Счетчики
Яндекс.Метрика

Состояние связанной воды в зерне (часть 1)

Поглощенная зерном вода энергично взаимодействует с активными центрами белков и углеводов, изменяет свою структуру и свойства, переходит в связанное состояние. Степень этой связи определяется энергетическими уровнями активных центров, а также размерами и структурными особенностями капилляров зерна. Для практики интересны изменения, которые происходят в связанной воде, поскольку свойства зерна в значительной мере определяются именно энергией связи влаги с его биополимерами, состоянием связанной воды.
По классификации академика П. А. Ребиндера, различают в границах гигроскопического влагосодержания химически, физико-химически и механически связанную влагу.
Основной уровень энергии связи в пределах монослоя составляет 20,9 кДж/моль, т. е. соответствует уровню водородной связи. Поэтому можно считать, что в зерне химически связанной влаги нет, поскольку нижний уровень энергии хемосорбции равен 125 кДж/моль.
Нет в зерне в пределах гигроскопического влагосодержания и механически связанной влаги. Доказательством этому служит отсутствие в зерне макрокапилляров, в которых такая влага может появляться. Наиболее вероятный диаметр капилляров зерна (точнее, размер межмолекулярных промежутков) равен 2,5∙10в-7 см, даже при р/р0=0,95 диаметр капилляров не превышает 1∙10 в-6 см. Следовательно, условий для накопления в зерне заметного количества механически связанной влаги нет, так как она может появляться в макрокапиллярах размером более 10в-5 см.
Таким образом, в равновесном состоянии вся поглощенная вода в зерне связана физико-химически. Однако повышение температуры и степень завершенности процесса могут резко изменить картину. Так, зерно после мойки содержит значительное количество механически связанной воды.
Свойства связанной воды существенно отличаются от свойств свободной. Наиболее заметно различие при анализе термодинамических и некоторых физических ее свойств. Свободная вода является одним из наиболее активных растворителей. Адсорбируясь на активных центрах, связываясь ими, вода теряет эту способность. Поэтому связанная вода не может активно участвовать в переносе минеральных веществ в объеме зерна.