39 / 68
37
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 7 • 2015
Второй минимум на кривых DТА, начинающийся
при 220 °С и совпадающий с потерей массы образ-
цов, по‑видимому, отражает происходящие в муке
реакции внутри- и межмолекулярной дегидратации
и декарбоксилирования органических компонен-
тов [4].
Информация о механизме и кинетике процесса
дегидратации муки может быть получена при обра-
ботке результатов термического анализа. Участок
кривой изменения массы в интервале температур
313–435 К, соответствующий процессу дегидрата-
ции, преобразовывали в зависимость степени изме-
нения массы от температуры (рис. 2). Для этого
через каждые 10 К на кривой TG при определенных
значениях температуры находили изменение массы
m
i
образца, соответствующее количеству выделив-
шейся воды при температуре
T
i
. Степень изменения
массы (степень превращения)
α
рассчитывали как
отношение массы
m
i
к общему количеству воды,
содержащейся в продукте (
m
), определяемому по
кривой TG. Построенная в результате расчетов кри-
вая TG в координатах «
α
-Т» имеет S-образный вид,
отражающий сложный характер взаимодействия
воды и сухих веществ продукта, предполагает раз-
личие в скорости выделения воды на разных участ-
ках полученной кривой.
Для получения данных о процессе влагоудаления
на основе полученных кривых были построены кри-
вые в координатах (–lg
α
) – (1000/
Т
) (рис. 3).
Данный подход позволяет выделить следующие
линейные участки ступенчатого выделения влаги из
образцов нутовой муки (см. таблицу).
Для образца исходной нутовой муки на рис. 3
выделены пять участков. На первой ступени дегид-
ратации 39,5…67 °С происходит удаление «свобод-
ной», физико-механически связанной влаги, имею-
щей невысокую энергию связи с продуктом. Проте-
кание процесса в температурном интервале 67…87 °С
характеризуется началом клейстеризации крахмала,
при этом происходит удаление воды, удерживаемой
макромолекулярной матрицей, например, молекул
воды, связанных с центрами гидратации крахмала
[4, 8].
На участке 87…107 °С наблюдается наибольшая
потеря влаги из образца муки. При указанных темпе-
ратурах происходит полная клейстеризация крахмала.
Удаляемые из образца на третьей ступени молекулы
связанной влаги составляют гидратную оболочку гид-
рофильных групп полимерных цепей крахмала и
полипептидных цепей [4, 8]. Согласно [8], очевидно,
это вода полимолекулярной адсорбции, «мультислой-
ная вода». В процессе нагрева на четвертом участке
107…127 °С и далее на пятом 127…162 °С в результате
денатурации белковых молекул высвобождается часть
связанной влаги, удерживаемой в замкнутых ячейках
белковых мицелл. Данная вода — это наиболее про-
чно связанная близлежащая вода, представляющая
собой «монослой», сильно взаимодействующий с
гидрофильными группами неводных компонен-
тов [8].
Для образца обжаренной нутовой муки на рис. 3
отсутствуют первые два участка, в температурном
интервале 310–370 К изменения массы за счет
испарения влаги не происходит. Очевидно, это
связано с тем, что в процессе обжарки муки уда-
ляется свободная и часть связанной (осмотической
и адсорбционной) влаги. Таким образом, для
образца обжаренной нутовой муки выделены три
ступени дегидратации (см. таблицу). Оставшаяся
после термообработки часть физико-химически
связанной влаги, удерживаемая высокомолекуляр-
ными соединениями нутовой муки, удаляется при
дериватографическом анализе при дальнейшем
повышении температуры 370–435 К в результате
нарушения гидратных оболочек активных центров
гидратации, клейстеризации крахмала и денатура-
ции белков.
В работе [2] авторами изложены результаты по
использованию нутовой муки в рецептуре конфет
типа помадных взамен части сахара-песка. Образ-
цы конфет с добавкой нутовой муки характеризу-
ются по сравнению с контрольными более высокой
влажностью на протяжении всего периода хране-
ния, что позволяет рассматривать вопрос об увели-
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430
T
, К
α
–––
Мука исходная
–––
Мука обжаренная
Рис. 2.
Зависимость степени изменения массы (
α
)
от температуры образцов нутовой муки
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3
1000/
T
– log
α
–––
Мука исходная
–––
Мука обжаренная
I
II
III
III
IV
IV V
V
Рис. 3.
Зависимость (–lg
α
) от величины (1000/Т)
для образцов нутовой муки
Электронная Н учная СельскоХозяйственная Библиотека