Реологічні властивості водних розчинів агару та желатину для желейних виробів
Анотація
Експериментально за допомоги ротаційного візкозиметра методом температурного сканування визначені залежності величин напруги зсуву від швидкості зсуву та розраховані ефективні динамічні в'язкості систем вода-0.5% агару (ВА), вода-2% желатину (ВЖ) і вода-0.5% агару-2.0% желатину (ВАЖ) в діапазоні швидкостей зсуву 17-1021 c-1 і інтервалі температур 298-323 К. Отримані експериментальні криві течії були апроксимовані рівняннями степенної моделі Оствальда, моделі Гершеля-Балклі та моделі Кэссона. Встановлено, що експериментальні результати з гарною точністю можуть бути описані рівнянням Гершеля-Балклі. Розраховані за допомоги цього рівняння величини граничного напруження зсуву та індексу плинності дозволили класифікувати системи ВА і ВАЖ в області температур 298-310 к як нелінійно-пластичні з частковим переходом до псевдопластичної течії. Додавання желатину до системи ВА призводить до її «розрідження» у всьому інтервалі температур.
Аналіз температурної залежності в'язкості з позицій активаційної теорія в'язкої течії показав відхилення від лінійності залежності логарифма в’язкості від зворотної температури зі зниженням температури, що з позицій положень про структурну в’язкість свідчить про існування переходу золь-гель. Отримані таким чином температури гелеутворення зменшуються в ряду систем ВА-ВАЖ-ВЖ.
В рамках структурного підходу реологічні дані були проаналізовані на основі узагальненої реологічні моделі Кессона. Розраховані з експериментальних даних вклади в процес в'язкої течії від інтегральних характеристик асоціатів макромолекул і окремих часток при їх гідродинамічній взаємодії дозволили пояснити ефект зниження в’язкості системи ВА при додаванні желатину руйнуванням структурних елементів вихідної системи.
Завантаження
Посилання
Tolstoguzov V. Some thermodynamic considerations in food formulation. Food Hydrocoll. 2003, 17 (1), 1–23.
Banerjee S., Bhattacharya S. Food gels: gelling process and new applications. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2012, 52 (4), 334–346.
Foshchan A.L., Grigorenko A.M. Vivchennya mojlivosti’ regulyuvannya strukturno-mehani’chnih vlastivostey jeleynih virobi’v ta deserti’v na osnovi’ sul’fatovanih poli’saharidi’v ta bi’lkovogo dragleutvoryuvacha. Progresivni' tehni'ka ta tehnologi'i` har-chovih virobnictv restorannogo gospodarstva i' torgi'vli' 2005, 164–168.
Foshchan A.L., Grigorenko A.M. Vivchennya mojlivosti’ vikoristannya jelatinu dlya pi’dvisch’ennya mi’cnosti’ dragli’v sul’fatovanih poli’saharidi’v chervonih mors’kih vodor-ostey. Zbi'rnik naukovih prac' HDUHT 2004, 530–536.
Foshchan A.L., Grigorenko A.M. Regulyuvannya reologi’chnih ta strukturno-mehani’chnih vlastivostey jeleynih virobi’v ta napi’vfabrikati’v na osnovi’ kombi’novanih sistem dragleut-voryuvachi’v. Naukovi' praci' Odes'koi` naci'onal'noi` akademi'i` harchovih tehnologi'y 2009, 36 (1), 234–236.
Kasapis S. Phase separation in biopolymer gels: A low- to high-solid exploration of structural morphology and functionality. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2008, 48 (4), 341–359.
Goralchuk A.B., Pivovarov P.P., Grinchenko O.O., et al. Reologi'chni' metodi dosli'djennya sirovini i' harchovih produkti'v ta avtomatizaci'ya rozrahunki'v reologi'chnih harakteristik, HDUHT: 2006.
Tucker G. Applications of rheological data into the food industry. In Advances in food rheol-ogy and its applications, Elsevier: 2017, pp 159–175.
Stanley N.F. Agars. In Food polysaccharides and their applications, Stephen A.M., Phillips G.O., Williams P.A., Eds., Taylor&Francis: 2006, pp 217–238.
Matveenko V.N., Kirsanov E.. Vyazkost’ i stuktura dispersny’h sistem. Vestn. Mosk. un-ta. Seriya 2. Him. 2011, 52 (4), 243–276.
Malkin A.I., Isayev A.I. Rheology : concepts, methods, and applications, ChemTec Pub.: 2012.
Piculell L., Nilsson S., Viebke C., Zhang W. Gelation of (some) sea weed polysaccharides. In Food hydrocolloids. Structures, properties and functions, Nishinari K., Doi E., Eds., Springer Science+Business Media, LLC: 1993, pp 35–44.
Nazir A., Asghar A., Aslam Maan A. Food gels: gelling process and new applications. In Ad-vances in Food Rheology and Its Applications, Elsevier: 2016, pp 335–353.
Ahmed J. Rheological properties of gelatin and advances in measurement. In Advances in food rheology and its applications, Elsevier: 2016, pp 377–404.
Matveenko V.N., Kirsanov E.. Strukturnaya vyazkost’ i strukturnaya uprugost’ polimerny’h rasplavov. Jurnal prikladnoy himii 2018, 91 (5), 720–748.
Casson N. A flow equation for pigment-oil suspensions of the printing ink type. In Rheology of Disperse Systems, Mill C.C., Ed., Pergamon Press: 1959, pp 84–104.
Cross M.M. Rheology of non-newtonian fluids: A new flow equation for pseudoplastic sys-tems. J. Colloid Sci. 1965, 20 (5), 417–437.
