45 / 68
43
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 7 • 2015
го экстракта, полученные при бо
'
льшем инструмен-
тальном увеличении микроскопа (51000
×
), позволяют
оценить характер кластеров наночастиц. Анализируя
эти фотографии, можно отметить, что при близких
характеристических размерах кластеров взаимодейс-
твия наночастиц в них совершенно различны. В образ-
це светлого солодового экстракта (№1) наночастицы
в кластерах сохраняют свою форму и плотную струк-
туру. В образце темного солодового экстракта (№2)
наночастицы в кластерах, соединяясь, теряют свою
форму, но их внутренняя структура остается достаточ-
но плотной.
Иначе обстоит дело в образцах №3 и№4 солодово-
го экстракта. Здесь наночастицы в кластерах не имеют
какой‑либо определенной формы, структура класте-
ров рыхлая, слабосвязная.
Оценка морфологических особенностей отдельных
наночастиц в солодовом экстракте и их взаимодействия
в кластерах были проведены при еще бо
'
льшем инстру-
ментальном увеличении микроскопа (110 000
×
). На
фотографиях в образце №1 (светлый солодовый экс-
тракт) наночастицы плотные и имеют хорошо выра-
женную форму плоского многогранника. Между собой
в кластере наночастицы соединены преимущественно
по плоскостям. Размеры отдельных наночастиц прак-
тически одинаковы—колеблются в пределах 25–30 нм.
В образце №2 (темный солодовый экстракт) было
трудно выделить отдельные наночастицы в кластере,
при том, что структура кластера хорошо выражена.
Здесь практически все наночастицы объединены в
единое целое. Вместе с тем, характеристические раз-
меры отдельных элементов кластера находятся в пре-
делах 40–60 нм.
Наночастицы в кластерах в образцах №3 и №4
заметно отличаются от ранее рассмотренных. В этих
образцах наночастицы состоят из двух–четырех плот-
ных субъединиц, окруженных очень рыхлой субстан-
цией, являющейся, по сути, средой, объединяющей
наночастицы в единый кластер. Наиболее выражена
такая структура в темном солодовом экстракте (№4).
Как уже отмечалось, в образце светлого ячменно-
солодового экстракта (№3) присутствует пространс-
твенная структура, образованная пищевыми волокна-
ми. На рис. 5 приведена фотография отдельного
волокна, из которой видно, что диаметр пищевых
волокон в данном случае составляет около 100 нм.
Кроме того, каждое пищевое волокно имеет и собс-
твенную сложную внутреннюю структуру.
Реологические характеристики
. По данным реоло-
гических исследований были построены графики
зависимости напряжения сдвига (
τ
, Па) и эффектив-
ной вязкости (
η
эф
, Па·с) от скорости сдвига (
γ
, с
–1
)
(рис. 6, 7). Математический анализ эксперименталь-
ных данных позволил установить эти зависимости и
предложить их математические модели, которые при-
ведены в табл. 1 и 2.
Как следует из реологических исследований (см.
рис. 7), наибольшей вязкостью обладает образец №1.
Это может происходить за счет образования плотной
пространственной структуры, что подтверждается
результатами электронно-микроскопических исследо-
ваний микро- и наноструктуры.
Хотя структура образца №3 рыхлая, слабосвязная,
в нем за счет присутствия большого количества пище-
вых волокон вязкость несколько выше, чем в образце
№2. Минимальной вязкостью обладает образец №4 с
наиболее выраженной рыхлой структурой (рис. 7).
Таким образом, в исследованных образцах ячмен-
но-солодового экстракта наблюдается тесная связь
Рис. 5.
Структура пищевых волокон в солодовом экстракте
L (образец №3)
1
3
2
4
Рис. 6.
Влияние скорости сдвига (
γ
, с
–1
) на напряжение
сдвига (
τ
, Па) в образцах солодовых экстрактов при t = 20 °С
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Напряжение сдвига
τ
, Па
Скорость сдвига
γ
, с
–1
0
25
50
75
100
125
150
Рис. 7.
Влияние скорости сдвига (
γ
, с
–1
) на эффективную
вязкость (
η
эф
, Па·с) в образцах солодовых экстрактов при t = 20 °С
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
Эффективная вязкость
η
эф
, Па·с
Скорость сдвига
γ
, с
–1
0
25
50
75
100
125
150
1
3
2
4
Электронн я Научная СельскоХозяйственная Библиотека