Исследование температурных эффектов при термосканировании жиров Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НА УКИ

УДК 637.133

А.А. Майоров, Д.А. Усатюк

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЭФФЕКТОВ ПРИ ТЕРМОСКАНИРОВАНИИ ЖИРОВ

В данной статье рассматривается вопрос натуральности продуктов и компонентов животного происхождения. Особое внимание уделено вопросам замены животных жиров на жиры растительного происхождения в различных продуктах.

Ключевые слова: температурный эффект, термосканирование жиров, измерительная ячейка, жировая композиция, термограммы.

Все большую актуальность приобретают проблемы натуральности продуктов и компонентов животного происхождения. Особенно это касается вопросов замены животных жиров на жиры растительного происхождения в различных продуктах. При учете того, что составы этих жиров различны (это должно сказаться на термических эффектах при нагревании и охлаждении) были проведены рекогносцировочные эксперименты. Целью экспериментов было исследование применимости метода термического сканирования для установления различий в составе жиров на основе термических эффектов.

Исследования проводили с использованием специального термосканера, позволяющего учитывать диапазон от -9°С до +60°С.

Измерительная ячейка представляла собой цилиндр из материала с высокой теплопроводностью (меди). В цилиндре симметрично относительно центра расположены две ячейки вместимостью 1 мл, в которые помещали исследуемые продукты. На верхнюю плоскость ячейки устанавливали систему термодатчиков, состоящую из трех однотипных термопар. Две термопары погружались в центр ячеек, заполненных исследуемым продуктом. Глубина погружения термопар в продукт составляла 4 мм. Третья термопара измеряла температуру корпуса ячейки.

Вся система термопар подключалась к многоканальному цифровому измерителю температуры и далее транслировалась в ПЭВМ, где формировался файл в формате «Excel». Общий вид установки приведен на рис. 1.

Исследовали температурные эффекты при нагревании и охлаждении образцов жира СОЮЗ 71Э, состоящего из смеси соевого и пальмового жира. Образцом молочного жира служило топленое масло, полученное из высокожирных сливок (из коровьего молока).

Цель эксперимента - выявить различия в температурных эффектах при нагревании и охлаждении продуктов. Вначале проводили охлаждение жиров от комнатной температуры до 5°С. Далее образцы нагревали до температуры 60°С. Одновременно исследовали два образца, помещенные в ячейки термоблока.

© Майоров А.А., Усатюк Д.А., 2013

Калибровку прибора перед началом экспериментов проводили замораживанием дистиллированной воды.

Рис. 1. Общий вид установки для термосканарования (справа налево: многоканальный измеритель температуры, термоблок, блок управления нагревом

и охлаждением, компьютер)

На рис. 2 приведены графики охлаждения и нагрева жировой композиции СОЮЗ 71Э, состоящей из соевого и пальмового жиров, а на рис. 3 - аналогичные графики для молочного жира.

Термический эффект определяли по величине первой производной изменения температуры образца во времени. При нагревании образцов величины имели отрицательное значение, а при охлаждении - положительное.

Рис. 2. Термограммы нагрева и охлаждения жира СОЮЗ 71Э

Из графиков нагрева образцов видно, что пики термических эффектов по амплитуде примерно соответствуют друг другу. Для СОЮЗ 71Э эта величина -0,0844, для молочного жира она несколько больше - 0,1056. Координаты пиков на температурной шкале у них отличаются значительно. Так, для жира СОЮЗ 71Э вершина пика находится в точке 39,29°С, а у молочного жира в точке 33,85°С.

Рис. 3. Термограммы нагрева и охлаждения молочного жира

Термоэффекты были обнаружены и при охлаждении образцов. Так, на термограмме охлаждения жира СОЮЗ 71 имеется один локальный минимум при температуре 20,35оС, а на термограмме охлаждения молочного жира наличествуют два локальных минимума при температуре 12,52°С и 18,55°С.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что метод термосканирования может быть использован для целей определения состава жировых композиций, однако необходимо провести комплекс работ по определению метрологических характеристик.

SUMMARY

A.A. Mayorov, D.A. Usatyuk

Research of temperature effects when thermoscanning fats

In this article the question of naturalness of products and components of an animal origin is considered. The special attention is paid to questions of replacement of animal fats on fats of a vegetable origin in various products.

Keywords: temperature effect, thermoscanning of fats, measuring cell, fatty composition, thermograms.

УДК 637.13 А.А. Майоров

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СВЕРТЫВАНИЯ МОЛОКА ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫМ МЕТОДОМ

В статье представлены результаты исследования процессов свертывания молока интерференционным методом на интерференционном микроскопе с лазером. Дан анализ полученной интерференционной картины.

Ключевые слова: молоко-сырье, процесс свертывания, интерференционный метод, осциллограммы, диапазон частот.

Для изучения механизма свертывания молока интерес представляет информация о процессах, связанных с изменением внутренней структуры. Наблюдения с использованием по-лихромного светового потока (белый свет) не позволяют с помощью обычных оптических микроскопов получать изображение наночастиц. Размеры белково-жировых конгломератов (наночастиц) обычно лежат в диапазоне от 200 до 3000 нм. Интерференционную картину

© Майоров А.А., 2013