منبع مقاله درباره دماي، نگهداري، ارزيابي

دانلود پایان نامه ارشد

روي نمونه ها انجام شد.
2-6 ارزيابي شدت بياتي در نانهاي کاملاً پخته و نيم پخته طي نگهداري
جهت ارزيابي شدت بياتي نمونه هاي نان از دو روش مختلف شامل آناليز گرمايي (يا روش کالريمتريک134)، و روشهاي رئولوژيکي استفاده گرديد.
2-6-1 روش آناليز گرمايي جهت ارزيابي بياتي
از دستگاه کالريمتري روبشي تفاضلي (DSC Q100, TA instrument, USA) به منظور تعيين خصوصيات گرمايي نمونه هاي نان طي بياتي استفاده گرديد. بدين منظور نمونه هاي 90-80 ميلي گرم از قسمت وسط مغز نان، داخل کپسولهاي يکبار مصرف آلومينيومي توزين و بلافاصله درب آن بسته شدند و از يک کپسول خالي بسته شده به عنوان مرجع135 استفاده شد. دستگاه مطابق با اين برنامه آناليز نمونه ها را انجام داد: تعادل دمايي نمونه ها در C ?20 براي 2 دقيقه، سپس سرد شدن نمونه ها تا C ?50- با سرعت C/min ?10 و حفظ دما براي 2 دقيقه؛ و پس از آن حرارت دهي نمونه ها تا C ?120 با سرعت C/min ?10 . خصوصيات حرارتي (آنتالپي ذوب يخ136 (?Hf)، آنتالپي ذوب آميلوپکتين137 (?Hr)، دماي شروع138 (To)، دماي اوليه139 (Ti)، دماي پيک140 (Tp) و دماي نهايي141 (Tc) ) از طريق ارزيابي ترموگرام حاصل، به کمک نرم افزار متصل به دستگاه (TA Universal Analysis) تعيين گرديد (شکل 2-2). خط پايه از اسکن دو کپسول خالي بدست آمد. آنتالپي هاي تغيير فاز از محاسبه مساحت سطح زير نمودار خط پايه DSC بدست آمد.

شکل ‏2-2- خصوصيات گرمايي حاصل از پيک DSC مربوط به ذوب يخ

مقادير آنتالپي بدست آمده توسط نرم افزار بر حسب ژول بر گرم نان (J/g) بودند که به واحد (J/gdm) تبديل شدند. مقدار آب قابل انجماد142 (FW) از تقسيم مقدار آنتالپي ذوب به گرماي نهان ذوب آب خالص (J/g 334) بدست آمد و بر حسب گرم بر گرم ماده خشک (g/gdm) محاسبه شد [138]. مقدار آب غير قابل انجماد143 (UFW) که در واقع آب باند شده مي باشد، نيز از اختلاف مقدار رطوبت نمونه و آب قابل انجماد محاسبه گرديد [60]. مقدار رطوبت نمونه ها با خشک کردن 6-5 گرم نمونه در آون با جريان هواي گرم و دماي C ?105 به مدت 24 ساعت و در سه تکرار اندازه گيري شد. نمونه ها پس از خروج از آون در دسيکاتور خنک شده و توسط ترازويي با دقت 1/0 ميلي گرم وزن شدند و سپس مقدار رطوبت بر حسب گرم بر گرم ماده خشک (g/gdm) محاسبه گرديد. آزمايشات در سه تکرار و با استفاده از سه نمونه از نانهاي مجزا انجام گرديد.
2-6-2 روش آناليز بافت جهت ارزيابي بياتي
جهت ارزيابي تغييرات خواص رئولوژيک نانهاي کاملاً پخته و نيم پخته طي شرايط نگهداري مختلف از دو تست متفاوت استفاده شد: آزمون فشار144 و آزمون برشي سل کرامر145. انجام همزمان اين دو تست بر روي نمونه ها باعث درک بهتري از خصوصيات بافتي نان طي زمان نگهداري مي گرديد.
آزمون فشار
ميزان سفتي نمونه ها توسط آزمون فشار و با استفاده از دستگاه تحليل گر ديناميکي مکانيکي146 (DMA) سنجيده شد. نمونه هاي نان با استفاده از نمونه بردار استوانه اي با قطر mm 14 آماده شدند و بين دو صفحه موازي147 دستگاه قرار داده شدند. سپس تحت فشار با سرعت %/min 8 تا کرنش 30% قرار گرفتند. حداکثر نيروي استاتيک (بر حسب نيوتن (N)) در کرنش 30% انداره گيري و به عنوان سفتي148 نمونه هاي نان گزارش شد. چهار تکرار براي هر آزمايش انجام شد.
آزمون برشي سل کرامر
از دستگاه آنالايزر بافت و سلول برشي کرامر با 10 تيغه، و يک سل بارگذاري 5 کيلونيوتن با سرعت پروب 60 ميليمتر بر دقيقه استفاده شد. نمونه ها توسط يک نمونه بردار با ابعاد mm 55×55 آماده شدند. از داده هاي منحني نيرو در مقابل زمان، پارامتر حداکثر نيرو جهت مقايسه خصوصيات بافتي استفاده گرديد. حداکثر نيرو (بر حسب نيوتن (N)) جهت برش نمونه ها به عنوان مقاومت برشي149 نان در نظر گرفته شد.

2-7 ارزيابي سينتيک بياتي نانهاي سنگک درشرايط مختلف پخت و نگهداري
سينتيک بياتي نانهاي سنگک (شامل سينتيک سفت شدن نانها و نيز سينتيک کريستاليزاسيون مجدد آميلوپکتين) با استفاده از دو مدل رايج براي بررسي سينتيک بياتي يعني معادله آورامي و نيز مدل سينتيکي درجه اول مورد ارزيابي قرار گرفت و تطابق داده هاي تجربي و داده هاي پيش بيني شده توسط مدلهاي ارائه شده با داده هاي تجربي مورد بررسي قرار گرفتند. در ادامه به چگونگي محاسبه پارامترهاي مدلهاي ارائه شده با استفاده از معادله آورامي و مدلهاي ارائه شده بر مبناي مدل سينتيکي درجه اول با عامل محدود کننده به طور جداگانه براي ميزان سفتي و نيز آنتالپي ذوب آميلوپکتين پرداخته خواهد شد.
2-7-1 ارزيابي سينتيک سفت شدن نانهاي سنگک بر اساس معادله آورامي
معادله آورامي در اندازه گيري سرعت بياتي و تعيين سينتيک سفتي مغز نان مورد استفاده قرار گرفت:
‏2-1
و يا
‏2-2
که در اين رابطه ، و مقادير آزمايشي اندازه گيري شده سفتي به ترتيب در زمان صفر، t و پايان نگهداري مي باشد. ثابت k برابر ثابت سرعت و n توان آورامي150 مي باشد. فاکتور ديگري بر اساس مطالعه فرهات و همکاران (2000) به نام سرعت سفت شدن (G) محاسبه گرديد که G = k1/n . مقادير n و k با رسم نمودار ln(ln((F?-F(t))/(F?-F0)) در مقابل ln(t) بدست آمد به طوريکه شيب خط حاصل برابر n و exp عرض از مبداء برابر با k مي باشد. پس از تعيين مقادير n و k سرعت سفت شدن (G) محاسبه گرديد و در جداولي به طور جداگانه براي نانهاي سنگک پخته شده در دماهاي مختلف و زمانهاي نگهداري متفاوت ارائه شدند.
2-7-2 ارزيابي سينتيک کريستاليزاسيون مجدد بر اساس معادله آورامي
معادله آورامي در تعيين سينتيک کريستاليزاسيون مجدد مورد استفاده قرار گرفت:
‏2-3
و يا
‏2-4
که در اين رابطه ، و مقادير آنتالپي ذوب آميلوپکتين اندازه گيري شده به ترتيب در زمان صفر، t و پايان نگهداري مي باشد. البته به دليل اينکه در زمان صفر پيک DSC مربوط به ذوب کريستالهاي آميلوپکتين مشاهده نشد، مقدار برابر با صفر در نظر گرفته شد. ثابت k برابر ثابت سرعت و n توان آورامي151 مي باشد که مطابق با روش توضيح داده شده در قسمت قبل محاسبه شدند.

2-7-3 ارزيابي سينتيک سفت شدن بر اساس مدل درجه اول
تغييرات ميزان سفتي نمونه ها طي زمان نگهداري از مدل سينتيکي درجه اول با عامل محدود کننده پيروي مي کرد:
‏2-5
و يا
‏2-6

که در رابطه بالا مقدار F(t) مقدار سفتي تجربي (بر حسب نيوتن) در هر زمان، F(max) حداکثر مقدار سفتي (بر حسب نيوتن) در انتهاي زمان نگهداري نمونه ها، t مدت زمان نگهداري (بر حسب روز)، k ثابت سرعت و b مقدار ثابت مي باشد. با بدست آوردن شيب خط حاصل از رسم نمودار ln(1-F(t)/Fmax) در برابر زمان، مقدار k براي نمونه هاي پخته شده (در دماهاي 280، 310 و ?C340) و نگهداري شده در دو دماي 4 و ?C20 به طور جداگانه محاسبه گرديد. مقادير ثابت زمان به صورت عکس ثابت سرعت (1/k) بر حسب روز براي هر مورد محاسبه گرديد.
مقادير ثابت سرعت k بدست آمده با افزايش دماي پخت کاهش يافتند، بنابراين به منظور وارد کردن اثر دماي پخت در معادله نهايي از رابطه آرنيوس استفاده شد:
‏2-7

بدين ترتيب که مقادير ln(k) در برابر عکس دما (بر حسب کلوين) رسم شد. در رابطه‌ي حاصل شيب خط برابر است با -Ea/R و عرض از مبدأ ln(k0) ميباشد. مقادير پيشبيني شده k با استفاده از معادله آرنيوس در معادله ‏2-6 قرار داده شد و مقادير پيش بيني شده توسط مدل سينتيکي درجه اول با عامل محدود کننده محاسبه و با مقادير تجربي بدست آمده مقايسه شدند.

2-7-4 ارزيابي سينتيک تغييرات آنتالپي ذوب آميلوپکتين بر اساس مدل درجه اول
به دليل عدم معني دار بودن اثر دماي پخت بر مقادير آنتالپي ذوب آميلوپکتين، مقادير مربوط به سه دماي پخت ميانگين گيري شدند و سپس سينتيک تغييرات در دو دماي نگهداري مورد ارزيابي قرار گرفت. تغييرات ميزان آنتالپي ذوب آميلوپکتين نمونه ها طي زمان نگهداري نيز از مدل سينتيکي درجه اول با عامل محدود کننده پيروي مي کرد:
‏2-8
و يا
‏2-9

که در رابطه بالا مقدار ?H(t) مقدار آنتالپي تجربي (بر حسب J/gdm) در هر زمان، F(max) حداکثر مقدار آنتالپي (بر حسب J/gdm) در انتهاي زمان نگهداري نمونه ها، t مدت زمان نگهداري (بر حسب روز)، k ثابت سرعت و b مقدار ثابت مي باشد. با بدست آوردن شيب خط حاصل از رسم نمودار ln(1-?H(t)/?Hmax) در برابر زمان، مقدار k براي نمونه هاي پخته شده (در دماهاي 280، 310 و ?C340) و نگهداري شده در دو دماي 4 و ?C20 به طور جداگانه محاسبه گرديد. مقادير ثابت زمان به صورت عکس ثابت سرعت (1/k) بر حسب روز براي هر مورد محاسبه گرديد

2-8 تعيين پروفيل دما- زمان طي پخت و برآورد سرعت حرارت دهي در شرايط پخت مختلف
تغييرات دماي خمير (در قسمت مرکزي مغز) طي پخت در دماهاي مختلف (دماهاي 280، 310 و C ?340) بر روي دو سطح سنگ ريزه و سطح آون با کمک ترموکوپل نوع K متصل به دستگاه ديتالاگر ثبت گرديد. سرعت حرارت دهي152 در شرايط پخت مختلف (دماهاي پخت مختلف و سطوح پخت متفاوت) از بخش صعودي منحني هاي زمان- دما (يعني از زمانيکه دماي اوليه C ?20 به دماي C ?98 که حداکثر دما در مغز نان است، مي رسد) محاسبه گرديد.
2-9 بررسي تغييرات ضخامت خمير نان سنگک طي پخت
به منظور ارزيابي تغييرات حجم يا تغييرات ضخامت خمير نان سنگک طي پخت، پس از تهيه نمونه هاي با ضخامت يکنواخت (mm 5/3)، فيلمبرداري از خمير طي پخت در سه دماي 280، 310 و ?C340 انجام شد، بگونه اي که دوربين به شکل همسطح با فر پخت قرار گرفت و تنها از بخش عرضي خمير (يا همان ضخامت خمير) فيلم تهيه شد. سپس از فيلمهاي حاصل طي زمان پخت عکس تهيه گرديد و آناليز تصاوير به منظور تعيين تغييرات ضخامت نان طي زمان پخت در دماهاي مختلف انجام شد و منحني تغيير ضخامت (بر حسب ميلي متر) طي زمان پخت (بر حسب ثانيه) در هر سه دما رسم گرديد.

2-10 ارزيابي اثر دماي پخت بر ميزان تخلخل و توزيع حفرات در نانهاي کاملاً پخته و نيمه پخته
2-10-1 اندازه گيري تخلخل با استفاده از پيکنومتر گازي
ميزان تخلخل نمونه ها با استفاده از رابطه زير محاسبه شد:
‏2-10
که در اين رابطه ? چگالي حجمي153 بر حسب (kg/m3) و s? چگالي واقعي154 بر حسب (kg/m3) مي باشد. دانسيته حجمي از نسبت جرم نمونه مرطوب به حجم نمونه محاسبه شد. نمونه هاي مستطيلي شکل جهت تسهيل در اندازه گيري حجم برش داده شدند و پس از توزين، ابعاد آن توسط کوليس اندازه گيري و حجم هر نمونه محاسبه شد. دانسيته واقعي در حقيقت دانسيته مواد در ديواره هاي حفرات مي باشد و با استفاده از دستگاه پيکنومتري گاز هليوم (مدل 1330AccuPyc ) تعيين گرديد. بدين صورت که نمونه ابتدا توزين شده و پس از قرار دادن در دستگاه، وزن نمونه به دستگاه داده شد. دستگاه به طور خودکار در ده تکرار حجم واقعي نمونه را اندازه گيري وسپس ميانگين حجم واقعي و دانسيته واقعي را محاسبه و اعلام نمود. اندازه گيري سه تا چهار بار تکرار شدند.
2-10-2 توموگرافي پرتو ايکس
ساختار نمونه هاي نان با استفاده از دستگاه ميکروتوموگرافي روميزي با وضوح بالا مدل 1174 Skyscan مشاهده شد. سطح انرژي پيک kV 50 و جريان ثابت ?A 800 مورد استفاده قرار گرفت. نمونه ها در يک وضوح ويژه ?m 1/22 اسکن شدند. جهت حصول تصوير، پروتکل اسکن شامل چرخش 180 درجه بود و اسکن، 800 تصوير از برشهاي عرضي پياپي با اندازه پيکسل ?m 80712/25 از نمونه با طول mm 20 ايجاد کرد.
بازسازي مجدد تصاوير و آناليز آنها با استفاده از نرم افزار Skyscan (CT-anlyzer) انجام شد تا ساختار نان به صورت تصاوير دو بعدي و سه بعدي ارائه گردد.
حجم مورد نظر155 (VOI) از تصاويرسه بعدي بازسازي شده، انتخاب شد تا هر گونه اثرات لبه ها، آثار و آسيب حاصل از برش نمونه، از بين برود. تصاوير سه بعدي با استفاده از فيلتر سه بعدي با اندازه متوسط1 پردازش شد تا نويز تصادفي حذف شود و به طور متوالي تقسيم بندي شدند تا فاز جامد از فاز هوا بر اساس آستانه سطح تشخيص

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درباره خمير، دماي، تهيه Next Entries منبع مقاله درباره خمير، تخمير، G'