Introduzione
Il miele è un dolcificante naturale caratterizzato non solo dal suo gusto unico, ma anche dalle sue proprietà nutrizionali e medicinali.
Tutti i buongustai sanno che il miele può cristallizzare nel tempo, a seconda della sua composizione e delle condizioni di conservazione. Questo processo influisce sulla consistenza e sull'aspetto del miele, poiché il glucosio si separa dalla fase acquosa e forma cristalli solidi. La stabilità del miele contro la CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione è legata, tra gli altri fattori, alle sue proprietà termiche. Di seguito mostriamo come la forma della fase di transizione vetrosa del miele contenga informazioni sulla sua stabilità.
Sperimentale
La DSC (Calorimetria Differenziale a Scansione) è una tecnica tipica per determinare le proprietà termiche del miele, come il Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa).punto di fusione e la temperatura di transizione vetrosa. La misurazione DSC è stata eseguita su due campioni di miele della stessa marca con età e aspetto diversi. Il primo (OLD) era allo stato cristallizzato (o parzialmente cristallizzato), il secondo (NEW) era chiaro e allo stato liquido.
Per i test sono stati preparati 10,8 mg e 9,6 mg di miele cristallizzato e liquido in un crogiolo di alluminio chiuso con un coperchio forato. Ogni crogiolo è stato posto nella cella DSC, raffreddato e quindi sottoposto a un riscaldamento tra -80°C e 100°C a una velocità di riscaldamento controllata di 10 K/min-1 . Durante l'esperimento, la cella DSC è stata spurgata con un flusso dinamico di azoto (40 ml/min).
Risultati della misurazione
La Figura 1 mostra il termogramma DSC risultante per entrambe le misurazioni. Il gradino EndotermicoUna transizione campionaria o una reazione è endotermica se per la conversione è necessario il calore.endotermico rilevato a -44°C (punto medio) in entrambe le curve è dovuto alla transizione vetrosa dei campioni di miele. È stato rilevato alla stessa temperatura, ma correlato a diverse altezze del gradino della capacità termica.

L'altezza del gradino è legata alla quantità di fase amorfa. Maggiore è il grado di CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione del miele, minore è la quantità di fase amorfa e minore è il gradino della capacità termica. Questo spiega il Delta Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione.cp di 0,84 J/(g-K) per il miele cristallizzato rispetto al valore più alto di 1,06 J/(g-K) per quello liquido.
Un picco EndotermicoUna transizione campionaria o una reazione è endotermica se per la conversione è necessario il calore.endotermico è stato rilevato tra 30°C e 80°C solo nella curva DSC del miele cristallizzato. Esso deriva dalla transizione dallo stato solido a quello liquido e si verifica solo per i mieli parzialmente o completamente cristallizzati [1]. Il picco di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione si sovrappone a un aumento EndotermicoUna transizione campionaria o una reazione è endotermica se per la conversione è necessario il calore.endotermico della linea di base. Ciò deriva dall'evaporazione dell'acqua contenuta nel miele.
L'uso di crogioli chiusi consente di evitare l'evaporazione dell'umidità, come illustrato nella figura 2. In questo caso, le misurazioni sono state eseguite nelle stesse condizioni di prima, tranne una: sono stati utilizzati crogioli di alluminio chiusi invece di crogioli con coperchio forato. Il cambiamento del crogiolo non influenza la fase di transizione vetrosa. Il picco di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione può essere valutato con maggiore precisione perché non è più sovrapposto agli effetti di evaporazione. Le misurazioni mostrano che il processo di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione è collegato a un aumento del calore specifico.

Conclusione
Le proprietà termiche di due campioni di miele sono state determinate con la calorimetria a scansione differenziale. Il primo era traslucido e liquido, il secondo parzialmente cristallizzato. I due prodotti si differenziavano per l'età: quello cristallizzato era più vecchio di quello chiaro. La temperatura di transizione vetrosa di entrambi i mieli è stata rilevata a -44°C. Quando il miele viene conservato a una temperatura inferiore alla sua temperatura di transizione vetrosa (Tg), è stabile. D'altra parte, al di sopra dellaTg, è suscettibile di CristallizzazioneLa cristallizzazione è il processo fisico di indurimento durante la formazione e la crescita dei cristalli. Durante questo processo viene rilasciato il calore di cristallizzazione.cristallizzazione. Se il prodotto contiene una parte cristallizzata, nella curva DSC viene rilevato un picco di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione. Maggiore è la cristallinità, maggiore è l'entalpia di Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione.
L'analisi DSC può quindi essere utilizzata per visualizzare lo stato di cristallinità del miele e persino per prevederne la stabilità.