РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти досліджень
Об'єктами досліджень в роботі є:
* сировина: буряковий жом, яблучні та морквяні вичавки;
* рідкі пектинові екстракти, отримані з бурякової, яблучної та морквяної сировини;
* сухі пектинові екстракти, отримані висушуванням рідких пектинових екстрактів з бурякової, яблучної та морквяної сировини;
* буряковий, яблучний та морквяний пектини, отримані спиртовим осадженням з пектинових екстрактів.
2.2. Дослідження пектиновмісної сировини
В пектинвомісній сировині визначали вміст вологи; загальної золи; загального азоту за методом К'єльдаля; протеїн за кількістю білкового азоту, каротиноїдів за методиками ?105?. Кількість цукрів визначали йодометричним методом; вміст жиру; клітковини за методиками ?106?; вмісту безазотистих екстрактивних речовин за методикою ?107?, вміст спиртоосаджувальних пектинових речовин, водорозчинного пектину і протопектину ?108?.
2.3. Визначення якості пектинових екстрактів
Якість пектинових екстрактів оцінюється по вмісту сухих і пектинових речовин, враховуючи їх граничну кількість.
Для визначення повноти проведення процесу гідролізу введений показник - ступінь гідролізу (СГ):
, (2.1)
де - кількість розчиненого пектину, вилученого із сировини, %;
- кількість протопектину у сировині, %.
Вміст розчинних сухих речовин в пектинових екстрактах визначали рефрактометричним методом ?105?.
Визначення вмісту пектину в екстрактах проводили кальцій-пектатним методом, заснованим на осадженні пектинових кислот у вигляді солей кальцію ?108?.
Значення рН середовища пектинових екстрактів вимірювали потенціометричним методом на універсальному іономірі ЕВ-74 ?105?.
Вміст титрованих кислот визначали за методикою ?107?.
Вміст амінокислот визначали хроматографічним методом за допомогою амінокислотного аналізатора Т-339 (Чехословаччина) ?109?.
Вміст мікроелементів (Cu, Mn, Zn), макроелементів (K, Ca, Mg, Fe, Na) та важких металів (Hg, Pb, Cd) та миш'яку визначали атомно-сорбційним методом ?110?.
Визначення вмісту спиртоосаджуваного пектину за методикою ?108?.
Динамічну в'язкість визначили віскозиметром Геплера ?105?, поверхневий натяг сталагмометром ?111?, густину ареометром ?105?.
2.4. Методи досліджень пектину
Пектин в пектинових екстрактах осаджували етиловим спиртом міцністю 96 %. Осад віджимали, подрібнювали та промивали етиловим спиртом з подальшим пресуванням. Відпресований осад подрібнювали та сушили до постійної маси. Потім досліджували отримані зразки пектинів.
Вміст чистого пектину в пектиновому порошку визначали кальцій-пектатним методом за методикою ?108?, фізико-хімічні показники пектину (вміст вільних етирифікованних карбоксильних груп, ступені етерифікації, вміст ацетильних груп) - методом кондуктометричного титрування ?108?.
Визначення молекулярної маси, гелеутворювальної здатності пектину проводили за методом Сосновського згідно методик ?108?, комплексо-утворювальної здатності - за методикою, розробленою в П'ятигорському фармацевтичному інституті, основаної на взаємодії солей свинцю з макромолекулою пектину ?108?.
2.5. Методика досліджень кінетики процесу сушіння пектинових екстрактів
Для проведення експериментальних досліджень процесу розпилювального сушіння використовувались стенди для вивчення закономірностей кінетики сушіння одиничних краплин в потоці теплоносія і у стаціонарних умовах.
При дослідженні кінетики процесу сушіння краплин, ставилась задача моделювання тих зовнішніх умов, в яких може знаходитися одиничний елемент полідисперсної системи в реальному середовищі. З метою експериментального дослідження кінетики сушіння диспергованих розчинів та отримання результатів про взаємозв'язок зовнішніх факторів з внутрішніми процесами, які проходять при сушінні окремої частинки, використані експериментальні стенди ?112?. Ці стенди дозволяють змоделювати та оптимізувати фізичну картину елементарних процесів при взаємодії краплини з газовим середовищем.
Стенд для дослідження кінетики процесу сушіння краплин в потоці теплоносія (рис. 2.1) призначений для дослідження сушіння краплин при швидкості теплоносія від 0 до 7 м/с та температурі від 20 до 300 ?С. Робочий орган стенду представляє собою кварцову вертикальну аеродинамічну трубу 1 діаметром 0,040 м, в середині якої вмонтований електричний нагрівник 3 для теплоносія. На виході з труби встановлено стабілізатор поля швидкостей потоку у вигляді набору тонких кварцових трубок, розташованих по всьому перерізу трубопроводу і м'якої металевої сітки. Нагріте повітря виходить з труби через сопло діаметром 0,033 м. Подача повітря здійснюється за допомогою вентилятора. Швидкість теплоносія визначається по показниках спеціального датчика 2, що встановлений на холодній дільниці аеродинамічної труби. Вимірювання температури краплини і газового середовища фіксується потенціометрами 9, а розмір і форма - оптичною системою 6 та відеокамерою 5. Термопара 7, на спай якої навішується краплина досліджуваного продукту, закріпляється за допомогою підвіски 8, яка разом з оптичною системою і відеокамерою, встановлені на обертовому столі 4. При граничному фіксованому положенні стола підвішена краплина поміщається в потік теплоносія по вісі аеродинамічної труби.
Методика проведення досліджень полягає в наступному. Після включення експериментальної установки і виводу її на заданий режим на спай термопари навішується краплина досліджуваного продукту. За допомогою вимірювального мікроскопу визначається її початковий діаметр. При переміщенні обертового столу до зафіксованого упору підвішена краплина вводиться в потік теплоносія. В цей момент включається потенціометр і відеокамерою проводиться відеозйомка процесу сушіння. При дослідженні проводяться візуальні спостереження для визначення характерних особливостей протікання окремих періодів сушіння і структуроутворення.
На підставі отриманих результатів побудова