Фізичні властивості їжі - огляд тем ScienceDirect
Фізичні властивості продуктів харчування невід’ємно пов’язані з їх складом і структурою;
Пов’язані терміни:
Завантажити у форматі PDF
Про цю сторінку
Фізичні властивості ультрафіолетових продуктів
10.1 Вступ
Фізичні властивості харчових компонентів дуже важливі для розробки нових продуктів. Фізичні властивості харчових продуктів (включаючи термічні, механічні, реологічні, діелектричні та бар'єрні властивості та активність води) важливі для правильного проектування систем переробки, обробки та зберігання харчових продуктів. Білки широко використовуються як інгредієнти харчових продуктів через їх функціональні властивості, тобто емульгування, гелеутворення, загущення, піноутворення та здатність до зв’язування жиру та смаку (Jambrak et al., 2008). Молекулярні зміни, що відбуваються під час гідролізу білка, можуть призвести до модифікованої функціональної поведінки гідролізатів порівняно з інтактним білком, таких як зміна розчинності, в'язкості, сенсорних властивостей та властивостей піни (Jambrak et al., 2009; O'Sullivan et al., 2016a ). Різні технології переробки харчових продуктів можуть потенційно змінити фізичні властивості харчових компонентів та спричинити бажані або часом не дуже бажані зміни в харчовому профілі, текстурі, кольорі, смаку, ароматі, зовнішньому вигляді та інших характеристиках якості. Тому важливо дослідити фізичні та хімічні властивості харчових продуктів, що зазнають впливу, щоб отримати уявлення про те, як вони впливають на показники якості.
Високоінтенсивний ультразвук використовується в багатьох харчових продуктах, таких як емульгування, екстракція, дегазація, фільтрування, сушіння та посилення окислення (Jambrak and Herceg, 2014). Потужний ультразвук, що генерується періодичними механічними рухами зонда, передає ультразвукову енергію в текуче середовище і викликає надзвичайно високі зміни тиску, що призводить до утворення невеликих швидко зростаючих бульбашок (порожнин) (Mason et al., 2011), які розширюються під час відхилення від негативного тиску і бурхливо імплодують під час відмітки, створюючи високі температури, високий тиск і сили зсуву на кінчику зонда. Це явище відоме як кавітація. Під час імплозії всередині цих бульбашок досягаються дуже високі температури (приблизно 5500 К) і тиск (приблизно 50 МПа) (Chemat et al., 2011; Šimunek et al., 2013), які внаслідок цього викликають кілька реакцій навколо вибухуючого міхура. Існує чотири типи кавітації, засновані на способі генерації: акустична, оптична, частинка та гідродинамічна. При застосуванні до переробки, наприклад, у харчовій промисловості, лише акустична та гідродинамічна кавітація виявляються ефективними (Gogate and Kabadi, 2009), оскільки вони спричиняють хімічні або фізичні зміни в обробленому матеріалі.
Аналітичні методи | Гіперспектральна візуалізація молочних продуктів
Прогнозування фізичних властивостей
Фізичні властивості продуктів харчування невід’ємно пов’язані з їх складом і структурою; отже, методи обробки, що змінюють склад та структуру молочного продукту, безпосередньо впливають на їх фізичні властивості. Повідомляється про потенційні застосування спектроскопії NIR та звичайних зображень RGB для прогнозування фізичних властивостей молочних продуктів; деякі приклади включають помутніння та в'язкість молока, а також вільне утворення олії та плавлення сиру. Інші оптичні методи, про які повідомляється для моніторингу структурних змін, пов’язаних з фізичними властивостями молочних продуктів, включають конфокальну лазерну скануючу мікроскопію, скануючу та передавальну електронну мікроскопію та магнітно-резонансну томографію.
Контроль фізичних властивостей молочних продуктів вимагає розуміння того, де розташовані складові компоненти (наприклад, жир, білок) відносно один одного, і як вони модифікуються під час обробки. HSI пропонує відносно недорогий метод дослідження розподілу компонентів у зразку, який може бути корисним для контролю розвитку фізичних властивостей під час обробки. HSI дозволить покращити контрастність зображення, недоступну для зображень RGB, і забезпечить додаткове уявлення про вплив розподілу композиції на фізичні властивості. Одним з прикладів, де HSI може бути особливо корисним, є моніторинг NIR вільного видобутку олії в сирі, оскільки олія напівпрозора для видимого світла, що потрапляє на зображення RGB. Фізичні властивості порошків молока, включаючи сипучість і розподіл частинок за розміром, також потенційно можуть бути оцінені за допомогою HSI, оскільки ці властивості безпосередньо пов'язані з концентрацією та розміром компонентів у порошках, виражених як різниця світлорозсіювання, які можна дослідити за допомогою HSI.
Фізичні властивості харчових матеріалів
1.1 Вступ
Доктор Аліна Щешняк визначила фізичні властивості харчових продуктів як „ті властивості, які піддаються опису та кількісному визначенню фізичними, а не хімічними методами” (Szczesniak, 1983). Ця, здавалося б, очевидна різниця між фізичними та хімічними властивостями відкриває цікавий історичний факт. Дійсно, до 1960-х років хімія та біохімія продуктів харчування були на сьогоднішній день найбільш активними напрямами досліджень продуктів харчування. Систематичне вивчення фізичних властивостей продуктів харчування (часто вважається окремою науковою дисципліною, яка називається «фізика харчових продуктів» або «фізична хімія продуктів харчування») має відносно недавнє походження.
Фізичні властивості харчових продуктів найбільше цікавлять харчового інженера, головним чином з двох причин:
Багато характеристик, що визначають якість (наприклад, текстуру, структуру, зовнішній вигляд) та стабільність (наприклад, активність води) харчового продукту, пов'язані з його фізичними властивостями
Кількісне знання багатьох фізичних властивостей, таких як теплопровідність, щільність, в'язкість, питома теплоємність, ентальпія та багато інших, має важливе значення для раціонального проектування та функціонування харчових процесів та для прогнозування реакції харчових продуктів на переробку, розподіл та умови зберігання. Їх іноді називають «технічними властивостями», хоча більшість фізичних властивостей є важливими як з точки зору якості, так і з точки зору техніки.
Останніми роками помітно проявляється зростаючий інтерес до фізичних властивостей продуктів. Опубліковано ряд книг та оглядів, що конкретно стосуються даної теми (наприклад, Mohsenin, 1980; Peleg and Bagley, 1983; Jowitt, 1983; Lewis, 1990; Rahman, 1995; Balint, 2001; Scanlon, 2001; Sahin and Sumnu, 2006; Фігура та Тейшейра, 2007). Кількість наукових нарад із суміжних тем, що проводяться щороку, значна. Конкретні курси з цієї теми включаються в більшість навчальних програм з харчової науки, техніки та технологій.
Деякі "технічні" властивості будуть розглянуті у зв'язку з експлуатацією агрегату, де такі властивості особливо важливі (наприклад, в'язкість у потоці рідини, розмір частинок у зменшенні розміру, теплові властивості при теплообміні, дифузійність у масообміні тощо). Властивості більш загального значення та більш широкого застосування розглядаються в цій главі.