Wpływ homogenizacji ciśnieniowej na charakterystyki płynięcia roztworów karboksymetylocelulozy

• Autorzy: Haponiuk E. , Zander L. , Zander Z. , Probola G.

Warianty tytułu

EN

Effect of pressure homogenization on the flow curves of aqueous sodium salt solutions of carboxymethylcellulose

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono wpływ homogenizacji ciśnieniowej na charakterystyki płynięcia roztworów soli sodowej karboksymetylocelulozy (CMC) stosowanej jako dodatek do żywności. Badano wpływ temperatury (20-40°C), ciśnienia homogenizacji (10-50 MPa) i krotności przepływu cieczy przez homogenizator (1-3 X). Doświadczenia zrealizowano wg planu całkowitego eksperymentu czynnikowego typu 2³ z trzema powtórzeniami w punkcie centralnym, stosując roztwory o stężeniach 0,5% i 1,0% mas. Proces homogenizacji jednostopniowej prowadzono za pomocą laboratoryjnego homogenizatora ciśnieniowego Panda firmy Niro-Soavi. Właściwości reologiczne roztworów przed i po procesie homogenizacji mierzono za pomocą reometru rotacyjnego Rheotest 2 RV z układem cylindrów współosiowych S/S1 w zakresie szybkości ścinania γ od 1,5 do 656 s⁻¹. Charakterystyki płynięcia opisano równaniem Ostwalda-de Waele i parametry tego równania poddano analizie. Proces homogenizacji powodował zmniejszenie współczynnika konsystencji i lepkości pozornej roztworu przy jednoczesnym wzroście wskaźnika płynięcia prawdopodobnie z powodu degradacji struktury cząstek hydrokoloidu. Im wyższe było ciśnienie homogenizacji i krotność przepływu przez homogenizator tym mniejsza była lepkość roztworu. Otrzymane wyniki wskazują, że konsystencja produktów spożywczych z dodatkiem CMC może zależeć od intensywności ścinania w różnych procesach technologicznych.

EN

The objective of this study was to determine the influence of pressure homogenization on the flow characteristics of water solutions of sodium carboxymethylcelluse (CMc), applied as food additives. The effects of temperature (20-40°C), homogenization pressure (10-50 MPa) and the number of passes through the homogenizer (1-3 X) were investigated. The experiments were carried out according to the full factorial plan type 2³ with three replications in the central point. The solutions containing 0.5 and 1.0% (w/w) were subjected to the homogenization process. The single-stage homogenization were performed using Niro-Soavi Panda homogenizer. The rheological characteristics of the solutions were obtained by the means of the rotational rheometer Rheotest 2 RV with the S/S1 coaxial cylinder system over the shear rate γ range of 1.5 to 656 s⁻¹. The flow curves obtained were approximated by the Ostwald-deWaele equation and the parameters of this equation were subjected to further analysis. The homogenization process caused the decrease in the consistency and apparent viscosity values, with the simultoneous increase of the flow behavior index, probably due to the particle degradation of the hydrocolloid. It was revealed that the apparent viscosity of the solution was the more reduced, the bigger was the homogenization pressure and the number of passes through the homogenizer. The results obtained indicate that the consistency of food products containing the CMC addition might dependent on the shear intensity occurring in various technological processes.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2011
• Tom: 558
• Opis fizyczny: s.73-81,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Haponiuk E.

• Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

autor

Zander L.

• Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

autor

Zander Z.

• Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

autor

Probola G.

• Katedra Inżynierii i Aparatury Procesowej, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn

Bibliografia

• Abdelrahim K., Ramaswamy A. 1995. High temperature/pressure rheology of carboxymethylcellulose. Food Res. Int. 28(3): 285-290.
• Borowski J., Borowska E.J. 2005. Hydrokoloidy roślinne i mikrobiologiczne-techniczne i żywieniowe aspekty ich stosowania. Przem. Ferm.i Owoc.-Warz. 1: 23-26; 3: 38-40.
• Chattong U., Apichartsrangkoon A., Bell A.E. 2007. Effects of hydrocolloids addition and high pressure processing on the rheological properties and microstructure of a commercial ostrich meat product Yor (Thai sausage). Meat Science 76: 548-554.
• Edali M., Esmail M.N., Vatistas G.H. 2001. Rheological properties of high concentrations of carboxymethylcellulose solutions. J. Appl. Polymer Sci. 79: 1787-1801.
• Elliot J.H., Ganz A.J. 1974. Some rheological properties of sodium carboxymethylcellulose solutions and gels. Rheol. Acta 13: 670-674.
• Ferguson J., Kemblowski Z. 1995. Reologia stosowana płynów. Wyd. Marcus, Łódź.
• Floury J., Desrumaux A., Axselos M., I., Legrand J. 2002. Degradation of methylcellulose during ultra-high pressure homogenization. Food Hydrocoloids 16: 47-53.
• Gomez-Diaz D., Navaza J.M. 2002. Rheological characterization of aqueous solutions of the food additive carboxymethylcellulose. EJEAFChe 1: 12-22.
• Grodzka K., Krygier K. 2004. Celuloza i jej pochodne jako dodatki do żywności. Przeg. Spoż. 8: 44-51.
• Zander L., Zander Z., Warechowski J., Dajnowiec F. 2009. Mechaniczna degradacja karboksymetylocelulozy w procesie mieszania. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 48(40), 1: 128-130.

Uwagi

PL