和BPF-PU),并将其用于生物沥青的制备,旨在探究生物基树脂对沥青流变特性的影响及二者之间... 详细信息

受石油资源储量和供应的限制,将生物质材料引入石油沥青已经成为一个热门话题。本研究以麦草秸秆液化产物为原材料合成三种生物基树脂(BPF、BPU和BPF-PU),并将其用于生物沥青的制备,旨在探究生物基树脂对沥青流变特性的影响及二者之间的交互作用。首先,通过频率扫描和多重应力蠕变恢复试验分析了树脂对沥青胶结料黏弹特性和高温抗车辙性能的影响;其次,借助流变学理论对树脂-沥青体系的相态结构进行了分析;最后,从荧光显微结构和官能团分布特征的角度探究了二者之间的融合行为。结果表明,BPF和BPF-PU能够增加沥青中的弹性成分,提升其高温抗车辙性能,而BPU则会强化沥青的黏性响应;三种树脂能够较为均匀地分散到基质沥青中,并与其形成稳定的相态结构,这可能是因为树脂与基质沥青之间形成了醚键(C-O-C)。本研究有助于为农作物秸秆的增值转化和生物沥青的开发提供新的思路,但在生物沥青性能的全面评价方面需要进一步研究。

关键词：农作物秸秆生物基树脂生物沥青流变特性融合行为相态结构

低频磁场辅助冻结时间对猪肉理化特性、水分迁移及流变特性的影响

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食品科学 2024年第13期45卷 220-228页

作者：李慧杰宗家星胡燕燕赵圣明王慧朱明明马汉军河南科技学院食品学院河南新乡453003 国家猪肉加工技术研发专业中心河南新乡453003 农业农村部传统特色肉制品加工技术科研试验基地河南新乡453003

本实验以鲜肉和传统冰箱冻结(-18℃,36 h)为对照,探究低频交变磁场辅助冻结(low-frequency alternating magnetic field assisted freezing,LF-MFF)、-18℃条件下处理不同时间(12、24、36 h和48 h)对猪肉品质的影响,分析不同条件冻结处... 详细信息

本实验以鲜肉和传统冰箱冻结(-18℃,36 h)为对照,探究低频交变磁场辅助冻结(low-frequency alternating magnetic field assisted freezing,LF-MFF)、-18℃条件下处理不同时间(12、24、36 h和48 h)对猪肉品质的影响,分析不同条件冻结处理后肉样冻结速率、保水性、嫩度、色泽、pH值等理化特性、水分迁移及流变特性的变化。结果表明:与传统冰箱冻结相比,在3 mT低频交变磁场处理条件下,肉样的冻结速率更快,猪肉的品质得到明显改善(P流变结果也表明,LF-MFF 36~48 h后样品G’值较高,蛋白质变性程度较低,形成了较好的黏弹性蛋白凝胶。Pearson相关性分析表明,不同冻结处理后猪肉理化特性与水分迁移的变化具有较强的相关性。因此LF-MFF 36~48 h可作为最佳的猪肉冻结条件,可较好地维持猪肉理化特性,降低水分子的迁移率,延缓蛋白变性,改善冻结猪肉的品质。

关键词：低频磁场猪肉冻结时间理化特性水分迁移流变特性

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海水与高温环境对膨润土泥浆流变特性的影响研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 174-181,199页

作者：周骥王希浩康松代镇洋中交隧道工程局有限公司北京100088 青岛国信胶州湾第二海底隧道有限公司青岛266000

泥水盾构在海底掘进时,配制合适的泥浆以确保其在海水入侵和高温条件下良好的流变性能和渗透特性具有重要意义。为探明高温环境与海水侵入对膨润土浆液流变性能的影响,利用博勒飞RST软固体流变仪开展一系列流变测试试验,分析高温环境与... 详细信息

泥水盾构在海底掘进时,配制合适的泥浆以确保其在海水入侵和高温条件下良好的流变性能和渗透特性具有重要意义。为探明高温环境与海水侵入对膨润土浆液流变性能的影响,利用博勒飞RST软固体流变仪开展一系列流变测试试验,分析高温环境与海水侵入条件下泥浆的流动形式与本构模型。结果表明:在高温环境下,膨润土泥浆具有明显的升温稀化特性,随着温度的升高,膨润土泥浆的流变模型未发生变化;随着海水的侵入,泥浆的保水能力和物理稳定性被削弱,并出现离析现象,膨润土泥浆近乎丧失了幂律流体与屈服性流体的流变特征,泥浆的流动形式劣化为牛顿流体;此外,电镜扫描结果显示淡水泥浆的空间结构呈结块团絮状,结块密集且相互连续,空间结构较为完整且致密;50%海水泥浆的空间结构主要以薄片形式出现,且薄片之间存在明显的空隙,局部出现离散颗粒堆积。

关键词：海底隧道泥水盾构海水侵入高温环境流变特性室内试验

不同pH值条件下超声波辅助水浴提取对鱼鳞明胶凝胶特性、流变特性和结构特性的影响

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食品科学 2024年第15期45卷 178-185页

作者：吴诗雨陈楠杨文鸽湛胜楠楼乔明黄涛宁波大学食品科学与工程学院

对比分析不同pH值条件下的普通水浴（waterbath,WB）和超声波辅助水浴（ultrasonic-assisted waterbath,UWB）提取对草鱼鱼鳞明胶提取动力学、凝胶性质、流变特性与结构特性的影响。结果表明，当pH>7.0时，UWB作用下鱼鳞明胶的凝胶强度... 详细信息

对比分析不同pH值条件下的普通水浴（waterbath,WB）和超声波辅助水浴（ultrasonic-assisted waterbath,UWB）提取对草鱼鱼鳞明胶提取动力学、凝胶性质、流变特性与结构特性的影响。结果表明，当pH>7.0时，UWB作用下鱼鳞明胶的凝胶强度较WB更大。流变特性结果表明，UWB处理增强了鱼鳞明胶表观黏度，却降低了其凝胶点和融胶点。结构分析结果表明UWB可以降低鱼鳞明胶α-螺旋与β-折叠的含量，此外，pH值和UWB均可以改变鱼鳞明胶的三级结构。本研究可为实现鱼鳞废弃物的高值化综合利用提供思路。

关键词：草鱼鱼鳞明胶超声波流变特性结构特性

内源性酶活对面团流变特性及面筋网络微观结构的影响

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中国粮油学报 2024年

作者：吴昊张艳艳申慧珊李敏刘兴丽张华郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南省冷链食品质量安全控制重点实验室中原食品实验室

本研究通过向重组粉中添加蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶和混合酶（蛋白酶+α-淀粉酶+脂肪酶），分析内源性酶对面团流变特性、水分状态以及面筋网络微观结构的影响。结果发现，添加3种酶均会导致面团弹性的降低，α-淀粉酶显著降低面团的... 详细信息

本研究通过向重组粉中添加蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶和混合酶（蛋白酶+α-淀粉酶+脂肪酶），分析内源性酶对面团流变特性、水分状态以及面筋网络微观结构的影响。结果发现，添加3种酶均会导致面团弹性的降低，α-淀粉酶显著降低面团的黏性（P<0.05），而脂肪酶显著增大面团的黏性（P<0.05），混合酶对面团黏弹性的影响与α-淀粉酶相似。3种酶均导致面团强结合水比例降低，蛋白酶与脂肪酶导致弱结合水比例上升，自由水比例降低，而α-淀粉酶则导致弱结合水比例降低，自由水比例上升，表明3种酶对水分分布的作用机制不同。添加蛋白酶，面团中面筋网络分支率减小，终点率增大，表明蛋白酶降低了面筋网络的均匀性、连续性；而添加α-淀粉酶与脂肪酶，面筋网络分支率增大，终点率降低，表明α-淀粉酶与脂肪酶均可增大面团面筋网络均匀性、连续性。

关键词：内源酶面团流变特性水分分布面筋网络