CC BY
4ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Andreeva S.,
Cand. Sci. (Techn.), senior lecturer, Department of Food Technology, Kharkiv State University of Food Technology and Trade,
Kolesnikova М., Cand. Sci. (Techn.), Assoc. Prof., Department of Food Technology, Kharkiv State University of Food Technology and Trade, Андреева CeimnaHa Сергивна, кандидат технгчних наук, ст. викладач кафедри технологи харчування, Харювський державний утверситет харчування та торггвлг
Колесткова Марина Борисгвна, кандидат технгчних наук, доцент кафедри технологи харчування, Харювський державний утверситет харчування та торггвлг
STUDY OF STRUCTURAL-MECHANICAL PROPERTIES OF STARCH DISPERSIONS KLAS TERIZATSII FOR SWEET SAUCES
ДОСЛ1ДЖЕННЯ СТРУКТУРНО-МЕХАН1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ОКЛЕЙСТЕРИЗОВАНИХ КРОХМАЛЬНИХ ДИСПЕРС1Й ДЛЯ СОУС1В СОЛОДКИХ
Summary. Analytical review of information sources, monitoring of modern trends in the development of sauce technology determined the relevance of the development of sweet sauces and the prospects of the use of physical modification of starches.
Investigated the structural and mechanical properties of starch physical modification of waxy maize "Prima" and tapioca "Endura", "Indulge". It is experimentally established that the regulation of starch content allows to create pasteurized starch dispersions with the properties of liquid dispersions, medium density dispersions and viscous dispersions. Determined that klasterizatsiya starch dispersion based on starches, "Prima", the "Endura" show stability in the interaction with citric acid and sugar white. Effective viscosity in the presence of 5...30% sugar is characterized by an increase of 1.5 times. The limit values of pH for prescription mixtures, which are not less than 3.0.
Key words: physical modification of starch, starch dispersion Rasterization, model system.
Анотащя. Аналогичным оглядом шформацшних джерел, мониторингом сучасних тенденцш розвитку технологш соуав визначено актуальшсть розробки соуав солодких та перспектившсть використання крохмалiв фiзичноi модифшацп.
Дослвджено структурно -мехашчш властивосп крохмалiв фiзичноi модифжаци i3 восковоi кукурудзи i тaпiоковi «Endura», «Indulge». Експериментально встановлено, що регулювання вмкту крохма-лю дозволяе створювати оклейстеризоваш крохмальш дисперси з властивостями рщких дисперсш, дисперсш середньо1' густини, густих дисперсш.
Визначено, що оклейстеризоваш крохмальш дисперси на основi крохмалiв «Рпта», «Endura» прояв-ляють стабшьшсть пiд час взаемодii з кислотою лимонною та цукром бiлим. Ефективна в'язшсть у при-сутностi 5...30% цукру характеризуеться пiдвищенням значень у 1,5 разiв. Визначенi граничнi значения рН для рецептурних сумшей, яш становлять не менш 3,0.
Ключовi слова: крохмал1 ф1зично'1 модифгкацИ, оклейстеризованг крохмальт дисперси, модельт си-стеми
Постановка проблеми. Найбшьшу частку шновацш у технолопях соусiв реалiзоваио в майонезах i томатних соусах, а розроблення технологii соусiв солодких на сьогодш спрямовано переваж-но на вдосконалення !х харчово1' цшностг Проте в сучасних умовах змшюються вимоги до асортиме-нту, технолопчносп виробництва, споживних вла-стивостей соуав, яш повиннi зберiгaти стабiльнi показники тд дiею деструктивних чинникiв.
Соуси солодк е багатокомпонентною системою, яка шддаеться суттевим змiнaм тд дiею тех-нологiчних чинникiв. Важливим показником якос-
тi соусiв е консистенщя - складний багатофактор-ний показник, формування якого залежить ввд ко-лоiдного стану, ступеня дисперносп тощо.
Розумiния чинникiв, за яких руйнуеться кон-систенцiя, е дуже важливим для обгрунтування та керування технологiею соусiв [1-5]: мехaнiчний або температурний вплив; кiлькiсть сухих речо-вин, нaявнiсть i результaтивнiсть використання регуляторiв консистенцii, значення рН, вплив еле-ктролiтiв.
Одним iз класичних методiв зaпобiгaния руй-нуванню дисперсно!' системи е тдвищення вмiсту
сухих речовин. Цей пвдхвд найчаслше застосову-еться в консервнш промисловосл з метою одер-жання в'язко-густо! або драглепод1бно! продукцй' з вмютом сухих речовин 65-70%. Основним недоль ком концентрування сухих речовин шляхом ува-рювання е зниження поживно! цшносл продукцй', складнють контролю якосл, а також неефективне використання енергоресурав, що е економ1чно недоцшьним.
Виршенню проблеми забезпечення стабшь-носл дисперсних систем сприяе введення загусни-к1в, що зв'язують рщину та шдвищують в'язк1сть системи. Анал1з шформацшних джерел [6 - 8] свь дчить, що цей шдхвд мае сво! переваги та недоль ки: з одного боку, використання загуснишв скоро-чуе тривалють технолопчного процесу пор1вняно з уварюванням. Але п1дб1р та обгрунтування виду загусника мае спиратися на одержанш певних ор-ганолептичних ефеклв.
Анaлiз останшх досл1джень та публiкацiй. Важливою в технологи виробництва соуав солод-ких е характеристика дисперсш: в'язшсть, мщ-нють, температура загущення, схильнють до сине-резису в процес виробництва та збер^ання, здат-нють сорбувати й десорбувати ароматичш речовини та харчов1 барвники, термомехашчш властивосл, сталють реолопчних властивостей.
Харчов1 шгред1енти полюахаридно! природи представлено широким асортиментом, проте ре-зультати систематизацй' шформацп та досвщу ро-боти харчових виробництв показали, що найбшь-ше практичне застосування набули крохмалю
Використання нативних крохмал1в обмежено внаслщок !х ф1зико-х1м1чних i функцюнально-технолопчних властивостей [9]. Б^шють нативних крохмалiв (картопляний, зерновi) мiстять до 25% амшози, а харчовi продукти з !х використан-ням як загуснишв та гелеутворювачiв характери-зуються низькою технолопчною стабiльнiстю та виявляють виражену тенденцiю до синерезису [10].
Проблема забезпечення стабтносл, запобь гання «старшню» крохмальних клейстерiв i гелiв е ключовою для харчових продуктiв (у тому чи^ з тривалим термшом зберiгання, заморожених). Ущiльнення структури, видшення води, тдвищен-ня каламутностi, змша органолептичних характеристик харчових продуклв е негативним наслщ-ком процесу ретроградаци крохмалю [11; 12].
Властивосл та механiзм стабшзацп оклейс-теризованих крохмальних дисперсш (ОКД) зазна-чено у велишй кiлькостi експериментальних робгг та аналiтичних оглядiв [10-12]. Сформульоваш теоретичнi положення про властивостi та стан крохмалю знайшли вiдображення в працях М. Рiх-тера, М.М. Трегубова, А.1 Жушмана, В.С. Грюне-ра, Н.П. Козьмшо!, Н.Г. Гулюк, Л.В. Бабiченко та iн.
Але на сьогодш практичнi дослвдження та ро-зроблення нових функцiонально-технологiчних iнгредiентiв спрямованi на пiдвищення ефективно-сл та розширення технологiчних можливостей !х
використання, результативнiсть вiд упровадження технологш.
Видiлення мевир1шеми\ рашше частин за-гальноТ проблеми.
На ринку юнуе широкий асортимент крохма-лiв модифжованих, як1 залежно ввд методу моди-фжацп, адаптовано до певного технолопчного процесу продукту. Проте обгрунтування рецептурного складу соуав солодких повинно здшснюва-тись з урахуванням специфiки властивостей та функцiй крохмалiв модифжованих, що реалiзу-ються в технолопчному потоцi та базуватись на аспектност 1х використання.
Регулювання фiзико-хiмiчних та функцюна-льно-технологiчних властивостей нативних крох-малiв досягаеться шляхом 1х хiмiчноl, фiзичноl та ферментативно! модифжацп, унаслщок чого сут-тево розширюються сфери !х застосування [9]. Аналiз сучасних наукових даних [10; 12] демонст-руе, що для одержання модифжованих крохмалiв використовують наступнi види хiмiчноl обробки, та !х комбшацп: етерифжащя оцтовим i буршти-новим анпдридом, сумiшшю ангiдридiв оцтово1 та адитново1 кислот, ангiдридом октенилянтарно1 кислоти; обробка фосфорилхлоридом, триметафо-сфатом i триполiфосфатом натрш з утворенням складних ефiрiв пох1дних; етерифiкацiя оксидом пропiлену з утворенням простих ефiрiв; кислотна модифшащя хлористоводневою та сiрчаною кислотами з утворенням продуклв гiдролiзу, або пер-манганатом калiю та гшохлоритом натрш; окисления гiпохлоритом натрш.
Наряду з чисельними перевагами модифжо-ваних крохмалiв iснуе й низка недолшв, як1 впли-вають на формування технологiчних обмежень у використанш. Так, окисленi крохмалi виявляють тенденцш до потемнiння внаслiдок температурного впливу або при збертанш . Для приготування фруктових начинок у якост загущувачiв використовують етери та естери крохмалю. Введення в структуру крохмалю хiмiчних радикалiв тдвищуе прозорiсть клейстерiв та стабiльнiсть при зберь ганнi, перемiшуваннi, низьких значеннях рН, на-грiваннi, заморожуваннi-вiдтаюваннi. Бшьшють видiв модифiкованого крохмалю вiдноситься до тдгрупи зшитих. Клейстер зшитого крохмалю е б№ш в'язким, мае «коротку» текстуру, стiйкий до рiзних зовшшшх впливiв - високих температур, тривалого нагрiвання, низьких рН, механiчних на-вантажень.
Група компанш «Ingredion» [13; 14] виробляе серiю iнновацiйних крохмалiв «Novation» без вде-ксу «Е», як характеризуються найвищою техноло-гiчною стшшстю та максимальною стабiльнiстю. У широкому технолопчному спек^ рiзноl за при-значенням продукцй' (соуси, супи, фруктовi напо-внювачi, молочнi продукти) за умов штенсивного механiчного та термiчного впливу крохмалi «Novation» декларуються як iнгредiенти, здатнi сформувати та забезпечити певну структуру. Цi види крохмалю ввдповщають Постановi 834/2007 £С i тому можуть маркуватися як «оргашчш» [15].
Сучасний спосiб виробництва крохмалiв серп
«Novation» полягае в термообробш крохмально! суспензп до температури клейстеризацп з мшма-льною тривалiстю витримування та наступним розпиленням у сушарцi. При цьому зерна крохма-лю залишаються шлими та непошкодженими, як шд час екструзшно! обробки. Крохмалi ще! моди-фшацп мають функцп класичних крохмалiв, що здатнi зв'язувати вологу.
Дослвдження фiзико-хiмiчних основ загущен-ня дисперсп та вивчення сучасних технологiй отримання крохмалiв фiзично! модифшацп дозво-ляе прогнозувати перспективнiсть !х використання в технологи соуав солодких.
З урахуванням механiзму та фiзико-хiмiчних процесiв, перебп яких призводить до зниження стшкосл за низьких значень рН (2,0-5,5), мехашч-ного впливу, теплово1 обробки, зберпання соусiв за низьких температур сформульовано вимоги, за яких крохмаль як загусник може бути використано в складi соуав солодких на основi плодово-япдно! сировини незалежно ввд виду сировини, з яко! вiн виробляеться: монодисперснiсть крохмальних зерен; низький вмiст амшози.
Мета статть Метою статтi е дослщження впливу технолопчних чинншав на структурно-
MexaHi4Hi властивостi оклеистеризованих крохмальних дисперсш, як структурно! основи соуав солодких.
Для досягнення поставлено! мети необхвдно вирiшити так! задача
- проaнaлiзувaти сучaснi тенденцп розвитку технологiИ соусiв солодких та !х використання в технологiчному процеа виробництва кулшарно!' продукцп;
- встановити зaкономiрностi впливу цукру 6i-лого, кислоти лимонно!, пектину на riдродинaмiч-нi параметри клеИстеризацй' та функцюнально-технологiчнi влaстивостi модельних систем на ос-новi крохмaлiв фiзично!' модифшацп (КФМ).
Виклад основного матерiалу. Для обгрунту-вання виду та вмюту крохмалю для загущення И стабшзацп соусiв солодких визначено змiни ефек-тивно! в'язкостi модельних систем «крохмаль-вода» залежно ввд вмiсту крохмалю (рис. 1). Осш-льки ОКД являють собою неньютошвсьш рвдини, то спочатку визначали в'язшсть розчинiв за рiзних концентрaцiИ (2-8%) залежно вщ швидкостi зсуву за постiИно! температури 70±2°С.
3,0 и 2,0 1.5 1,0 0.5 0,0
т|. Пах
Гуси
7 -\— -4--
Середньо! густини щ
_ - _ Pinsri ___-——"
<-=
С; %
Рис. 1. Залежтсть ефективно'1 в'язкостг ОКД eid вмгсту крохмалю: 1 - кукурудзяного амыопектинового; 2 - i3 восковог кукурудзи «Prima»; 3 - татокового «Endura»; 4 - татокового
«Indulge» (за у=50с-1).
Експериментально встановлено, що регулю-вання вмюту крохмалю дозволяе створювати ОКД з властивостями рщких дисперсш (ввд 2,0 до 3,0%), середньо! густини (ввд 3,5 до 8,0%) та гус-тих (ввд 7,0 до 8,0%), яш зaкрiплено як параметри рецептурного складу соуав iз вaрiaбельною кон-систенцiею.
Таким чином визначено, що в'язшсть ОКД на основi крохмaлiв «Prima», «Endura», «Indulge» ви-ща, нiж ОКД на основi кукурудзяного амшопекти-нового.
У лггературних даних [18; 19] ввдомо, що умови клеИстеризацй' крохмалю залежать ввд зна-чення рН: навиъ невелика змiнa кислотностi може призвести до дуже виражених змiн у процеа утво-рення ОКД.
Кислоти, як1 використовувалися для моделю-вання процесу, вибраш на основ! наступного: со-ляна кислота характеризуеться максимальною константою пдрол1зу (к=100); лимона кислота мае найвищу г1дрол1зуючу здатн1сть (к=1,72) серед шших орган1чних кислот 1, кр1м того, е одшею з найпоширен1ших; оцтова кислота е найслабшою з кислот (пдрол1зна властив1сть к=0,40), але вона входить до складу багатьох плод1в 1 япд (яблук, цитрусових).
Крохмаль м1стить частину дом1шок, кислот, фосфапв, що знижують концентрацш кислоти в розчиш Вплив р1зних вид1в кислот визначали за показниками ефективно! в'язкосп (рис. 2).
Рис. 2. Залежнкть ефективно'1' e^Kocmi MC на ocHoei KpoxManie: 1 - кукурудзяного амыопектинового; 2 - iз восково'1' кукурудзи «Prima»; 3 - татокового «Endura»; 4 - татокового «Indulge» (за y=50c-1)
1з наведених даних бачимо, що за умови вве-дення до системи соляно1' кислоти за концентpaцiï 0,03 M в'язшсть ОКД на основi вах кpоxмaлiв сутгево знижyeться незалежно вiд ïx концентpaцiï. Iмовipно, це пояснюeться дестpyкцieю ^охмаль-них полiсaxapидiв, пpи цьому спостеpiгaeться зме-ншення кiлькостi високомолекул^них pечовин i накопичення декстpинiв з piзною молекyляpною масою [18; 20]. Це дозволяe зpобити висновок, що гiдpолiзyючa здaтнiсть соляно1' кислоти найвища, що впливae на стpyктypно-меxaнiчнi властивосп ОКД.
Cтaбiльними значеннями ефективно1' в'язкостi xapaктеpизyються ОКД, до складу яких уведено слабш оpгaнiчнi кислоти - яблучну, винну та оц-тову.
З огляду на одеpжaнi дaнi встановлено, що нaйбiльш стiйкими до впливу лимонной яблучно1', винно1' та оцтово1' кислот e ОКД на основi ^охма-лiв «Prima», «Endura», «Indulge», як в пpоцесi пд-pолiзy виявляють стiйкiсть, iмовipно, за paxyнок монодиспеpсностi зеpен. Ефективна в'язк1сть ОКД на основi кpоxмaлю «Prima» за умови взaeмодiï з лимонною кислотою знижyeться на 30,0%, з яблу-чною та винною - на 11,0%, з оцтовою - на 3,2%. Eкспеpиментaльно встановлено, що в'язшсть ОКД на основi ^охмалю «Endura» за умови взaeмодiï з лимонною кислотою знижyeться на 41,1%, iз яб-лучною - на 32,0%, iз винною та оцтовою - на 7,5%. Ефективна в'язшсть ОКД на основi ^охма-
лю «Indulge» тд впливом лимонно1' кислоти зни-жyeться на 34,0%, яблучно1' - на 25,0%, винно1' - на 6,5%, оцтово1' - на 2,0%.
Ефективна в'язшсть ОКД на основi ^охмалю кyкypyдзяного aмiлопектинового за умови взaeмо-дiï з лимонною кислотою знижyeться на 50,055,0%, iз яблучною та винною на 30,0-35,0%, з оцтовою - на 25,0%.
Для всебiчного обгpyнтyвaння викоpистaння кpоxмaлiв у теxнологiï соyсiв солодких yвaжaeмо за необх1дне дослiдити вплив цу^у на pеологiчнi xapaктеpистики ОКД. Концентpaцiю цyкpy (040%) вибpaно на основi дiaгностики pецептyp ^о-дукпв - aнaлогiв (pис. 3).
Для ОКД на основi кpоxмaлю кyкypyдзяного aмiлопектинового (1) значення в'язкостi поступово зpостae за концентpaцiï цyкpy бшого 5,0-3G,G%, пiсля чого спостеpiгaeться його зниження. Це мо-жна пояснити дегiдpaтyвaльним ефектом цyкpy в дiaпaзонi концентpaцiй 25-4G%.
Ефективна в'язк1сть для ОКД на основi ^ох-мaлiв iз восково1' кyкypyдзи «Prima», татокових «Endura» та «Indulge» за наявносп 5-30% цyкpy xapaктеpизyeться пвдвищенням значень, iмовipно, за paxyнок накопичення сухих pечовин. 1з шдви-щенням концентpaцiï 30-40% yсi кpивi виpiвню-ються, пiдтвеpджyючи стaбiльнiсть клейстеpy що-до yтpимyвaння сaxapози, yтвоpюючи межу теку-чостi ОКД.
Рис. 3. Залежмсть ефективног e'M3Kocmi ОКД (Ск=8,0%) eid концентрацИ цукру бшого для ОКД на ocHoei крохмалiв: 1 - кукурудзяного амшопектинового; 2 - is восковог кукурудзи «Prima»; 3 - тапюкового
«Endura»; 4 - тапюкового «Indulge» (за у=50с-1)
Одшею з основних властивостей пектинових речовин е здатшсть до тдвищення в'язкосп, яка залежить ввд природи пектишв, температури, концентраций наявносп супутшх речовин - моноцук-рiв, органiчних кислот, солей тощо. Для досль дження на рiвнi моделi вибрано яблучний високо-етерифiкований пектин у концентрациях вiд 0,5 до 3,0% у композицп з дослвдними зразками крохма-лю 8% концентрацп (рис. 4).
7,0 6.0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0
Експериментально доведено, що за умови збь льшення концентрацп пектину до 3,0% в'язшсть модельних систем тдвищуеться в 2,0 - 2,5 разу для вах дослвджуваних систем. Причому суттеве пiдвищення значень в'язкостi спостерпаеться за концентрацп пектину в системi вище нiж 1,0%. Особливо ця тенденцiя притаманна ОКД на основi крохмалю з восково! кукурудзи «Рпта» (2), де значения в'язкостi пвдвищуються з 4,5±0,1 до 6,8±0,2.
1 "12 j
;
/Ф __
|
i
1 |Спекпшу, %
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
Рис. 4. .Залежтсть ефективног в'язкостi ОКД вiд концентрацИ пектину для ОКД на основi крохмaлiв: 1 - кукурудзяного амшопектинового; 2 - is восковог кукурудзи «Prima»; 3 - тапюкового «Endura»; 4 -
тaпiокового «Indulge» (за у=50с'1)
Висновки. Дослвджено закономiрностi змши фiзико-хiмiчних, структурно-мехашчних та функ-цюнально-технолопчних властивостей оклейсте-ризованих дисперсiй на основi КФМ тд впливом технологiчних чинникiв. Встановлено закономiр-ностi впливу цукру бшого, органiчних кислот, пектину на пдродинашчш параметри клейстеризацп та функцюнально-технолопчш властивостi харчо-вих систем на основi КФМ.
Список лiтератури:
1. Dickinson E. Microgels - An alternative colloidal ingredient for stabilization of food emulsions // Trends in Food Science & Technology. 2015. Т. 43, № 2. С. 178-188.
2. Цыкало А.Л. Молекулярная динамика дисперсных систем. 1. Простые дисперсионные среды // Холодильна техшка та технолопя. 2013. № 1. С. 49-57.
3. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Золь-гель технологии. URL: http://files.pilotlz.ru/pdf/cC2574-0-ch.pdf (дата обращения: 12.01.2018).
4. Controlled/living radical polymerization in dispersed systems: an update / Zetterlund P.B. et al. // Chemical reviews. 2015. Т. 115, № 18. С. 9745-9800.
5. Ферт К. Уайтхауз. Выбор и использование гидроколлоидов // Пищевая промышленность. 2008. № 10. С. 76.
6. Native tapioca starch as a potential thickener for fruit fillings. Evaluation of mixed models containing low-methoxyl pectin / Agudelo A. et al. // Food Hydrocolloids. 2014. Т. 35. С. 297-304.
7. Novel food processing: effects on rheological and functional properties / Ahmed J. et al. (ed.). CRC Press, 2016. 168 с.
8. Кряжев В.Н., Романов В.В., Широков В.А. Последние достижения химии и технологии производных крахмала // Химия растительного сырья. 2010. № 1. С. 115.
9. Антоненко А., Кравченко М. Оцшка без-печносп соусно1 продукци // Товари i ринки. 2010. № 1. С. 184-188.
10. Thang V.H., Kobayashi G. A novel process for direct production of acetone-butanol-ethanol from native starches using granular starch hydrolyzing enzyme by Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 // Applied biochemistry and biotechnology. 2014. Т. 172, № 4. С. 1818-1831.
11. Sandhu K.S., Sharma L., Kaur M. Effect of granule size on physicochemical, morphological, thermal and pasting properties of native and 2-octenyl-1-ylsuccinylated potato starch prepared by dry heating under different pH conditions // LWT - Food Science and Technology. 2015. Т. 61, № 1. С. 224-230.
12. Ashogbon A.O., Akintayo E.T. Recent trend in the physical and chemical modification of starches from different botanical sources: A review // Starch/Starke. 2014. Т. 66, № 1/2. С. 41-57.
13. Компаня «Ingredion». URL: http ://www. ingredion. com (дата звернення: 12.01.2018).
14. Продукт «без пищевых добавок» - результат соединения инновационных ингредиентов серии Novation // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. 2010. № 2. С. 44.
15. Постанова Ради (£С) № 834/2007 вад 28 червня 2007 року стосовно орга^чного вироб-ництва i маркування оргатчних продукпв, та ска-сування Постанови (£ЕС) № 2092/91. Кшв, 2007. 25 с.
16. ДСТУ 4286:2004. Крохмаль картопляний. Технчт умови. Кив, 2005. 10 с. (Нацюнальний стандарт Украши).
17. Реолопчт методи дослщження сировини та харчових продукпв та автоматизащя розрахун-шв реолопчних характеристик: метод. поабник / Горальчук А.Б. та т. Харкiв: ХДУХТ, 2006. 63 с.
18. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Москва: Вильямс, 2007. 912 с.
19. Control of viscosity in starch and polysaccharide solutions with ultrasound after gelatinization / Iida Y. et al. // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2008. Т. 9, № 2. С. 140-146.
20. Дослщження основних фiзико-хiмiчних властивостей набухаючих видiв крохмалю / Шч-кур В.Я. та ш. // Нау^ прац ОНАХТ. 2014. Т. 2, № 46. С. 148-152.
Gorlanov E. S.
Ph. D, Deputy General Director «Expert-Al» LLC, St. Petersburg, Russia Горланов Е. С.
К. т. н., зам. ген. директора ООО «Эксперт-Ал», Санкт-Петербург, Россия
ФЕНОМЕН КАРБИДООБРАЗОВАНИЯ НА СМАЧИВАЕМОЙ АЛЮМИНИЕМ КАТОДНОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
THE PHENOMENON OF CARBIDE FORMATION ON THE ALUMINUM WETTED CATHODE
SURFACE
The abstract: The article shows a phenomenon of formation carbide and synthesis aluminum wetted coating in the surface layers of the carbon cathode. It has been offered to discuss mechanisms of formation carbide of aluminum AUC3 and its transformation into some subsurface carbon oxide substances. The analysis has been conducted of the characteristics of carbide formation in different conditions of synthesis of the wetted surfaces. The obtained data gives a possibility to make adjustments to the technology of high-temperature electrochemical synthesis of the aluminum-wettable layer of binary and ternary compounds, which allows to bring developed technologies to commercial conditions.
Key words: aluminum carbide, carbon oxide suspension, titanium boride, aluminum, cathode, wetting coating.
Аннотация: В статье обсуждается феномен совместного карбидообразования и синтеза смачиваемых алюминием покрытий в поверхностных слоях углеродного катода. Предлагаются к обсуждению механизмы образования карбида алюминия Al4C3 и его трансформации в карбооксидные приповерхностные субстанции. Проведен анализ особенностей карбидообразования в различных условиях синтеза смачиваемых покрытий. Полученные сведения дают основания внести коррективы в технологию высокотемпературного электрохимического синтеза смачиваемого алюминием слоя двойных и тройных соединений, что позволяет приблизить разрабатываемую технологию к коммерческим кондициям.
Ключевые слова: карбид алюминия, карбооксидная суспензия, диборид титана, алюминий, катод, смачиваемое покрытие.
