14 / 58
13
2016 |
№2
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПЕРЕРАБОТКИМЯСА
лочки белковых макромолекул у опытного образ-
ца [3], которые затрудняют процесс восстановления
структуры. Кроме этого, температура восстановления
структуры колбасного фарша опытного образца ниже,
чем у контрольного
(см. рис. 1)
, что также снижа-
ет скорость и увеличивает время структурирования
пищевой системы.
Вторая область
(рис. 1, 1b, 2b)
, связанная с умень-
шением показателя вязкости, обусловлена разрушени-
ем структуры при термическом воздействии. Измене-
ние вязкости в этом случае определяется изменением
свободной энергии активации -Δ
G
B
-
(кДж/кмоль) вяз-
кого течения, которую можно определить из уравне-
ния Фрекеля-Эйринга (2) [4].
η =
A
0
.
e
–Δ
G
B
R .T
,
(2)
где
А
0
— постоянный коэффициент, Па∙с,
R
= 8,3144 Дж/
(моль · °К) — универсальная газовая постоянная;
Т
—
температура, °К;
Величина Δ
G
B
, в свою очередь, зависит от теплоты
(Δ
Н
В
) и энтропии (Δ
S
В
) активации вязкого течения [4]:
η =
A
0
.
e
–Δ
H
B
R .T
.
e
–Δ
S
B
R
=
A
' .
e
–Δ
H
B
R .T
,
(3)
где:
A
' =
A
0
.
e
–Δ
S
B
R
,
(4)
Следовательно, величина, рассчитанная по танген-
су угла наклона логарифма вязкости от обратной тем-
пературы lnη~
f
(1/
T
), является теплотой активации
течения. Для нахождения энтропии и свободной энер-
гии активации вязкого течения, прежде всего следует
определить величину постоянного коэффициента
А
0
,
что затруднительно.
В диапазоне температур от 20 до 30 °С для контр-
ольного и от 15 до 25 °С для опытного образцов (
рис. 1,
область 1b, 2b
) зависимость lnη ~
f
(1/
T
) не линейна,
что затрудняет экстраполяцию кривых к значению
Т
-1
= 0, необходимую для расчета
А
0
[4].
Определение энергий активации в зависимости
от температуры позволяет судить о происходящих
структурных изменениях в колбасном фарше, вырабо-
танном по традиционной технологии и с применением
кавитационно обработанного рассола.
В последнее время этому направлению исследова-
ний уделяется значительное внимание [3–6].
Расчет значений показателей свободной энергии,
теплоты и энтропии активации течения, приведен
ниже.
Для вязких систем колбасных фаршей в области
температур (
1b, 2b
) зависимость lnη ~
f
(
T
-1
) не линей-
на
(рис. 2)
.
Изменение вязкости системы в зависимости от
температуры может быть описано эмпирическим
уравнением Алена-Фокса [4]:
lnη = B +
K
T
m
,
(5)
где
В
,
K
и
m
— постоянные коэффициенты, значения кото-
рых можно определить, используя методы изложенные
в [2, 7], причем оба метода дают аналогичные результаты.
restoring. In addition, the temperature of the structure re-
storing for sausage meat test sample is lower than for con-
trol sample
(figure 1)
, and that also reduces the speed and
increases the structuring time of the food system.
The second area (
1b, 2b
), associated with a decrease in
viscosity index is due to the destruction of the structure
during thermal exposure. In this case, changes in viscos-
ity are determined by the change in free energy of viscous
flow activation -Δ
G
B
-
(kJ/kmole), which can be determined
from the equation of Frenkel-Eyring (2) [4]:
η =
A
0
.
e
–Δ
G
B
R .T
,
(2)
where
A
0
= constant coefficient, Pa·s;
R
= 8.3144 J/(mole·°К) —
the universal gas constant;
Т
— temperature, °К).
The value Δ
G
B
, in turn, depends on the heat (Δ
Н
В
) and
entropy (ΔS
В
) of viscous flow activation [4]:
η =
A
0
.
e
–Δ
H
B
R .T
.
e
–Δ
S
B
R
=
A
' .
e
–Δ
H
B
R .T
,
(3)
where:
A
' =
A
0
.
e
–Δ
S
B
R
,
(4)
Therefore, the value calculated from the tangent of
slope angle of the viscosity logarithm from the inverse
temperature lnη~
f
(1/
T
) is the heat of viscous flow activa-
tion. To find the entropy and free energy of viscous flow
activation, first we must determine the value of А
0
, which
is difficult.
In the temperature range 20 to 30 °С for control sample
and 15 to 25 °С for test sample
(Figure 1
,
area 1b, 2b)
the
dependence of lnη~
f
(1/
T
) is not linear, which makes it dif-
ficult to extrapolate the curves to the value of Т
-1
= 0 that is
necessary for calculating
А
0
[4].
Determination of activation energies depending on
temperature gives an indication of ongoing structural
changes in sausage meat produced following the tradition-
al technology and using the cavitation-treated brine.
In recent years, this line of research has received con-
siderable attention [3–6].
The calculation of the parameters of the free energy,
heat and entropy of viscous flow activation is shown below.
For viscous sausage meat systems in temperature area
(
1b, 2b
) dependence of lnη~
f
(
T
-1
) is nonlinear
(fig. 2)
.
Changing the viscosity of the system depending on
temperature can be described by the empirical Allen-Fox
equation [4]:
lnη = B +
K
T
m
,
(5)
where
В
,
К
and
m
— constant coefficients, which values can be
determined using the methods described in [2, 7] and both
methods give similar results.
The results of calculations of constant values for
Allen-Fox equation are presented in Table. 3. Substituting
the calculated values В, m and К in the equation (5) al-
lows to calculate the viscosity indices of the food system
at temperatures in the area (
1b, 2b
) with a high degree of
approximation (r
2
).
The above algorithm allows to calculate the values of
the viscosity as a function of temperature and to extrapo-
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека