Giriş
Bal, yalnızca eşsiz tadıyla değil, aynı zamanda besleyici ve tıbbi özellikleriyle de karakterize edilen doğal bir tatlandırıcıdır.
Tüm gurmeler balın bileşimine ve saklama koşullarına bağlı olarak zaman içinde kristalleşebileceğini bilir. Glikoz su fazından ayrılıp katı kristaller oluşturduğundan bu süreç balın dokusunu ve görünümünü etkiler. Balın kristalleşmeye karşı kararlılığı, diğer faktörlerin yanı sıra termal özellikleriyle de ilgilidir. Aşağıda, balın camsı geçiş basamağının şeklinin balın stabilitesi hakkında nasıl bilgi içerdiğini gösteriyoruz.
Deneysel
DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetri), balın Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime noktası ve camsı geçiş sıcaklığı gibi termal özelliklerini belirlemek için kullanılan tipik bir tekniktir. Aynı markanın farklı yaş ve görünümdeki iki bal numunesi üzerinde DSC ölçümü gerçekleştirilmiştir. Birincisi (ESKİ) kristalize (veya kısmen kristalize) haldeyken, ikincisi (YENİ) berrak ve sıvı haldeydi.
Testler için, 10,8 mg ve 9,6 mg kristalize ve sıvı bal, delikli bir kapakla kapatılmış alüminyum bir krozede hazırlanmıştır. Her bir kroze DSC hücresine yerleştirilmiş, soğutulmuş ve ardından -80°C ile 100°C arasında 10 K/dak-1 kontrollü ısıtma hızında ısıtmaya tabi tutulmuştur. Deney sırasında DSC hücresi dinamik bir nitrojen akışıyla (40 ml/dak) temizlenmiştir.
Ölçüm Sonuçları
Şekil 1'de her iki ölçüm için elde edilen DSC termogramı gösterilmektedir. Her iki eğride de -44°C'de (orta nokta) tespit edilen endotermal basamak, bal numunelerinin camsı geçişinden kaynaklanmaktadır. Aynı sıcaklıkta bulunmuştur, ancak farklı ısı kapasitesi adım yükseklikleri ile ilişkilidir.
Basamak yüksekliği amorf faz miktarı ile bağlantılıdır. Balın KristalleşmeKristalleşme, kristallerin oluşumu ve büyümesi sırasında sertleşmenin fiziksel sürecidir. Bu işlem sırasında kristalleşme ısısı açığa çıkar.kristalleşme derecesi ne kadar yüksekse, amorf faz miktarı o kadar düşük ve ısı kapasitesi basamağı o kadar küçük olur. Bu durum, sıvı bal için 1,06 J/(g-K) olan yüksek değere kıyasla kristalize bal için 0,84 J/(g-K) olan Delta Özgül Isı Kapasitesi (cp)Isı kapasitesi, numuneye verilen ısı miktarının ortaya çıkan sıcaklık artışına bölünmesiyle belirlenen, malzemeye özgü fiziksel bir niceliktir. Özgül ısı kapasitesi, numunenin birim kütlesiyle ilişkilidir.cp değerini açıklamaktadır.
Kristalize balın DSC eğrisinde sadece 30°C ile 80°C arasında bir endotermal pik tespit edilmiştir. Bu, katı halden sıvı hale geçişten kaynaklanır ve sadece kısmen veya tamamen kristalize haldeki ballar için gerçekleşir [1]. Erime zirvesi, taban çizgisinde endotermal bir artış ile üst üste bindirilir. Bu, balın içerdiği suyun buharlaşmasından kaynaklanır.
Kapalı krozelerin kullanılması, Şekil 2'de gösterildiği gibi nem buharlaşmasının önlenmesini sağlar. Burada, ölçümler daha önce olduğu gibi aynı koşullar altında gerçekleştirilmiştir, ancak bir farkla: delikli kapaklı krozeler yerine kapalı alüminyum krozeler kullanılmıştır. Krozedeki değişiklik camsı geçiş adımını etkilememiştir. Erime zirvesi daha doğru bir şekilde değerlendirilebilir çünkü artık BuharlaşmaBir elementin veya bileşiğin buharlaşması, sıvı fazdan buhara bir faz geçişidir. İki tür buharlaşma vardır: buharlaşma ve kaynama.buharlaşma etkilerinin üzerine bindirilmemektedir. Ölçümler, Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime sürecinin özgül ısıdaki bir artışa bağlı olduğunu göstermektedir.
Sonuç
İki bal örneğinin termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre ile belirlenmiştir. Birincisi yarı saydam ve sıvı, ikincisi ise kısmen kristalize idi. İki ürünün yaşları farklıydı, kristalize olan berrak olandan daha eskiydi. Her iki balın camsı geçiş sıcaklığı -44°C olarak tespit edilmiştir. Bal, camsı geçiş sıcaklığı olan Tg'nin altındaki bir sıcaklıkta depolandığında kararlı olacaktır. Öte yandan, Tg'nin üzerinde, kristalleşmeye karşı hassastır. Ürün kristalize bir kısım içeriyorsa, DSC eğrisinde bir Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime piki tespit edilir. Kristalite ne kadar yüksekse, Erime Sıcaklıkları ve EntalpileriGizli ısı olarak da bilinen bir maddenin füzyon entalpisi, bir maddeyi katı halden sıvı hale dönüştürmek için gerekli olan enerji girdisinin, tipik olarak ısının bir ölçüsüdür. Bir maddenin erime noktası, katı (kristal) halden sıvı (izotropik eriyik) hale geçtiği sıcaklıktır. erime entalpisi de o kadar yüksek olur.
Böylece, DSC analizi balın Kristallik / Kristallik DerecesiKristallik, bir katının yapısal düzen derecesini ifade eder. Bir kristalde, atomların veya moleküllerin düzeni tutarlı ve tekrarlayıcıdır. Cam seramikler ve bazı polimerler gibi birçok malzeme, kristal ve amorf bölgelerin bir karışımını üretecek şekilde hazırlanabilir. kristallik durumunu görselleştirmek ve hatta stabilitesini tahmin etmek için kullanılabilir.