CC BY
6- забезпечення оптимальних температурних режимiв при приготуванш та укладаннi асфальто-бетонних сумшей та матерiалiв, оброблених орга-нiчними в'яжучими.
Для щдвищення мщносп асфальтобетону при згинi, а також його зносостiйкостi, корозiйнiй стш-косп до ди атмосферних факторiв, трщиностшко-стi при низьких температурах та зсувостшкосл при високих температурах необхвдно приймати специ-льнi заходи з регулювання властивостей вих1дних компонентiв асфальтобетонно! сумiшi, и складу:
- армування асфальтобетону [5];
- створення необхвдних умов контакту асфальтобетонного покриття з основою (забезпечення на-дшного зчеплення, або, навпаки, гладкого контакту мiж ними);
- забезпечення необхвдно! товщини покриття;
- вибору виду i правильному визначенню товщини основи.
Висновки
Виконана робота дозволяе виявити причини утворення коли та розробити заходи щодо запобь гання колiеутворення на дорожнiх покриттях, тд-вищити температуростiйкiсть асфальтобетонних покриттiв, розробити конструкцп дорожнiх одягiв стiйких до пластичних деформацiй, тдвищено! до-вговiчностi та мiцностi. В концевому результата виконана робота сприяе полшшенню експлуатацш-ного стану дорiг та тдвищенню безпеки руху.
Для щдвищення довговiчностi асфальтобетонного покриття рекомендуеться при приготуваннi асфальтобетонних сумiшей використовувати тер-мопластичнi або термоеластопластичнi полiмери,
адгезiйнi добавки, застосовувати зсувостiйкi асфа-льтобетони, наприклад, щебенево-мастиковий асфальтобетон та армування синтетичними сiтками.
Лггература
1. Онищенко А. М., Гаркуша М. В., Лапченко А. С. Методика розрахунку колiестiйкостi асфальтобетонного покриття нежорсткого дорожнього одягу з урахуванням укрiплення основи // Автомобiльнi дороги i дорожне будiвництво. 2015. Вип. 93. С. 67-78.
2. ДБН В.2.3-4:2015 Автомобiльнi дороги. Частина I. Проектування. Частина II. Будiвництво
3. Радовский Б.С. Проблемы механики дорожно-строительных материалов и дорожных одежд. К.: ООО «ПолиграфКонсалтинг», 2003. -240 с.
4. ВБН В.2.3-218-186-2004 Споруди транспорту. Дорожнш одяг нежорсткого типу
5. Онищенко А. М., Гаркуша М. В., Аксьонов С. Ю., Бшан О. О. Експериментальний аналiз впливу мжроволокон на щдвищення трiщиностiйкостi та колiестiйкостi асфальтобетонного покриття випробуваного на кольцевому стендi // Автомобiльнi дорого i дорожне будiвництво. 2013. Вип. 88. С. 89-100.
6. Мозговий В. В., Онищенко А. М., Лаптева Н. С., Невшгловський В. Ф. Експериментальна ощнка колiестiйкостi асфальтобетону за допомогою лабораторних установок // Автошляховик Укра!ни. 2010. № 13. С. 93-100.
Skropysheva Olena Vitalivna
candidate of technical sciences, associate professor Department of Chemical Technology, Expertise and Food Safety Kherson National Technical University Hnidets Vasyl Petrovich Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor Department of Chemical Technology, Expertise and Food Safety Kherson National Technical University Kuligin Mikhail Lvovich Doctor of Technical Sciences, Associate Professor Department of Chemical Technology, Expertise and Food Safety Kherson National Technical University Скропишева Олена BimanieHa кандидат mexui4Hux наук, доцент кафедри xiMi4Hux технологш, експертизи та безпеки харчово'1 продукци Херсонський нацюнальний техтчний ymiверситет Гтдець Василь Петрович кандидат xiмiчниx наук, доцент кафедри xiмiчниx технологш, експертизи та безпеки харчово'1 продукци Херсонський нацюнальний техтчний ymiверситет Кулшн Михайло Львович доктор техтчних наук, доцент кафедри xiмiчниx технологш, експертизи та безпеки харчово'1 продукци Херсонський нацюнальний техтчний }miверситет
QUALITY ASSESSMENTS OF RHEOLOGICAL PROPERTIES OF CANDIDES AND XANTANES FOR SOLVING NITROGEN FOOD PRODUCTS
36 Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal) #9(37), 2018 ЯК1СН1 ОЦ1НКИ РЕОЛОГ1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РОЗЧИН1В КАМЕДЕЙ ТА КСАНТАНУ ДЛЯ СТВОРЕННЯ НИЗЬКОКАЛОРШНИХ ПРОДУКТ1В ХАРЧУВАННЯ
Summaru. The rheological and thixotropic properties of gum solutions and the synergistic effect of the use of gum compositions with the purpose of creating low-calorie food products are investigated. The influence of technological conditions (temperature, pH) on their properties was studied. The rheological dependences of the viscosity of solutions on the qualitative and quantitative composition of the compositions and technological conditions are constructed. It is determined that the use of gum compositions opens prospects for the creation oflow-calorie products.
Keywords: rheological properties, thixotropic properties, xanthan, guar gum.
Анотащя. В статп дослщжено реолопчш та тиксотропш властивосп розчишв камедей та синерпч-ний ефект ввд використання композицш камедей з метою створення низькокалоршних продукпв харчу-вання. Дослвджено вплив технолопчних умов (температури, рН середовища) на ïx властивостi. Побудо-вано реолопчш залежносп в'язкостi розчинiв в!д яшсного i кiлькiсного складу композицiй та технолопчних умов. Визначено, що використання композицш камедей вщкривае широк! перспективи створення низькокалоршних продукпв харчування.
Ключовi слова: реологiчнi властивостi, тиксотропш властивостi, гуарова KaMidb, ксантан..
Аннотация. В статье исследованы реологические и тиксотропные свойства растворов камедей и синергический эффект от использования композиций камедей с целью создания низкокалорийных продуктов питания. Исследовано влияние технологических условий (температуры, рН среды) на их свойства. Построено реологические зависимости вязкости растворов от качественного и количественного состава композиций и технологических условий. Определено, что использование композиций камедей открывает широкие перспективы создания низкокалорийных продуктов питания.
Ключевые слова: реологические свойства, тиксотропные свойства, гуаровая камедь, ксантан.
Постановка проблеми. Останшм часом з ура-хуванням вимог науки про харчування отримало ш-тенсивний розвиток виробництво низькокалоршних продукпв та продукпв для людей, яш стражда-ють рядом захворювань (в першу чергу цукровим дiабетом). Це зумовило розширення випуску продукпв зi зниженою харчовою та енергетичною цш-шстю за рахунок замши компоненпв харчових продукпв (на приклад крохмалю) речовинами, яш до-зволяють знизити вмiст жирiв та вуглеводiв без погiршення органолептичних та смакових власти-востей продукту. Широк! перспективи в цьому на-пряму ввдкривають харчовi добавки, а саме речо-вини, що змiнюють структуру та фiзико-хiмiчнi властивостi харчових продуктiв [1, с.179; 2, с.43; 3, с. 93; 4, с. 185]. Це, зокрема, загусники i гелеутво-рювачг
Аналiз останнiх дослiджень i публжацш. Ха-
рчовi загусники - це харчовi добавки, здатнi шдви-щити в'язкiсть харчового продукту. Вони зберта-ють i полiпшують структуру харчового продукту, дозволяють отримувати продукти з потрiбною кон-систенцieю, що покращуе смакове сприйняття (так званий ефект тоШМее1). Завдяки здатностi збшь-шувати в'язк1сть водних середовищ загусники ста-бiлiзують дисперснi системи: суспензп, емульсп та пiни.
Загусники е пдро колодцами. 1х молекули завдяки особливостям свое! структури i численним
полярним групам, особливо гiдроксильним, додаш до харчового продукту, вступають у взаемодш з на-явною в ньому водою. Полярнi молекули води роз-ташовуються при цьому навколо полярних груп за-гусника [1, с.179].
Завдяки сольватаци, яка часто супроводжу-еться розкручуванням молекули, рухливiсть молекул води обмежуеться, а в'язк1сть розчину зростае. Макромолекули, як1 при набуханш частково або повнiстю переходять у витягнутий стан, найбшь-шою мiрою збiльшують в'язк1сть, так як пдродина-мiчний опiр довгих витягнутих полiмерних ланцю-гiв е найбiльшим. В'язшсть зростае експоненша-льно зi збшьшенням довжини ланцюга.
Найпоширенiшу групу загуснишв складають полiсахариди, як1 е продуктами полшонденсацп ву-глеводiв i побудоваш iз залишк1в моносахаридiв. У рослинах вуглеводи утворюються iз вуглекислого газу i води за рахунок реакцп фотосинтезу. Тварин-ний органiзм не здатний сам до фотосинтезу вугле-водiв i тому повнiстю залежить вiд рослин як пос-тачальнишв вуглеводного харчування. Мшроорга-нiзми, за деяким винятком, теж не здатш до фотосинтезу вуглеводiв i змушеш отримувати цей вид харчування iз зовнiшнього середовища. Полюа-хариди - обов'язковi компоненти всiх органiзмiв i е переважаючим матерiалом рослинного свггу. Саме тому вони становлять основну масу оргашчно! ре-човини на земл^ за винятком «мшерально!» орга-нiки (нафта i газ) [5, с.127; 6, с.158].
За сво!м походженням камедi подiляють на бо-танiчнi та мiкробнi. До боташчних вiдносяться так1 камедi як кашдь карайi, гхаттi, гуарова камiдь, ка-мвдь р1жкового дерева, аравiйська камвдь (гумiара-бiк).
Мiкробнi полiсахариди - це ксантанова i гелла-нова камедь Хiмiчний склад камедей неоднорщ-ний: вони ввдносяться до гетерополiсахаридiв (гек-созани, пентазани, полiуронiди).
Видшення мевир1шеми\ частин проблеми. Найбiльшу популяршсть отримали продукти на ос-новi ксантану, позаклiтинного полiсахариду бакте-ри Xanthomonas Campestris, що випускаються шд рiзними торговими марками: Rhodоро1-23Р,
Zibozan, Flowzan, Flo-Vis та îh. Ксантан (ксанта-нова смола, ксантанова камедь, ксантанова гума) виробляеться мiкробiологiчним способом в пдро-карбонатному середовищi з добавкою протешу i не-оргашчного азоту [7, с.4]. Цей бiополiмер - позак-лiтинний полiсахарид, що утворюеться на поверхш бактери. Зброджене живильне середовище пастери-зують для видалення мiкробiв, осаджують спиртом або очищують методом мiкрофiльтрацiï .
Камедi мають натуральну рослинну природу i можуть додаватися до великого спектру харчових продукпв для стабiлiзацiï харчових систем та пок-ращення 1'х зовнiшнього вигляду [2, с.51]. Крiм того, зважаючи на природне походження та ввдсут-нiсть негативного впливу на органiзм людини, ка-медi можуть використовуватися для виробництва низки харчових продукпв, зокрема низькокалоршних, а також у фармакологи.
Камедi можуть використовуватися при вироб-ницга майонезiв та iнших емульгованих соуав, маргарину, морозива, кетчупу i аналопчних проду-ктiв, бiлково-жирових емульсiй, лiверно-паштет-них виробiв, варених ковбас [2, с.51; 8, 5; 9, с.4]. Ксантанову камедь, що мае шжний маслянично-ве-ршковий смак, доцiльно додавати в дiетичнi продукти з низьким вмiстом жиру.
Формулювання цшей CTaTTi. Дослiдити рео-логiчнi та тиксотропш властивосп розчишв камедей та синерпчний ефект вщ використання композицш гуаровоï камедi та камедi ксантану з метою створення низькокалоршних харчових продукпв.
MaTepiarn i методи. Реолопчш властивосп розчишв гуарово1 камедi та камедi ксантану [7, с.4 ] i 1х сумшей визначали на ротацiйному вюкозиме-трi «Реотест 2» [10, с.55; 11, с.85;].
Виклад основного мaтepiaлу. Соус (ввд фр. Sauce - шдлива) - рвдка приправа до основно1 страви i/або гарнiру. Соуси надають бiльш соко-виту консистенцiю стравам i пiдвищують 1'х кало-ршшсть. Багато соусiв мiстять спецiï i смаковi ре-
човини, як1 дшть збудливо на органи травлення; яс-краве забарвлення соусiв вигiдно вщпняе колiр ос-новних продуктiв страви.
Одним iз найрозповсюдженiших соусiв е тома-тний, який ще часто називають кетчупом. Так1 соуси готуються на основi томатiв 1/або томатних продуктiв з додаванням сол^ цукру (або цукроза-мiнникiв), прянощiв i пряно-ароматичних рослин, з додаванням або без додавання овочiв, фрукпв, гри-бiв, горiхiв, рослинного масла, харчових кислот, загуснишв, стабiлiзаторiв, барвнишв, харчових аро-матизаторiв, смако-ароматичних препарапв i кон-сервантiв.
Попередшми дослiдженнями було встанов-лено [11, с.71], що томатна паста погано ввдновлюе свою структуру пiсля мехашчного втручання (пере-мiшування) та не володiе тиксотропними властиво-стями. Введення в томатнi соуси загусник1в сприяе стабшзацп реологiчних та тиксотропних властиво-стей продукту та забезпечуе !х хорошi споживчi властивостi.
В той же час слад вщзначити, що використання в якосп загусника крохмалю призводить до пiдви-щення калорiйностi соусiв, вiдповiдно i до шдви-щення калорiйностi страв до яких вони додаються. З метою виршення цiеl проблеми е доцiльним використання в якосп загуснишв сполук, що не шд-вищують енергетично1 цiнностi продукту, а саме камедей.
Вщомо, що головною характеристикою желю-ючо! здатностi камедей е структурна в'язшсть отри-маних водних гелiв. Тому метою роботи було дос-лвдження залежностi структурно1 в'язкостi диспер-сних систем на основi ксантану вщ його концентрацil. Крiм того, важливо було перевiрити, чи волод1ють ксантановi розчини тиксотропними властивостями, тобто здатшстю вiдновлювати по-чаткову структуру, зруйновану механiчною дiею. Для дослiдження були приготоваш зразки з рiзною концентрашею дослiд^ваного загусника - ксанта-ново1 камедi (табл. 1).
Таблиця 1.
Органолептичнi властивосп розчинiв ксантану
Розчин ксантану, % Зовшшнш вигляд Колоïдна стабiлнiсть Термоста-6гльнгсть рН
0,2 Слабко-в'язка желеподiбна прозора не липка маса свгглого кольору Стабiльна Стабшьна 6
0,5 «-» «-» «-» 6
0,7 «-» «-» «-» 6
1 Бiльш в'язка желеподiбна не липка маса, свгглого кольору «-» «-» 6
1,2 «-» «-» «-» 6
1,5 «-» «-» «-» 6
1,7 «-» «-» «-» 6
2 В'язка желеподiбна не липка маса, дуже добре наноситься i розмазуеться «-» «-» 6
2,3 «-» «-» «-» 6
2,5 «-» «-» «-» 6
2,7 «-» «-» «-» 6
3 Дуже в'язка грудкоподiбна липка маса свпло-жовтого кольору «-» «-» 6
Як видно з даних таблиц 1, рН вах експериме-нтальних зразшв лишалася незмiнною i дорiвню-вала - 6, але зовшшнш вигляд зразк1в змiнювався з щдвищенням концентрацп ксантану. Зразки 1-2 були недостатньо густими, а зразок 12 представляв собою густу грудкоподiбну маса, яка мала високу в'язшсть, але була занадто липкою, утворювала пль вку, тому для подальшого дослiдження його не
брали.
KpiM органолептичних показнишв приготова-них розчинiв було дослщжено також ïx реологiчнi властивостi. Результати дослвджень реологiчниx властивостей ксантанових розчишв рiзноï концент-рацiï ввд величини швидкостi зсуву у логарифмiч-них координатах представлен на рис. 1-4.
Рис.1.
2 1 -0 -
-с
^ -1 -
-2 --3 --4 -
0 5 10
Ьп ё
Рис.3. Реологiчнi властивостi 2%розчину ксантану
Як видно в'язшсть дослвджуваних зразшв збь льшувалася iз зростанням концентрацп загусника, причому данi зразки мали гарнi споживчi характеристики - добре i легко наносилися i намазувалися, не були липкими i не розшаровувалися при зберь ганш. В станi спокою молекули ксантану швидко вiдновлювали первинну просторову полiмерну структуру, а отже здатнi забезпечувати харчовим системам постiйну в'язк1сть.
В той же час, використання концентрацп ксантану вище 1,5 % призводить до проявления псевдо-пластично! рвдинно! реологи - властивостi, за яко! в'язк1сть рвдини зменшуеться при збшьшенш зу-
0 -
Ö -1 -
J
-2 -
-3 -
-4 -
3 2 -1 -
-1 --2 --3 -
0 5 10
Ln g
Рис. 4. Реологiчнi властивостi 2,7% розчину ксантану
силля зсуву. KpiM того щдвищення концентрацп су-проводжуеться здорожчанням шнцевого продукту. Отже використовувати концентращю ксантана вище 1,5 % недоцiльно.
Очевидно, що консистенцiя згущенного продукту повинна якомога менше залежати ввд темпе-ратури. У бiльшостi випадшв шдвищення або си-льне пониження температури призводить до знач-ного попршення pеологiчних показник1в. Результати дослщжень впливу технологiчних опе-pацiй та рН на реолопчш властивостi 1% ксантанових розчишв ввд величини швидкосп зсуву у лога-pифмiчних координатах пpедставленi на рис. 7-8.
с
2 1 0 -1 -2 -3 -4
0
5
Ln g
10
Реологiчнi властивостi 1% розчину ксантану
0
5
Ln g
10
Рис.2. Реологiчнi властивостi 1,5%розчину ксантану
2
2 1 0 ö -1 -2 -3 -4
0
5
Ln g
10
5
Ln g
10
Рис. 5. Реологiчнi властивостi 1% розчину ксантану тсля циклу заморожування-розморожування
2 1 0
s^ Ö -1
-2
-3
-4
Рис. 6. Реологiчнi властивостi 1% розчину ксантану пiсля нагрiвання до 92 °С
2 1 0
5
Ln g
10
5
Ln g
10
Рис. 7. Реологiчнi властивостi 1% розчину ксантану при рН=8
Як видно з наведених рис. 5-8 гелi на основi ксантану володшть стаб№ною в'язшстю та здатш-стю вщновлювати свою структуру тсля механичного втручання, практично нечутливi до змши тем-ператури i добре переносять цикли «заморожу-вання-розморожування» (-18°С) та пастеpизацiю (92°С). Kpiм того в'язшсть камедi збеpiгаеться при досить значнш змiнi рН середовища. Максимальну в'язк1сть можна отримати при доведент рН до pi-вня 6,0-7,0.
Один з найб№ш ефективних пiдходiв до ство-рення високоактивних, селективних, функцюналь-них систем в технологи харчових продукпв це ви-користання ефекту синеpгiзму [13, с.142; 14, с.149].
Синерпзм або синеpгiчний ефект - це взаемо-дiя двох або бшьше фактоpiв, що характеризуемся тим, що 1х спiльна дiя iстотно перевершуе ефект кожного компонента окремо (примножуючий ефект).
Рис.8. Реологiчнi властивостi 1% розчину ксантану при рН=3
Синерпзм компоненпв харчових систем може про-являтися простим тдсумовуванням або потенцю-нуванням ефекпв. Ефект пiдсумовуваиия (адитив-ний) спостериаеться при простому додаваннi окре-мих ефекпв кожного з компонентiв. Якщо при введеннi дек1лькох речовин !х загальний ефект пе-ревищуе (iнодi iстотно) суму ефектiв окремих речовин, це сввдчить про потенцшвання (iстинний си-нергiзм).
Вiдомо, що бшьшсть пдроколощв володiють синергiзмом по ввдношенню один до одного, тобто при комплексному використанш здатнi посилювати iндивiдуально притамаинi властивостi. Ксантанова камедь проявляе синергiзм по ввдношенню до б№-шостi загусник1в i структуроутворювачiв.
Результати дослiджень сумiшей рiзного складу на основi розчинiв гуарово! та ксантаново! камедей на !х реолопчш властивосп представленi на рис. 9 -12.
0
0
0
2 1 0 -1 -2 -3 -4
0
5
Ln g
10
Рис.9. Реологiчнi властивостi 1% розчину гуару
5
Ln g
10
Рис.11. Реологiчнi властивостi сумiш po34UHieie 1% ксантану та 1% гуару (2:1)
5
Ln g
10
Рис.10. Реологiчнi властивостi сумш po34UHieie 1% ксантану та 1% гуару (1:1)
3 2 1 0 -1 -2 -3
ö
5
Ln g
10
Рис.12. Реологiчнi властивостi сумш розчинiвiв 1% ксантану та 2% гуару (1:1)
0
0
0
Як бачимо з наведених даних, гуарова камщь, як i ксантанова, мае стабшьну в'язшсть та здатшсть вщновлювати свою структуру тсля мехашчного втручання. 1%-ий розчин сумшГ гуару та ксантану у сшвввдношенш 1:1 е досить в'язким та пластич-ним, 1%-ий розчин сумшГ гуару та ксантану у ств-вщношенш 2:1 е в'язким та псевдопластичним, проте здатшсть вГдновлювати свою структуру тсля мехашчного втручання нижча, ашж у сумшГ 1%-го розчину камедей у сшвввдношенш 1:1.
Висновки. В результат проведених досль джень було встановлено, що:
1. ГелГ на основГ ксантану мають стабiльну в'язк1сть i здатш вщновлювати свою структуру т-сля перемГшування, практично нечутливГ до змши рН i добре переносять цикли «заморожування-роз-морожування» (-18°С) та пастеризацш (92°С).
2. В 'язк1сть дослщжуваних зразк1в збшьшува-лася Гз зростанням концентрацп загусника i зберпа-еться при значнш змш рН середовища. Максима-льну в'язшсть можна отримати при рН 6,0-7,0. В сташ спокою молекули ксантану швидко вгдновлю-вали первинну просторову полГмерну структуру, а отже здатш забезпечувати харчовим системам ви-соку к1нцеву в'язшсть.
3. Додавання розчину гуарово1' камедГ до розчишв камедГ ксантану сприяе тдвищенню в'язко-сп.
4. Ксантанова камГдь проявляе найкращ си-нерпчш властивосп у сумшГ Гз гуаровою камеддю при концентрацй' 1% i стввщношенш 1:1. Таким чином показана можливГсть використання 1%-вих розчишв ксантаново!' камедГ в сумшГ з гуаровою у
сшвввдношент 1:1 для приготування томатних со-уав та кетчутв.
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. Ферт К. Уайтхауз М. Выбор и использование гидроколлоидов // Пищевая промышленность. 2008. № 10. С. 76.
3. Novel food processing: effects on rheological and functional properties / Ahmed J. et al. (ed.). CRC Press, 2016. 168 с.
4. Антоненко А., Кравченко М. Оцшка без-печносп соусно! продукцп // Товари i ринки. 2010. № 1. С. 184-188.
5. Кочетков Н.К. Химия природных соединений: углеводы, нуклеотиды, стероиды, белки / Н.К. Кочетков, И.В.Торгов, М.М. Ботвинник. - М.: Химия, 1961.- 561 с.
6. Ластухш Ю.О. Хiмiя природних оргатчних сполук: Навч. поабник. - Л^в: Нацональний ушвер-ситет «Льв1вська полггехн1ка», «1нтелект-Зах1д», 2005. - 560 с.
7. ГОСТ 33333-2015 Добавки пищевые. Камедь ксантановая Е415. Технические условия.
8. ГОСТ 17471-90 Соусы томатные. Технические условия.
9. ГОСТ 32063-2013 Кетчупы. Общие технические условия.
10. Реологiчнi методи дослвдження сировини та харчових продукпв та автоматизацiя розрахун-kíb реологiчних характеристик: метод. поабник / Горальчук А.Б. та íh. Харк1в: ХДУХТ, 2006. 63 с.
11. Черевко О.1., Реологiя в процесах виробни-цтва харчових продукпв: навч. посiбник: у 2 ч. Ч. 1. Класифжащя та характеристика не ньютотвських рвдин/[О.1. Черевко, В.М. Михайлов, В.1. Маяк, О.А. Маяк]; Харк. держ. ун-т харчування та торп-вл1. - Х.: ХДУХТ, 2014. - 244 с.
12. Карпова Я.О. Дослщжения синерпчного ефекту при використаннi композицiй камедей / О.В.
Скропишева, В.П. Гнiдець, М. Л. Култн: Матерь али II Всеукрашсько! науково! конференцп [«Стан i перспективи розвитку мшчно!, харчово! та парфу-мерно-косметично! галузей промисловосп»], (Херсон, 22 - 23 травня 2018 р. - С. 70-72.
13. 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.
14. Дослщження основних фiзико-хiмiчних властивостей набухаючих видiв крохмалю / Шчкур В.Я. та ш. // Нау^ пpaцi ОНАХТ. 2014. Т. 2, № 46. С. 148-152.
УДК 537.8
Каганов В.И.
доктор техни. наук, профессор Фам Ки магистр, аспирант МИРЭА - Российский технологический университет Москва, Российская Федерация.
ДВА МЕТОДА СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНОСТИ СВЧ ТРАНЗИСТОРНОГО
УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ .
Рассматривается связь между нелинейными амплитудной и фазо-амплитудной характеристиками СВЧ транзисторного усилителя мощности и спектром выходного сигнала при двухчастотном и шумопо-добным входном сигнале, сформированном на основании функции Вейерштрасса. На основании этой связи составлены две компьютерные программы , позволяющие вычислить амплитудно-частотный спектр выходного сигнала. Приводятся четыре примеры расчета спектра по данным программам и заключение о влиянии нелинейных параметров усилителя на спектр сигнала.
Ключевые слова: СВЧ, транзисторный усилитель, нелинейные характеристики, спектр.
W.I.Kaganov
Doctor Techn. Sciences, Professor Fam Ky Postgraduate Student MIREA - Russian Technological University
TWO METHODS OF SPECTRAL ANALYSIS OF THE NONLINEARITY OF THE MICROWAVE TRANSISTOR POWER AMPLIFIER.
The connection between the nonlinear amplitude and phase-amplitude characteristics of the microwave transistor power amplifier and the spectrum of the output signal is considered. Two computer programs are compiled on the basis of this connection, which make it possible to calculate the amplitude-frequency spectrum of the output signal with input two-frequency and noise-like signals.Four examples of calculating the spectrum from these programs are givenThe conclusion about the influence of non-linear parameters of the amplifier on the signal spectrum is made.
Keywords: microwave, transistor amplifier, nonlinear characteristics, spectrum.
Постановка задачи.
В современных системах с множественным доступом к каналу радиосвязи к СВЧ усилителям мощности предъявляется требование по одновременному усилению большого числа несущих колебаний при низком уровне интермодуляционных искажений [ 11 ] . Для выполнения данных, в определенном смысле противоречивых требований, СВЧ транзисторный усилитель мощности должен иметь следующие две характеристики [2] :
линейную амплитудную характеристику - ^ых = YA(UBх ) и
фазо-амплитудную характеристики 9 вых = YF(Uвх ) =сош! ,
где ^х - амплитуда входного двухчастотного сигнала , Ивых - амплитуда выходного сигнала , 9 вых - разность фаз выходного и входного сигнала.
Однако, по причин нелинейного характера волльт-амперной характеристики как биполярного, так и полевого транзисторов и зависимости их реактивных параметров от амплитуды сигнала , реальные характеристики СВЧ транзисторных усилителей мощности с КПД близким к 50% отличные от идеальных. Пример характеристик СВЧ усилителя
