Study of system water of starches by tensometric and EPR-methods

Authors

  • Микола Іванович Погожих Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051, Ukraine
  • Андрій Олегович Пак Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051, Ukraine
  • Аліна Володимирівна Пак Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051, Ukraine
  • Олександр Сергійович Мольський Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.12956

Keywords:

system water, EPR method, tensometric method

Abstract

System water has different forms of bond and structure. During any technological processing of food products, system water changes its composition, i.e. its form and structure.

There is a large variety of both thermodynamic and molecular-kinetic methods of study of system water of food products, due to which we have acquired a large amount of information. However, the interpretation of the information is not sufficiently clear.

The purpose of the study is to present correlation between the thermodynamic and molecular-kinetic methods of study of system water of food products, and to obtain new data on the dynamic behavior of system water of starches and starch-containing materials during the dehydration.

Applying the method of EPR-spin signs, we studied the kinetics of moisture removal from colloidal capillary-porous models of starch with varying values of its molar mass and concentration. The molar mass was varied using different starches and the molar concentration – using different amounts of starch during the preparation of the model. We have obtained the dependences of the amount of moisture, which acts as a salt solvent, and amount of moisture, which does not solve salt, during the drying of models.

It was found that the larger the molar mass of the starch molecules, the larger the surface area of a model. It was noted that the increase of starch molecules reduces the porosity of models of starch and, consequently, changes their properties to absorb water.

It was noted that the data can be used to analyze the form and structure of moisture in starch-containing materials and products during their processing.

Author Biographies

Микола Іванович Погожих, Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department

Department of Energy and Physics

Андрій Олегович Пак, Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051

Ph.D., associate professor

Department of Energy and Physics

Аліна Володимирівна Пак, Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051

Candidate of Technical Sciences

Department of merchandising in customs

Олександр Сергійович Мольський, Kharkiv State University of Food Technology and Trade, 333, Klochkivska St., Kharkiv, 61051

Student

Faculty of equipment and technical services

References

  1. Погожих, М. І. Дослідження системної вологи крохмалю зернових культур методом ЕПР [Текст] / М. І. Погожих, А. О. Пак, А. В. Пак, М. В. Жеребкін // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2012. – T. 5, № 6(59). – С. 62-66.
  2. Погожих, М. І. Дослідження стану вологи швидковідновлюваної каші методом ЕПР-спінових міток [Текст] / М. І. Погожих, А. О. Пак, М. В Жеребкін // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного та готельного господарств і торгівлі. Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг [Текст] : Міжнародна науково-практична конференція, 18 жовтня 2012р. : [присвячена 45-річчю ХДУХТ тези : у 2 ч.]. – Харків : ХДУХТ, 2012. – Ч.1. – С.425-427.
  3. Пак, А.О. Дослідження впливу властивстей крохмалю на системну вод зернових культур [Текст] / А.О. Пак // Технологічний аудит та резерви виробництва. – 2012. – T. 6, № 3(8). – С. 9-10.
  4. Moebius, K. High-field EPR spectroscopy on proteins and their model systems [Текст] / K. Moebius, A. Savitsky. – RSC Publishing, 2009. – 350 p. – ISBN: 0-8540-4368-3.
  5. Lund, A. Principles and Applications of Electron Spin Resonance [Текст] / A. Lund, M. Shiotani. – Springer Verlag, 2008. – 367 p. – ISBN: 1-4020-5343-6.
  6. Погожих, М. І. Дослідження стану води в області гігроскопічного вологовмісту харчової сировини методом ЕПР-спінових міток [Текст] / М. І. Погожих, І. С. Ромоданов, А. О. Пак // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. – Харків: ХДУХТ, 2007. – Вип.1 (5). – С. 480-486.
  7. Погожих, М. І. Дослідження стану води в області гігроскопічного вологовмісту харчової сировини методом ЕПР-спінових міток [Текст] : Програма і матеріали 73-ї наук. конф. молодих учених, аспірантів і студентів, 23-24 квітня 2007 р. / М. І. Погожих, А. О. Пак // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті. – К.: НУХТ, 2007. – С. 148.
  8. Погожих, Н. И. Исследование гигроскопическихсвойств среды для культивирования бактерий методом Фурье-анализа ЭПР-спектров [Текст] / Н. И. Погожих, А. О. Пак, Я.В. Толстова // Тезисы докладов VII-й международной научно-технической конференции, 21-22 мая 2009 г. – Могилев: УО МГУП, 2009. – С.113
  9. Погожих, М. І. Аналіз стану вологи в полідисперсних системах методом ЕПР-спінових міток [Текст] : Тези доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції присвяченої 20-річчю з дня заснування факультету обладнання та технічного сервісу, 18 листопада 2010 р. / М. І. Погожих, А. О. Пак //Харк. держ. ун-т харчування та торгівлі. –Харків, ХДУХТ: 2010.  С.278-279
  10. Погожих, М. І. Використання методу ЕПР-спінових міток під час дослідження стану вологи в харчовій сировині [Текст] : Міжнародна науково-практична конференція, 19 травня 2011р. : [тези : у 4 ч.]. / М. І. Погожих, А. О. Пак // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного та готельного господарств і торгівлі. Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг. – Харків : ХДУХТ, 2011. – Ч.2. – С.83-84
  11. Погожих, М. І. Методика дослідження стану вологи в капілярно-пористих колоїдних тілах методом ЕПР-спінових міток [Текст] / М. І. Погожих, І. С. Ромоданов, А. О. Пак // Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – T. 2, N 6(50). – С. 22-24.
  12. Потапов, В. О. Структурно-енергетичний метод аналізу ізотерм сорбції-десорбції харчової сировини [Текст] : Зб. наук. пр./ В. О. Потапов // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства та торгівлі. – Харків : ХДУХТ, 2005. – Вип.1. – С.313-322.
  13. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O., Pak, A. V., Zherebkin, M. V. (2012). The investigations of system water of grain starch by EPR method. East-European Journal of advanced technologies, №5/6(59), 62-66.
  14. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O., Zherebkin, M. V. (2012). Investigation of moisture quick-cooking kasha by EPR method. Advanced equipment and technology of food production, catering, hotel industry and trade. Economic strategy and perspectives of the development of trade and services : Materials of International Scientific Conference, Kharkiv : KSUFT, 425-427.
  15. Pak, A. O. (2012). The investigation of influence of starch properties on system water. Technology Audit And Production Reserves, 6(3(8)), 9-10.
  16. Moebius, K., Savitsky, A. (2009). High-field EPR spectroscopy on proteins and their model systems. RSC Publishing, 350 p., ISBN: 0-8540-4368-3.
  17. Lund, A., Shiotani, M. (2008). Principles and Applications of Electron Spin Resonance. Springer Verlag, 367 p., ISBN: 1-4020-5343-6.
  18. Pogozhikh, M. I., Romodanov, I. S., Pak, A. O. (2007). Investigations of state of water in hygroscopic range of moisture content of food raw material by EPR method of spin marks. Progresivni tehnika ta tehnologii harchovih virobnictv restorannogo gospodarstva i torgivli. – Progressive engineering and technology of food production of restaurant enterprises and trade, Kharkiv : KSUFT, 1 (5), 480-486.
  19. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O. (2007). Investigations of state of water in hygroscopic range of moisture content of food raw material by EPR method of spin marks. Scientific achievements of young people – solving the problems of human nutrition in the XXI Century : The materials of 73-th Scientific Conference of young scientists, graduate and students, Kyiv, NUFT, 148.
  20. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O., Tolstova, Y. V. (2009). Investigations of hygroscopic properties of the nutrient medium for the cultivation of bacteria by Fourier analysis of the EPR spectra. Abstracts of the VII-th International Scientific and Technical Conference, Mogilev : MSUF, 113.
  21. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O. (2010). Analysis of moisture in polydisperse systems by EPR method. Abstracts of the All-Ukrainian Scientific Conference, Kharkiv : KSUFT, 278-279.
  22. Pogozhikh, M. I., Pak, A. O. (2011). Using EPR spin labels during the investigation of moisture in the food raw materials. Advanced equipment and technology of food production, catering, hotel industry and trade. Economic strategy and perspectives of the development of trade and services : Materials of International Scientific Conference, Kharkiv : KSUFT, 83-84.
  23. Pogozhikh, M. I., Romodanov, I. S., Pak, A. O. (2011). Methodology of investigation of state of capillary porous colloidal bodies water by EPR method of spin marks. – East-European Journal of advanced technologies, №2/6(50), 22-24.
  24. Potapov, V. O. (2005) Structure-energy analysis method sorption-desorption isotherms of food materials. Progresivni tehnika ta tehnologii harchovih virobnictv restorannogo gospodarstva i torgivli. – Progressive engineering and technology of food production of restaurant enterprises and trade, Kharkiv : KSUFT, 1, 313-322.

Downloads

Published

2013-03-29

How to Cite

Погожих, М. І., Пак, А. О., Пак, А. В., & Мольський, О. С. (2013). Study of system water of starches by tensometric and EPR-methods. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(10), 31–35. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.12956

Issue

Vol. 2 No. 1(10) (2013): Technology audit and production reserves

Section

Technology audit

License

Copyright (c) 2016 Микола Іванович Погожих, Андрій Олегович Пак, Аліна Володимирівна Пак, Олександр Сергійович Мольський

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.