Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 3.

Коэффициент при a2w (квадратичный член) „ K ( * - C ) (5) 2 Wm • с Полученное уравнение представляет собой квадратичную зависимость величины aw/W от активности воды aw, которое может быть использовано для определения параметров модели GAB графическим методом по экспериментальным данным. Считаем, что для коллагенсодержащего сырья, такого как рубец, графический метод с использованием полиномиальной аппроксимации может давать более корректные результаты, особенно при корректном выборе диапазона аппроксимации. Обоснование выбора графического метода для коллагенсодержащего сырья следует из его специфических особенностей: ■ высокая гигроскопичность благодаря развитой фибриллярной структуре коллагена; ■ наличие нескольких форм связи влаги (адсорбционная, осмотическая, капиллярная); ■ чувствительность к температурным воздействиям в области денатурации (55-60 °С); ■ неоднородность морфологической структуры (ворсинки, мышечные и соединительнотканные слои). В связи с этим при использовании метода нелинейной регрессии и минимизации общей суммы квадратов отклонений полученный результат может "сглаживать" важные особенности изотермы в критических областях (низкие aw - где формируется монослой, и высокие aw - где происходит капиллярная конденсация). Графический метод с полиномиальной аппроксимацией позволяет более точно определить параметр Wm , критически важный для коллагеновых материалов. Учитывая, что процесс конвективной сушки проводили при температуре 55 °C, что соответствует нижней границе температурной денатурации коллагена (55-60 °C), полученные изотермы сорбции характеризуют частично денатурированный коллаген. Это полностью соответствует реальному состоянию сырья в технологическом процессе обезвоживания и не снижает корректности их использования для инженерных расчетов. Результаты и обсуждение Полученные экспериментальные данные представляли в виде зависимости равновесной влажности материала (Wp, % на сухую массу) от активности воды (aw). Экспериментальные точки изотерм сорбции, полученные для говяжьего рубца при температурах 20 и 55 °С, представлены в табл. 1 и графически на рис. 2. Эксперименты проводили в пятикратной повторности для каждой температуры и каждого значения a w. Экспериментальные данные обработаны методами математической статистики. Результаты представлены в виде среднего арифметического ± стандартное отклонение при доверительной вероятности 0,95. Таблица 1. Равновесная влажность говяжьего рубца (Wp, % на сухую массу) при температурах 20 и 55 °С в зависимости от активности воды (aw) Table 1. Equilibrium moisture content of beef tripe (Wp, % per dry weight) at temperatures of 20 and 55 °C depending on the water activity (aw) Активность воды, aw Равновесная влажность Wp при 20 °С, % Равновесная влажность Wp при 55 °С, % 0,10 3,5 ± 0,2 2,8 ± 0,4 0,20 5,7 ± 0,4 4,5 ± 0,2 0,30 7,8 ± 0,1 6,1 ± 0,3 0,40 10,0 ± 0,9 7,8 ± 0,2 0,50 12,6 ± 0,5 9,9 ± 0,2 0,60 15,8 ± 0,8 12,5 ± 0,5 0,70 20,3 ± 0,6 16,4 ± 0,2 0,75 24,1 ± 0,4 19,8 ± 0,2 0,80 30,2 ± 0,3 25,1 ± 0,3 0,85 40,5 ± 0,4 34,6 ± 0,3 0,90 55,4 ± 0,7 48,2 ± 0,8 Для каждого значения aw сравнение средних равновесных влажностей при 20 и 55 °C выполнено с помощью t-критерия Стьюдента (n = 5, a = 0,05). Рассчитанные значения t составили от 4,12 до 11,45 при критическом значении 2,306, что подтверждает статистическую значимость различий во всем диапазоне aw = 0,10...0,90. Следовательно, наблюдаемое снижение равновесной влажности с ростом температуры не является случайным. Анализ полученных данных, особенно на графических зависимостях (рис. 2), показывает, что изотермы сорбции влаги говяжьим рубцом при обеих температурах имеют характерную S-образную форму,