книги из ГПНТБ / Егоров Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна

зерна, что улучшает условия внедрения в промежутки между ними молекул воды.

При иммерсионном увлажнении зерна пшеницы кон­ тракция с повышением температуры снижается по зако­

контракция белков [17] или желатины при увлажнении [197, 199]. По-видимому, это обусловлено структурны­ ми особенностями зерна. Возможно, определенное зна­ чение имеют физиологические потребноста зерна как живого организма. Этот вопрос требует специального изучения. '• j ( • і

Использование безразмерной величины для оценки объемных изменений зерна при увлажнении

В результате увлажнения зерна изменяются и плот­ ность его, и величина контракции. Каждая из этих ве­ личин односторонне характеризует реакцию зерна на увлажнение. По-видимому, такая характеристика ста­ нет полнее, если обе эти величины объединить в без­ размерный комплекс, перемножив их, т. е.

безразмерный комплекс характеризует развитие объем­ ных изменений системы «зерно — вода» по отношению к текущему значению объема зерна. Другими словами, комплекс М характеризует относительную интенсив­ ность группы физико-химических процессов ответствен­ ных за преобразование исходной структуры зерна в результате взаимодействия его с водой.

Для расчета М можно использовать формулу (78), введя в нее плотность рг. Величина М может прини­ мать как положительные, так и отрицательные значе-

В наших опытах необратимость изменения свойств зерна при циклическом увлажнении — подсушивании оценивали по степени объемных изменений (рис. 54). Объем зерна стабилизуется для мягкой пшеницы после двух циклов, для твердой — после трех. Следовательно, заметное воздействие на структуру зерна мягкой пше­ ницы (и его технологические свойства) оказывает дву­ кратная обработка, а твердой — трехкратная.

Подобные данные получены и Свзнсоном [36] при изучении изменения стекловидное™ зерна при цикли­

на кукурузы его объем возрастает на 14-—21%, в зави­ симости от режима обработки, а после охлаждения уменьшается на 5—8%, так что общее необратимое увеличение объема составляет 9—12% от его первона­ чального значения.

Взаимосвязь между различными физико-химическими процессами в зерне при гидротермической обработке

Из изложенного выше материала видно, что вслед за прониканием влаги внутрь зерна в нем развивается целый комплекс различных физико-химических процес­ сов, интенсивность развития которых и определяет ве­ личину изменения исходных свойств зерна. По-видимо­ му, эти процессы должны развиваться взаимосвязанно. Если такая взаимосвязь существует, то, выяснив ее конкретный вид, можно по развитию одного процесса судить о других, что имеет несомненную практическую важность.

Кроме того, посредством такого сравнительного ана­ лиза можно выяснить особенности процесса взаимодей­ ствия зерна с водой. С этой точки зрения большой ин­ терес представляет анализ процесса разрыхления эн­ досперма зерна при увлажнении.

Если сопоставить степень разрыхления эндосперма (оцениваемую приращением удельного объема-зерна) и

степень увлажнения зерна, то опытные точки распола­ гаются так, что зависимость между этими двумя вели­ чинами может быть принята прямолинейной. Для раз­ личных образцов зерна пшеницы и кукурузы коэффи­ циент корреляции равен 0,85—0,98. Столь высокое значение его позволяет считать взаимосвязь между вели­ чинами ДУуд и AW почти функциональной. Другими словами, величина разрыхления эндосперма при увлаж­

реноса в зерне, так как ее можно косвенно оценить ве­ личиной прироста влагосодержания зерна в единицу времени.

Поскольку анализируемая взаимосвязь близка к функциональной, то ее можно описать эмпирическим уравнением. В данном случае имеем уравнение прямой линии

чальные изменения структурно-механических и техноло­ гических свойств зерна при увлажнении.

Величина В характеризует интенсивность развития процесса разрыхления во времени. Чем больше ее зна­ чение, тем выше темп преобразования технологических свойств зерна в процессе поглощения им влаги.

По-видимому, для каждого образца зерна значения величин А и В должны быть своими, зависящими от индивидуальных особенностей образца. Эксперименты подтверждают это. В таблице 10 приведены значения этих коэффициентов, рассчитанные по методу наимень­ ших квадратов для разных случаев увлажнения зерна.

Анализ этих данных показывает, что значения ве­ личин А и В в некоторой степени связаны со стекловидностью и плотностью зерна. С уменьшением стекловид­ ное™ и плотности величина А повышается, а В —

Внутренний влагоперенос в зерне и сопутствующие ему физико-, коллоидно- и биохимические процессы со­ провождаются тепловым эффектом. Для выяснения сте­ пени взаимосвязи между ними сопоставили изменение различных показателей физико-химических свойств и температуры зерна.

В результате получено, что между приростом вла­ госодержания и приростом температуры зерна при им­ мерсионном увлажнении пшеницы наблюдается прямо­ линейная взаимосвязь. Кривая увлажнения пшеницы

хорошим. Это не случайно, а обусловлено тем, что глав­ ной причиной, определяющей тепловой эффект, являет­ ся теплота гидратации; она определяется величиной ус­

от скорости увлажнения зерна, которая для рассматри­ ваемых двух образцов пшеницы Безостая 1, видимо, бы­ ла почти одинаковой.

При построении сравнительных графиков взаимного соответствия прироста удельного объема и температуры зерна для случая иммерсионного увлажнения зерна, а также для «холодного» кондиционирования рядовой пшеницы I I I типа устанавливаем, что прямолинейная взаимосвязь сохраняется и в этих случаях. Это имеет важное практическое значение, так как позволяет судить об интенсивности развития физико-химических процес­ сов, сопровождающих внутренний влагоперенос, по ин­ тенсивности выделения тепла, т. е. по температурной кривой. В настоящее время для измерения температуры имеется простая, надежная и точная аппаратура. Конт­ роль температуры можно осуществить в любых усло­ виях эксперимента.

Таким образом, устанавливаем, что между измене­ нием различных показателей физико-химических свойств зерна при иммерсионном увлажнении или же при «хо­ лодном» кондиционировании существует однозначная взаимосвязь. Очевидно, это определяется взаимообус­ ловленным развитием различных физико-химических