Словарь основных понятий модуля

Абсорбция- процесс поглощения газов или паров жидкостью.

Адсорбция- процесс поглощения одного или нескольких компонентов из смеси газов, паров или жидких растворов поверхностью твердого тела.

Аэрозоль -дисперсная система, дисперсионной средой которой является газ (воздух), а дисперсной фазой могут быть твердые частицы (дым, пыль) или жидкость (туман).

Гелеобразование -переход жидкостей в твердообразное состояние - гель или студень вследствие возникновения в объеме жидкости пространственной структурной сетки.

Гели -структурированные коллоидные системыс жидкой дисперсионной средой.

Гидролиз - реакция разложения сложных веществ (белков, жиров, углеводов) до более простых под действием кислот и щелочей с присоединением молекулы воды.

Дегидратация - одна из реакций, протекающих в процессе меланоидинообразования, связана с дегидратацией и разложением сахаров при нагревании.

Дисперсные системы- состоят из двух фаз, одна из них - сплошная, называется дисперсионной средой. Другая - раздробленная и распределенная в первой, называется дисперсной фазой.

Золи -дисперсные системы с частицами коллоидных растворов (solutio - раствор).

Набухание -самопроизвольный процесс поглощения низкомолекулярного растворителя высокомолекулярным веществом.

Пены -высококонцентрированные дисперсные системы, в которых дисперсионная среда - жидкость, а дисперсная фаза - газ (г/ж) или дисперсионная среда - твердое тело, а дисперсная фаза - газ (г/т).

Суспензии -системы с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой (т/ж).

Тиксотропия -обратимое изменение физико-химических свойств полимерных и дисперсных систем при механическом воздействии.

Экстракция - процесс избирательного извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью жидкого растворителя - экстрагента.

Эмульсии - система, состоящие из жидкой дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды (ж/ж).

Теоретическая часть модуля

Студенту следует изучить закономерности, лежащие в основе технологии пищевых производств. Закономерности – теоретические понятия процессов пищевой технологии объясняют сущность получения пищевых продуктов.

Дисперсные и коллоидные системы

Дисперсными системами являются большинство продуктов питания, полуфабрикаты, сырье, мука, сухое молоко, хлеб, шоколад, шампанское, пиво и т.п

Дисперсные системы классифицируют по степени дисперсности – на грубодисперсные (размер частиц 10^{-3 см), микрогетерогенные (10-5} – 10^{-3 см), ультрамикрогетерогенные (10-7} - 10^{-5 см).}

Ультрамикрогетерогенные системы называют коллоидными. Частицы их настолько малы, что вещество, из которого они состоят, почти целиком находится в коллоидном состоянии, т. е. практически содержит только поверхностные атомы и молекулы.

Дисперсные системы классифицируются не только по размерам частиц, но и по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды. Сочетание трех агрегатных состояний (твердое, жидкое и газообразное) дает 9 типов дисперсных систем, условно их обозначают дробью, числитель которой указывает на агрегатное состояние дисперсной фазы, а знаменатель – дисперсионной среды. Например обозначение г/ж показывает газообразное вещество в жидкости.

Необходимо знать свойства коллоидных систем.Коллоидные системы характеризуются определенными размерами частиц (10^-7…..10^{-5 см), гетерогенностью и многокомпонентностью. Коллоидные системы получают двумя способами: диспергированием – дроблением крупных частиц до коллоидной системы; конденсацией – соединением атомов ионов или молекул в более крупные частицы коллоидных размеров.}

Процесс экструзионной обработки сырья следует рассматривать как процесс диспергирования.

Необходимо обратить внимание на микрогетерогенные системы – суспензии, эмульсии, аэрозоли, пены; привести примеры таких систем в пищевой технологии и знать их свойства.

Изучая коллоидные процессы, обратите внимание на высокомолекулярные соединения (ВМС), т. е. вещества, имеющие массу от 10000 до нескольких миллионов.

Вследствие большой молекулярной массы и гибкости цепей молекул ВМС и их растворы обладают способностью образовывать волокна и пленки, набухать, приобретают свойства эластичности и структурообразования. К важнейшим природным полимерам – ВМС относятся белки и полисахариды. В связи с этим необходимо четко представлять процессы растворения и набухания.

Микрогетерогенные системы

К микрогетерогенным системам относят системы с размером частиц 10^-5-10^{-3 см, это суспензии (т/ж), эмульсии (ж/ж), пены (г/ж), аэрозоли (т/г или ж/г) и порошки (т/г).}

Суспензии. К ним относят фруктовые и овощные пасты, помадные, конфетные массы, какао тертое. Эти системы широко распространены в природе и имеют большое значение в пищевой промышленности.

Эмульсии. Обязательное условие образования эмульсии – нерастворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде. Обычно их получают методом механического диспергирования, используют различные мешалки, смесители, гомогенизаторы, коллоидные мельницы и ультразвук.

Эмульсии – неустойчивые системы. Неустойчивость системы проявляется в самопроизвольном слиянии капелек дисперсной фазы – коалесценции,что приводит к разрушению эмульсии и разделению ее на два слоя. Устойчивость эмульсиям придают стабилизаторы или эмульгаторы. Их роль заключается в том, что они адсорбируются на поверхности раздела фаз масло – вода (м/в) и снижают межфазное поверхностное натяжение. Во-вторых, концентрируясь на поверхности капелек дисперсной фазы, эмульгатор образует пленку. Наличие такой пленки предохраняет эмульсию от коалесценции.

Природа эмульгатора определяет не только устойчивость, но и тип эмульсии. Эмульгаторы, растворимые в воде, способствуют образованию прямых эмульсий (м/в); эмульгаторы, растворимые в неполярных жидкостях, дают обратные эмульсии (в/м).

К представителям эмульсий относятся молоко, сливки, сливочное масло, сметана, майонез.

Аэрозоли и порошки. Это дисперсные системы, дисперсионной средой которых является газ (воздух), а дисперсной фазой могут быть твердые частицы или капельки жидкости. Аэрозоли классифицируются по агрегатному состоянию дисперсной фазы. Аэрозоль с жидкой дисперсной фазой называют туманом, с твердой – дымом и пылью. Аэрозоли имеют большое практическое значение в производстве продуктов питания. К типичным аэрозолям относятся водяной туман, топочный дым, мучная и сахарная пыль. Так, для высушивания соки, пюре, молоко распыляют до мельчайших капель в сухом горячем воздухе. Из образующегося аэрозоля испарение влаги идет интенсивно и сушка заканчивается за 15-20 с.

Иногда образование золей ведет к опасным последствиям. Так, пыль муки, сахара, крахмала, угля – образует с воздухом взрывоопасные смеси.

Порошки – осажденные аэрозоли с твердыми частицами. Размеры частиц достигают в диаметре 1-2 мм. Размер частиц промышленных порошков определяется их целевым назначением. Например, размер частиц в какао-порошке влияет на вкусовые качества и пищевую ценность этого продукта. Степень помола зерна оказывает влияние на качество муки.

Частицы порошка находятся в контакте и поэтому обладают свойством текучести, которое зависит от размера частиц, влажности порошков.

Пены.Высококонцентрированные дисперсные системы, в которых дисперсионная среда – жидкость, а дисперсная фаза – газ, называются пенами.Для их получения применяют интенсивное встряхивание или перемешивание жидкости. Устойчивую пену получают только в присутствии стабилизатора – пенообразователя. Пенообразователями могут служить поверхностно – активные вещества (ПАВ), молекулы которых имеют длинную углеводородную цепь.

К типичным пенообразователям водных пен относятся спирты, мыла, белки.

Многие пищевые продукты – хлеб, ряд кондитерских изделий, имеют структуру пены, что определяет их вкусовые свойства и пищевую ценность.

Молекулярные коллоиды.