CC BY
55
■>:т-
v.iu
1MV
шъ
"i:C-
L:UL".
iCJH
-
OH
IJJIi-J
imh
ГГ.Ч-
:?ть-
F-X-
лиП-
0.TU 7J O
iep.t-
ito-
;ljha
rsn.v
>:t:i
dt-HO
IfZiD
Уртя-
Ж.:.
ICHT-
fJ№
1. f
J^-J"
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4,2003________________________________________________________Щ
Г}, Па-& 18
18
14
12
10
8
Б
4
2
Q
“1=
1 2 3 А
1 2 3 В
Рис. 3
18
16
14
12
10
8
а с
б
4 +
1 2 3
А
1 2 3 В
Рис. 4
рообразования в которой обусловлен сцеплением твердых частиц по гидрофильным участкам молекул через прослойки дисперсионной среды.
Учитывая, что в рецептурах мучных кондитерских изделий дисперсная фаза представлена не только час-
тицами муки, но и микрокристаллами сахарозы, нами были проведены исследования влияния фосфолипидов на реологические свойства модельной системы мука-с ахар-маргарин.
Количество вводимых фосфолипидов варьировали в интервале 1-4% к массе системы. На рис. 3 в качестве примера приведены диаграммы изменения эффективной вязкости т] системы маргарин-мука, а на рис. 4 -маргарин-мука-сахар при введении в эти системы фосфолипидов в количестве 3% (7 - контроль, 2 -ПФК, 3 - ПАФ) при температуре 25°С с неразрушенной ^ (е = 10 с-1) и максимально разрушенной В (е = =30 с ') структурой, так как при концентрации фосфолипидов 3% наблюдается максимальное снижение эффективной вязкости дисперсных систем.
Результаты исследования показывают, что введение ПАФ значительно снижает степень структурооб-разования в системах по сравнению с контролем и введением ПФК, что позволяет использовать ПАФ для эффективного управления свойствами структурированных дисперсных систем.
Следует отметить, что влияние ПАФ на реологические свойства более сложной системы, содержащей наряду' с частицами муки микрокристаллы сахарозы, более выражено, чем в системе мука-маргарин.
Таким образом, ПАФ могут быть рекомендованы для регулирования реологических свойств теста при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сравнение поверхностно-активных свойств фосфолипидов, полученных по различным технологиям / И.П. Артеменко, Е.О. Герасименко, Н.Н. Корней и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. -2002. - № 2-3. - С. 73-74.
2. Характеристика межфазного слоя системы масло-фосфоли-пиды-вода / Т.Н. Боковикова, Е.О. Герасименко, Л.М. Сердюк и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1999. - № 2-3. - С. 35-36.
3. МартовщукВ.И., Мгебришвили Т.В., Мартовщук Е.В. Ускоренный метод определения гидрофильных фосфолипидов // Масложировая пром-сть. - 1986. - № 7. - С. 10-12.
Кафедра технологии жиров, товароведении и экспертизы товаров
Поступила 04.02.2003 г.
631.365.002.612
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕМИКСОВ
ПРИ ХРАНЕНИИ , - <
И.Н. ЖУКОВА, Е.В. СОЛОВЬЕВА
Кубанский государственный технологический университет
Основными показателями, характеризующими технологические свойства сыпучего сырья и готовой продукции, являются: размер частиц компонентов, угол естественного откоса, влажность, объемная масса, гиг-
роскопичность, слеживаемость, распыляемость, элек-тризуемость.
Известно, что качество премиксов в значительной мере зависит от размера частиц используемых компонентов и равномерности их распределения. Для этого степени измельчения наполнителя и компонентов пре-микса должны соответствовать друг другу или стре-
миться к этому [1]. Используемые биологически активные вещества (БАВ) требуют минимальных размеров их частиц, однако чрезмерная измельченность приводит к снижению стабильности препаратов (для витаминов), ухудшению их сыпучести. С уменьшением размера частиц снижается объемная масса продукта, увеличивается угол естественного откоса, повышается распыляемость, слеживаемость при хранении, возникают трудности при дозировании и смешивании. Тонкодисперсные порошки витаминов, особенно имеющие низкую влажность (0,02-0,5%), обладают высокой распыляемостью (от 12 до 60%). Грубодис-псрскьш порошки, нэпримср НИКОТИКОБОИ И ЙСКОрОИ-новой кислот, имеют низкую распыляемость (около 45%). Поэтому правильнее стремиться не к минимальному, а к оптимальному7 размеру частиц витаминов и микроэлементов, исходя из всех основных влияющих на это факторов [2]. '
Высокой распыляемостью обладают наполнители, что создает антисанитарные условия при обогащении и транспортировке продукции. Большая распыляемость приводит к значительным дорогостоящим потерям при погрузочно-разгрузочных работах. Степень распыляемости в этом случае зависит от двух факторов: наличия в продукте сильно дисперсных фракций и от его влажности. Значительная распыляемость (12-19%) свойственна тонкодисперсным компонентам с низкой влажностью (витамины, углекислые соли микроэлементов, ферментные препараты). Сернокислые соли практически не распыляются, но с уменьшением размера частиц до 0,1-0,15 мм распыляемость их увеличивается до 6-8% [2, 3].
Склонность многих компонентов к распыляемости определяет требование герметичности оборудования с целью устранения потерь дорогостоящих биологически активных компонентов и обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий производственных помещений.
При производстве премиксов важен выбор наполнителя. По данным российских ученых, наполнитель должен не только хорошо совмещаться с витаминами и солями, но и максимально удерживать БАВ на своей поверхности, чтобы сохранить при этом гомогенность смеси б процессе смешивания и транспортировки и не допустить самосортирования. Наполнитель должен иметь низкую влажность, что обеспечивает сыпучесть смеси и лучшую сохранность БАВ.
Угол естественного откоса и коэффициент внутреннего трения также имеют большое значение. Знание их величин необходимо при расчете и проектировании транспортных механизмов, бункеров, силосов и складов для хранения компонентов премикса [1].
По результатам исследования некоторых авторов многие компоненты являются пассивно-сыпучими или связанными продуктами, для которых характерны силы сцепления между частицами. Угол естественного откоса - суммарный показатель сцепляемости частиц и
их внутреннего трения. С уменьшением размера частиц угол естественного откоса увеличивается.
Объемная масса характеризует плотность укладки сыпучего сырья в единице объема и является очень важным физическим показателем, необходимым для определения емкости при размещении сырья. Объемная масса и угол естественного откоса БАВ по возможности должны соответствовать значениям этих показателей у наполнителя [4, 5, 6].
Степень гигроскопичности характеризует способность продуктов поглощать влагу из воздуха и имеет большое значение для их применения. Так, слеживаемость продукции зависит от ее гигроскопичности. Результаты исследования слеживаемости показывают, что сернокислые и хлористые соли микроэлементов и никотиновая кислота имеют это нежелательное свойство. Способность микроэлементов слеживаться вызвана их высокой гигроскопичностью, обусловливающей переход вещества в раствор. При испарении воды образуется большое число новых кристаллов, играющих роль связок. Увеличение количества продукта также ускоряет идущие в нем химические реакции и способствует более быстрому образованию новых соединений, сцепляющих свободные частицы вещества. Поэтому необходимо, чтобы продукция и обогатители содержали минимальное количество влаги, при хранении следует оберегать их от контакта с водой. Так как с увеличением содержания влаги усиливается свойство поверхности одного компонента удерживать частицы другого, эффект смешивания повышается, но только до определенной величины влажности. Дальнейший рост этого показателя снижает качество смеси и способствует сегрегации. Повышение влажности увеличивает угол естественного откоса и изменяет величину объемной массы [3].
Гигроскопичность микроэлементов предполагает их агрессивное действие на металлические поверхности оборудования, с которыми они соприкасаются. Поэтому необходимо, чтобы оборудование имело антикоррозийное покрытие поверхностей.
Электризуемость - способность частиц при перемешивании образовывать и накапливать электростатический заряд - оказывает существенное влияние на сыпучесть компонентов премикса. Тенденцию к накоплению статистического электричества имеют, в частности, тонкодисперсные порошки фолиевой кислоты, рибофлавина (витамин В2), пантотената к&тьция (витамин ВО [3]. .
Перечисленные свойства сырья и готовой продукции в значительной степени отражают изменения качества в процессе хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила организации и ведения технологических процессов производства продукции комбикормовой промышленности / ОАО Всесоюз. НИИ комбикорм, пром-сти (ВНИИКП). - Воронеж, 1997. -257 с.
2. Членов В.А. Витаминные кормовые препараты. - М.: Колос, 1982.-96 с.
3. Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зерновых и порошкообразных химических продуктов. - М.: Изд-во АН СССР, 1972.
4. Братерскнй Ф.Д., Пелевин А.Д. Оценка качества сырья и комбикормов. - М.: Колос, 1983. - 319 с.
5. Мартыненко Я.Ф. Обогащение комбикормов. Учеб. пособие. - Краснодар: КПИ, 1983. - 64 с.
6. Мартыненко Я.Ф. Промышленное производство комбикормов. - М.: Колос, 1975. - 216 с.
Кафедра технологии переработки зерна и комбикормов
Поступила 06.03.0S г.
■. - 678.742.2.004.14
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНЕЛИКОЛЕЙ
Ф.Р. ШПЕРБЕР, С.Г. ШАБАЛИНА, В.Н. ДАНИЛИН,
А.В. МАРЦИНКОВСКИЙ
Кубанский государственный технологический университет
Для современной промышленности актуальна задача разработки устройств для тсрмостабилизации, аккумулирования тепла и холода, в которых находят применение материалы на основе легкоплавких веществ. Одним из условий при создании таких материалов является узкий температурный интервал фазового перехода, что позволяет использовать для этих целей либо индивидуальные вещества, либо инвариантные составы.
Теплоаккумулирующие материалы (ТАМ) находят широкое применение в различных современных технических устройствах и системах. Эффективность их использования сохраняется в радиоэлектронных приборах периодического действия, сопровождающегося выделением энергии, в частности, в оптических квантовых генераторах, бортовых передатчиках с мощными активными элементами и в других электронных системах.
Важной областью применения ТАМ являются системы энергосбережения с чередованием поглощения и выделения тепла, такие как гелиосистемы, характеризующиеся несовпадением количеств поступающей энергии и потребляемого тепла.
С целью уменьшения стоимости систем производства, преобразования и распределения энергии исследовали в качестве сред, аккумулирующих тепло, различные материалы, испытывающие фазовые превращения. Смешение различных соединений позволяет получить ряд новых материалов с необходимыми параметрами эксплуатации.
Смеси насыщенных жирных кислот средней молекулярной массы с полиэтиленгликолями (ПЭГ-2000 и ПЭГ-115) имеют температуры плавления в интервале от 35 до 70°С, достаточно высокую теплоту плавления (около 45-55 кДж/моль) и относительно невысокую стоимость. Полиэтиленгликоли и жирные кислоты совершенно экологически, взрыво-, и пожаробезопасны. Поэтому они могут быть использованы при разработке высокоэффективных энергоемких теплоаккумулирующих фазопереходных материалов.
Цель работы - расширение ассортимента формоустойчивых ТАМ из доступных и недорогих компонентов.
Исследовали разработанные нами формоустойчивые ТАМ, содержащие пальмитиновую и стеариновую кислоты, а также ПЭГ-115 и отвердитель (образец 1) или ПЭГ-115, пентадекановую кислоту и отвердитель (образец 2). В качестве отвердителя использовали эпоксидную диановую смолу ЭД-16 или ЭД-20 с катализатором отверждения - полиэтиленполиамином. Температуру и теплоту кристаллизации определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии на приборе ДСМ-2М.
Преимущество сканирующей калориметрии перед любым другим калориметрическим методом заключается в непрерывности измерения при постоянном нагревании образца, поскольку непрерывные функции намного информативнее прерывистых. Существенно также, что при непрерывном нагревании вся калориметрическая система находится в стационарном состоянии и поэтому упрощается ее автоматизация и контроль, что гарантирует высокую точность.
Эвтектические составы приведенных смесей являются ноу-хау авторов (заявка РФ № 2002123016/04 от 27.08.02).
Как показали исследования, при получении формоустойчивых. фазопереходных ТАМ образуются плавящиеся теплоаккумулирующие соединения, имеющие кристаллическое состояние. Невысокая температура и удельная теплота кристаллизации - (47,0±0,3)°С и 134,3 кДж/кг (образец 1) или (42,2±0,3)°С и 69,5 кДж/кг (образец 2) позволяют использовать эти материалы в теплозащитных костюмах, а также в пищевой промышленности. Кроме того, предложенные эвтектические составы материалов обладают формо-устойчивостью в пределах температур эксплуатации (до 100°С) и дают возможность расширить сырьевую базу, а невысокая стоимость компонентов снижает финансовые затраты.
Кафедра физической, коллоидной химии и управления качеством
Поступила 12.03.03 г.
