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1、SEM電子束轟擊粉末油脂微膠囊產(chǎn)生裂紋的分形分析2007年第32卷第5期中國油脂33文章編號:1003—7969(2007)05—0033—04中圖分類號:TS225.6文獻標識碼:ASEM電子束轟擊粉末油脂微膠囊產(chǎn)生裂紋的分形分析李積華,鄭為完,余揚帆,張斌,蘇冰霞(1.南昌大學食品科學教育部重點實驗室,330047南昌市;2.南昌大學生命科學學院電鏡室,330047南昌市)摘要:對掃描電鏡的電子束轟擊粉末油脂微膠囊表面產(chǎn)生的裂紋進行了分形分析,結(jié)果表明,所產(chǎn)生的裂紋具有顯著的自相似性,即分形特征.利用盒子維數(shù)的定義
2、測量并計算了完整裂紋和局部裂紋的分維,發(fā)現(xiàn)該自相似性是在統(tǒng)計意義上的自相似性,該分形屬多重分形.各局部分維測量結(jié)果支持分形理論中的和并原理.關(guān)鍵詞:粉末油脂;微膠囊;分形;掃描電鏡FractalanalysisoncracksinmicrocapsulatedoilpowderoccurredbySEMelectronbeamscanningLIJi—hua,ZHENGWei—wan,YUYang—fan,ZHANGBin,SUBing—xia(1.KeyLaboratoryofFoodScience,Ministry
3、ofEducation,NanchangUniversity,330047Nanchang,China;2.ElectronMicroscopeLab.,BioscienceInstituteofNanchangUniversity,330047Nanchang,China)Abstract:ThefractalanalysisoncracksinmicrocapsulatedoilpowderoccurredduringSEMelectronbeamscanningwascarriedout.Theresultsho
4、wedthatthecrackscouldberegardedashavingself-similarity,andcouldbestudiedaccordingtofractaltheory.Thefractaldimensionsofthewholecracksandthepartcracksweremeasuredonthebasisofdefinitionofbox—dimension.Itwasfoundthattheself-similaritywasstatisticallyandtheresultsof
5、measurementagreedwiththeuniteprincipleoffractaltheory.Keywords:oilpowder;microcapsule;fractal;scanningelectronmicroscope采用掃描電鏡(ScanningElectronMicroscope,簡寫為SEM)對粉末油脂微膠囊表面進行掃描的過程中,當電子束的加速電壓和電子束聚集(即放大倍數(shù))達到一定程度時,微膠囊表面將出現(xiàn)應力裂紋.從微觀角度來看,由于微膠囊的各種無序因素(如壁材理化性質(zhì),芯材理化性質(zhì),乳化劑
6、性質(zhì),包埋效果,干燥工藝等)的影響,微膠囊表面應力裂紋實際上是沿著一條不規(guī)則的曲折路徑擴展,由此形成的斷裂表面往往無序,斷裂面的裂紋線也是曲折的,用傳統(tǒng)的歐氏幾何很難描述.作為微膠囊表面應力裂紋擴展過程最直觀的反映,曲折的裂紋線的定量分收稿日期:2006—09—30作者簡介:李積華(1979一),男,博士研究生;主要從事食品科學方面的研究工作.析是微膠囊表面應力裂紋研究的重要內(nèi)容之一.用分形幾何定量描述微膠囊表面應力裂紋的特征有助于探明微膠囊表面應力裂紋的產(chǎn)生機理,了解微膠囊工藝條件(包括乳化體系,乳化條件,干燥條件等
7、)對微膠囊質(zhì)構(gòu)的影響;同時對研究新的粉末油脂微膠囊質(zhì)量評價方法具有重要意義.1材料與方法1.1主要材料粉末油脂:自制,含油量30%,壁材為糊精.13立S一570掃描電鏡.1.2實驗方法1.2.1粉末油脂的制備見圖1.1.2.2電鏡觀察用導電膠將粉末油脂粘于掃描電鏡樣品臺上,放入真空噴涂儀內(nèi)噴金,在13立S一570掃描電鏡下觀察,照相.34中國油脂2007年第32卷第5期酪朊酸鈉加水加熱溶化終溫7580麥芽糊精,蔗糖酯加水加熱溶化.終溫7580混合成水相(壁材)璧,鎏髦——一麗—5j麗劑加熱熔化.終溫75～8O℃I=J圖
8、1粉末油脂制備工藝1.2.3分形維數(shù)測量1.2.3.1測量原理掃描電鏡是用一束精細聚焦的電子照射需要檢測的區(qū)域并在樣品表面做光柵測量掃描,電子束轟擊到樣品表面時會產(chǎn)生各種信號,其中包括二次電子,背散射電子,俄歇(Auger)電子,特征射線和不同能量的光子,然后把所需要的信號加以采集處理,使它們成像.為使樣品產(chǎn)生的各種物理信號足夠強
