Счетчики
Яндекс.Метрика

Разрыхление эндосперма (часть 1)

Снижение плотности зерна при увлажнении, нагреве и отволаживании отражает разрыхление структуры зерна и прежде всего эндосперма. В результате уменьшаются прочность зерна, расход энергии на измельчение, повышается качество промежуточных и конечных продуктов помола. В крупяном производстве разрушение плотной структуры ядра зерна — процесс вредный, так как при этом снижается выход целой крупы и возрастает выход менее ценной крупы — дробленки. Поэтому анализ механизма разрыхления эндосперма имеет важное значение.
Современные научные данные позволяют утверждать, что разрыхление эндосперма зерна является результатом следующих основных процессов: разрушения эндосперма микротрещинами; изменения надмолекулярной структуры биополимеров зерна и конформации их молекул;
биохимических процессов, прежде всего гидролитического характера.
Основное влияние оказывает образование микротрещин в эндосперме зерна, что связано с особенностями внутреннего влагопереноса. Выше было сказано, что при увлажнении зерна вода вначале концентрируется в поверхностных слоях. Возникновение значительных градиентов влагосодержания и энергии связи вызывает механическое напряжение в теле зерновки. По достижении предела прочности эндосперма в нем образуются микротрещины, направленные практически перпендикулярно к его поверхности.
Образование трещин представляет собой термодинамически необратимый процесс. Для развития трещины необходимо два условия: рост ее должен быть энергетически выгодным процессом: надо, чтобы работал молекулярный механизм, при помощи которого может преобразовываться энергия.
Первое условие требует, чтобы на любой стадии развития трещины количество энергии, запасенной в теле, уменьшалось. Деформированное тело «начинено» энергией, которая высвобождается при разрушении материала.
На рисунке XIII-1, а показана схема развития трещины.
Разрыхление эндосперма (часть 1)

Когда под действием сил Р в деформированном материале появляется трещина, она слегка раскрывается, и оба ее края расходятся на некоторое расстояние. Это означает, что материал, непосредственно примыкающий к краям трещины, релаксирует. Напряжения и упругие деформации в нем уменьшаются, а упругая энергия освобождается. Область прорелаксировавшего материала будет примерно соответствовать двум заштрихованным треугольникам (на рисунке ХIII-1, а будет примерно соответствовать величине l2). Следовательно, количество освобожденной энергии должно быть пропорционально l2, т. е. глубине ее распространения в тело.