CC BY
23
новлении оптимальных норм закладки препаратов кар-рагинана по рецептуре и их гидратации.
Определение предельного напряжения сдвига производят на пенетрометре ГТМДП. Данный пркоор стандартизован для использования в мясной промышленности. Его особенностью является то. что измерение происходит при постоянной нагрузке на конический индентор.
Готовый 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и пенетрируют коническим ин-дентором с углом при вершине 60°. Предельное напряжение сдвига рассчитывается по формуле Ребиндера
©о
где к - константа Ребиндера (2.1 Н/'кг при 60"-м конусе); т - масса конуса со штангой (50,69 г); И - глубина погружения конуса.
Измерения проводят не менее чем в пяти повторениях при различных нагрузках. Из полученных данных рассчитывается среднее значение. Ошибка измерения определяется по стандартному отклонению 8 по фор-
муле
,Г(
гг — 1
где п — количество измерений; л: - г-е измерение; хф - среднее значение всех измерений.
Стандартное отклонение при измерении предельного напряжения сдвига составляет 10-15%.
Предельное напряжение разрушения определяют на универсальной испытательной машине ¡пбШэп 1140 (Великобритания). Особенностью данного прибора является то, что измерение производится при постоянной скорости деформации.
Г отовый 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и пенетрируют цилиндрическим индентором, имеющим диаметр 12,5 мм, до момента разрушения геля. Измерение производят при скорости деформации 50 мм/мин и чувствительности тензодат-чика 5 кг. Предельное напряжение разрушения ст„, Па, рассчитывается по формуле
Р..
(I
Пенетрацию каждого геля стоит проводить не менее 5-6 раз. Стандартное отклонение при измерении стп, рассчитываемое по формуле (2), составляет 8-15%.
Прочность геля определяется на текстурометре TA-XTi (SMS, Великобритания). Принцип работы прибора аналогичен действию Ins Iron 1140. Данные, получаемые с помощью этих приборов, сопоставимы и взаимозаменяемы. К преимуществам текстурометра TA-XTi можно отнести более чувствительные датчики и автоматическую обработку результатов измерения
Г отовый гель препарата каррагинана пенетрируют цилиндрическим индентором, имеющим определенный диаметр. Измерение производят при постоянной скорости деформации. Фиксируют максимальное усилие в граммах, при котором происходит разрушение геля.
Пенетрацию каждого геля стоит проводить не менее 5-6 раз. Стандартное отклонение, рассчитываемое по формуле (3), составляет 6—10%.
Серьезной проблемой при использовании препаратов каррагинана является отделяющаяся в процессе хранения влага. Это явление называется синерезис. Доля отделившейся синеретической жидкости может стать определяющим фактором при выборе препарата каррагинана.
Заранее приготовленный 2%-й гель препарата каррагинана извлекают из холодильника и взвешивают на технических весах. Аккуратно сливают синеретиче-скую жидкость и снова взвешивают банку. Массовая
доля синеретическои жидкости т
рассчитывается
по формуле гпаж = те - т5п;, тТ = /н6.д - тб;
ю = —■ 100%, т.
(4)
где ш - доля синеретической жидкости, %: т$, тТ - масса банки и геля, г; т8 д, шв.„ - масса банки с гелем до и после слива жидкости, г.
Рекомендуется проводить не менее 5 повторений. Стандартное отклонение при измерении доли синсре-тической жидкости, рассчитываемое по формуле (4), составляет 10-15%.
где_Рп - усилие стандартной ленетрации, Н; Fn - площадь поперечного сечения индентора, м2.
Кафедра химии тпци н биотехнологии
Поступила 27.06.03
(663.63.01.+577.154+661.8.23).001.57
ИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ ВОДА-САХАРОЗА-ГИДРОКСИД НА ТРИЯ
в.м. перелыгин, н.м. подгорнова, ю.н. Сорокина ксид натрия с испо льзованием концентрационных кон-
Воронежская государственная технологическая академия СТЗНТ ИОНОООМенкОГО равновесия. ЦбЛЬ НЯСТОЯЩеЙ рс1-
Ранее [1] предпринята попытка анализа ионных боты - рассчитать величины термодинамических кон-
равновесий в тройной системе вода-сахароза-шдро- стант:
К,. =
гПГ
■ ,'Г7 V 5 ц- I-.' .
■ ■
Ха1 1 Ьх
К3а =
ПІ" 2 /'УУУ
пі\і\ . у„ ,
^ 1 * Ка 1 1ча
(1)
(2)
(3)
к = гА тн- ^
У 2
(6)
Для расчета констант К:а и К3а применим полученные в работе [1] соотношения
-К,„;
3
где /ин', тка - моляльности ионов водорода и натрия; угн , у» коэффициенты активности ионов водорода и натрия; Ш2, ™г, —2 , т2 — моляльности сахарозы, моно-, ди- и трисахарата; уг, Уг, Уг, Уг ~ коэффициенты активности сахарозы, моно-, ди- и трисахарата соответственно.
Приняв допущения:
к.
1
к,
(7)
(8)
У' 2 Гг
и в соответствии с уравнением Дэвиса [2]
ь.
У 2
1 Ма' 1 Н'
перепишем уравнение (1) в виде
(4)
(5)
Для определения коэффициентов активности ионо в в тройных растворах вода-сахароза-гидроксид натрия с исходной концентрацией сахарозы т2° < 3,0 в температурном интервале 333,15 < Т < 353,15 К предложено уравнение
Чу, - І8У+ +«1^2 +аг4т1'
адля 298,15 < Т < 323,15 Кит2" <1,2: =1ЕІІ +Ь, (ш2°)4г,
(9)
(10)
і Ґ.ЇМПГ.чІ і
Г, К Яі аз 2>і Ьг С! сг
298,15 - - 0.252 0,390 -2,979 4,642
313,15 - - 0,273 0,310 -2,821 4,488
323,15 - - 0,296 0,300 -2,625 4,172
333,15 0,159 0,499 - - -2,546 3,889
343,15 -0,134 0,462 - - -2,429 3.708
353,15 -0,110 0,417 -2,201 3,398
где у° -рассчитанный но уравнению Дэвиса [2] коэффициент активности однозаряженного иона в водном растворе с тем же значением ионной силы, что и в изученной тройной смеси; О], Яг, 2>ь 6а -эмпирические коэффициенты, численные значения которых приведены в табл. 1.
Равенства (9) и (10) применимы для расчетов у+
Таблица 2
Г, К 298,15 | 313,15 323,15 333,15 343,15 353,15
К,а, 1-Ю'10 2,679 4,335 5.914 7.741 10.33 13,37
Таблица 3
Состав исходного раствора, моль/1000 г воды Состав равновесною раствора, моль/1000 г воды
Сахароза КаОН Ь'а+ тг т'г т"г т"\ ОН' [Г
0,0297 0,0021 1,56-Ю'3 0,0293 0,0005 2,69-10'6 4,97-10'9 1,56-Ю*3 1.30-Ю'10
0,1538 Л ЛПО 1 і 6,15-Ю'4 0,1524 0,0014 4,45-10'5 4.63-1 и’3 6,15-Ю4 2,2 і чи
0.5209 0,0021 1,96-Ю'4 0,5191 0,0019 2,20-10'6 8,71-Ю'10 1,96-Ю"' 4,28- 10‘1П
0,0297 0,0041 2,94-10-5 0,0286 0,0012 1,56-Ю’5 6,99-Ю'8 2,94-Ю'3 7,13-Ю'11
0,1519 0,0041 1,09Т0"3 0,1489 0,0030 2,01 -КГ5 4,51-10* 1,09-Ю'3 1,28-10'10
0,5103 0,0041 3,43-10'4 0,5065 0,0038 9,34-10'6 7,71-Ю'9 3,43-10'4 2,50- Ю'10
0,0294 0.0294 1,88-Х0'2 0,0201 0,0082 1,12-10'3 5,09-10'" 1,88-Ю'2 1,33-10'“
0,1504 0,0294 6,04-10'3 0,1282 0,0210 1,15-10'3 2,09-10'5 6,04-Ю"3 2,57-10'“
0,5053 0,0294 1,79-Ю'3 0,4781 0,0267 4,9 5-КГ4 3,07-10’6 1,79-10'3 5,12-10'“
0,1528 0,1257 2.66-10'2 0,0736 0,0609 1,68-10'2 1,54-10° 2.66-Ю'2 6.89-10"12
0,5164 0,1257 7,09-10'5 0,4066 0,1011 8,38-10’' 2,32-Ю'4 7,09-10’3 1,41-10 й
0,5025 0,2450 1,53-10'2 0,3061 0,1650 2,97-Ю'2 1,78-10° 1,53-Ю'2 7,16-10'п
0,9602 0,0055 2,13-Ю“1 0,9549 0,0053 9,61-Ю'6 5,87-10'9 2,13-Ю'4 2,99-Ю'10
1,9225 0,0055 9,52-Ш'5 1,9171 0,0054 5,02-10'6 1,56-Ю'9 9,52-Ю'5 4,85-10'1“
0,9611 0,0361 1,04-10'3 0,9264 0,0342 4,22-10'4 1,73-10'6 1,04-10"3 6,42-10'“
1,9177 0,0361 4.59-10'4 1,8823 0,0352 2,20-10'4 4,57-10'7 4,59-10’4 1.04-Ю'10
0,9744 0,1659 4,47-10'3 0,8217 0,1441 8,43-10‘3 1,64-10“4 4,47-10'3 1,61-10'“
1,9487 0,1659 1,93-10'3 1,7893 0,1549 4,47-10 3 4,30-105 1,93-ИГ1 2,60-10 11
00,9681 0,3321 9,69-10‘3 0,6802 0,2548 3,18-Ю'2 1,32-10’3 9,69-Ю'3 7.96-10’12
1.9404 0,3321 4,06-10'3 1,6306 0,2921 1,74-10'2 3,47-10'4 4,06-Ю'5 1,30-10'“
в растворах с ионной силой I < 0,03. Следует отметить, что рассчитанные по уравнениям (9) и (10) значения коэффициентов активности у+ удовлетворительно согласуются с литературными данными [.э, 4].
При т\ -» 0 и т\ (исходная моляльность ЫаОН) -> 0
у7
—- -» 1, тогда термодинамическая кон-
1г
соотношение
станта ионного обмена
К, = Jim ■
’V Y 2
°V>0. тпт i«? ^
у2
(11)
пип.
Полученные с использованием уравнения (11) значения К]а дм температурного интервала298,15 < Т
< 3 5 3,15 К приведены в табл. 2 и описаны уравнением
, ,, 1,336-10? _пп_
-Ыи =-L—=:---------+ 5,095.
(12)
Как видно из табл. 2, с повышением температуры константа ионообменного равновесия возрастает.
На основе найденных значений К1а рассчитаны из
У*1
соотношения (6) величины — и описаны в зависимо-
У 2
сти от содержания сахарозы и №ОН уравнением вида
+с2(13)
где С\ И С'2 - эмпирические коэффициент, численные величины которых приведены в табл. 1.
С использованием полученных значений Кь и уравнения (13) рассчитаны равновесный состав и величины pH тройных растворов вода-сахароза-гидроксвд натрия. Среднее отклонение вычисленных значений pH от опытных составило ± 0,08 ед. Равновесный состав системы при температуре 353,15 К приведен в табл. 3.
Таким образом, установлены значения термодина-мической константы ионообменного равновесия, с ис-пользованием которой можно рассчитать величины pH и состав равновесных растворов вода—сахароза-гидро-ксид натрия в интервале температур 298,15 < Т
< 353,15 К.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перелыган В.М., Подгорнова Н.М., Сорокина Ю.Н.
Взаимодействие сахарозы с гидроксидом натрия // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2003. - № 4. - С. 24-27.
2. Батлер Дж. Н. Ионные равновесия: Пер. с англ. - Л.: Химия, 1973.
3. Шгерман И.С., Шаховцева XI., Сапронов А.Р. Влияние сахарозы на коэффициенты активности несахаров-электролитов // Сахарная пром-сть. - 1981. - № П. - С. 25 - 27.
4. Белостоцкнн Л.Г., Архнпец А.Е., Мишук Р.Д., Рева Л.П. О молекулярной ассоциации в системе еахароза-электро-лит-вода /7 Изв. вузов. Пищевая технология. - 1986. - № 1. — С. 39-41.
Кафедра физической и коллоидной химии
Поступила 04.06.03 г.
621.317.727.1:661.722.001.4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ ЭТАНОЛА МЕТОДОМ КОСВЕННОЙ ПОТЕНЦИОМЕТР ИИ
Л.Ф. ИЛЬИНА, В.Н. СИРКО, Т.С. ИАЗАЛЮК, Е.И. ЦИБИНА
Кубанский государственный технологический университет
Большинство существующих методов контроля спирта в различных производствах являются очень трудоемкими и дорогостоящими, определение этанола с их помощью возможно лишь до концентрации не ниже 5% об. На сегодняшний день актуальна проблема определения более низких концентраций этилового спирта, используемого в качестве пищевой добавки для достижения определенного технологического эффекта и улучшения вкусовых свойств карамели с ликерными начинками, кондитерской выпечки.
Стандартная методика определения этилового спирта в продуктах переработки плодов и овощей [1], основанная на окислении этанола в дистилляте бихроматом калия с последующим титрованием избытка окислителя солью Мора в присутствии индикаторов ферроортофенантролина или дифениламина, к сожале-
нию, не устанавливает нижнего предела определяемых концентраций спирта. Существует способ выделения спирта из исходной пробы путем диализа с последующим бихромат ным окислением [2]. Метод [3] основан на измерении электропроводности водно-спиртовых растворов в присутствии сильных электролитов с использованием градуировочной кривой. Данным способом возможно определение водорастворимых спиртов до концентрации не ниже 5%. Разработан также газохроматографический анализатор содержания этилового спирта в соке в интервале от 5 до 30% об [4]. Более чувствительными являются ферментные методы определения этанола, в частности, со спектрофотометрической индикацией в проточно-инжекционном режиме [4]. Кроме того, разработаны ферментные анализаторы на этанол и с амперометрической индикацией аналитического сигнала (как правило, детектирование пероксида водорода) [5]. Эти методы в принципе обладают высокой чувствительностью, но в России отсутствует
