Introduction
Le miel est un édulcorant naturel qui se caractérise non seulement par son goût unique, mais aussi par ses propriétés nutritionnelles et médicinales.
Tous les gourmets savent que le miel peut cristalliser avec le temps, en fonction de sa composition et des conditions de stockage. Ce processus affecte sa texture et son aspect, car le glucose se sépare de la phase aqueuse et forme des cristaux solides. La stabilité du miel contre la CristallisationLa cristallisation est le processus physique de durcissement au cours de la formation et de la croissance des cristaux. Au cours de ce processus, la chaleur de cristallisation est libérée.cristallisation est liée, entre autres, à ses propriétés thermiques. Dans ce qui suit, nous montrons comment la forme de l'étape de transition vitreuse du miel contient des informations sur sa stabilité.
Expérimental
La DSC (calorimétrie différentielle à balayage) est une technique typique pour déterminer les propriétés thermiques du miel, comme le Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope).point de fusion et la température de transition vitreuse. Une mesure DSC a été effectuée sur deux échantillons de miel de la même marque, d'âge et d'aspect différents. Le premier (OLD) était à l'état cristallisé (ou partiellement cristallisé), le second (NEW) était clair et à l'état liquide.
Pour les tests, 10,8 mg et 9,6 mg de miel cristallisé et liquide ont été préparés dans un creuset en aluminium fermé par un couvercle percé. Chaque creuset a été placé dans la cellule DSC, refroidi puis soumis à un chauffage entre -80°C et 100°C à une vitesse de chauffage contrôlée de 10 K/min-1. Pendant l'expérience, la cellule DSC a été purgée avec un flux dynamique d'azote (40 ml/min).
Résultats des mesures
La figure 1 illustre le thermogramme DSC obtenu pour les deux mesures. L'étape EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique détectée à -44°C (point médian) dans les deux courbes est due à la transition vitreuse des échantillons de miel. Il a été trouvé à la même température, mais lié à des hauteurs de pas de capacité thermique différentes.
La hauteur de l'échelon est liée à la quantité de phase amorphe. Plus le degré de CristallisationLa cristallisation est le processus physique de durcissement au cours de la formation et de la croissance des cristaux. Au cours de ce processus, la chaleur de cristallisation est libérée.cristallisation du miel est élevé, plus la quantité de phase amorphe est faible et plus l'échelon de capacité thermique est petit. Cela explique le Delta Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.cp de 0,84 J/(g-K) pour le miel cristallisé par rapport à la valeur plus élevée de 1,06 J/(g-K) pour le miel liquide.
Un pic EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique a été détecté entre 30°C et 80°C uniquement dans la courbe DSC du miel cristallisé. Il provient de la transition de l'état solide à l'état liquide et ne se produit que pour les miels partiellement ou totalement cristallisés [1]. Le pic de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion est superposé à une augmentation EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique de la ligne de base. Celle-ci résulte de l'évaporation de l'eau contenue dans le miel.
L'utilisation de creusets fermés permet d'éviter l'évaporation de l'humidité, comme le montre la figure 2. Ici, les mesures ont été effectuées dans les mêmes conditions que précédemment, à une exception près : des creusets fermés en aluminium ont été utilisés à la place des creusets à couvercle percé. Le changement de creuset n'influence pas l'étape de transition vitreuse. Le pic de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion peut être évalué plus précisément car il n'est plus superposé aux effets d'évaporation. Les mesures montrent que le processus de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion est lié à une augmentation de la chaleur spécifique.
Conclusion
Les propriétés thermiques de deux échantillons de miel ont été déterminées par calorimétrie à balayage différentiel. Le premier était translucide et liquide, le second partiellement cristallisé. Les deux produits diffèrent par leur âge, le cristallisé étant plus ancien que le transparent. La température de transition vitreuse des deux miels a été détectée à -44°C. Lorsque le miel est stocké à une température inférieure à sa température de transition vitreuse, Tg, il est stable. Par contre, au-dessus de la Tg, il est susceptible de cristalliser. Si le produit contient une partie cristallisée, un pic de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion est détecté dans la courbe DSC. Plus la cristallinité est élevée, plus l'enthalpie de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion est importante.
L'analyse DSC peut donc être utilisée pour visualiser l'état de cristallinité du miel et même pour prédire sa stabilité.