Thermogravimetric analysis of moisture bonding forms in functional products | Термогравиметрический анализ форм связи влаги в продуктах функционального предназначения

Inglés. Gingerbread products are multicomponent systems in which forms of moisture bonding play a significant role. The quantitative ratio of free and bound moisture, as well as the distribution of bound moisture between the biopolymers of a product, affects its properties, especially ability to keep freshness. The effect of vegetable additives (cedar meal, sesame meal and snakeweed root powder) on the ratio of various moisture bonding forms in gingerbread was studied. The differential thermal analysis based on recording the thermal effects of chemical transformations occurring under conditions of a predetermined temperature action was applied. Thermogravimetric study was carried out using a complex thermoanalytic device the Q-1500D derivatograph. Using a four-channel derivatograph recorder, changes of temperature (T), weight (TG), weight change rate (DTG) and temperature change rate (DTA) of the studied samples depending on time in the temperature range of 23…300 deg. C under non-isothermal conditions were simultaneously monitored. According to the thermal analysis data, the temperature zones of moisture removal from the raw materials under study and finished products having various forms and energy of bonding, as well as the zones of transformation of dry matter with increasing temperature were determined. This will predict the operating parameters of the moisture removing from raw materials and choose the most effective methods. It has been proven that the introduction of biologically active additives increases the amount of osmotically and adsorptively bound moisture in gingerbread and the activation energy of it, reduces the water activity index, and promotes the formation of an amorphous coagulation structure during the storage of gingerbread products.

Ruso. Пряничные изделия представляют собой многокомпонентные системы, в которых значительную роль играют формы связи влаги. Количественное соотношение свободной и связанной влаги, а также распределение связанной влаги между биополимерами продукта влияет на его свойства, особенно на способность сохранять свежесть. Изучали влияние растительных добавок (кедровый шрот, кунжутный шрот и порошок из корня горца змеиного) на соотношение влаги различных форм связи в пряниках. Применяли метод дифференциально-термического анализа, который основан на регистрации тепловых эффектов химических превращений, происходящих в условиях заданного действия температуры. Термогравиметрические исследования проводили на комплексном термоаналитическом устройстве – дериватографе Q-1500D. С помощью четырехканального регистрирующего прибора дериватографа одновременно контролировали изменения температуры (Т), веса (TG), скорости изменения веса (DTG) и скорости изменения температуры (DTA) изучаемых образцов в зависимости от времени в диапазоне температур 23…300 град. С при неизотермических условиях. По данным термического анализа определили температурные зоны удаления влаги из исследуемого сырья и готовой продукции с различной формой и энергией связи, а также зоны превращения сухих веществ при повышении температуры. Это позволит прогнозировать режимные параметры процесса удаления влаги из сырья и выбирать наиболее эффективные способы. Доказано, что внесение биологически активных добавок увеличивает в пряниках количество осмотически и адсорбционно связанной влаги и энергию ее активации, снижает показатель активности воды, способствует образованию аморфной коагуляционной структуры в процессе хранения пряничных изделий.