Таб.13.2. Сложные дисперсные системы пищевых продуктов (по Ю. А. Мачихину и др., 1990)
Продукт | Дисперсная фаза | Дисперсионная среда |
Шоколад | Кристаллы сахара, твердые | Кристаллическая |
частицы какао, пузырьки | форма какао-масла | |
воздуха | ||
Мороженое | Пузырьки воздуха, капельки | Кристаллическая |
жира, белковые макромоле- | водянистая фаза | |
кулы | ||
Мякиш хлеба | Пузырьки воздуха, частично | Крахмальный |
кристаллические молекулы | и белковый гель | |
крахмала, частицы отрубей | ||
Фрукты, овощи, | Капельки жидкости, | Целлюлоза, |
картофель, зерно, | пузырьки воздуха, | белковая |
масличные семена | крахмальные зерна | оболочка |
Мясо | Капельки жидкости, | Белковые |
кости, капельки жира | макромолекулы |
В соответствии с представлениями академика П. А. Ребинде-ра принято различать два основных типа дисперсных структур: коагуляционную и конденсационно-кристаллизационную. Коагуляционные структуры удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, действующими через жидкие прослойки. Основные условия их образования — неоднородность поверхности соприкосновения частиц и наличие гидрофобных участков, на которых возникают точечные контакты — начальные звенья будущей структуры. Эти структуры могут обладать свойствами неньютоновских жидкостей и сильно изменяются при нагреве, введении ПАВ, изменении кислотности и других воздействиях.
Конденсационно-кристаллизационные структуры образуются в процессе конденсации полимеров или кристаллизации их растворов и расплавов; их существование определяется прочными химическими связями, отдельные частицы срастаются, жидкие прослойки между ними отсутствуют. Системы с такой структурой обладают большей прочностью, хрупкостью и необратимостью при разрушении.
Коагуляционные структуры могут переходить в конденсационно-кристаллизационные в процессе обработки продукта, когда создаются условия для удаления жидких прослоек между частицами, например при сушке или прессовании.
Дисперсная система | Продукт (в том числе сырье, полуфабрикат) | Типичные реологические свойства | Типичные текстурные признаки продукта |
Чистая жидкость | Вода, спирт, масло | Ньютоновская вязкость | Водянистый, жидкий |
Чистый расплав | Расплавленные жиры (какао-масло), расплавленный сахар | Преимущественно ньютоновская вязкость | Жидкий, густой, маслянистый |
Истинный раствор | Солевые и сахарные растворы, экстракты, пиво, напитки | То же | Жидкий, густой |
Коллоидный раствор | Белковые растворы, мутные фруктовые и ягодные соки | Ньютоновская вязкость, возможны вязкоупругость, тиксотропия | Жидкий, густой слизистый |
Жидко-образная | Суспензии (какао, фруктовые и овощные соки, супы), эмульсии (молоко, сливки, майонез) | Ньютоновская и неньютоновская вязкость, тиксотропия, вязкоупругость | Жидкий, густой, кремообразный, тягучий, вязко-текучий, клейкий |
Пастообразная | Фруктовое пюре (яблочный мусс), ореховый мусс, творог, фарш | Неньютоновская вязкость, тиксотропия, реопексия, вязкоупругость | Густой, клейкий, кашицеобразный резинообразный, слизистый, тягучий |
Связанная мягкая | Масло, пенная масса, желе, тесто, йогурт, суп, паштет, картофельное пюре | Пластичная вязкость, обратимая и необратимая тиксотропия, упругость, вязкоупругость | Мягкий, мажущийся, скользкий кремообразный, пастообразный, клейкий, эластич ный |
Связанная полутвердая | Мякиш хлеба, вареная колбаса, вареный картофель | Упругость, пластичная вязкость, вязкоупругость | Мягкий, крепкий резинообразный вязкий |
Прочная | Свежие яблоки, груши, картофель, огурцы, мясо, хлебобулочные продукты длительного хранения, шоколад, конфеты | То же | Мягкий, прочный хрупкий, ломкий вязкий |
Твердая | Карамель, зерно, ядра орехов, макаронные изделия, морковь | Упругость, твердость, высокая текучесть и прочность, хрупкость | Крепкий, твердый хрупкий, ломкий стекловидный |
Пищевые продукты, включая сырье и полуфабрикаты, в зависимости от состава, дисперсного строения и структуры обладают различными реологическими свойствами и текстурными отличительными признаками (табл. 13.1 и 13.2).
Наиболее сложными реологическими свойствами обладают высококонцентрированные дисперсные системы (табл. 13.3) с пространственными структурами. Образование и изменение структур, обусловленные физико-химическими, биохимическими, коллоидно-химическими или чисто физическими процессами, всегда приводят к изменениям их реологических свойств.