Диссертацияси илмий раҳбар: т ф. д., Ш. А. Султанова Магистрант: Г. М. Абдуқаххорова Тошкент 2022 м у н д а р и ж а

3.2- § Олма ва анжир меваларини изотермик ўрганиш

Ушбу тадқиқотнинг мақсади 55, 65, ва 75 °C даражадаги анжир ва олма изотермаларини аниқлаш. Сорбция ҳусусиятларини тавсифлаш учун мос моделни танлаш ва изостериал иссиқлик ва десорбциянинг дифферинциал энтропияси. Сирт майдони ва ғовак ҳажмининг тарқалиш каби термодинамик функцияларни экспериментал маълумотларга кўра аниқлаш эди.

Озиқ-овқат тизимларида энг кўп ишлатиладиган модел Брунауэра-Эммета-Теллер (БЭТ) тенгламаси (3.14) биринчи бўлиб БЭТ томонидан таклиф қилинган. Бу кўп қатламли сорбцион изотермаларни, айниқса 2 ва 3 турларни изоҳлашда муҳим босқични англатади, шунингдек, сувсизланган озиқ-овқат тизимларининг алоҳида қутбли жойларида боғланган сув миқдорини самарали усули ҳисобланади.
(3.14)
бунда, M_e – мувозанат намлиги;
a_w – сувнинг фаоллиги ;
M_m– бу барча бошланғич қисмларнинг битта сув молекуласи билан тўйинганлигига мос келадиган сув миқдори (яъни, моноқатламдаги намлик миқдори);
C_B – энергия константаси.
Тизимлар параметрларини ҳисоблайдиган Windows учун STATISTICA ёрдамида анжир ва олма мувозанат изотермаларининг экспериментал маълумотлари бўйича чизиқли бўлмаган регрессия таҳлили (3.14) тенглама коэффиценти (R2) ва ўртача нисбий хато (E%) (3.15) тенгламада аниқланди.
(3.15)
бунда, M ⁱ_e–экспериментал жиҳатдан аҳамиятли томонлари;
M ⁱ_p–прогноз қилинган аҳамиятли томонлар;
N – экспериментал нуқталар миқдори.
Махсус сирт майдони заррача материалларнинг намликни боғлайдиган хусусиятларни аниқлашда муҳим рол ўйнайди. Қаттиқ модданинг m² g^-1 қисмида берилган сувнинг сирт майдони қийматлари моноқатламнинг намлиги қийматларидан фойдаланиб (3.16) тенглама билан аниқланиши мумкин [105;123-178 б].
(3.16)
бунда, S₀ – сирт майдони (m² g-¹);
M_m – моноқатламдаги намлик миқдори;
PM_H2O–сувнинг молекуляр оғирлиги (18 г моль^–1);
N₀–Авогадро сони (ҳар бир моль учун 10,6 × 1023 );
A_H2O–сув млекуласининг майдони (10,6·10^–20 м²).
Ғоваклар радиуси Rp критик радиус r_c радиуси ва (3.17) тенгламада кўрсатилган кўп қатламли қалинлиги t билан олинади.
(3.17)
бунда, rc– танқидийрадиуси (m);
R- уневерсал газ доимийси (Ж, моль^–1 К^–1);
t – кўп қатламли қалинлик (m);
R_p – ғоваклар радиуси (м).
R_p радиуси билан ғовакларда бўлган суюқлик ҳажми (1 кг қуруқ материалга нисбатан) (3.18) тенглама билан ҳисоблаб чиқилган.
(3.18)
бунда, V – суюқлик ҳажми (м³ кг^–1 қуритилган материалга қараб);
M –намлик даражаси;
ρ – зичлик (кг м^–3).
Анжир ва олма намуналари учун бошланғич намликга мос равишда 1,01 ± 0,09 ва қуруқ модданинг ҳар грамига 5,66 ± 0,41г (қуруқ модда жиҳатидан) бўлган. Сув фаоллиги (a_w) ва материалларнинг мувозанат намлиги (M_e) тўғрисидаги экспериментал маълумотлардан фойдаланиб, 3.1 ва 3.2-расмларда кўрсатилган эгри чизиқлар ўрганилаётган уч ҳароратда қурилган 3.1 анжир ва 3.2 олма учун.
Озиқ-овқат изотермаларига хос бўлган ҳар хил ҳароратли эгри чизиқларининг шакллари 3.1 ва 3.2-расмларда кўриш мумкин. Анжир ва олма S шаклдаги изотермик эгри чизиқларининг биринчи сегментида (намлик нисбатан кам намлик) сув бирлиги учун адсорбция қилинади. Аммо юқори намликда кўпроқ намлик адсорбланган эди. Анжир маълумотлари (3.1-расм) ҳароратнинг доимий равишда ортиб бориши билан мувозанат намлиги пасайганлигини ва бу материаллар гигроскопикларнинг камайганлигини кўрсатади. Ушбу тенденция ҳарорат таъсирида маҳсулотдаги физикавий ва кимёвий ўзгаришлар натижасида сувни буғлаш учун фаол жойлар сонининг камайиши билан боғлиқ бўлиши мумкин.



3.1-расм. Ҳар хил ҳароратда анжир сорбцион изотермалари

3.2-расм. Ҳар хил ҳароратда олма сорбциясининг изотермалари

Расмда олма учун изотерма сувнинг кам фаоллиги доирасидаги анжир учун изотерма билан бир хил ҳаракат қилади, сўнг изотермалар сув фаоллиги оралиғида 0,6-0,8 гача кесишади, бу шакарга бой маҳсулотларда учрайди. 0,8 ва ундан юқори даражадаги сув фаоллиги учун 55 °C ҳароратдаги мувозанат намлиги 75 °C ҳароратдаги маълумотларга нисбатан би хил ёки паст бўлади. 3.7 ва 3.8- жадвалда ҳарорат ошиб бориши билан моноқатлдамдаги намлик камайишини текширишингиз мумкин. Моноқатламдаги намлик материалда кучли адсорбланган сув миқдорини кўрсатади ва озиқ-овқат маҳсулотларини сақлаш учун барқарор шароитларни аниқлаш учун муҳим чора ҳисобланади.

3.7-жадвал
БЭТ моделлари бўйича анжир изотермаларининг параметрлари

Константалар	Анжир
	55 °C	65 °C	75 °C
Mm	0,052 ± 0,003	0,047 ± 0,004	0,031 ± 0,006
Cb	10,07 ± 2,95	4,29 ± 1,05	6,06 ± 3,95
E (%)	13,28	16,02	23,78
R^2 (%)	94,95	96,82	83,15

3.8-жадвал

БЭТ моделлари бўйича олма изотермаларининг параметрлари

Константалар	Олма
	55 °C	65 °C	75 °C
Mm	0,148 ± 0,002	0,120 ± 0,005	0,107 ± 0,004
Cb	39,54 ± 5,52	46,10 ± 19,80	21,67 ± 6,33
E (%)	3,95	9,78	9,25
R2 (%)	99,4	92,64	95,55

БЭТ, СБ параметрлари (3.7 ва 3.8-жадваллар) ҳарорат ошиши билан пасайиши аниқланди. Бундай пасайиш тенденциялари шуни кўрсатдики, сувни анжир ва олма билан бир ва кўп қатламли сорбция қилиш билан боғлиқ бўлган боғланиш энергиялари ҳарорат ошиши билан камаяди. Ушбу тенденциялар кўплаб маҳсулотлар учун одатийдир.

БЭТ модели анжир ва олманинг мувозанат изотермалари тўғрисида энг юқори аниқлик коэффиценти (R2>99%) ва нисбий хатонинг ўртача қиймати (E%<10%) бўйича энг мос маълумотларни тақдим этди. Текширилган ҳароратда анжир ва олма учун моноқатламлар (Mm) намлик даражаси мос равишда 5,0-5,6% ва 10,7-16,8% оралиғида баҳоланади.