Тема 3: Вода харчових продуктів

Структурно-механічні властивості.Це властивості харчових продуктів, що виявляються при ударних, стискуючих, розтягуючих та інших впливах. Ці властивості називають також реологічними. Вони характеризують здатність товарів чинити опір прикладеним зовнішнім силам або змінюватися під їх дією. До них відносять міцність, твердість, пружність, еластичність, пластичність, в'язкість, адгезію, тиксотропію.

ПЛАН

1. Класифікація фізичних властивостей продовольчих товарів.

2. Характеристика структурно-механічних властивостей продовольчих товарів.

3. Сорбційні властивості харчових продуктів.

Для того щоб найповніше оцінити якість продовольчих товарів, треба знати фізичні властивості. На ці властивості харчових продуктів впливають багато чинників: агрегатний стан і будова, форми зв'язку води із сухими речовинами продукту, температура і тиск, технологія виробництва продовольчих товарів.

За агрегатним станом харчові продукти можуть бути твердими, твердорідкими та рідкими.

Основні фізичні властивості. Залежно від природи фізичні властивості харчових продуктів можна підрозділити на наступні групи:

-структурно-механічні властивості (міцність, твердість, пружність, еластичність, пластичність, в'язкість, повзучість, тиксотропія, адгезія);

-теплофізичні властивості (теплоємність, питома теплоємність, питома теплопровідність, температура плавлення і застигання);

-електрофізичні властивості (електропровідність, діелектрична проникливість);

-оптичні властивості (колір, прозорість, рефракція світла, оптична активність);

-сорбційні властивості (адсорбція, абсорбція, хемосорбція, капілярна конденсація, гігроскопічність).

Реологічні властивості багатьох продуктів (м'ясних, рибних та ін.) досліджуються у зв'язку з розробкою нових процесів обробки та створення нових видів продуктів.

Міцність – здатність твердого тіла чинити опір руйнуванню при прикладенні до нього зовнішньої сили через розтягування та стиснення. Міцність має велике значення для кількісної характеристики таких продовольчих товарів, як цукор-рафінад, макарони, печиво, сухарні вироби.

Цей показник враховується при подрібненні картоплі (у виробництві крохмалю), переробці зерна на борошно, дробленні винограду (у виробництві виноградних вин) і т.д.

Твердість – здатність твердого тіла чинити опір проникненню в нього іншого (більш твердого) тіла. Твердість визначають для оцінки якості плодів, овочів, цукру, зерна. Цей показник може бути об'єктивним показником ступеня стиглості плодів і овочів.

Визначають твердість за допомогою приладу пенетрометра. Робочою частиною цього приладу є тверде тіло, що має форму циліндра, кульки, голки, конуса або піраміди. За діаметром утворюваної лунки міркують про твердість продукту: чим менший розмір лунки, тим твердіший продукт. Твердість плодів і овочів визначають за величиною навантаження, яку потрібно прикласти, щоб голка або кулька певних розмірів увійшли до м'якоті плоду.

Пружність -здатність тіл миттєво відновлювати свою первинну форму або об'єм після припинення дії деформуючих сил. Цей показник застосовується при визначенні пружності тіста, клейковини пшеничного тіста, хлібних виробів, м'ясних, рибних товарів.

Еластичність - властивість тіл поступово відновлювати форму або об'єм протягом деякого часу. Ця властивість використовується для оцінки якості хліба (стан м’якушки), м'яса, риби. Наприклад, еластичність м’якушки хліба, м'яса, риби є показником їх свіжості, оскільки при черствінні м’якушка втрачає еластичність; при псуванні м'яса і риби їх м'язова тканина дуже розм'якшується і також втрачає еластичність.

Пластичність - здатність тіла незворотно деформуватися під дією зовнішніх сил, унаслідок чого змінюється первинна його форма, а після припинення зовнішньої дії зберігається нова форма. Пластичність сировини і напівфабрикатів використовується під час формування готових виробів. Наприклад, завдяки пластичності пшеничного тіста можна надати певну форму борошняним кондитерським, хлібобулочним, макаронним виробам.

В'язкість – властивість рідин чинити опір переміщенню однієї її частині відносно другої під впливом дії зовнішньої сили. В'язкість рідких харчових продуктів визначається за допомогою приладу віскозіметра і виражається в пуазах. Застосовується для оцінки якості товарів з рідкою і в'язкою консистенцією - сиропів, екстрактів, меду, олій. В'язкість також характеризує ступінь їх готовності до процесу переробки сировини і виконує важливу роль у виробництві багатьох продовольчих продуктів, оскільки активно впливає на технологічні процеси - перемішування, фільтрування, нагрівання, екстрагування тощо.

Повзучість - властивість матеріалу безперервно деформуватись під впливом постійного навантаження. Ця властивість характерна для мармеладу, сирів, морозива, вершкового масла, маргарину і т.д.

Тиксотропія - здатність деяких дисперсних систем самовільно відновлювати структуру, зруйновану механічним впливом. Вона характерна для багатьох напівфабрикатів (наприклад, для сирого ковбасного фаршу).

Адгезія – злипання різнорідних твердих або рідких тіл, які стикаються своїми поверхнями. Цей показник тісно пов'язаний з пластичністю, в'язкістю харчових продуктів. Властивостями адгезії володіють багато харчових продуктів – сир, хлібна м’якушка, вершкове масло, патока, варена ковбаса і ін. При розрізуванні вони прилипають до леза ножа, кришаться або ламаються, при розжовуванні, липнуть до зубів або до піднебіння. Зайва адгезія ускладнює технологічний процес, при цьому підвищуються втрати під час переробки продукту. Адгезія харчових продуктів враховується при виборі способу їх переробки, пакувального матеріалу і умов зберігання.

Сорбційні властивості характеризують здатність харчових продуктів поглинати з навколишнього середовища паро- і газоподібні речовини і міцно утримувати їх на поверхні тіла і на поверхні внутріклітинних систем.

Розрізняють чотири типи сорбції: адсорбцію, абсорбцію, хемосорбцію, капілярну конденсацію. Адсорбція - процес поглинання газоподібних речовин поверхнею продукту; абсорбція - процес поглинання газоподібних речовин всією масою продукту; хемосорбція - хімічна взаємодія між речовинами, які потрапили до продукту в результаті адсорбції і абсорбції, і речовинами самого продукту; капілярна конденсація - утворення рідкої фази в мікро- і макрокапілярах твердих продуктів.

Гігроскопічність – одна з форм сорбції, яка полягає у здатності харчових продуктів поглинати вологу з навколишнього середовища і утримувати її капілярами і всією поверхнею. Гігроскопічність харчових продуктів залежить від їх структури і складу, а також від температури і вологості навколишнього середовища. Як, правило, здатні поглинати вологу сухі і відносно сухі продукти, багаті білком, крохмалем, клітковиною, інвертним цукром і фруктозою. Наприклад, порошкоподібні харчові продукти (кава, сухе молоко), чай, сушені фрукти і овочі відрізняються високою гігроскопічністю. Продукти, багаті на жири або які містять багато вологи, не є гігроскопічними (свіжі овочі, плоди, вершкове масло, м’ясо).

Вміст гігроскопічної вологи в продукті залежить від відносної вологості повітря, що характеризує ступінь насичення його водяними парами. Відносна вологість повітря – це відношення абсолютної кількості водяної пари, що є у повітрі за даної температури і даного тиску, до максимально можливої кількості водяної пари за тієї ж температури і того ж тиску. Відносна вогкість повітря розраховується за формулою:

W =,

де W - відносна вогкість, %; m_абс - абсолютна кількість вологи в повітрі, г/м³; m_макс - максимальна кількість вологи в повітрі за тих же температури і тиску, г/м³.

Процес, зворотний сорбції, – десорбція – це процес переходу парів різних речовин і газів з поверхневого шару продукту в навколишнє середовище.

Сорбція і десорбція парів і газів приводять до зміни якості продукту, який може усихати через нестачу вологи в навколишній атмосфері, набувати неприємного запаху або втрачати аромат якщо порушуються умови зберігання.

Сорбція харчовими продуктами водяних парів, відбувається тоді, коли парціальний тиск парів біля поверхні продукту меншій від парціального тиску пари в повітрі. Процес десорбції відбувається за умови більшого тиску пари біля поверхні продукту в порівнянні з тиском пари в повітрі. Якщо тиск пари в повітрі і в навколишньому середовищі рівні, то настає стан динамічної рівноваги. Вологість продукту, що відповідає стану динамічної рівноваги, називається рівноважною вологістю. Вона залежить головним чином від хімічного складу і стану продукту, а також від відносної вологості і температури повітря.

Дата добавления: 2014-01-11