Контекст

Партнеры

Инфо


RosInvest.Com ,

 -

Если вы открываете торговый бизнес и хотите знать об основополагающих характеристиках товаров, определяющих их потребительские стоимости, и факторах обеспечения этих характеристик, то это вы сможете узнать в нашем разделе ТОВАРОВЕДЕНИЕ.

 

 

Свойства пищевых продуктов

 

Под функциональными свойствами понимают физико-хими­ческие и другие характеристики, определяющие поведение про­дукта при хранении и переработке, а также обеспечивающие же­лаемую структуру, технологические и потребительские свойства готовых изделий. В отдельных случаях для определения функцио­нальных свойств продукта используют термин «технологические свойства».
Кулинарную продукцию производят из разнообразных компо­нентов (ингредиентов). Ингредиент — вещество животного, рас­тительного, микробиологического или минерального происхож­дения, а также природные или синтезированные пищевые добав­ки, используемые при подготовке или производстве пищевого про­дукта и присутствующие в готовом изделии в исходном или изме­ненном виде. Ингредиенты отличаются как по агрегатному состоя­нию, так по физическим свойствам. Среди них есть жидкие и по­рошкообразные сыпучие продукты, а также имеющие пастообраз­ную и твердую консистенцию. Отдельные экземпляры пищевых про­дуктов, имеющих твердую консистенцию, могут характеризовать­ся линейными, иногда довольно значительными размерами.
При рассмотрении функциональных свойств отдельных продук­тов следует учитывать физические свойства как единичных экзем­пляров или упаковочных единиц, так и крупных товарных партий однородных продуктов в целом. Это в первую очередь относится к сыпучим и жидким продуктам, транспортируемым и хранящимся так называемым бестарным способом, — зерну, муке, крупам, корнеплодам и овощам, молочным продуктам, вину, раститель­ному маслу и др. При изменении условий хранения и при техноло­гической обработке физические свойства и агрегатное состояние продуктов могут изменяться. Например, при понижении темпера­туры растительное масло часто теряет текучесть.
Рассматривая функциональные свойства товарных партий про­дуктов, следует учитывать то, что они не всегда однородны по составу. В продуктах могут находиться различного рода примеси, присутствовать вредители запасов, проявлять свою жизнедеятель­ность микроорганизмы. Отдельные компоненты товарных партий могут иметь различающиеся физические свойства, что в свою оче­редь будет сказываться на характеристике партии в целом.
Физические свойства пищевых продуктов. К физическим свойствам пищевых продуктов относят структур­но-механические свойства, сыпучесть, способность к самосортиро­ванию, скважистость, сорбционные и теплофизические свойства.
Структурно-механические свойства — особенности продукта, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и дру­гих воздействиях. Эти свойства характеризуют способность продуктов сопротивляться приложенным внешним силам или изменяться под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, вязкость.
Прочность, т. е. способность твердого тела сопротивляться раз­рушению при приложении к нему внешней силы при растяжении или сжатии — одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости. Ма­териалы, имеющие линейное расположение частиц и меньшую пористость, более прочные. Чем прочнее единичный экземпляр продукта, тем меньше он разрушается или деформируется. Проч­ность имеет важное значение для качественной характеристики таких продовольственных товаров, как макароны, сахар-рафинад, печенье, плоды, овощи и др. Если пищевые продукты недостаточ­но прочные, увеличивается количество лома, крошки.
Твердость — местная краевая прочность тела, которая характе­ризуется сопротивлением проникновению в него другого тела. Твер­дость продуктов зависит от их природы, формы, структуры, раз­меров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления. На твердость кристаллических тел влияет кристаллиза­ционная вода, которая ослабляет внутренние связи и уменьшает твердость. Твердость определяют при оценке степени зрелости све­жих плодов и овощей, так как при созревании их ткани размягча­ются. Уменьшение твердости косвенно влияет на сохраняемость плодов и овощей, особенно их устойчивость к микробиологичес­ким повреждениям.
Деформация — способность объекта изменять размеры, форму и структуру под влиянием внешних воздействий, вызывающих сме­щение отдельных частиц по отношению друг к Другу. Деформация зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физико-хими­ческих свойств объекта. Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При обратимой деформации первоначальные раз­меры, форма и структура тела после снятия нагрузки восстанавли­ваются полностью, при необратимой — не восстанавливаются. Спо­собность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во време­ни, в течение которого восстанавливаются исходные параметры. Необратимые деформации обусловлены плотностью.
Упругость — способность объекта к мгновенно обратимым де­формациям. Этим свойством обладают хлебобулочные изделия, для которых упругие свойства мякиша являются одним из наиболее важных показателей, характеризующих степень свежести.
Сыпучесть — способность перемещаться по наклонным плоско­стям. Все порошкообразные продукты (мука, крупы, сахар-песок и др.), а также состоящие из единичных экземпляров более или менее округлой формы (зерно, корнеплоды, овощи, многие пло­ды) обладают хорошей сыпучестью.
Хорошая сыпучесть многих продуктов позволяет легко переме­щать их при помощи транспортеров, норий, шнеков, загружать в различные по форме емкости хранилищ. Эти продукты также лег­ко перемещаются самотеком по наклонной плоскости. Сыпучесть характеризуют двумя показателями: углом трения и углом есте­ственного откоса. Под углом трения понимают наименьший угол, при котором масса продукта начинает скользить по какой-либо поверхности. Под углом естественного откоса, или углом ската, понимают угол между диаметром основания и образующей кону­са, получающегося при свободном падении части массы продукта на горизонтальную поверхность. На сыпучесть продукта влияет много факторов, в первую очередь форма, размер, характер и со­стояние поверхности единичных экземпляров продукта, а также его влажность и наличие примесей. Влияет также род поверхности, по которой продукт перемещают.
Наименьшие углы трения и естественного откоса у семян зер­новых культур шарообразной формы с гладкой поверхностью (го­рох, просо, люпин).
Примеси, встречающиеся в массе продукта, как правило, по­нижают его сыпучесть. Например, при наличии значительного ко­личества семян сорняков с цепкой, шероховатой поверхностью сыпучесть зерна может быть полностью потеряна. Такое зерно нельзя без предварительной очистки засыпать в силос элеватора, так как могут быть закупорены выпускные отверстия. С увеличением влаж­ности продукта его сыпучесть значительно понижается.
Сыпучесть продуктов учитывают при проектировании и эксп­луатации хранилищ, мельниц и других предприятий.
Самосортирование. Любое перемещение сыпучих продуктов со­провождается самосортированием, т. е. неравномерным распре­делением входящих в них компонентов по отдельным участкам насыпи. Самосортирование обусловлено неодинаковой сыпучес­тью компонентов массы, оно нарушает однородность массы про­дукта и создает условия, способствующие развитию нежелатель­ных явлений. При свободном падении массы продукта (напри­мер, в процессе заполнения силоса элеватора) самосортирова­нию способствует парусность, т. е. неодинаковое сопротивление, оказываемое воздухом каждой отдельной частичке. Вследствие са­мосортирования в насыпи продукта появляются участки, резко отличающиеся по своему составу. При хранении зерна и ряда дру­гих продуктов это крайне нежелательно, так как в тех участках, где скапливаются мелкие щуплые зерна или легкие примеси, на­чинаются активные физиологические процессы, что может при­вести к порче зерна.
Скважистость. Многие продукты не абсолютно плотно запол­няют объемы. Остаются промежутки между твердыми частицами, которые заполнены воздухом. Наличие таких промежутков называ­ется скважистостью. Образование скважин в массе продукта влияет на многие протекающие в нем физические и физиологические процессы. Скважистость позволяет продувать продукт воздухом или вводить в него пары различных веществ для обеззараживания.
От скважистости зависит объемная, или насыпная масса про­дуктов (табл. 3). Чем выше скважистость, тем меньше продукта поместится в емкость определенных размеров, поэтому скважис­тость продукта необходимо учитывать при проектировании храни­лищ и транспортных средств.
Сорбционные свойства. Продукты обладают способностью погло­щать (сорбировать) из окружающей среды пары различных веществ и газы. При определенных условиях может иметь место и обратный процесс — выделение (десорбция) этих веществ.
Значительная сорбционная емкость массы продукта объясняет­ся двумя причинами: капиллярно-пористой коллоидной структу­рой единичных экземпляров и скважистостью массы продукта.
Сорбционные свойства имеют значение при хранении, обра­ботке и транспортировке продуктов. Вследствие сорбции продукты могут приобрести различные несвойственные им запахи (напри­мер, нефтепродуктов, дыма, полыни). Рациональные режимы суш­ки или активного вентилирования массы продуктов могут быть осуществлены только с учетом их сорбционных свойств.
Один из видов сорбции — гигроскопичность, т. е. способность продуктов к поглощению водяных паров. Гигроскопические свой­ства имеют исключительное значение. Влажность продукта — один из важнейших факторов, обусловливающих стойкость его при хра­нении. Влагообмен между продуктом и воздухом может происхо­дить в двух противоположных направлениях: десорбция — переда­ча влаги от продукта воздуху, когда парциальное давление пара над поверхностью продукта выше, чем в воздухе; сорбция — при­нятие влаги из воздуха. Влагообмен между продуктом и воздухом прекратится, когда парциальное давление водяного пара в воздухе и над поверхностью продукта будет одинаковым, т. е. наступит ди­намическое равновесие. Влажность продукта, соответствующая это­му состоянию, называется равновесной и повышается с увеличе­нием влажности окружающей среды. Равновесная влажность при стационарных условиях окружаю­щей среды (постоянной влажности и температуре) — величина посто­янная. В зависимости от изменений внешней среды ее значение может изменяться от 7 до 36 %. Влажность продукта, равная 1%, является равновесной для воздуха с влаж­ностью 15-20%, а 33-36%— для воздуха, полностью насыщенного водяными парами.
Величина равновесной влажно­сти зависит от химического соста­ва продукта. Так, у масличных куль­тур при всех равных условиях ве­личина равновесной влажности почти вдвое меньше, чем у зерно­вых. Это объясняется меньшим со­держанием в масличных семенах гидрофильных коллоидов. При постоянной температуре зависимость между влажностью про­дуктов и влажностью воздуха выражается изотермой сорбции. Важным для практики является то, что влажность продуктов изменяется неравномерно. Наиболее значительно возрастает влаж­ность продукта при относительной влажности воздуха в пределах 80-100 %. При влажности воздуха 75 % равновесная влажность зла­ковых 15-16 %, а в более насыщенном влагой воздухе она увели­чивается вдвое и достигает 32-36 %.
Равновесная влажность зависит от температуры окружающего воздуха. С понижением температуры воздуха величина равновес­ной влажности возрастает (при понижении с 30 до О °С примерно на 1,5%).
Помимо этого имеет значение и так называемое явление сорбционного гистерезиса, выражающееся в несовпадении изотерм сорбции и десорбции.
Кривые равновесной влажности показывают, что различные пробы одного и того же продукта, находясь в состоянии равнове­сия с одной и той же средой, могут иметь различную влажность.
Тешюфизические свойства. Любая масса продукта в целом обладает рядом тешюфизических свойств, из которых наибольшее значение имеют теплоем­кость, температуропроводность, теплопроводность и термовла-гопроводность.
Температура продукта относится к важнейшим его характерис­тикам и зависит от температуры окружающей среды. При переме­щении продуктов из одной среды в другую возникают перепады температуры, что может вызвать конденсацию и увлажнение. Вслед­ствие этого могут увеличиться масса продуктов, произойти неже­лательные качественные изменения (микробиологическая порча, коррозия металлов и т. п.).
Температура продуктов существенно влияет на их сохраняемость, поэтому устанавливаются ее оптимальные пределы для каждой то­варной группы или отдельного продукта. Например, температура молока должна быть не выше 8 °С, но не ниже О оС.
Теплоемкость — количество теплоты, необходимое для повы­шения температуры объекта определенной массы в определен­ном интервале температуры. Удельная теплоемкость воды равна 1 Дж/К, углеводов — 0,34, жиров — 0,42, белков — 0,37 Дж/К, поэтому теплоемкость продуктов зависит от их химического соста­ва. С увеличением влажности и температуры теплоем­кость увеличивается.
Удельная теплоемкость рассчитывается для определения количе­ства теплоты, которое нужно передать продукту для нагревания или отвести от него для охлаждения. Этот показатель применяется для расчета потребностей в холодильном оборудовании или кондицио­нерах для обогрева, а также учитываются при расчетах теплового оборудования для приготовления пищи, при определении соотно­шения основных продуктов и фритюрного жира и других расчетах.
К важным теплофизическим процессам, происходящим в пи­щевой среде, относится термовлагопроводность. Суть этого про­цесса заключается в том, что при постепенном прогреве продук­та, сопровождающемся перемещением теплоты из зон более на­гретых в зоны с более низкой температурой, вместе с потоком теплоты устремляется и поток влаги. Вследствие этого между на­гретыми и ненагретыми участками создается зона повышенной влажности, что может иметь негативные последствия. Явлением термовлагопроводности, например, объясняется то, что мякиш выпеченных мучных изделий может иметь несколько большую влаж­ность по сравнению с тестом.
Характеризуя теплофизические свойства подавляющего большин­ства пищевых продуктов в целом, следует отметить, что они облада­ют большой тепловой инерционностью, т. е. медленно реагируют на изменение температуры окружающей среды. Значительная тепловая инерционность продуктов имеет как положительное, так и отрица­тельное значение. С одной стороны, большая тепловая инерция при правильно организованном хранении продуктов обеспечивает в них низкую температуру длительный период, даже в теплое время года, и тем самым консервирует их. С другой стороны, при наличии благо­приятных условий для жизнедеятельности микроорганизмов и вре­дителей выделенная ими теплота может накапливаться в массе про­дукта и приводить к повышению температуры и самосогреванию.
Физико-химические показатели пищевых продуктов. К физико-химическим свойствам обычно относят набор ряда по­казателей, определяемых в конкретном продукте или группе про­дуктов с помощью различных физических или химических методов. Например, путем взвешивания, измерения линейных размеров, с помощью других методов измерения, а также определения хими­ческим путем наличия ряда соединений. Как правило, этот набор показателей включен в ГОСТ или другие нормативные документы на каждый вид продукции и дает более или менее полное представ­ление о функциональных свойствах конкретного продукта.
Среди физико-химических показателей два определяются в по­давляющем большинстве пищевых продуктов и пищевом сырье. Это влажность и кислотность.
Влажность, или массовая доля влаги, — один из главнейших показатели оценки качества сырья, полуфабрикатов и готовых из­делий. Количество влаги в объекте необходимо знать в первую оче­редь для определения его энергетической ценности. Чем больше воды в продукте, тем меньше в нем полезных сухих веществ на единицу массы. От влажности зависит не только содержание сухо­го вещества, но и пригодность продукта для хранения и дальней­шей переработки. Избыточная влага способствует развитию мик­роорганизмов, в том числе вызывающих гниение и разложение продукта, ускоряет ферментативные, химические и другие про­цессы. В связи с этим содержание влаги в объекте предопределяет условия и сроки его хранения. Кроме того, влажность сырья вли­яет на технико-экономические показатели работы предприятий. Так, увеличение влажности муки на 1 % понижает выход хлеба на 1,5-2%, а повышение влажности мякиша хлеба на 1 % приводит к повышению его выхода на 2-3 %.
Учитывая большую важность этого показателя, соответствую­щие ГОСТы и ТУ (технические условия) устанавливают нормы содержания влаги, а также методы ее определения. Таким обра­зом, установление величины этого показателя обязательно при кон­троле качества продуктов.
Кислотность пищевых продуктов относится к важнейшим харак­теристикам продовольственного сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Кислотность определяется в подавляющем большинстве про­дуктов, за очень редким исключением, например, она не определя­ется в сахаре-песке, шоколаде и в ряде других продуктов.
Для одних продуктов кислотность включена в нормативные до­кументы (молоко, хлебобулочные изделия, плодоовощная продук­ция и т.д.), для других определение кислотности носит рекомен­дательный характер (зерно, мука).
Организм человека физиологически устроен так, что способен переваривать кислую пищу, и практически все продукты имеют кислую среду. Исключение составляют отдельные мучные конди­терские изделия, при выработке которых в качестве разрыхлителя добавляется сода (бикарбонат натрия) или другие химические раз­рыхлители. В этих изделиях определяется щелочность.
Кислотность продуктов во многом характеризует доброкачествен­ность продуктов, поскольку при неблагоприятных условиях хране­ния или нарушениях параметров технологического процесса кис­лотность повышается.

Чаще всего в стандартах на продовольственные товары указыва­ется титруемая кислотность, определяемая по количеству раствора щелочи, израсходованному для нейтрализации кислот, содержащих­ся в 100 г продукта. Титруемая кислотность выражается в процентах по преобладающей в продукте кислоте: молочной в хлебе, молоч­ных продуктах, квашеных овощах и плодах или уксусной в марина­дах, пиве, соках. Также она может быть выражена в градусах кислот­ности (например, для хлеба), в градусах Тернера (для молочных продуктов). В винах учитывают общую и летучую кислотность.

Медиа Контекст

Реклама

Технологические свойства пищевых продуктов

Статистика

Влажность продукта Rambler's Top100