Fizică aplicată

L1. INFLUENŢA DURATEI PROCESULUI DE INMUIERE ASUPRA UNOR PROPRIETĂŢI GEOMETRICE ALE BOABELOR DE FASOLE

1. Introducere

Fasolea a fost introdusă în Europa în sec. XV de către exploratorii spanioli ai Americii, originea fasolii fiind consemnată în Peru. Ulterior, fasolea a fost răspândită în Africa şi Asia de către călătorii spanioli şi portughezi. În Europa, marii producători de fasole sunt Portugalia, Jugoslavia, România şi Spania. Fasolea este un aliment aproape perfect. Cu un conţinut nutritiv ridicat ea este şi o sursa importantă de proteină, acid folic, fibre, şi carbohidraţi complecşi. De asemenea, pentru organism este una din cele mai importante surse de fier, consumul unei porţii de fasole furnizând 23-30% din necesarul zilnic de fier.

Ca toate seminţele de legume uscate, boabele de fasole depozitate la cald şi în condiţii de umiditate, devind mai dure şi işi pierd treptat capacitatea de a se înmuia în timpul tratamentului termic. Acesta este fenomenul de rezistenţă la tratamentul termic. Condiţii controlate de depozitare sunt esenţiale pt conservarea calităţilor boabelor de fasole, parametrii cei mai importanţi fiind conţinutul de umiditate al boabelor de fasole, temperatura de depozitare şi umiditatea relativă a aerului. Creşterea valorii acestor parametri reduce calitatea boabelor de fasole.

Proprietăţile fizice ale boabelor de fasole, la fel ca şi ale altor grăunţe şi seminţe, sunt necesare la proiectarea şi construcţia echipamentelor şi structurilor necesare transportului, procesării şi depozitării boabelor de fasole, precum şi la asigurarea calităţii produsului.

În prezenta lucrare se va măsura experimental influenţa duratei procesului de înmuiere asupra dimensiunilor geometrice ale boabelor de fasole, iar cu ajutorul lor se vor calcula sfericitatea, volumul şi suprafaţa boabelor de fasole. Protocolul de măsurare a celor trei dimensiuni ale boabei de fasole este prezentată în figură. Sfericitatea se calculează cu relaţia:

(1)

unde L este lungimea, W – lăţimea, iar H reprezintă grosimea sau înălţimea bobului de fasole.

Deoarece în relaţia (1) termenul de la numitor este diametrul mediu geometric (Dg), volumul bobului de fasole se calculează, prin analogie cu volumul unei sfere, cu formula:

(2)

iar suprafaţa cu relaţia:

(3)

2. Materiale

- fasole de acelaşi soi

- şubler electronic

- balanţă analitică

3. Mod de lucru

1. Se aleg la întâmplare 3 grupe de căte 10 boabe de fasole. Boabele ce prezintă defecte evidente se înlătură. Boabele se numerotează de la unu la 10 cu un marker.

2. La fiecare din boabe se măsoară cu şublerul lungimea (L), lăţimea (W) şi grosimea (H). Atenţie, citirea la şubler se face in “mm”. Datele se introduc în tabelul 1, la valori iniţiale.

3. Fiecare boabă se cântăreşte pe balanta analitica. Valoarea masei (m), in grame, se introduce in tabel.

4. Fiecare grupă de boabe se introduce în câte un pahar de plastic ce conţine 100 ml apă de robinet. Paharele sunt numerotate de la unu la trei.

5. Primul grup de boabe va fi lăsat în apă 15 minute, al doilea 30 minute, iar al treilea - 60 minute. După scurgerea timpului prestabilit, boabele se separă de apă, se tamponează suprafaţa lor cu un serveţel de hârtie absorbantă, şi se vor repeta măsurătorile de la punctele 2 şi 3. Datele se introduc în tabelul 1, la valori finale.

6. Se calculează variaţia relativă a acestor valori. Valorile calculate se introduc în tabelul 1, la variaţia relativă.

7. Se calculează valorile medii pentru mărimile iniţiale, finale şi variaţia lor relativă.

8. Cu valorile medii ale dimensiunilor geometrice initiale şi finale, se calculează diametrul mediu geometric (în cm), sfericitatea, volumul (în cm3) şi suprafaţa (în cm2).

9. Se vor reprezenta grafic dependentele celor 4 variaţiilor relative calculate, de durata procesului de înmuiere.