Зависимость поверхностного натяжения фруктовых пюре от температурного воздействия

При разработке продуктов питания, обладающих новыми свойствами, с применением инновационных технологий важным является получение данных о физико-химических, теплофизических и структурномеханических свойствах обрабатываемых пищевых сред. Так, одной из ключевых составляющих при подборе режима коллапсирующей ультразвуковой кавитации является поверхностное натяжение растительных пюре. В работе представлены данные исследования (2020 год) по влиянию температуры на коэффициент поверхностного натяжения фруктового пюре разной вязкости. Объектами исследований выбраны алычовое, грушевое и яблочное пюре, объединённые в ряд по вязкости. Коэффициент поверхностного натяжения определяли сталагмометрическим методом, для чего пюре предварительно центрифугировали. Измерения проводили при температурах 25 и 35 °С. Установлено, что при равных условиях центрифугирования доля супернатанта у грушевого пюре заметно выше – 77,37 % к массе пюре по сравнению с алычовым (67,20 %) и яблочным (52,75 %). Этот факт может объясняться наличием в первом каменистых клеток, образующих несжимаемый осадок, позволяющий в большей степени разделить дисперсную фазу (осадок) и дисперсионную среду (супернатант). Установлено, что коэффициент поверхностного натяжения фруктовых пюре, несмотря на незначительное отличие, уменьшается с увеличением температуры. Анализ крутизны наклона кривой, характеризующей влияние температуры на коэффициент поверхностного натяжения, показал, что стабилизация температуры при технологической обработке в большей степени потребуется для грушевого пюре.

1. Петров А. Н., Шишкина Н. С., Пацюк Л. К., Алабина Н. М., Борченкова Л. А., Глазков С. В. Получение новых видов продуктов с применение кавитационной обработки. Холодильная техника. 2017;(8):54-59. Режим доступа: http://www.holodteh.ru/wp-content/uploads/xt_08_17.pdf

2. Пацюк Л. К., Федосенко Т. В., Кондратенко В. В. Изучение автономного процесса инверсии сахарозы за счёт термического воздействия при ультразвуковой обработке овощных и фруктовых пюре. Овощи России. 2020;(5):93-96. DOI: https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-5-93-96

3. Духу Т. А., Щербакова Н. А., Остапенкова Н. А., Савенкова Т. В., Аксёнова Л. М. Новые физические способы обработки кондитерских масс. Принципы пищевой комбинаторики – основа моделирования поликомпонентных пищевых продуктов: сб. мат-лов Всерос. научн. практич. конф. Углич: ВНИИКП, 2010. С. 85-87.

4. Savenkova T. V., Karimov A. R., Taleysnik M. A., Gerasimov T. V., Kondratev N. B. Mechanisms of destruction and synthesis of liquid media, used in the food industry under non-equilibrium conditions. Food systems. 2019;2(4):38-41. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-4-38-41

5. Хмелёв В. Н., Шалунов А. В., Голых Р. Н., Шалунова А. В. Выявление оптимальных режимов и условий ультразвукового воздействия для распыления вязких жидкостей. Электронный журнал «Техническая акустика». 2011;10. Режим доступа: http://www.ejta.org/en/khmelev9

6. Бурыкин А. И. Поверхностное натяжение молочных продуктов. Молочная промышленность. 2012;(5):22-23. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17675078

7. Магеррамов М. А. Теплофизические свойства натурального гранатового сока. Хранение и переработка сельхозсырья. 2005;(4):27.

8. Магеррамов М. А. Температуропроводность и поверхностное натяжение гранатового сока при температурах 10-90 °С. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2006;(5(294)):68-71. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12857537

9. Сорокопуд В. В., Плотников И. Б., Плотникова Л. В. Теплофизические характеристики водных и водно-спиртовых экстрактов ягод клюквы и голубики. Химия растительного сырья. 2014;(3):255-258. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22884310

10. Суменков М. В., Сорокопуд А. Ф. Физико-химические свойства экстрактов ягод клюквы. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2016;(1):118-125. DOI: https://doi.org/10.17586/2310-1164-2016-9-1-118-125

11. Бурда В. Е., Панов Д. А. Изменение химического состава ликёра в процессе ступенчатого приготовления. Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского. Серия: Биология, химия. 2012;25(64)(2):219-223. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25135645

12. Бурда В. Е., Панов Д. А. Изменение физико-химических свойств виноградных сусел при поэтапном приготовлении резервуарных ликеров. Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского. Серия: Биология, химия. 2013;26(65)(2):206-210. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25005399

13. Асадов А. Ш. Изучение влияния температуры на поверхностное натяжение водных растворов поверхностно активных веществ (ПАВ). Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2018;(7):22-24. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=35199466

14. Григорьев Б. В., Важин Д. А., Кузина О. А. Влияние концентрации ПАВ водных растворов и температуры на коэффициент поверхностного натяжения. Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2016;2(3):35-48. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=28351950

15. Мордасов М. М., Савенков А. П., Чечетов К. Е. Методика исследования взаимодействия струи газа с поверхностью жидкости. Журнал технической физики. 2016;86(5):20-29. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=27368395

16. Муратова Е. И., Смолихина П. М. Реология кондитерских масс. Тамбов: ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. 188 с.

17. Karbowiak T., Debeaufort F., Voilley A. Importance of Surface Tension Characterization for Food, Pharmaceutical and Packaging Products: A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2006;46(5):391-407. DOI: https://doi.org/10.1080/10408390591000884

18. Табаторович А. Н., Резниченко И. Ю. Особенности химического состава яблочного пюре как основа идентификации. Техника и технология пищевых производств. 2015;(3(38)):153-159. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24249176

19. Кварацхелия В. Н., Родионова Л. Я. Изменение аналитических характеристик пектиновых веществ яблок зимнего срока созревания при длительном влиянии низких температур. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014;(100):1193-1203. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21799479

20. Смелик Т. Л., Можар Н. В., Авдеева Ю. В. Химический состав плодов груши, произрастающей на Юге Краснодарского края. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2014;(28(4)):8-17. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21732027

21. Созаева Д. Р., Джабоева А. С., Шаова Л. Г., Цагоева О. К. Содержание пектинов в различных видах плодовых культур и их физико-химические свойства. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(2):170-174. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26774425

22. Гребенникова О. А., Полонская А. К., Горина В. М., Ежов В. Н. Биохимическое обоснование перспективных направлений использования плодов алычи. Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2007;(95):69-74. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24293749

23. Guggenheim E. A. The Principle of Corresponding States. J. Chem. Phys. 1945;(13):253-261. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1724033

24. Mjalli F. S., Vakili-Nezhaada Gh., Shahbaz K., AlNashef I. M. Application of the Eötvos and Guggenheim empirical rules for predicting the density and surface tension of ionic liquids analogues. Thermochimica Acta. 2014;575:40-44. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tca.2013.10.017