|
159 4.6. Исследование форм связи влаги в зерне овса методом дифференциально-термического анализа В качестве объекта исследований использовали овес, произрастающий в Воронежской области с высоким содержанием углеводов. После предварительной подготовки зерна овса отсортировывали с целью обеспечения однородности структуры продукта. Закономерности теплового воздействия на растительные продукты исследовали методом неизотермического анализа на дериватографе системы «Паулик Паулик Эрдей» [23]. Исследования проводили в кварцевых тиглях с общей массой навески для образца 190 мг. В качестве эталона использовали А1 2 ,0 3 прокаленный до 2800 °С. Термоаналитические кривые, применяемые для количественной обработки методом неизотермической кинетики, одновременно регистрируют изменения температуры, массы образца, скорости изменения температуры или энтальпии и изменения массы (кривые ТА, TG, DTA и DTG). Были выбраны следующие режимы снятия дериватограмм: чувствительность гальванометра DTA 1/2; чувствительность гальванометра DTG — 1/5; чувствительность гальванометра TG 100 мг; скорость изменения температуры нагрева печи 3 °С/мин; максимальная температура нагрева 300 °С. Кинетическая характеристика процесса температура начала термолиза Т] (отклонение от базовой линии кривой DTA показано на рис. 4.18). Температура Т2 соответствует точке наибольшего отклонения данной кривой. Участок возрастания кривой DTA, начиная с пика, соответствует выравниванию температурного поля зерен овса до нового квазистационарного состояния, нарушенного ранее тепловым эффектом превращения. Количественную оценку кинетически неравноценных молекул воды в овсе осуществляли по экспериментальным кривым, полученным методом термогравиметрии. Участок изменения массы на кривой TG (рис. 4.18), соответ |
61 ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОВСА КАК ОБЪЕКТА СУШКИ И ОБЖАРКИ 2.1. Исследование форм связи влаги в зерне овса методом дифференциально-термического анализа Правильностью выбора режимов сушки и обжарки определяются качественные показатели зерна овса как результаты структурно-механических, биологических и физико-химических преобразований веществ. Для эффективной реализации процессов сушки и обжарки овса необходимо изучить характер связи влаги с определением участков, на которых осуществляется преобразование веществ при повышении температуры. В качестве объекта исследований использовали овес, произрастающий в Воронежской области с высоким содержанием углеводов. После предварительной подготовки (удаления остатков трав и других примесей) зерна овса отсортировывали с целью обеспечения однородности структуры продукта. Закономерности теплового воздействия на растительные продукты исследовали методом неизотермического анализа на дериватографе системы «Паулик Паулик Эрдей» [26]. Дифференциально-термический анализ позволяет установить направление и величину изменения энтальпии, связанной с изменением влагосодержания зерна овса в результате его нагрева. Исследования проводили в кварцевых тиглях с общей массой навески для образца 190 мг. В качестве эталона использовали А12,Оз прокаленный до 2800 °С. Термоаналитические кривые, применяемые для количественной обработки методом неизотермической кинетики, одновременно регистрируют изменения температуры, массы образца, скорости изменения температуры или энтальпии и изменения массы (кривые ТА, TG, DTA и DTG). Регулирующее устройство давало возможность 62 равномерного нагревания печи, а достижение линейности программы нагрева печи обеспечивало воспроизводимость кривых ТА, TG, DTA и DTG. Выбор режимов записи дериватограмм определяли с учетом методики [26, 42]. Были выбраны следующие режимы снятия дериватограмм: чувствительность гальванометра DTA 1/2; чувствительность гальванометра DTG 1/5; чувствительность гальванометра TG 100 мг; скорость изменения температуры нагрева печи 3 °С/мин; максимальная температура нагрева 300 °С. В процессе теплового воздействия зерна овса претерпевают значительные физико-химические изменения [8, 23, 28, 41, 47], в результате которых высвобождается вода, определяющая характер протекающих внутри продукта преобразований веществ. За счет испарения влаги и разложения Сахаров, клетчатки и других органических соединений (лизин, метионин) масса образца снижается на 65-73 %. При этом ослабевает прочность структуры вследствие частичного гидролиза клетчатки, целлюлозы и других сложных углеводов, из которых состоят стенки клеток и межклеточные перегородки [26,42,106]. Кинетическая характеристика процесса температура начала термолиза Tj (отклонение от базовой линии кривой DTA показано на рис. 2.1). Температура Т2 соответствует точке наибольщего отклонения данной кривой. Участок возрастания кривой DTA, начиная с пика, соответствует выравниванию температурного поля зерен овса до нового квазистационарного состояния, нарушенного ранее тепловым эффектом превращения [112]. 63 к 544 Чуй 494 444 тс. 4 1. J J. А L Ш-к. AAI ' — 394 344 20 20 5 'О 15 20 мг 25 30 35 Рис. 2.1. Дериватограмма овса 294 60 80 шн 80 шн ЮО Количественную оценку кинетически неравноценных молекул воды в овсе осуществляли по экспериментальным кривым, полученным методом термогравиметрии. Участок изменения массы на кривой TG (см. рис. 2.1), соответствующий процессу дегидратации, преобразовывали в зависимость сте |