CC BY
58
HayKOBHH BicHHK .HbBiBCbKoro HaqioHa№Horo ymBepcurery BeTepHHapHOi MegunHHH Ta 6i0TexH0H0riH iMeHi C.3. f^H^Koro Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj
doi:10.15421/nvlvet6816
ISSN 2413-5550 print ISSN 2518-1327 online
http://nvlvet.com.ua/
УДК 664.38
Дослвдження дисперсност напою з волоського горiха
Ю.Ю. Савчук1, С.1. Усатюк1, О.П. Янчик2 [email protected]
1 Нщюнальний унiверситет харчових технологт, вул. Володимирськс, 68, м. Ки!в, 01601, Укра!на; Втницький торговельно-економiчний тститут Кт'вського нщюнального торговельно-економiчного ^верситету,
вул. Соборнс, 70, м. Втниця, 21050 Украшс
Проблема тдвищення ргвня быкового зсбезпечення в харчуваннг нсселення, як г ратше, зслишсеться актуальною. На сьогодшшнш день вживання населенням бглка е дефщитним як в кглькгсному, так г в яюсному вгдношенш. Серед можливих шляхгв виргшення цге! проблеми головне г виргшальне мгсце належить залученню резерву бглкгв рослинного походження. Нестачу бглка вращот можливо лгквгдувати за рахунок використання нетрадицшних джерел рослинного походження.
Новг форми бглково! !жг - це продукти харчування, яю одержують на основг ргзних бткових фракцш продовольчо! сиро-вини ¡з застосуванням науково обгрунтованих способгв переробки г мають певний хгмгчний склад, структуру г властивостг, високу харчову та бюлоггчну цтшсть. Хоча за збалансоватстю амтокислотного складу рослинний бглок поступаешься тваринному, бглковг продукти рослинного походження мають ряд переваг. До корисних властивостей бткових продуктгв рослинного походження вгдносять вгдсутшсть лактози г холестерину, низьку калорштсть, тдвищений вмгст моно- г полг-ненасичених жиргв, високий вмгст вгтамтв та мтеральнихречовин; збалансовану кыьюсть натрж г калгю.
Сегмент споживачгв бткових продуктгв рослинного походження включае всг соцшльт шари населення, так продукти дозволен для дитячого харчування, !х можна рекомендувати для дгетичного харчування, для харчування людей ттолеран-тних до лактози та пгд час посту. При впровадженш нового виду бткових продуктгв харчування кргм харчово! та бгологгч-но! цтностг необхгдно оцтювати !х яюсть з точки зору технологгчних показниюв та фгзико-хжгчних властивостей, ят мають дуже велике значення. До найважяивгших фгзико-хжгчних властивостей вгдносяться гомогеншсть маси продукту в тому числг г дисперсшсть. У быьшостг випадюв напо!-екстракти рослинних бттв представлен дисперсними системами типу вода: нерозчинна фаза. У статт1 наведен результати визначення розмгргв частинок дисперсно! фази та швидюсть !х осгдання. У результатг дослгджень було проведено седиментацшний аналгз напою, визначено густину та в 'язюсть, побу-довано седиментацшну криву, наведено розрахунки.
Ключовi слова: седиментацшний аналгз, дисперсшне середовище, дисперсна фаза, швидюсть осгдання, крива седимен-тацп, радгус частинки, фракцшний склад, натй з волоського горгха.
Исследование дисперсности напитка с грецкого ореха
Ю.Ю. Савчук1, СИ. Усатюк1, Е.П. Янчик2 [email protected]
Национальный университет пищевых технологий, ул. Владимирская, 68, г. Киев, 01601, Украина;
Винницкий торгово-экономический институт Киевского национального торгово-экономического университета,
ул. Соборная, 70, Винница, 21050, Украина
Проблема повышения уровня белкового обеспечения в питании населения по-прежнему остается актуальной. На сегодняшний день употребления населением белка является дефицитным как в количественном, так и в качественном отношении. Среди возможных путей решения этой проблемы главное и решающее место принадлежит привлечению резерва
Citation:
Savchuk, Y.Y., Usatiuk, S.I., Yanchyk, O.P. (2016). Dispersion research of drink from walnut. Scientific Messenger LNUVMBT named after S.Z. Gzhytskyj, 18, 2(68), 83-86.
белков растительного происхождения. Недостаток белка в рационе может быть ликвидирован за счет использования нетрадиционных источников растительного происхождения.
Новые формы белковой пищи - это продукты питания, которые получают на основе различных белковых фракций продовольственного сырья с применением научно обоснованных способов переработки и имеют определенный химический состав, структуру и свойства, высокую пищевую и биологическую ценность.
Хотя за сбалансированностью аминокислотного состава растительный белок уступает животному, белковые продукты растительного происхождения имеют ряд преимуществ. К полезным свойствам белковых продуктов растительного происхождения относят отсутствие лактозы и холестерина, низкую калорийность, повышенное содержание моно- и полиненасыщенных жиров, высокое содержание витаминов и минеральных веществ; сбалансированное количество натрия и калия.
Сегмент потребителей белковых продуктов растительного происхождения включает все социальные слои населения, такие продукты разрешены для детского питания, их можно рекомендовать для диетического питания, для питания людей интолерантных к лактозе и во время поста. При внедрении нового вида белковых продуктов питания кроме пищевой и биологической ценности необходимо оценивать их качество с точки зрения технологических показателей и физико-химичних свойств, которые имеют очень большое значение. К наиболее важным физико-химичних свойствам относятся гомогенность массы продукта в том числе и дисперсность. В большинстве случаев напитки-экстракты растительных белков представлены дисперсными системами типа вода: нерастворимая фаза. В статье приведены результаты определения размеров частиц дисперсной фазы и скорость их оседания. В результате исследований было проведено седимента-ционно анализ напитка, определены плотность и вязкость, построено седиментационную кривую, приведены расчеты.
Ключевые слова: седиментационно анализ, дисперсионная среда, дисперсная фаза, скорость оседания, кривая седиментации, радиус частицы, фракционный состав, напиток из грецкого ореха.
Dispersion research of drink from walnut
Y.Y. Savchuk1, S.I. Usatiuk1, O.P. Yanchyk2 [email protected]
'National University of Food Technologies, Volodymyrska Str., 68, Kyiv, 0'60', Ukraine;
2Vinnitsa Trade and Economic Institute of Kyiv National University of Trade and Economics, Cathedral Str., 70, Vinnitsa, 21050, Ukraine
The problem o increasing of level of proteinaceous providing in food of the population still remains actual. The current level of protein consumption by the population is deficient as in quantitative, and in a qualitative sense. Among the possible solutions to this problem, the most important and decisive place belongs to attract reserve of plant proteins. It is possible to liquidate a lack of protein in a diet due to use of nonconventional sources ofplant protein.
New forms ofproteinaceous food are products, which receive based on various proteinaceous fractions offood staples using evidence-based methods of conversion and have a certain chemical composition, structure and properties, high nutrition and biological value. Although the balance of amino-acid structure plant protein yields to an animal, proteinaceous products of plant origin have a number of advantages. By the useful properties ofplant protein products include lack of lactose and cholesterol, low caloric content, the increased content of mono - and polyunsaturated fats, the high content of vitamins and mineral substances; balanced amount of sodium and potassium.
The segment of consumers ofproteinaceous products of plant origin includes all social groups of the population, such products are resolved for baby food, they can be recommended for dietary food, for food of people with intolerance of lactose and during a post. In case of implementation of a new type ofproteinaceous food except nutritional and biological value, it is necessary to estimate their quality from the point of view of technological indicators and physical-chemical properties, which are very important. The most important physical-chemical properties include homogeneity of mass of a product including dispersion. In most cases, drinks-extracts of plant proteins are dispersed systems, as water: insoluble phase. Results of definitions the sizes of particles of a dispersed phase and speed of their subsidence are given in article. As a result of researches it has been carried out sedimentation analysis of drink, determined the density and viscosity, constructed a sedimentation curve and shows calculations.
Key words: sedimentary analysis, dispersive environment, dispersed phase, sedimentation speed, sedimentation curve, particle radius, fractional composition, a drink from walnut.
Вступ
За останш кшька рошв в свт чггко окреслилася тенденция зростання популярносп здорового харчу-вання. Споживачi все частше зупиняють свш вибiр на продукцп, основними характеристиками яко! е не тшьки привабливий зовшшнш вигляд i приемний смак, але й натуральнють компонента i корисшсть.
Актуальним напрямком у харчовш промисловосп е розроблення бiлкових продукпв з рослинно!' сиро-вини. Продукти з вмютом бшшв рослинного похо-дження корисш для здоров'я i низькокалоршш. Забез-
печення якосп бшкових продукпв з рослинно! сиро-вини - одне iз завдань спещал1спв харчово! галузг
Напо! рослинного походження, як правило, е скла-дними дисперсними системами, яш мютять нерозчин-ну фазу. Осшльки нерозчинш у дисперсшному сере-довищi компоненти напою мають властивють оадати, виникае проблема з зовшшшм виглядом напою. Шви-дшсть осщання дисперсно! фази, а отже i розшару-вання напою залежить ввд розмiру нерозчинних час-тинок (Mchedlov-Petrosjan et al., 2004; Mank et al., 2008; Poperechnyj and Kornijchuk, 2009; Peshuk and Nosenko, 2011).
Метою дослвджень е визначення розм1р1в части-нок дисперсно! фази та швидшсть !х оадання. Для досягнення поставлено! мети були поставлен! наступ-н! завдання: провести седиментацшний анал1з напою, визначити густину та в'язшсть, виконати розрахунки, побудувати криву седиментацп, визначити у вщсот-ковому сп!вв!дношенн! фракц!йний склад осаду напою.
MaTepia™ i методи досл1джень
Дисперсшний анал!з - це розд!л коло!дно! х!м!!', у якому вивчають методи визначення розм!р!в часток i роздшення дисперсних систем на фракцi!' за розмiра-ми.
У нестiйких дисперсних системах з частками вщ 10-4 до 10-6 м для визначення !х розмiрiв використо-вують метод седиментацшного аналiзу, заснований на визначеннi швидкосп осiдання (седиментацп) часток у редкому середовищi.
Густину дисперсiйного середовища визначали ареометром зпдно ДСТУ ГОСТ 28947:2009 Ареомет-ри склянi. В'язкiсть визначали на ротацшному вюко-зиметрi типу Реотест - 2.
Результати та ix обговорення
Об'ектом дослцркення е натй з ядер волоського горiха, який е складною дисперсною системою, осшльки мiстить три взаемо нерозчинш фази. Дис-персiйним середовищем виступае водна фаза, другою фазою е нерозчинш у водi бiлки та високо молеку-лярнi сполуки (ВМС), третьою - жирова фаза.
Напш був отриманий шляхом попереднього замо-чування горiхiв, !х подрiбнення та подальшого екст-рагування сольовим розчином концентращею 1,0%.
Для проведення седиментацшного аналiзу напою використовували торзiйнi ваги типу ВТ з шалькою, яка була занурена в напiй. Перюдично зважували осад на шальцi до встановлення постiйно! маси. Результати вимiрювань представленi на рис. 1
Швидшсть осiдання часточок отримали iз закону Стокса, що пов'язуе швидкостi освдання кулеподiбно! частки iз силою в'язкого опору, який виникае при рус частки радусом r.
f = 6 nr "U , (1.1)
де f' - сила в'язкого опору;
"Л - коефщент в'язкостi рщини (дисперсiйного се-редовища);
r - радус частинки, що ос!дае;
U - швидшсть частинки, що оадае.
Силу тяжшня f2 з якою освдають частинки визначали за формулою:
рухаеться рiвномiрно. За умови рiвноваги, пiсля при-рiвнювання рiвнянь (1.1) та (1.2) (f'=f2 ) отримаемо р!вняння для визначення рад!уса частинок:
f2=-
а
(1.2)
,
(1.3)
де г - в язшсть дисперсшного середовища;
Оскiльки в'язшсть, густина середовища та густи-на порошку е сталими для дано! системи, !х познача-ють через константу К:
К- и_. (1.4)
Отже, радiус частинок визначали iз такого рiвнян-
ня
г = К^5. (1.5)
З рiвняння (1.5) робимо висновок, що частинка в суспензп осiдае зi сталою швидк1стю, яка залежить вщ !! радiусу.
Розрахунок розмiрiв частинок методом седиментацшного зважування зводиться до визначення швид-костi освдання суспензi!, тому замiсть лiнiйно! швид-костi ос1дання суспензi! и = Н/т знаходили пропор-цiйну !й масову швидкiсть ос1дання - прирют маси осаду з часом.
и = ДР/Дт (1.6)
25
де d, d0 - густина дисперсно! фази та дисперсшно-го середовища;
g - прискорення сили тяжшня. За заданих умов частинка з радусом r шд дiею стало! сили f2 рухаеться з прискоренням доти, поки не набере швидкосп U, за яко! f' =f2, пiсля чого частинка
2 20
15
10
.та -
S 5
о
300 593 895 1193 1501 1803 2087 2378 2681 Час (т), с
Рис. 1. Крива седиментацп напою з ядер волоського горiха
Крива седиментацп в координатах Р = _Дт) показуе залежшсть маси осаду ввд тривалостi осадження. Пе-ршi двадцять хвилин (1200 с) осадження вщбувалось повiльно з поступовим збшьшенням маси осаду. Рiзке збiльшення маси осаду спостертаеться в перiод 20...35 хвилин осадження, що сввдчить про шдви-щення швидкостi осiдання часточок у цей перюд. Пришвидшення осадження пояснюеться зменшенням опору дисперсного середовища за рахунок вiддiлення жирово! фази напою. Починаючи з 35 хвилин (2100 с) осадження маса осаду стабшзувалась - це свщчить про повне осадження нерозчинних завислих в середо-вищi часточок.
Радiус г частинок визначали за рiвнянням (1.5), для кожного показника часу вщповвдае свiй радус.
Величини фракцiй F визначали у ввдсотках ввдно-шенням маси кожно! з фракцiй до загально! маси осаду. Даш розрахуншв вiдображенi у табл. 1.
За формулою (1.6) розраховували швидшсть ось дання, яка характеризуе збшьшення маси осаду за визначений час. Найбшьша швидкiсть освдання спо-
r
cTepiragacb b nepiog 20...35 xBuguH ocag^eHHa (Us-U).
Та6мицм 1
Pe3ymTara po3paxyHKiB pagiyciB nacTHHOK gucnep-
choi (|);mi ta bmcotkobok) bmicty (lipamiiii
№ U r, MKM Ar, mkm F, % F/Ar
1 0,00333 0,02268 - 4,35 -
2 0,00341 0,02295 0,00027 4,35 16111,11
3 0,00331 0,02261 0,00034 4,35 12794,12
4 0,00336 0,02278 0,00017 4,35 25588,24
5 0,01299 0,04479 0,02201 17,38 789,64
6 0,00662 0,03197 0,01282 8,70 678,63
7 0,03521 0,07374 0,04177 43,47 1040,70
8 0,00687 0,03257 0,04117 8,70 211,32
9 0,00330 0,02257 0,01 4,35 435
Pagiyc nacTHHOK r KoguBaeTbca b giana3oHi 0,02257.0,04479 mkm, TOMy Hanm MO^Ha BBa^aru gpiÖHogncnepcHHM. Po3paxyHKH BigHomeHHa Bigc0TK0-Boro BMicTy ^paKiii F go pi3HHii pagiyciB nacTonoK Ar cBignaTb, npo Te ^o HaäiMoBipHimHH po3Mip tocthhok r4 = 0,02278 mkm, BiH BignoBigae MaKcuMagbHoMy 3Ha-neHHM $paKiii'.
Bhchobkh
Po3poÖKa pocgHHHHx HanoiB 3 bhcokhm BMicTOM 6ig-Ky - nepcneKTHBHHH HanpaMoK po3BHTKy xapnoBoi ragy-3i. EigKH pocgHHHoro noxog^eHHa ^o nepexogaTb y Hanm npu eKcTparyBaHHi 3 nacoM ocigaroTb, ^o BnguBae Ha KoHcucreHiiro Hanoro. ToMy BH3HaneHHa gucnepcHo-cTi Hanoro 6ygo ogHHM i3 ochobhhx 3aBgaHb gocgi-g^eHb.
y pe3ygbTaTi npoBegeHoro ceguMenraiinHoro aHagi-3y Hanoro 6ygo no6ygoBaHo KpuBy cegHMemaiiii, aKa
xapaKTepH3ye пpоцeс ocag®eHHa 3a BH3HaneHHn nepiog nacy. TaKo® 3a pe3ygbraTaMH BHKOHaHHx gocgig®eHb 6ygo BH3HaneHO po3Mipu nacTHHOK gucnepcHOi $a3H Ta mBugKicTb ix ocigaHHa. Po3Mipu nacTHHOK ocagy HanoM KogHBagucb Big 0,02257 mkm go 0,04479 mkm. fflBHg-KicTb ocigaHHa to6to npupicT Macu ocagy 3 nacoM CTa-HOBHTb 0,00330.0,03521 r/c.
nepcnexmueu nodanbwux docnidweub. Man6yTHi gocgig®eHHa BKgMnaTHMyTb aHagi3 cTa6igi3aTopiB xap-hobhx npogyKTiB Ta BH3HaneHHa 3age®HocTi mBHgKocTi ocigaHHa Big Bugy Ta KoH^mpa^i cTa6igi3aTopa b Hanoi. TaKo® ngaHyeTbca gocgig®eHHa xiMiHHoro cKgagy HanoM Ta BH3HaneHHa 3age®HocTi ochobhhx noKa3HHKiB aKocri Big nacy 36epiraHHa HanoM.
eis^iorpa^inm iiocii. lanim
Poperechnyj, A.M., Kornijchuk, V.G. (2009). Cinnist' gorihovoi' syrovyny ta peredumovy do procesiv i'i' pererobky. Obladnannja ta tehnologii' harchovyh vyrobnyctv Zbirnyk naukovyh prac'. 20, 46-49 (in Ukrainian).
Peshuk, L.V., Nosenko, T.T. (2011). Biohimija ta tehnologija olije-zhyrovoi' syrovyny. Navch. posib. K.: Centr uchbovoi' literatury (in Ukrainian). Mank, V.V., Miroshnykov, O.M., Podobij, O.V., Stecenko, N.O. (2008). Koloi'na himija: Praktykum. K.:NUHT (in Ukrainian). Mchedlov-Petrosjan, M.O., Lebid', V.I., Glazkova, O.M., Jel'cov, S.V., Dubyna, O.M., Panchenko, V.G. (2004). Osnovy koloi'dnoi' himii': fizyko-himija poverhnevyh javyshh i dyspersnyh system. H.: HNU (in Ukrainian).
Cmammn nadiurnm do peda^ii 17.09.2016
