Introduktion
Honning er et naturligt sødemiddel, der ikke kun er kendetegnet ved sin unikke smag, men også ved sine ernæringsmæssige og medicinske egenskaber.
Alle gourmeter ved, at honning kan krystallisere med tiden, afhængigt af dens sammensætning og opbevaringsforholdene. Denne proces påvirker konsistensen og udseendet, da glukose udskilles fra vandfasen og danner faste krystaller. Honnings stabilitet over for KrystalliseringKrystallisering er den fysiske hærdningsproces under dannelse og vækst af krystaller. Under denne proces frigives krystallisationsvarme.krystallisering er blandt andet relateret til dens termiske egenskaber. I det følgende viser vi, hvordan formen på honningens glasovergangstrin indeholder information om dens stabilitet.
Eksperimentel
DSC (Differential Scanning Calorimetry) er en typisk teknik til bestemmelse af honningens termiske egenskaber som Smeltetemperaturer og entalpierEt stofs fusionsenthalpi, også kendt som latent varme, er et mål for den energitilførsel, typisk varme, der er nødvendig for at omdanne et stof fra fast til flydende tilstand. Et stofs smeltepunkt er den temperatur, hvor det skifter tilstand fra fast (krystallinsk) til flydende (isotropisk smelte).smeltepunkt og glasovergangstemperatur. En DSC-måling blev udført på to honningprøver af samme mærke med forskellig alder og udseende. Den første (OLD) var i krystalliseret (eller delvist krystalliseret) tilstand, den anden (NEW) var klar og i flydende tilstand.
Til testene blev der fremstillet 10,8 mg og 9,6 mg krystalliseret og flydende honning i en aluminiumdigel, der var lukket med et gennembrudt låg. Hver digel blev placeret i DSC-cellen, afkølet og derefter udsat for en opvarmning mellem -80 °C og 100 °C med en kontrolleret opvarmningshastighed på 10 K/min-1. Under forsøget blev DSC-cellen renset med en dynamisk strøm af nitrogen (40 ml/min).
Resultater af målinger
Figur 1 viser det resulterende DSC-termogram for begge målinger. Det endotermiske trin, der blev registreret ved -44 °C (midtpunktet) i begge kurver, skyldes honningprøvernes glasovergang. Det blev fundet ved samme temperatur, men relateret til forskellige varmekapacitetstrinhøjder.
Trinhøjden er forbundet med mængden af den amorfe fase. Jo højere honningens krystalliseringsgrad er, jo lavere er mængden af amorf fase, og jo mindre er varmekapacitetstrinnet. Dette forklarer Delta Specifik varmekapacitet (cp)Varmekapacitet er en materialespecifik fysisk størrelse, der bestemmes af den mængde varme, der tilføres prøven, divideret med den resulterende temperaturstigning. Den specifikke varmekapacitet er relateret til en masseenhed af prøven.cp på 0,84 J/(g-K) for den krystalliserede honning sammenlignet med den højere værdi på 1,06 J/(g-K) for den flydende.
Der blev kun registreret en endotermisk top mellem 30 °C og 80 °C i DSC-kurven for den krystalliserede honning. Det kommer fra overgangen fra fast til flydende tilstand og finder kun sted for honning, der er i delvis eller fuldstændig krystalliseret tilstand [1]. Smeltetoppen er overlejret med en endotermisk stigning i basislinjen. Dette skyldes FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af det vand, der er indeholdt i honning.
Brugen af lukkede digler gør det muligt at forhindre FordampningFordampning af et grundstof eller en forbindelse er en faseovergang fra væskefase til damp. Der findes to typer fordampning: fordampning og kogning.fordampning af fugt, som vist i figur 2. Her blev målingerne udført under de samme forhold som før, bortset fra én ting: Der blev brugt lukkede aluminiumsdigler i stedet for digler med gennembrudt låg. Ændringen i diglen påvirker ikke glasovergangstrinnet. Smeltetoppen kan evalueres mere præcist, fordi den ikke længere er overlejret af fordampningseffekter. Målingerne viser, at smelteprocessen er forbundet med en stigning i den specifikke varme.
Konklusion
De termiske egenskaber af to honningprøver blev bestemt med differentiel scanningskalorimetri. Den første var gennemsigtig og flydende, og den anden var delvist krystalliseret. De to produkter var forskellige i alder, og den krystalliserede var ældre end den klare. Glasovergangstemperaturen for begge honninger blev målt til -44 °C. Når honning opbevares ved en temperatur under dens glasovergangstemperatur, Tg, vil den være stabil. På den anden side er den over Tg modtagelig for KrystalliseringKrystallisering er den fysiske hærdningsproces under dannelse og vækst af krystaller. Under denne proces frigives krystallisationsvarme.krystallisering. Hvis produktet indeholder en krystalliseret del, registreres en smeltetop i DSC-kurven. Jo højere Krystallinitet / Grad af krystallinitetKrystallinitet refererer til graden af strukturel orden i et fast stof. I en krystal er arrangementet af atomer eller molekyler konsekvent og gentagende. Mange materialer som f.eks. glaskeramik og nogle polymerer kan fremstilles på en sådan måde, at der dannes en blanding af krystallinske og amorfe områder. krystallinitet, jo højere smelteentalpi.
DSC-analyse kan således bruges til at visualisere honningens krystallinitetstilstand og endda til at forudsige dens stabilitet.