2.2. 3.2. Методи дослідження процесу набухання

Процес набухання кількісно характеризується ступенем набухання.

Ступінь набухання (α) - це кількість рідини, поглиненої одиницею маси або об’єму полімеру.

Ступінь набухання може бути визначений ваговим або об’ємним методом. Ступінь набухання при ваговому методі розраховується за формулою:

α = _,

де m₀ – маса вихідного полімеру, г;

m - маса набухлого полімеру, г.

Ступінь набухання при об’ємному методі розраховується за формулою:

α =

де V₀ – об’єм вихідного полімеру, мл;

V - об’єм набухлого полімеру, мл.

Величину ступеня набухання можна визначати лише для обмежено набухаючих полімерів [15]. Крупи набухають обмежено, тому дані методи досліджень і були обрані як основні для визначення ступеня їх набухання.

Для експериментів були відібрані наступні крупи: гречка (пропарена і біла), рис (круглий і пропарений), горох колотий, перлова, пшоняна, ячмінна і пшениця.

Але перш, ніж проводити досліди, ми проаналізували розміри крупинок кожного із зразка відібраних круп. Для наважки були відібрані зраки круп і пшениці, кожна крупинка чи зернинка якої мала приблизно однакові розміри.

2.2.3.3. Методика визначення ступеня набухання масовим методом

В даній роботі ми скористалися стандартними методиками для визначення ступеня набухання. Для проведення досліджень нам були необхідні наступні прилади і матеріали: годинникове скло, технометричні і аналітичні терези, фільтрувальний папір, термометр, вода, годинник. Зерна пшениці заливалися різними рідинами: джерельною водою, мінеральною водою, напоєм "Кока-кола", енергетичним напоєм "Турбо", пивом, 40% розчином спирту. Всі дослідження проводилися паралельно.

Зважували годинникове скло. Наважку пшениці (2-3г) клали на годинникове скло і зважували спочатку на технометричних, а потім на аналітичних терезах. Після цього наважку клали в бюкс з відповідною рідиною. Через 10хв. виймали наважку на фільтрувальний папір, клали на годинникове скло і зважували. Потім знову клали пшеницю у воду і визначали її масу за 20, 30, 40, 50, 60хв., тобто заміри проводилися через кожні 10 хв.

Розрахунки ступеня набухання пшениці для кожного проміжку часу і кожної наважки проводили за формулою:

α = _,

де d - маса годинникового скла з крупою після набухання, г;

с - маса годинникового скла з крупою до набухання, г;

b - маса годинникового скла, г.

2.2.3.4. Методика визначення ступеня набухання об’ємним методом

Для проведення досліджень ми скористалися досить простим методом. У мірні циліндри об’ємом 25мл насипали зерно об’ємом 5мл і заливали їх однаковою кількістю досліджуваної рідини – 10мл. Всі дослідження проводилися паралельно.

Спостерігали за процесом набухання протягом 90хвилин. Записи проводили через кожні 10хвилин.

Ступінь набухання α при об’ємному методі розраховували за формулою: V - V₀

α = ――――• 100%,

V₀

де V₀ – об’єм сухої крупи до набухання, мл;

V - об’єм замоченої крупи в процесі набухання, мл.

Необхідно відмітити, що даний метод є простим, але має деякі розбіжності у результатах в порівнянні з масовим методом визначення. Відносна похибка цих двох методів в залежності від виду крупи склала від 18 до 22%, що є недопустимим. На нашу думку масовий метод визначення є більш точним. Тому в подальшому аналізі представлені результати досліджень саме масовим методом.

В процесі проростання паростків із різних зразків відбиралися окремі екземпляри пророщених зернівок. Пінцетом відривали пагони проростків з різних проб, переносили їх на предметне скло в краплю води, накривали скельцем. Препарати досліджували під мікроскопом одночасно, досліджуючи вміст клітин паростків.

Результати спостережень були наступними:

1. На першому (контрольному) препараті, обробленому колодязною водою, а також на другому (обробленому мінеральною водою) і третьому (обробленому Кока-колою) спостерігали тургорні клітини, що ввібрали в себе максимальну кількість рідини і створили великий внутрішньоклітинний тиск, який привів до збільшення об’єму зернівки.

2. На четвертому (обробленому пивом) – клітини в тургорному стані, проте хлорофіл скупчений за межами клітини в міжклітинній речовині. Це можна пояснити тим, що до складу пива входить вода і невелика кількість алкоголю, що здатен відбирати воду з клітини, з якою в міжклітинний простір і попав хлорофіл.

3. На п’ятому (обробленому 40% спиртовим розчином) - плазмолізні клітини, що характеризуються виведенням із клітини великої кількості води, відшаруванням цитоплазми від клітинної стінки, а це привело до ущільнення цитоплазми і уповільнення ферментативних процесів проростання зернівок.

4. На п’ятому (обробленому ТУРБО) - окремі клітини плазмолізні, в інших ніяких змін не відбулося, в третіх - хлорофіл знаходився за межами клітини. Плазмолізні клітини спостерігалися під впливом алкоголю, що входить до складу енергетичних продуктів. Зернівки, в яких не спостерігалося змін структури клітини, на нашу думку, знаходилися під впливом цитрату натрію, що перешкоджає плазмолізу. Наявність третьої групи зернівок дає можливість зробити висновок, що саме вода, яка виходить із клітини під дією алкоголю, забирає з собою зелені пігменти хлорофілу.

Таблиця 1.