О номере
Публикации
Партнеры
июнь 2023 (опубликовано: 27.06.2023)
Выпуск 2(56)
Главная > Содержание > Исследование гигроскопических параметров желатина из отходов переработки рыбы
Дяченко Э.П., Максименко Ю.А., Макаров А.В., Дяченко В.П.
Исследовали гигроскопические свойства желатина, как объекта сушки, произведенного из рыбных отходов – продуктов переработки частиковых пород рыбы Астраханского региона (кожа, чешуя, кости, плавники, хрящи). Проводили анализ термодинамики внутреннего массопереноса при взаимодействии вещества указанного продукта с водой. Объектами изучения стали концентраты, полученные путем конвективно-радиационной сушки гранул желатина, предварительно вспененного до постоянной кратности и охлажденного до температуры желатинизации. Исследования проводились экспериментально-аналитически с использованием тензометрического метода Ван Бамелена. Для термодинамического анализа гигроскопических характеристик применялось классическое уравнение Гиббса–Гельмгольца. На основе эмпирических данных получены изотермы сорбции – функциональные зависимости уровня активности воды Aw от равновесной влажности и температуры продукта. Изотермы концентратов исследуемого желатина имеют S-образный характер, типичный для коллоидных капиллярно-пористых тел, что обусловлено пеноструктурой продукта. Кривые условно можно разделить на три зоны, соответствующих влаге мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции, структурной, макрокапиллярной и микрокапиллярной влаге. По результатам анализа изотерм сорбции для исследуемого продукта определена гигроскопическая влажность желатина для различных его температур: Wg1 = 0,280 кг/кг для T = 283 К и Wg2 = 0,301 кг/кг для T = 303 К. Указанная влажность является пороговой для диапазона гигроскопических состояний и важной с точки зрения рационализации и моделирования тепло- и массопереноса при обезвоживании материала. В результате расчетов с использованием изотерм сорбции и уравнения Гиббса–Гельмгольца выведены зависимости свободной, связанной и внутренней энергии, а также общей удельной тепловой энергии испарения воды от влажности и температуры исследуемого продукта. Установлено, что характер указанных зависимостей для изученных образцов концентратов желатина в целом согласуется с известными опубликованными данными для ряда материалов биополимерной природы. Указанные зависимости могут быть использованы при разработке процессов обезвоживания и проектировании сушильного оборудования для получения желатиновых концентратов из рыбных отходов.
Читать статью полностью
Ключевые слова: консервирование сушкой; гигроскопические параметры; термодинамический анализ; изотермы сорбции; желатин; отходы переработки рыбы
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 664.8.047
Исследование гигроскопических параметров желатина из отходов переработки рыбы
Исследовали гигроскопические свойства желатина, как объекта сушки, произведенного из рыбных отходов – продуктов переработки частиковых пород рыбы Астраханского региона (кожа, чешуя, кости, плавники, хрящи). Проводили анализ термодинамики внутреннего массопереноса при взаимодействии вещества указанного продукта с водой. Объектами изучения стали концентраты, полученные путем конвективно-радиационной сушки гранул желатина, предварительно вспененного до постоянной кратности и охлажденного до температуры желатинизации. Исследования проводились экспериментально-аналитически с использованием тензометрического метода Ван Бамелена. Для термодинамического анализа гигроскопических характеристик применялось классическое уравнение Гиббса–Гельмгольца. На основе эмпирических данных получены изотермы сорбции – функциональные зависимости уровня активности воды Aw от равновесной влажности и температуры продукта. Изотермы концентратов исследуемого желатина имеют S-образный характер, типичный для коллоидных капиллярно-пористых тел, что обусловлено пеноструктурой продукта. Кривые условно можно разделить на три зоны, соответствующих влаге мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции, структурной, макрокапиллярной и микрокапиллярной влаге. По результатам анализа изотерм сорбции для исследуемого продукта определена гигроскопическая влажность желатина для различных его температур: Wg1 = 0,280 кг/кг для T = 283 К и Wg2 = 0,301 кг/кг для T = 303 К. Указанная влажность является пороговой для диапазона гигроскопических состояний и важной с точки зрения рационализации и моделирования тепло- и массопереноса при обезвоживании материала. В результате расчетов с использованием изотерм сорбции и уравнения Гиббса–Гельмгольца выведены зависимости свободной, связанной и внутренней энергии, а также общей удельной тепловой энергии испарения воды от влажности и температуры исследуемого продукта. Установлено, что характер указанных зависимостей для изученных образцов концентратов желатина в целом согласуется с известными опубликованными данными для ряда материалов биополимерной природы. Указанные зависимости могут быть использованы при разработке процессов обезвоживания и проектировании сушильного оборудования для получения желатиновых концентратов из рыбных отходов.
Читать статью полностью
Ключевые слова: консервирование сушкой; гигроскопические параметры; термодинамический анализ; изотермы сорбции; желатин; отходы переработки рыбы
DOI 10.17586/2310-1164-2023-16-2-10-38-49
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License