Inleiding
Honing is een natuurlijke zoetstof die niet alleen wordt gekenmerkt door zijn unieke smaak, maar ook door zijn nutritionele en medicinale eigenschappen.
Alle fijnproevers weten dat honing na verloop van tijd kan kristalliseren, afhankelijk van de samenstelling en de bewaaromstandigheden. Dit proces beïnvloedt de textuur en het uiterlijk, omdat glucose zich afscheidt van de waterfase en vaste kristallen vormt. De stabiliteit van honing tegen KristallisatieKristallisatie is het fysieke proces van verharding tijdens de vorming en groei van kristallen. Tijdens dit proces komt kristallisatiewarmte vrij.kristallisatie hangt onder andere samen met de thermische eigenschappen. In het volgende laten we zien hoe de vorm van de glasovergang van honing informatie bevat over de stabiliteit.
Experimenteel
DSC (Differential Scanning Calorimetry) is een typische techniek om de thermische eigenschappen van honing te bepalen, zoals het Smelttemperaturen en -getallenDe enthalpie van fusie van een stof, ook wel latente warmte genoemd, is een maat voor de energie-input, meestal warmte, die nodig is om een stof om te zetten van vaste naar vloeibare toestand. Het smeltpunt van een stof is de temperatuur waarbij de toestand verandert van vast (kristallijn) naar vloeibaar (isotroop smeltpunt).smeltpunt en de glasovergangstemperatuur. Een DSC-meting werd uitgevoerd op twee honingmonsters van hetzelfde merk met verschillende leeftijd en uiterlijk. De eerste (OLD) was gekristalliseerd (of gedeeltelijk gekristalliseerd), de tweede (NEW) was helder en vloeibaar.
Voor de testen werden 10,8 mg en 9,6 mg gekristalliseerde en vloeibare honing bereid in een aluminium kroes, afgesloten met een doorboord deksel. Elke kroes werd in de DSC-cel geplaatst, afgekoeld en vervolgens onderworpen aan een verhitting tussen -80°C en 100°C met een gecontroleerde verhittingssnelheid van 10 K/min-1. Tijdens het experiment werd de DSC-cel gebruikt om de honing te verhitten. Tijdens het experiment werd de DSC-cel gespoeld met een dynamische stikstofstroom (40 ml/min).
Meetresultaten
Figuur 1 toont het resulterende DSC thermogram voor beide metingen. De endotherme stap gedetecteerd bij -44°C (middelpunt) in beide curves is te wijten aan de glasovergang van de honing monsters. Het werd gevonden bij dezelfde temperatuur, maar gerelateerd aan verschillende warmtecapaciteit staphoogte.
De staphoogte is verbonden met de hoeveelheid amorfe fase. Hoe hoger de kristallisatiegraad van honing, hoe lager de hoeveelheid amorfe fase en hoe kleiner de warmtecapaciteit stap. Dit verklaart de Delta Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.cp van 0,84 J / (g-K) voor de gekristalliseerde honing in vergelijking met de hogere waarde van 1,06 J / (g-K) voor de vloeibare.
Een endothermische piek werd gedetecteerd tussen 30 ° C en 80 ° C alleen in de DSC curve van de gekristalliseerde honing. Deze komt van de overgang van de vaste naar de vloeibare toestand en vindt alleen plaats bij honing die gedeeltelijk of volledig gekristalliseerd is [1]. De smeltpiek wordt gesuperponeerd met een endotherme toename van de basislijn. Dit is het gevolg van de VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping van het water in de honing.
Het gebruik van gesloten smeltkroezen maakt het mogelijk om de VerdampingDe verdamping van een element of verbinding is een faseovergang van de vloeibare fase naar damp. Er bestaan twee soorten verdamping: verdamping en koken.verdamping van vocht te voorkomen, zoals weergegeven in figuur 2. Hier werden de metingen uitgevoerd onder dezelfde omstandigheden als voorheen, behalve één: er werden gesloten aluminium kroezen gebruikt in plaats van kroezen met doorboord deksel. De verandering van kroes heeft geen invloed op de glasovergangsstap. De smeltpiek kan nauwkeuriger worden geëvalueerd omdat deze niet langer wordt gesuperponeerd op verdampingseffecten. De metingen tonen aan dat het smeltproces samenhangt met een toename van de soortelijke warmte.
Conclusie
De thermische eigenschappen van twee honingmonsters werden bepaald met differential scanning calorimetrie. De eerste was doorzichtig en vloeibaar, de tweede gedeeltelijk gekristalliseerd. De twee producten verschilden in ouderdom, waarbij de gekristalliseerde ouder was dan de heldere. De glasovergangstemperatuur van beide honingsoorten werd vastgesteld op -44°C. Als honing wordt bewaard bij een temperatuur onder de glasovergangstemperatuur, Tg, is hij stabiel. Aan de andere kant, boven de Tg, is het gevoelig voor KristallisatieKristallisatie is het fysieke proces van verharding tijdens de vorming en groei van kristallen. Tijdens dit proces komt kristallisatiewarmte vrij.kristallisatie. Als het product een gekristalliseerd deel bevat, wordt een smeltpiek waargenomen in de DSC-curve. Hoe hoger de Kristalliniteit / KristalliniteitsgraadKristalliniteit verwijst naar de mate van structurele orde van een vaste stof. In een kristal is de ordening van atomen of moleculen consistent en repetitief. Veel materialen zoals glaskeramiek en sommige polymeren kunnen zo worden bereid dat er een mengsel ontstaat van kristallijne en amorfe gebieden. kristalliniteit, hoe hoger de smeltenthalpie.
DSC-analyse kan dus worden gebruikt om de Kristalliniteit / KristalliniteitsgraadKristalliniteit verwijst naar de mate van structurele orde van een vaste stof. In een kristal is de ordening van atomen of moleculen consistent en repetitief. Veel materialen zoals glaskeramiek en sommige polymeren kunnen zo worden bereid dat er een mengsel ontstaat van kristallijne en amorfe gebieden. kristalliniteit van honing te visualiseren en zelfs om de stabiliteit te voorspellen.