Bevezetés
A méz természetes édesítőszer, amelyet nemcsak egyedi íze, hanem táplálkozási és gyógyászati tulajdonságai is jellemeznek.
Minden ínyenc tudja, hogy a méz idővel kikristályosodhat, összetételétől és a tárolási körülményektől függően. Ez a folyamat hatással van a méz állagára és megjelenésére, mivel a glükóz elválik a vízfázisból és szilárd kristályokat képez. A méz kristályosodással szembeni stabilitása többek között a méz termikus tulajdonságaival függ össze. A következőkben bemutatjuk, hogy a méz üvegesedési átmeneti lépésének formája milyen információkat tartalmaz a méz stabilitásáról.
Kísérleti
A DSC (differenciál pásztázó kalorimetria) a méz termikus tulajdonságainak, például az Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadáspont és az üvegesedési hőmérséklet meghatározására szolgáló tipikus technika. A DSC-mérést két azonos márkájú, különböző korú és megjelenésű mézmintán végeztük el. Az első (OLD) kristályos (vagy részben kristályosodott) állapotban volt, a második (NEW) tiszta és folyékony állapotban volt.
A vizsgálatokhoz 10,8 mg és 9,6 mg kristályosodott és folyékony mézet készítettünk egy lyukacsos fedéllel lezárt alumíniumtégelyben. Mindkét tégelyt a DSC-cellába helyeztük, lehűtöttük, majd -80 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten, 10 K/perc-1 szabályozott fűtési sebességgel melegítettük. A kísérlet során a DSC-cellát dinamikus nitrogénáramlással (40 ml/perc) tisztítottuk.
Mérési eredmények
Az 1. ábra mindkét mérésből származó DSC-termogramot ábrázolja. A mindkét görbén -44°C-nál (középpont) észlelt EndotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció endoterm, ha az átalakuláshoz hőre van szükség.endotermikus lépés a mézminták üvegesedésének köszönhető. Ugyanazon a hőmérsékleten, de különböző hőkapacitási lépésmagasságokhoz kapcsolódóan találtuk.
A lépésmagasság az amorf fázis mennyiségével függ össze. Minél magasabb a méz kristályosodási foka, annál kisebb az amorf fázis mennyisége, és annál kisebb a hőkapacitási lépcsőfok. Ez magyarázza a kristályosodott méz 0,84 J/(g-K) Delta Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.cp értékét a folyékony méz 1,06 J/(g-K) magasabb értékével szemben.
A kristályosított méz DSC-görbéjén csak 30°C és 80°C között észleltünk EndotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció endoterm, ha az átalakuláshoz hőre van szükség.endotermikus csúcsot. Ez a szilárd állapotból a folyékony állapotba való átmenetből származik, és csak a részben vagy teljesen kristályosodott mézek esetében fordul elő [1]. Az olvadási csúcsot az alapvonal EndotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció endoterm, ha az átalakuláshoz hőre van szükség.endotermikus növekedése szuperponálja. Ez a mézben lévő víz PárologtatásEgy elem vagy vegyület elpárolgása fázisátalakulás a folyékony fázisból gőzzé. A párolgásnak két típusa létezik: a párolgás és a forrás.elpárolgásából adódik.
A zárt tégelyek használata lehetővé teszi a nedvesség PárologtatásEgy elem vagy vegyület elpárolgása fázisátalakulás a folyékony fázisból gőzzé. A párolgásnak két típusa létezik: a párolgás és a forrás.elpárolgásának megakadályozását, amint azt a 2. ábra mutatja. Itt a méréseket a korábbiakkal megegyező körülmények között végeztük, egy kivétellel: lyukacsos fedelű tégelyek helyett zárt alumíniumtégelyeket használtunk. A tégelyek cseréje nem befolyásolja az üvegesedési lépést. Az olvadási csúcs pontosabban értékelhető, mert már nem fedik fel a párolgási hatások. A mérések azt mutatják, hogy az olvadási folyamat a fajhő növekedésével függ össze.
Következtetés
Két mézminta termikus tulajdonságait differenciál pásztázó kalorimetriával határoztuk meg. Az első átlátszó és folyékony, a második pedig részben kristályosodott. A két termék korát tekintve különbözött egymástól, a kristályosodott termék idősebb volt, mint a tiszta. Mindkét méz üvegesedési hőmérsékletét -44°C-on mutatták ki. Ha a mézet üvegesedési átmeneti hőmérséklete, Tg alatt tárolják, akkor stabil lesz. A Tg felett viszont hajlamos a kristályosodásra. Ha a termék kristályosodott részt tartalmaz, a DSC-görbén olvadási csúcsot észlelünk. Minél nagyobb a Kristályosság / kristályossági fokA kristályosság a szilárd anyag szerkezeti rendezettségének mértékére utal. Egy kristályban az atomok vagy molekulák elrendeződése következetes és ismétlődő. Számos anyag, például üvegkerámia és egyes polimerek úgy állíthatók elő, hogy kristályos és amorf területek keveréke keletkezik. kristályosság, annál nagyobb az olvadási entalpia.
A DSC-elemzés tehát alkalmas a méz kristályossági állapotának szemléltetésére, sőt stabilitásának előrejelzésére is.