Адгезия в процессе структурообразования на примере мармеладных масс тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.11 ВАК РФ

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОЛ1ЫШЛЕННОСТИ

На правах рукописи

УДК G64.653.12

РАХЛ\АНБЕРД ИЕВА ХУРШИДА

«АДГЕЗИЯ В ПРОЦЕССЕ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ МАРМЕЛАДНЫХ МАСС»

Специальность 02.00.11 — Коллоидная и мембранная химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в лабораториях Всероссийского заочного института пищевой промышленности и Московского завода хладопродуктов № 1.

доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки России Зимон А. Д.

доктор технических наук, профессор Мачихин С. А., доктор технических наук, профессор Членов В. А.

Ведущая организация — Управление кондитерской промышленности Росппщепрома.

Защита состоится « . . . » . . . . . . 1992 г.

в «... » часов на заседании специализированного совета К 063.45.05 по специальности 02.00.11 —Коллоидная и мембранная химия во Всероссийском заочном институте пищевой промышленности (109803, Мооква, ул. Земляной вал, д. 73, в аудитории № 24). •

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института (Ульяновская ул., д. 32).

Автореферат разослан « . . . » . . . . . 1992 г.

Ученый секретарь Спецсовета,

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

К. X. н., с. н. с.

Васина А. Ф.

Общая характеристика работы

Актуальность работы

Одним из реальных путей развития научно-технического прогресса в пищевой промышленности является изучение коллоидно-химических процессов, имеющих место в технологии получения продуктов питания. На базе этого изучения возможны разработки практических рекомендаций по совершенствованию пищевой технологии.

Особое место в пищевой технологии занимают объемные и поверхностные свойства пищевых масс. К числу последних относится адгезия. Пищевые массы на всех стадиях технологического цикла соприкасаются с поверхностью технологического оборудования. В результате возникает адгезия. Отрицательные последствия адгезии заключаются в том, что часть пищевого сырья или готовой продукции прилипает к поверхностям оборудования и обусловливает неоправданные потери, а для удаления прилипшей массы необходимы затраты энергетических и трудовых ресурсов. Из-за дороговизны и ограниченности сырья крайне нежелательны потери за счет адгезии в условиях кондитерского производства, особенно, при производстве (формовании) мармеладных масс.

Адгезия - как поверхностное явление связана с объемными свойствами адгезива (в данном случае пищевых масс), которые влияют на кинетику процесса формирования площади контакта и величину адгезионного взаимодействия. В процессе технологического цикла происходят изменения структуры и фазовые переходы в объеме самой массы. Наиболее рельефно эти изменения можно проследить на примере мармеладных масс, адгезия которых в зависимости от структурных изменений до настоящего времени изучена еще недостаточно.

Целью исследования является разработка рациональных рекомендаций по устранению отрицательных последствий адгезии в производстве (формования и выдувки) мармеладных масс на основе пектина.

Для достижения указанной цели необходимо:

- изучить адгезионное взаимодействие мармеладных масс в процессе их формирования и охлаждения;

- исследовать объемные и термодинамические свойства мармеладных масс л их взаимосвязь;

- разработать рекомендации но устранению отрицательных последствий адгезии мармеладных масс на основе пектина в процессе формирования.

Научная новизна. Впервые показано, что в процессе формирования мармеладной массы и получения готового изделия, объемные свои-

ства массы (эффективная вязкость, предельное напряжение сдвига) и термодинамические характеристики определяют поверхностные свойства - адгезию и адгезионный тип отрыва.

На защиту выносятся:

- впервые разработана и применена комплексная методика по определению в идентичных условиях адгезионной прочности и предельно- -го напряжения сдвига на основе системы "ИНСТРОН";

- результаты комплексного исследования мармеладной массы в . зависимости от температуры и характеризующиеся совокупностью объемных и поверхностных свойств;

- закономерности изменения объемных свойств и термодинамических параметров мармеладной заготовки, связанные с происходящими в ней коллоидно-химическими процессами, которые приводят к образованию структуры;

- изменения адгезии мармеладной массы в широком интервале температур для определения оптимальных условий выдувки готового изделия.

Практическая ценность работы состоит в повышении качества продукции и снижении производственных потерь за счет экономии сырья,энерго- и трудовых ресурсов при производстве мармелада, в результате полной выдувки готового изделия, исключая необходимость зчистки форм от прилипшей массы, т.е. готовой продукции.

Рекомендации по улучшению формования мармеладной массы "Же-цейный формовой" на основе пектина путем нагрева формочек до 70 -30°С перед разливкой были алробированы на Московской кондитерской ¡абрике "Ударница". Годовая экономия' от внедрения составила 1324180 эуб/год (в ценах 1992 года).

Апробация работы. Результаты работы представлены:

- На ХХУ ежегодной конференции ВЗИПП в 1991 году;

- На конференции молодых специалистов (Ташкент, Ташкентский юлитехнический институт), 1991 г ;

- На техническом совещании инженерного состава кондитерской 1ромышленности (Янгиюль, Узбекистан), 1991 г ;

- На техническом совете.Московской кондитерской фабрики ■Ударница", 1991 г ;

- В обобщенном докладе на 3-ей Всесоюзной конференции "Теоре-'ические и практические аспекты применения методов инженерной фи-1Нко-химической механики с целью совершенствования и интенсифика-[ии технологических процессов пищевых производств", 1-4 ноября .990 г. Тезисы, И., 1990 г., стр.250.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х глав, практических рекомендаций, выводов, содержит 117 стр. текста, 32 рисунка, а также список литературы из 155 наименований и приложе ния, в которых приводятся первичные данные, в виде таблиц, графиког полученных на самописце, термограммы и акт внедрения.

Содержание работы I. Введение и литературный обзор

Во введении показана актуальность исследований и возможность коллоидно-химическими методами регулировать и улучшать качество продукции путем снижения адгезионного взаимодействия мармеладной массы с поверхностями технологического оборудования.

В обзоре литературы на основе анализа экспериментальных актов формования мармеладной массы и получения гбтовой продукции дается краткая характеристика коллоидно-химических свойств, особенности приготовления, химического строения и механизма студнеобразоЕания мармеладных масс на основе пектина. Рассматриваются современные теории адгезии структурированных систем, особенности их объемных свойств.

Анализируются работы, посвященные исследованию реологических свойств кондитерских масс, в частности мармелада, влияние их на термодинамические характеристики данных объектов. Констатируется, что особенности адгезии марлеладной массы практически не определены, а её структурные свойства исследовались эпизодически, тем более не проводилось изучение в сочетании и взаимном влиянии поверхностных и объемных свойств.

Сформулированы задачи исследования, которые предусматривают необходимость коттлексного исследования поверхностных и объёмных свойств мармеладной массы и разработку рекомендаций по интенсификации процесса формования готовой продукции.

2. Объекты и методика исследования

2,1. Характеристика основных объектов исследования

Объектами исследования являются рецептурные смеси мармеладных масс на основе пектина и их студни. Эталонным образцом выбрали мармеладную массу, уваренную до 77% сухих веществ по рецептуре № 86 "Желейный формовой", утвержденный Госагропромом СССР 1986 г.

Исследовали адгезию по отношению к материалам,'допущенным в пищевой (кондитерской) промышленности: дюралюминий, нержавеющая сталь Х17Т, фторопласт, латуни ЛС-95.

Приготовление мармеладной массы проводили увариванием рецептурной смеси до 7355, 75%, 1% (эталонный образец), 1% содержания сухих веществ,с различным видом пектина и заменой патоки сахаром.

Содержание сухих веществ определяли рефрактометрически, на рефрактомере УРЛ. Техно-химические показатели определяли: активную кислотность (рН) - потенциометрическим методом; титруемую кислотность (Тк) - способом титрования; редуцирующие вещества (Рв) - методом титрования щелочного раствора меди раствором инвертного сахара.

2.2. Методы исследования

Разработана комплексная методика определения поверхностных и объемных свойств структурированных масс на универсальной машине "Инстрон" (Англия), которая позволяет исследовать адгезионную прочность и предельное напряжение сдвига при одинаковых скоростях отрыва диска и погружения конического индентора (0,83; 3,3; 6,6; . 13,6 мм/с), а также при одинаковых внешних условиях (скорости охлаждения). Усилия отрыва и сила в результате погружения индентора фиксировались на ленте самописца.

Оригинальная конструкция ячейки адгезиометра рис Л позволила определить адгезию в процессе охлаждения мармеладной массы от 70 до ЗЬ°С, контролировать температуру: массы, исследуемой поверхности и индентора.

Рис. I. Узел экспериментальной установки для определения адгезии и предельного напряжения сдвига при помощи универсальной машины "Инстрон": I- термокамера, 2 - мармеладная масса, 3 - диск из исследуемого материала, 4 - термостат, 5 - холодильная установка, 6 - самописец, 7 - конус-индентор.

Адгезионную прочность определяли методом нормального отрыва субстрата от охлаждающего адгезива, и рассчитывали по следующей

отр -

1_

.кГ ^ -

площадь контакта, м

(I)

•I2. £отр- ад-

формуле:

где: Т - усилия отрыва, Н, гезионная прочность, кПа.

Усилие отрыва определялось на ленте самописца по отношению каждого отрыва, при соответствующей температуре (рис.2). Тарировка силы регулировалась (от 5,0 до 10,0 Н) автоматически на машине "Инстрон". Значение ординаты соответствовало усилию отрыва , ^ , Рц... . Класс точности прибора 0,5, т.е. погрешность абсолютных измерений составляет 0,5%. Среднеквадратичное отклонение при усилии отрыва от 5,86 до 6,29 кПа составило 0,14.

И

<5>

70 65 6° 55" 50 И ЧЬ 3*1 Рис.2. Кривая усилия отрыва диска от охлавдаемой мармеладной массы. Напряжение сдвига }( рассчитывали по формуле:

Ч Ь

где: Г\ - постоянная конуса, ' - сила, П

(2)

- глубина погружения

конуса, т

Постоянную конуса определяли по формуле

62°):

■7Г " (3)

Напряжение в результате погружения конуса фиксировалось на ленте самописца. Тарировка силы и принцип измерения соответствует измерению усилия отрыва.

Н,

(

л

Л

Л

Л

65 - Уб'О 60 ¿о з'<5* i^hm

Рис. 3. Кривая измерения реологических характеристик мармеладной массы при охлаждении. , '

Теплоемкость мармелада исследовали на ДСК - III (дифференциальный сканирующий калориметр), Англия. Определение удельной теплоемкости производилось при непрерывном изменении температуры нагрева образца. Определялись изменения амплитуды калориметрического (характеризующего величину тепловых потоков) сигнала. На основе полученных термограмм (всего 6) путем взвешивания определяли площадь под кривой, по величине которой рассчитывали теплоемкость. Величина удельной теплоемкости будет равна: • ,

С = величина площади фигуры (4)

коэффициент калибровки ХДТ ,

1

Рис. 4. Кривые термограммы измерения теплоемкости.

Теплота фазового перехода вычисляется по следующей формуле

$ = ч:и\<! (5)

где; й тепловой поток, - время измерения теплового потока, Т7 - среднее значение калориметрического сигнала, ( - чувствительность калориметра.

Последовательность расчета теплоты фазового перехода аналогична расчету удельной теплоемкости при определении количества теплоты. Энтальпию АН определяли последующей формуле:

Л — (6)

где: 0 - тепловой поток, УП - масса образца.

3. Результаты эксперимента Ь их обсуждение

3.1. Ддгезия в процессе охлаждения мармеладной массы

Б этой серии опытов (всего 144) исследовалась адгезия мармеладной массы в процессе её охлаждения с 70 до 35°С, в зависимости от содержания сухих веществ, вида пектина и изменения рецептурного состава, свойств субстрата (его температуры и класса чистоты обработки поверхности) и скорости отрыва.

С охлаждением мармеладной массы усилия отрыва, необходимые для преодоления адгезии (рис.5), возрастают. В диапазоне тетера-туры от 70 до 60°С наблюдается когезионный, а затем смешанный (ад-геэионный-когезионный) тип отрыва, а с 55°С и ниже происходит адгезионный отрыв. Смешанный и тем более когезионный тип отрыва нежелателен, 7.к. они приводят к прилипанию части массы к форме и производственным потерям.

• С увеличением содержания сухих веществ с до 79% переход от когезионного на адгезионный тип отрыва сдвигается в сторону более высоких температур (с 45°С до 65°С) мармеладной массы. Адгезионная прочность при этом увеличивается с 3,39 кПа до 7,76 кПа при 35°С (соответственно 7Ж и 795?).

Скорость отрыва не влияет на тип отрыва, рис.6, усилия отрыва увеличиваются с ростом скорости отрыва в диапазоне температур от 70°С до 60°С при когезионном и смешанном типе отрыва (в области I, II, рис.6); при 55°С и ниже при адгезионном типе отрыва (III, рис.6) наблюдается обратная закономерность.

Во всей серии экспериментов изменения усилия отрыва в зави-

симости от температуры мармеладной массы наблюдается общность -при определенной температуре когезионный тип отрыва меняется на адгезионный (точка А, рис. 5 и 6), изменяется темп роста усилий отрыва как функция температуры массы, а особенно адгезионная прочность, равная усилию отрыва, определяется участками прямых на рис. 5 и 6, которая расположена правее точки А, т.е. при более низкой температуре мармеладной массы. £отр' • аПа

б-р-

1,0..

2,0 ■■ i,0 ■■

то в% 60 ££ 5Ö М ztPb

Рис. 5. Изменения усилия отрыва дюралюминевой поверхности в зависимости от температуры мармеладной массы при скорости отрыва 3,3 мм/с: I - когезионный, II - смешанный, III - адгезионный,, тип отрыва.

Обнаруженная линейная зависимость между адгезионной прочностью и скоростью отрыва, при фиксированной температуре мармеладной массы, дала возможность определить нормированную по скорости адгезионную прочность и соотношение/»"между нормируемой и изменяемой адгезионной прочностью ( П * что позволяет оценить затраты на деформацию мармеладной массы при нарушении адгезионного взаимодействия.

А

£,о Ф ho

3,0

io

у 1 2

___

1 1 1

1 а-- —

— •• -- — *

70 65

и !А .^'Ä-----*—1

[1! Л

----- I

» 1

—(-1-1-1-1-HV»,

60 SS so 4S ко Ztfic

Рис. 6. Зависимость усилия отрыва мармеладных масс при охлаждении от скорости отрыва: I - 0,83 мм/с, 2 - 3,3 мм/с, 3 - 6,6 мм/с, 4 - 13,3 мл/с; I - когезионный, II - смешанный, III - адгезионный тип отрыва.

Адгезионная прочность снижается по мере увеличения класса чистоты обработки поверхности с 4 по 8'.

Температура массы, °С 65 55 45 35

Усилия отрыва, кПа

4 класс 2,92 4,48 5,84 6,62

8 класс 1,15 2,65 3,74 5,18

тип отрыва ког. адг. адг. адг.

Испытания показали, что по убыванию адгезионной прочности материалы можно расположить в следующем порядке: дюралюминий, нержавеющая сталь, латунь, фторопласт, что характеризуется следующими данными:

Температура мармеладной массы, °С Усилия отрыва, кПа дюралюминий фторопласт тип отрыва

65 55 45 35

1,63 2,75 4,59 6,29

0,46 1,32 2,10 4,68

ког. адг. адг. адг.

Адгезия зависит от степени нагрева поверхности и по отношению дюралюминия получены следующие данные: Температура мармеладной массы, °С

Усилия отрыва, кПа

тип отрыва

65 55 45 35

1,20 1.79 4,48 6,16

1,90 5,18 7,46 9,9

ког. адг. адг. адг.

Примечание: в числителе данные при нагретой поверхности до 85°С, в знаменателе - при ненагретой поверхности 30°С.

Нагретая до 85°С поверхность позволяет снизить величину адгезионного взаимодействия по крайней мере в 1,5 раза, особенно в условиях адгезионного отрыва по сравнению с более холодной поверхностью при температурах 55°С - 35°С.

Адгезионная прочность мармеладной массы на основе яблочного пектина выше по сравнению с цитрусовым, т.к. переход когезионного отрыва в адгезионный происходит при теглпературе 60°С, а для цитрусового пектина при 55°С. Замена патоки сахаром увеличивает адгезию с 2,18 (эталонный образец) кПа до 2,73 кПа при температуре 55°С.

Таким образом, намечены пути снижения адгезии: нагрев и подбор материала поверхности форм, повышение чистоты обработки металлических поверхностей, оптимальный выбор содержания сухих веществ в мармеладной массе, использование яблочного пектина и не допуска-ние замены патоки сахаром.

3.2. Эффективная вязкость и предельное напряжение сдвига

Мармеладная масса - ото сложная дисперсная система в виде золя, в котором дисперсионная среда представляет собой смесь рецептурных компонентов сложного состава, а именно: сахар, патока, пектин, кислота, буферные соли, эссенции. В процессе структурообразова-ния массы происходит золь-гель переход и образуется студень.

В горячей .(жидйо1,;, мармеладной массе студнеобразуюцие вещества находятся в растворенном состоянии. Благодаря тому, что макромолекулы имеют значительную длину и гибкость, а также могут входить в состав различных: ассоциатов,' в растворе образуется пространственная сетка. Наличие структурированности подтверждается при исследовании эффективной вязкости мармзладных масс при 95°С (рис. 7).

Эффективная вязкость мармеладных масс является функцией скорости сдвига, т.е. наблюдается аномальная вязкость, свойственная структурированным системам и подчиняющимся неньютоновскому тече-

нию. При сравнительно небольших скоростях сдвига (Д = 0,16 - 1,50

вязкость массы резко уменьшается. При дальнейшем увеличении скорости сдвига вязкость снижается медленнее и в интервале (Д=24,3 - 72,9 с-*) почти не изменяется. При этом ^ мах = I 2 х К3'Па.с £ мин = 0,35 х Ю3 Па.с.

С увеличением содержания сухих веществ 73% до 1% в мармеладной массе эффективная вязкость возрастает. Мармеладные массы на основе яблочного пектина, обладают повышенной вязкостью по сравнению с цитрусовым. Замена патоки сахаром снижает эффективную вязкость мармеладных масс.

При охлаждении мармеладной массы происходит постепенное упрочнение пространственной сетки и застудневание, за счет взаимодействия полярных групп макромолекулы, ионизированных групп, несущих электрический заряд различного знака. Объемные свойства подобных систем определяет предельное напряжение сдвига, значение которого получены в 192 сериях опытов, при тех же условиях, что адгезия в зависимости от температуры массы и ее состава.

Рис. 7. Зависимость эффективной вязкости мармеладной массы от градиента скорости.

Зависимость напряжения сдвига от градиента скорости (рис. 8) показывает, что мармеладная масса относится к бингамовскому телу, которое характеризуется предельным напряжением сдвига и пластичес-•кой вязкостью. Предельное напряжение сдвига определяется путем экстраполяции прямых напряжения сдвига в зависимости от градиента скорости, когда величина этого градиента равна нулю. Рост предель-. ного напряжения сдвига с охлаждением массы указывает на постепенное упрочнение образовавшейся структуры. Интервал между прямыми (рис.8) изменяется в том же диапазоне температуры, что и .адгезия.

Рис. 8. Зависимость напряжения,сдвига от градиента скорости мармеладных масс при ее охлаждении (1-70°С, 2-65°С, 3-60°С, 4-55°С, ■ 5-50°С, 6-45°С, 7-40°С, 8-35°С). '

С увеличением содержания сухих веществ предельное напряжение сдвига возрастает (рис. 9), это связано с перемещением температуры студнеобразования в сторону высоких температур. Яблочный' пектин дает более прочную структуру, чем цитрусовый (прямые; 5 и 3, рис. 9). Замена патоки сахаром, снижает .предельное напряжение сдвига (прямая б, рис, 9).

Рис. 9. Зависимость предельного напряжения сдвига мармеладной массы от температуры и состава: содержание сухих веществ I - 13%, 2 -

3 - 11%> (эталонный образец), 4 - 79$, 5 - 11% (яблочный пектин), 6 - 11% (замена патоки сахаром).

Таким образом, закономерности изменения предельного напряжения сдвига коррелируют с параметрами адгезии, определенными при тех же условиях.

3.4. Термодинамические свойства мармеладных масс

Исследованы такие термодинамические параметры, как теплоемкость, энтальпия и теплота фазовых переходов мармеладных масс.

С увеличением температуры массы с 35°С до 70°С теплоемкость возрастает. В диапазоне 50 - 55°С теплоемкость остается постоянной, затем вновь возрастает. С увеличением содержания сухих веществ в мармеладной массе теплоемкость возрастает, но постоянство теплоемкости при температуре 50 - 55°С не изменяется. По величине теплоемкости на основе формулы (6) рассчитана энтальпия.

Данными термограммы мармеладных масс зафиксирован один пик теплоты фазового перехода, приходящий в диапазоне температур 47 -57°С. Идентичные кривые хода изменения теплоты фазового перехода наблюдались для таких компонентов мармеладной массы, как сахар, патока, пектин. На этом основании можно сделать заключение, что фазовые переходы в процессе студнеобразования мармеладных масс обусловлены полисахаридами. Диапазон температур фазового перехода

совпадает с интервалом температуры для постоянных значений теплоемкости мармеладных масс. Полученные закономерности теплоемкости, энтальпии и теплоты фазового перехода сохраняются при изменении состава мармеладной массы.

Таким образом, термодинамические характеристики мармеладных масс изменяются в том температурном интервале, что структурные и адгезионные ее свойства. Экспериментальные данные адгезионных, объемных и термодинамических параметров приведены для эталонного образца (содержанием сухих веществ 11% на цитрусовом пектине).

3.4. Взаимосвязь объемных, поверхностных и термодинамических свойств мармеладной массы

В обобщенном виде изменения объемных, поверхностных и термодинамических свойств мармеладаой массы представлены на рис.10.

а и

нд*

140-

¡30-.

30

КЩ нЪ

г-К

5Д- 2,о\ У-

кр-- кр-

■ 2р- - • ¿р - I,)■ ■

ш

.. у..

70 €5 ео ¿г ¿о ко

Рис. 10. Изменение объемных, поверхностных и термодинамических свойств мармеладных масс в зависимости от температуры: I - адгезия ( ¿отр ). 2 - предельное напряжение сдвига ( ^ ), 3 -, теплоемкость (Су ), 4 - энтальпия ( лН ), 5 _ теплота фазового перехода ( С ).

Полученные на основе комплексных исследований данные позволили установить причинно-следственную связь между поверхностными и объемными свойствами мармеладной массы. Эти свойства прослеживаются в зависимости от температуры охлаждающей массы. Изменения предельного напряжения сдвига и особенности термодинамических параметров (теплоемкость - кривая 3, энтальпия - 4 и теплота фазового перехода - 5) свидетельствуют об изменении фазового состава в диапазоне температур 50°С - 55°С. Эти изменения вызваны студ-необразованием мармеладкой массы в процессе структурообразования., сопровождающегося изменением агрегатного состояния мармеладной массы.

Застудневание происходит в результате возникновения гомеопо-лярных, гетерополярных и ассоционных (вторично-валентных) связей между молекулами растворенных высокомолекулярных веществ. Особенно большое значение для образования студня гидрофильных веществ имеет водородная связь, ' возникающая между молекулами, содержащими полярные группы С-ССОН, -ОН). Вокруг них существует силовое поле,благодаря которому полярные группы связываются посредством вторичных валентностей. Кислотно-сахарные пектиновые студни образуются побочной валентностью, т.е. посредством водородной связи, по следующей схеме:

Подобные связи могут образовываться между полярными группами молекул полимера и полярными группами других веществ (вода, сахар, патока и др.).,При образовании студня наблюдается упорядочение отдельных участков молекул, взаимодействующих друг с другом. Эти участки обычно ориентируются параллельно друг другу, т.к. такая ориентировка способствует уменьшению свободной энергии системы. Адгезионная прочность и тип отрыва мармеладной заготовки от поверх-

ности форм (когеэионный, смешанный и адгезионный) является не только следствием тех факторов, которые непосредственно влияют на адгезию, как поверхностное явление, но и определяют объемные свойства самого продукта.

Итак, адгезия, как поверхностное явление обусловлено объемными свойствами структурированного адгезива и теми процессами, которые происходят в ее массе и особенно в результате фазового перехода.

На основе исследований были предложены следующие практические рекомендации:

- оптимальное содержание сухи^ веществ при фориовании мармеладных масс - 77 - 78%;

- широко применять яблочный пектин;

- замена патоки сахаром не рекомендуется;

- перед разливкой мармеладной массы поверхности форм подогревать до 70 - 80°С;

- использовать поверхности, соответствующие 8-ому классу чистоты обработки, что достигается штамповкой;

- в качестве антиадгезионных материалов использовать фторопласт .

Выводы

1. Проведено комплексное исследование поверхностных (адгезия), объемных (эффективная вязкость и предельное напряжение сдвига) и термодинамических (теплоемкость, энтальпия и теплота фазового перехода) параметров мармеладной массы от ее температуры.

2. На базе универсальной машины "Инстрон" разработана оригинальная система определения адгезии и предельного напряжения сдвига при идентичных условиях (скорость отрыва и внедрения индентора, состав и темп изменения температуры мармеладной массы).

3. Показано, что в процессе охлаждения мармеладной массы увеличиваются усилия отрыва поверхности от заготовки, и при температуре 55°С изменяется ход зависимости - когеэионный отрыв переходит в адгезионный.

4. Разработаны способы снижения адгезии мармеладных масс путем подбора материала поверхности форм, повышения класса - чистоты обработки до 8, нагрева металлических форм до 80°С и варьирования свойств самих масс.

5. Обнаружено резкое изменение эффективной вязкости при температуре массы 95°С в зависимости от градиента скорости, что сви-

детельствует об аномальной вязкости к . наличии структура.

6. Установлен рост предельного напряжения сдвига по ;:ерз охлаждения мармеладной массы, а при температуре 55°С наблюдаются >!.:-'менения темпа роста, что свидетельствует о структурных процессах

в массе. \ . •.-"■ ...

7. Обнаружены изменения теплоемкости, е. .-тальпии и теплого зовогб переход^ при температуре 50,- 55°С, под.сер дающие наличие фазового перьхода за счет структурообразоьания.

8. Установлена причинно-следственная связь между объемны.:-свойствами мармеладной массы и адгез .и, как поверхностным явлен-с-

, . ем, которое обусловлено коллоидно-химическими процессами в обуете массы.

'9. Разработан комплекс технологических, рецептурных и материалов бдческих рекомендаций по снижению адгезии, обеспечивающих интенсификацию процесса формовки мармеладной массы; часть этхх -рзко?/.ек-даций (нагрев формы) внедрена.- Экономический • эффект составил 1324180 руб/год на Московской кондитерской фабргаа "Ударница".

По материалам диссертации опубликованы следующие статьи:

I. Рациональное формование мармеладных масс. (Рахмгкбердие-' ваХ.Р., Зимон Л.Д.) г Пищевая и перерабатывающая промышленность. 1992 г, № 5, с?р. 23.

Р. Эффективная вязкость желейных масс (Рахманбердиеаа Х.Р.) -! Пищевая и перерабатывающая промышленность, 1992 г, № 6.

Лор1. Л мк. //. ШЬ. 5ТМшр №