2.1 Структурно – механические свойства продуктов питания.

Структурно – механические свойства продуктов питания часто определяют поведение их в различных технологических процессах, характеризуют агрегатное состояние, дисперсность, строение, структуру и внутреннее взаимодействие.

При воздействии на пищевые продукты внешних усилий они претерпевают различные виды деформаций – сдвиговые, компрессионные, поверхностные.

Такие пищевые продукты как мясо, овощи, крупы, фрукты по размеру пор и содержащихся в них растворенных белков, жиров, минеральных веществ, представляют собой системы с высокой дисперсностью фазы (10^-5 м и менее).

А такие блюда как муссы , кремы, соусы, пюре при их механическом получении близки к этому показателю, а при ручном получении частицы достигают величины 10^-2 …10^-3 м, что приводит к тому, что система расслаивается и необходимо увеличить вязкость дисперсионной среды путем введения стабилизаторов,

Во многих технологиях очень важен показатель адгезия – слипание поверхностей двух разнородных тел, а слипание частиц внутри рассматриваемого тела называется когезия. Адгезию иногда называют липкостью, которая очень важна в ряде технологий.

Явление адгезии усиливается при разделке мучных фритюрных изделий, смазывая инвентарь и руки маслом, при панировании котлет – продукт осушают сухарями, мукой, снижая его адгезионную способность, посыпают стол мукой при разделке теста и т. д. Добавление сахара в тесто, соли в фарши приводит к снижению вязкости из-за возрастания доли осмотически связанной воды, продукты «разжижаются» и их липкость возрастает.

Вторым фактором, влияющим на свойства пищевых продуктов является содержащаяся в них влага. В процессе кулинарной обработки количественное и качественное содержание влаги в продуктах изменяется. Адсорбционно-связанная влага перемещается в виде пара и потенциалом переноса является парциальное давление пара. Капиллярно-связанная влага может перемещаться в виде жидкости или в виде пара. Осмотически-связанная влага перемещается в виде жидкости и потенциалом переноса является осмотическое давление.

Если продукт содержит влагу в большом количестве, он может быть использован в качестве донора влаги в технологии, а если в меньшем – то как связывающий воду компонент.

2. Набухание и студнеобразование

Набухание – начальный этап растворения высокомолекулярных веществ с линейными гибкими макромолекулами при самопроизвольном проникновении молекул низкомолекулярного растворителя в структуру высокомолекулярных тел. При этом целостность тела сохраняется при значительном увеличении объема.

При набухании отмечается адсорбционное связывание воды молекулами высокомолекулярного вещества и диффузия воды во внутреннюю структуру набухающего вещества (осмотическая форма связи влаги).

В пищевых технологиях процессы набухания полисахаридов, белковых и слизистых веществ имеют место при замесе теста, клейстеризации крахмала, замачивании круп, бобовых.

В целом следует отметить, что характер изменения при набухании различных веществ весьма сложен, т.к. он включает в себя переориентацию макромолекул, частичное растворение низкомолекулярных фракций, их адсорбцию на макромолекулах высокомолекулярной фракции и т.д.

Студнеобразование. Студни могут быть получены посредством изменения параметров растворов студнеобразующих высокомолекулярных веществ. При этом они снижают растворимость, становятся пересыщенными, а растворенное вещество приобретает трехмерную пространственную каркасную фазу, называемую студень.

На примере желатина можно рассмотреть процесс студнеобразования. При t˚ 36…40˚С линейные или разветвленные цепеобразные молекулы прочно связываются между собой в немногих точках химическими, водородными или другими молекулярными связями и образуют пространственную сетку, охватывающую своим объемом заключенный в ней растворитель или раствор низкомолекулярных фракций вещества. Охлаждение раствора нарушает термодинамическую устойчивость и система переходит в метастабильное состояние, т.е. образуется псевдораствор со свойствами упруго-вязкой жидкости. В нем отмечается частичный конформационный переход макромолекул желатина по типу клубок-спираль с образованием коллагеноподобных тройных спиралей. Дальнейшее охлаждение псевдорастворов желатина приводит к нарастанию в них упругих свойств и затвердению всей системы в студень, образуется система, сохраняющая приданную ей форму. Высокая активность перехода клубок-спираль отмечается в интервале 17…20˚С, после чего интенсивность образования тройных спиралей замедляется в силу возрастания вязкости системы.

Таким образом, студни – это системы, в которых разветвленные или линейные цепеобразные молекулы прочно связаны между собою в немногих точках с образованием пространственной сетки, в которой заключен растворитель.

Из высокомолекулярных веществ растительного происхождения в качестве студнеобразователей применяют полисахариды морских водорослей: агар, агароид, фурцелларан, альгинат натрия, а также из наземных растений – пектиновые вещества, крахмал, метилцеллюлоза. Для каждого из них процесс студнеобразования имеет свою специфику.

Лекция №2

Тема: «Ингредиентный состав функциональных продуктов»

План