Оптические свойства пищевых продуктов

К оптическим свойствам пищевых продуктов относят цветность, прозрачность, рефракцию, оптическую активность.

Цвет пищевых продуктов обусловлен наличием в них природных или синтетических красящих веществ - пигментов. Так, хлорофилл окрашивает плоды и овощи в зеленый цвет; окраска малины, вишни, сливы, черной смородины и многих других плодов зависит от наличия в них антоцианов; каротиноиды — желто-оранжевые пигменты пищевых продуктов; цвет мяса обусловлен наличием миоглобина.

Цвет продуктов зависит от их способности поглощать, отражать или пропускать световые лучи и обусловлен отраженным светом. При полном отражении продуктом световых лучей он имеет белый цвет. Например, поваренная соль, сахар-песок воспринимаются как белые, хотя их кристаллы прозрачны. Если световые лучи полностью поглощаются продуктом, то он кажется черным (чернослив, маслины, чай). Если лучи видимого спектра частично поглощаются продуктом, то его окраска определяется цветом отраженных лучей. Например, цвет красных вин обусловлен тем, что они поглощают все световые лучи, кроме красных.

Прозрачность — важный показатель качества многих пищевых продуктов — ликероводочных изделий, вин, фруктовых и минеральных вод и др. Прозрачность характеризует способность материала пропускать свет. Напитки, равномерно пропускающие весь видимый спектр, бесцветны и прозрачны, например спирт, водка. Продукты, которые пропускают излучение только в узком спектральном интервале, прозрачны и окрашены, например вина, осветленные соки. Непрозрачными являются коллоидные растворы, эмульсии и суспензии, так как они значительно рассеивают свет.

Рефракция света - изменение направления распространения светового потока при переходе из одной среды в другую — лежит в основе определения качества пищевых продуктов. Коэффициент преломления выражается отношением синуса угла падения луча к синусу угла прелом­ления. На показатель преломления влияют температура, состав и концентрация сухих веществ в продукте и ряд других факторов. Рефрактометрический метод применяют при исследовании таких продуктов, как жиры, томатопродукты, варенье, джем и др.

Оптическая активность характеризует способность некоторых веществ изменять направление колебаний при прохождении через эти вещества поляризованного света. Она обусловлена особенностями строения кристаллической решетки у веществ в твердом кристаллическом состоянии или особенностями строения молекул у веществ, оптическая активность которых проявляется только в растворах.

Оптическая активность веществ характеризуется удельным в ращением. Под удельным вращением понимают угол поворота плоскости поляризации, который вызывается столбом раствора длиной в 1 дм при концентрации 1 г вещества в 1 мл.

Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры, длины волны поляризованного света и растворителя.

Сорбционные свойства пищевых продуктов

Сорбционные свойства характеризуют способность пищевых продуктов поглощать из окружающей среды пары воды и летучие вещества. Эти свойства играют большую роль при перевозках и хранении пищевых продуктов.

Различают четыре типа сорбции: адсорбцию — поглощение веществ поверхностью продукта; абсорбцию — поглощение веществ всей массой продукта; хемосорбцию — химическое взаимодействие между веществом и продуктом; капиллярную конденсацию — образование жидкой фазы в микро- и макрокапиллярах твердых продуктов.

Процесс, обратный сорбции, — десорбция — определяет переход веществ из поверхностного слоя в окружающую среду.

Сорбция и десорбция паров и газов приводят к изменению качества продукта, который может усыхать из-за недостатка влаги в окружающей атмосфере, приобретать неприятный запах или терять аромат при нарушении условий хранения.

На практике наибольшее значение имеют сорбция и десорбция водяных паров.

Увлажнение пищевого продукта, т.е. сорбция им водяных паров, наблюдается тогда, когда парциальное давление пара у поверхности продукта меньше парциального давления пара в воздухе.

Процесс испарения (десорбция) происходит при большем давлении паров у поверхности продукта по сравнению с давлением пара в воздухе. Если давления паров в воздухе и в окружающей среде равны, то наступает состояние динамического равновесия. Влажность продукта, соответствующая состоянию равновесия, называется равновесной влаж­ностью. Она зависит главным образом от химического состава и состояния продукта, а также от относительной влажности и температуры воздуха.

Гигроскопичность — свойство продуктов поглощать влагу из окружающей среды и удерживать ее капиллярами и всей поверхностью. Гигроскопичность пищевых продуктов зависит от их структуры и состава, а также от температуры и влажности окружающей среды. Как правило, порошкообразные пищевые продукты (сухое молоко, кофе), чай, су­шеные фрукты и овощи отличаются высокой гигроскопичностью.

Значительно повышает гигроскопичность продукта содержание в нем веществ, способных активно поглощать пары воды из окружающей атмосферы. К таким веществам относятся фруктоза, обусловливающая гигроскопичность меда, соли кальция и магния, присутствующие в качестве примесей в поваренной соли и обусловливающие ее гигроскопичность.

Содержание гигроскопической влаги в продукте зависит от относительной влажности воздуха, характеризующей степень насыщения его водяными парами. Относительная влажность воздуха - это отношение абсолютного количества влаги в воздухе к тому количеству, которое необходимо для его насыщения при данной температуре.

Таким образом, пищевые продукты характеризуются комплексом простых и сложных свойств - химических, физических, технологических, физиологических и т.д. Совокупность этих свойств определяет их полезность для человека, т.е. потребительские свойства. Полезность продуктов питания характеризуют их пищевая, биологическая, физиологическая, энергетическая ценность, доброкачественность, органолептические свойства.

Пищевая ценность продукта - это наиболее широкое понятие, включающее содержание в продукте основных химических веществ: углеводов, жиров, белков в пищевом продукте, степень их усвоения и энергетическую ценность, их вкусовые достоинства. Пищевая ценность продукта тем выше, чем больше она удовлетворяет потребность организма в пищевых веществах и чем полнее соответствует принципам сбалансированного питания.

Биологическая ценность продукта отражает прежде всего качество белков в нем, аминокислотный состав и перевариваемость. В более широком смысле в это понятие включают содержание в пищевом продукте жизненно важных биологически активных веществ — микроэлементов, незаменимых жирных кислот, витаминов и др.

Физиологическая ценность продукта характеризуется наличием в нем полезных элементов, необходимых для осуществления процессов основного обмена веществ в организме. Она отражает также влияние потребляемых продуктов на нервную, сердечно-сосудистую, пищеварительную и другие системы организма, устойчивость к инфекционным заболеваниям. Например, кофеин в чае и кофе, теобромин в шоколаде, спирт в напитках возбуждающе действуют на нервную и сердечно-сосудистую систему. Иммунные тела в молоке, антимикробные вещества в яйце повышают сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Пищевые кислоты (молочная, яблочная) подавляют гнилостные процессы в кишечнике.

Энергетическая ценность продукта - это энергия, которая высвобождается из пищевых веществ продуктов в процессе биологического окисления и используется для обеспечения физиологических функций организма.

Доброкачественными считаются такие пищевые продукты, которые не содержат вредных для организма человека веществ (соли тяжелых металлов, ядовитые органические соединения, ядовитые алкалоиды, гликозиды, токсины – яды, выделяемые некоторыми плесневыми грибами), а также не имеют несвойственных им привкусов и запахов. В пищевых продуктах не допускаются патогенные микроорганизмы, плесневые грибы, вредители. Строго регламентируется содержание меди, олова, никеля, металлопримесей, не допускаются соли свинца, ртути, мышьяка.

Органолептические свойства продуктов характеризуются показателями, определяемыми органами чувств: внешний вид, консистенция, вкус и запах. Они тесно связаны с усвояемостью продукта. Наиболее важным показателем является вкус. Как правило, высокими вкусовыми достоинствами отличаются продукты, универсальные по химическому составу и содержащие ценные пищевые кислоты и ароматические вещества.

Усвояемость пищевого продукта – степень усвоения пищевого продукта в процентах.

На усвояемость переваренной пищи влияют; химический состав, ее кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др.

Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составляет 90%, растительного – 65%, смешанной – 85%. Наилучшим образом перевариваются углеводы, усвояемость их достигает 98—99%. Переваривание белков осуществляется сложнее. Белок из продуктов животного происхождения усваивается в кишечнике на 90% и более, а из растительных — на 60—80%. Снижение усвояемости белков растительного происхождения связано с тем, что оболочки растительных клеток содержат значительное количество клетчатки, не поддающейся действию ферментов пищеварительных соков.

Жир усваивается с различной интенсивностью. Жиры с более низкой точкой плавления усваиваются быстрее, твердые жиры с высокой точкой плавления — значительно хуже. Сливочное масло усваивается на 98%.

Для более полного усвоения пищевых веществ в организме большое значение имеет правильное соотношение их в пищевом рационе. Недостаток какого-либо пищевого вещества, например белка, снижает усвояемость других пищевых веществ, а избыток жира также оказывает отрицательное влияние на весь процесс усвоения.

Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а, следовательно, и ее усвоению. Пища протертая, отварная усваивается лучше пищи кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах пищи усиливают выделение пищеварительных соков, способствуя ее усвояемости. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, вежливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение человека также повышают ее усвояемость.

Сохраняемость - способность товара сохранять потребительские свойства при хранении и транспортировании в течение установленных сроков, а также после них. Показателями сохраняемости являются – срок календарной продолжительности хранения, потери, выход стандартной продукции;

Готовность к употреблению - степень обработки, удобство в приготовлении;

Безопасность - отсутствие в пищевых продуктах вредных для организма человека веществ (соли тяжелых металлов, токсины, яды), несвойственных привкусов и запахов.