Вопрос № 3. Формы связи влаги с материалом

Связанная влага по классификации акад. П. А. Ребиндера, в ос­нову которой положена энергия связи, может существовать в сле­дующих формах:

химически связанная влага, образующаяся в результате хими­ческой реакции;

физико-химически связанная влага, образующаяся при адсорб­ции молекул газа через полунепроницаемую оболочку;

физико-механически связанная влага, возникающая при по­глощении паров микрокапиллярами (r< 10^-7), макрокапиллярами (r> 10^-7), ^a также при образовании геля.

Наиболее легко удаляется поверхностная влага и наиболее трудно — химически связанная влага.

Химически связанная влага представляет собой воду гидроксида, вошедшую в результате реакции гидратации в состав гидроксидов и соединений типа кристаллогидратов. Эту влагу можно удалить прокаливанием.

Формы физико-химической связи разнообразны.

Адсорбционно связанная влага удерживается у поверхности раздела коллоидных частиц с окружающей средой. Коллоидные структуры обладают значительной площадью поверхности и высо­кой адсорбционной способностью. Адсорбционная влага удер­живается молекулярным силовым полем. Адсорбция влаги со­провождается выделением теплоты, которая называется теплотой гидратации.

Осмотически связанная влага, или влага набухания, содержится внутри скелета материала и удерживается осмотическими силами.

Капиллярно-связанная влага находится внутри макро- и микро­капилляров. Эта влага механически связана с материалом и отно­сительно легко удаляется. Давление пара над поверхностью мате­риала тем меньше, чем прочнее связь между водой и материалом. Наиболее прочна эта связь у гигроскопичных веществ.

Для характеристики различных видов связи влаги с материалом используют изотермы сорбции — десорбции.

На рис. 1 приведены изотермы сорбции и десорбции крах­мала. Кривая десорбции (изотерма десорбции) получена при уда­лении влаги из влажного крахмала, т. е. при его сушке. Кривая сорбции получена при увлажнении крахмала и называется изотер­мой сорбции. Фигура, образованная кривыми сорбции и десорб­ции, называется петлей гистерезиса. Явление гистерезиса указывает на то, что для достижения одной и той же равновесной влажности величина φ при сорбции влаги материалом должна быть выше, чем при сушке. Это можно объяснить наличием возду­ха в капиллярах высушиваемого материала.

Сорбционно-десорбционные характеристики пищевых матери­алов позволяют выбрать наиболее благоприятные условия их хра­нения, а именно: относительную влажность воздуха и его темпера­туру.

Знание сорбционно-десорбционных и массопроводных свойств упаковочных материалов позволяет для каждого пищевого продукта подобрать соответствующий упаковочный материал, обеспечивающий необходимый срок его хранения.

Дата добавления: 2014-01-04