7 / 52
5
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 3, 2014
УДК 637.145
А тивность воды в водных растворах
не оторых cахаров
Ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð À.È.ÃÍÅÇÄÈËÎÂÀ; àñïèðàíò Ë.À.ÊÓÐÅÍÊÎÂÀ
Âîëãîãðàäñêàÿ ãîñóäàðñòâåííàÿ ìîëî÷íî-õîçÿéñòâåííàÿ àêàäåìèÿ èìåíè Í.Â.Âåðåùàãèíà
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЬХОЗПРОДУКЦИИ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íåêîòîðûå ïèùåâûå ïðî-
äóêòû êëàññèôèöèðóþòñÿ ïî ïîêàçàòåëþ àêòèâíîñ-
òè âîäû
A
w
. Îöåíêà àêòèâíîñòè âîäû îñîáåííî àê-
òóàëüíà äëÿ ïðîäóêòîâ ñ äëèòåëüíûì ñðîêîì õðà-
íåíèÿ. Ñîãëàñíî [1] ðàçëè÷àþò ïðîäóêòû ñ âûñî-
êîé âëàæíîñòüþ (
A
w
= l,0–0,9), ïðîìåæóòî÷íîé
âëàæíîñòüþ (
A
w
= 0,9–0,6) è íèçêîé âëàæíîñòüþ
(
A
w
= 0,6–0,0). Â íàñòîÿùåå âðåìÿ îïðåäåëåíà àê-
òèâíîñòü âîäû âî ìíîãèõ ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ, óñòà-
íîâëåíû ïîðîãîâûå çíà÷åíèÿ
A
w
äëÿ áîëüøèíñò-
âà ìèêðîîðãàíèçìîâ, ÷òî âàæíî äëÿ ìîëî÷íî-êîí-
ñåðâíîãî ïðîèçâîäñòâà.
Ïðè ðàçðàáîòêå íîâûõ âèäîâ ìîëî÷íûõ êîíñåð-
âîâ íåîáõîäèìî îöåíèâàòü
A
w
äëÿ óïðàâëåíèÿ êà-
÷åñòâîì ïðîäóêöèè êàê íà ñòàäèè ïðîèçâîäñòâà, òàê
è ïðè õðàíåíèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíû ñãóùåííûå ìîëî÷-
íûå êîíñåðâû, â êîòîðûõ ñàõàðîçà ïîëíîñòüþ èëè
÷àñòè÷íî çàìåùåíà íà ðàçëè÷íûå óãëåâîäû èëè óã-
ëåâîäíûå êîìïîçèöèè (ñàõàðîçàìåíèòåëè) [2, 3].
Íàìè ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü íàðÿäó ñ ñàõàðîçîé
êðàõìàëüíóþ ïàòîêó, êîòîðîé çàìåùàþò 30–40 %
ñàõàðîçû [4].
Äëÿ îöåíêè äàííîãî ñàõàðîçàìåíèòåëÿ èçìåðÿ-
ëè àêòèâíîñòü âîäû â ðàçëè÷íûõ ðàñòâîðàõ ñàõàðîâ.
A
w
îïðåäåëÿëè íà ïðèáîðå Hygrolab êîìïàíèè Rot-
ronic. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè ïðè 20 °Ñ. Ðåçóëüòàòû
ýêñïåðèìåíòà ïðèâåäåíû íà ðèñ. 1.
Àêòèâíîñòü âîäû, êàê èçâåñòíî, îïðåäåëÿåòñÿ ñî-
îòíîøåíèåì:
À
w
=
P
/
P
0
,
(1)
ãäå
Ð
,
P
0
— ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå âîäÿíîãî ïàðà
íàä ðàñòâîðîì è ÷èñòûì ðàñòâîðèòåëåì ñîîòâåò-
ñòâåííî.
Ïîñêîëüêó àêòèâíîñòü âîäû ÿâëÿåòñÿ òåðìîäèíà-
ìè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêîé, äëÿ îïèñàíèÿ ñèñòåì
ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïî-
òåíöèàë
G
, êîòîðûé ïðè
Ò
const è
p
= const ÿâëÿåò-
ñÿ ôóíêöèåé ñîñòàâà [5]. Äëÿ äâóõêîìïîíåíòíûõ
ñèñòåì òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîòåíöèàë îïðåäåëÿ-
åòñÿ èç óðàâíåíèÿ
G
p,T
=
n
1
μ
1
+
n
2
μ
2
,
(2)
ãäå
n
1
,
n
2
— ÷èñëî ìîëåé ðàñòâîðèòåëÿ (âîäû) è ðàñ-
òâîðåííîãî âåùåñòâà ñîîòâåòñòâåííî;
μ
1
,
μ
2
— õè-
ìè÷åñêèé ïîòåíöèàë ðàñòâîðèòåëÿ è ðàñòâîðåííîãî
âåùåñòâà ñîîòâåòñòâåííî.
Äëÿ ñîñòîÿíèÿ ðàâíîâåñèÿ çàïèøåì óðàâíåíèå
dG
p,T
=
n
1
d
μ
1
+
n
2
d
μ
2
= 0.
(3)
Îáîçíà÷èì ìîëüíóþ äîëþ ðàñòâîðåííîãî âåùåñò-
âà ÷åðåç
õ
, à ðàñòâîðèòåëÿ ÷åðåç (1–
õ
).
Òîãäà
x
=
n
2
/(
n
1
+
n
2
);
(4)
1–
x
=
n
1
/(
n
1
+
n
2
).
(5)
Ñ ó÷åòîì (4) è (5) óðàâíåíèå (3) áóäåò èìåòü
âèä:
(l–
x
)
d
μ
1
+
xd
μ
2
= 0,
(6)
ãäå
d
μ
1
è
d
μ
2
ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî:
d
μ
1
=
kTd
ln
a
l
;
d
μ
2
=
kTd
ln
a
2
,
(7)
ãäå
k
— ïîñòîÿííàÿ Áîëüöìàíà, Äæ/(ìîëåêóëà
⋅
Ê);
Ò
— òåìïåðàòóðà, Ê;
a
1
è
a
2
— àêòèâíîñòü âîäû è ðà-
ñòâîðåííîãî âåùåñòâà ñîîòâåòñòâåííî.
Èç óðàâíåíèÿ (6) ñ ó÷åòîì (7) áûëî ïîëó÷åíî
(1–
õ
)
d
ln
à
1
+
õd
ln
à
2
= 0.
(8)
А тивность воды,
A
w
1
0,95
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
0,55
0,5
20
30
40
50
60
70
80
90
Массовая доля сахарозаменителя в растворе, %
1
2
3
4
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü àêòèâíîñòè âîäû îò ìàññîâîé äîëè
ñàõàðîçàìåíèòåëåé: 1 – ïàòîêà êàðàìåëüíàÿ êèñëîòíàÿ;
2 – êîìïîçèöèÿ ¹ 2; 3 – êîìïîçèöèÿ ¹ 1; 4 – ñàõàðîçà
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека