лекція дисп системи 10.11.2016

11 КласифКласифіікацкаціія дисперсних я дисперсних систем систем харчових продуктхарчових продуктіівв00

44слайслайдд

ЕМУЕМУЛЬСЛЬСІІЯЯГЕЛГЕЛ

ЬЬ

ППІІНАНАСУСПСУСПЕНЗЕНЗІІЯЯ

11 Класифікація дисперсних Класифікація дисперсних систем систем харчових продуктівхарчових продуктів00


Найважливішою характеристикою дисперсних систем є ступінь подрібнення або дисперсність (Д) – величина, зворотна розміру часточок а:

Д = 1 / а, де а – розмір частинок (або d – діаметр для сферичних часточок; l – ребро куба).

Дисперсні системи – це гетерогенні системи, що складаються мінімум з 2 фаз.

d l



Дисперсні системи класифікують занаступними ознаками:

за природою дисперсійного середовища і дисперсної фази;

за ступенем дисперсності; за взаємодією між дисперсною фазою і

дисперсійним середовищем; за взаємодією між часточками дисперсної фази.



Дисперсійне середовище

Дисперсна фаза

Умовне позначенн

я

Дисперсна система

Продукт (в. т.ч. сировина, напівфабрикати)

ГазРідина Г/Р Рідкий

аерозольТверде

тіло Г/Т Твердий аерозоль

Рідина

Газ Р/Г ПінаРідина Р/Р ЕмульсіяТверде

тіло Р/ТТверда піна,

пористе тверде тіло

Тверде тілоРідина Т/Р

Тверда емульсія,

пористе тверде тіло, заповнене

рідиноюТверде

тіло Т/Т Тверда суспензія

Типи дисперсних систем харчових продуктівТипи дисперсних систем харчових продуктів

Екстракт кави при розпилюючій сушці

Молоко, майонез, вершки

Морозиво, безе, бісквіт

Фрукти, овочі, нативна м’язова тканина

Макаронні вироби, шоколад, карамель

Борошно під час просіюванняабо пневмотранспортування

Білкова піна



Залежність величини питомої поверхні

від розміру часточок

Класифікація розчинівза ступенем дисперсності



За ознакою «взаємодія дисперсної фази і дисперсійного середовища» дисперсні системи поділяють на дві основні групи:• ліофобні;• ліофільні (істинно ліофільні та поверхнево ліофільні).

За ознакою «взаємодія між часточками дисперсної фази» дисперсні системи поділяють на два класи:•вільнодисперсні – безструктурні системи, часточки яких не зв’язані один з одним в одну суцільну сітку (ліозолі, суспензії, емульсії, аерозолі);•зв’язанодисперсні – часточки цих систем зов’язані один з одним за рахунок міжмолекулярних сил, утворюють просторові сітки або каркаси (гелі, концентровані суспензії (пасти), висококонцентровані емульсії, тверді піни, порошки).


00слайслайдд ТЕСТИ

1. Золями називають дисперсні системи:

а) з колоїдним ступенем дисперсності;б) мікрогетерогенні;в) грубодисперсні.

2. Піни – це дисперсні системи:а) з дисперсійним середовищем – рідина і дисперсною фазою – газ;б) з дисперсійним середовищем – рідина і дисперсною фазою – рідина;в) з дисперсійним середовищем – тверде тіло і дисперсною фазою – рідина тіло.

3. Дисперсність – це величина, що є:а) зворотною розміру часточок;б) рівною розміру часточок;в) рівною квадратному кореню розміру часточок.

22 Характеристика аерозолів, Характеристика аерозолів, суспензій, емульсійсуспензій, емульсій11


Системи, в яких в якості дисперсійного середовища виступає газ, називаються аерозолями.

Розміри часточок порошкоподібних продуктів коливаються в широких

межах:

крохмаль: рисовий – 6…10 мкм; кукурудзяний – 15…25 мкм; картопляний – 100…150

мкм;борошно пшеничне: в/с – 50…200 мкм; 2-го сорту – до

800 мкм;какао-порошок – 100…200 мкм.

Характерні властивості порошків:

•насипна густина;•здатність до злипання;•сипучість (текучість);•гігроскопічність (змочування);•абразивність.



Суспензії – мікрогетерогенні системи з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем (суспензії порошків в рідині).

Для суспензій характерні такі властивості:•світлорозсіяння (каламутність);•агрегатна нестійкість (здатність до коагуляції часточок); •коагуляція в присутності електролітів;•седиментація.

Стабілізація суспензій розчинами ВМС

Для стабілізації суспензій

використовують ВМС:білки тваринні і

рослинні;крохмалі нативні і

модифіковані;пектин;целюлозу та її похідні;карагенани;камеді рослинні та

мікробні.



Камедь ріжкового дерева

Ксантанова камідь(продуцент –

бактерії Ксантомонас компеструм)

Гуарова камедь



Класифікація емульсій за концентрацією

дисперсної фази в системі: - розбавлені - до 0,1 об.% дисперсної

фази; - концентровані - до 74 об.%

дисперсної фази; - висококонцентровані

(желатинизовані) - більше 74 об.% дисперсної фази.

а – монодисперсні емульсії; б – полідисперсні емульсії; в – висококонцентровані емульсії

Емульсії – дисперсні системи двох нерозчинних одна в одній рідин, одна з яких у вигляді крапельок диспергована (знаходиться в подрібненому вигляді) в інший.Класифікація емульсій за полярністюдисперсної фази і дисперсійного середовища

а б в

Першого родупрямі

неполярні/полярніолі в воді (о/в)

Другого родузворотні

полярні/неполярнівода в олії (в/о)

Види емульсій


44слайслайдд Емульгаторами виступають ПАР і

ВМС

Ефективність емульгатора характеризують спеціальним числом – гідрофільно-ліпофільним балансом (ГЛБ).

ГЛБ = 7 + 0,36 ln (Св/Со),де Св і Со – концентрація поверхнево активної речовини в жировій

фазі. Якщо ГЛБ емульгатору від 3 до 6 – утворюється емульсія в / о, від 8 до

13 – о / в.

Дія емульгатора



3. Седиментація – це процес:

а) осадження часточок в гравітаційному полі;б) здатність часточок зв’язувати воду;в) здатність часточок зв’язувати жир.

1. Суспензії – мікрогетерогенні системи:

а) з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем;б) з рідкою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем;в) з газовою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем;

2. Емульсії – дисперсні системи:

а) двох нерозчинних одна в одній рідин;б) двох розчинних одна в одній рідин;в) іонно-молекулярні розчини.

33 Характеристика Характеристика гелеутворювачів та гелеутворювачів та механізм утворення гелівмеханізм утворення гелів11

66слслайайдд

Гелі – це зв’язанодисперсні колоїдні системи, у яких частинки дисперсної фази дають тверді просторові структури – сітки, каркаси.

Драглеутворювач Джерело одержання Склад і особливості структури Розчинність

Агар

червоні морські водорості

Залишки D-галактози і 3,6-ангідро-L-галактози, що чергуються і з’єднані β-1,4- і

α-1,3-звязками

Розчинність за кімнатної температури

Агароїд Має будову подібну до агару Погано розчиняється в холодній воді

κ-КарагенанЗалишки D-галактози з суворим

чергуванням α-1,3 і β-1,4-звязків між ними. 1 сульфат на 2 галактози

Розчиняється тільки за нагрівання

ι-Карагенан Теж, але має 2 сульфати на 2 галактози Частково розчиняється за кімнатної температури

Альгінати бурі морські водорості β-D-мануронова і α-L-гулуронова кислоти, зв’язані 1,4-глікозидними зв’язками

Розчинність за кімнатної температури

Пектиниклітинні стінки і

міжклітинні утворення тканин вищих рослин

Галактуронова і полігалактуронова кислоти, частково етерифіковані метиловим спиртом,

і рамноза

Розчинність за кімнатної температур

Желатин кислотна або лужна екстракція колагену Фібрилярний білок

Частково набухає у холодній воді залежно від рН, розчиняється

тільки за температури вищої 40 оС

Характеристика гелеутворювачів

331177слсл

айайдд

Класифікаційна ознака Вид гелю Властивості Примітка

залежно від здатності

утримувати воду

ліогелі розчинник повністю утримується гелеутворюючою речовиною при термокоагуляції білків яєць

коагелі розчинник частково виділяється під час гелеутворення утворення сирного згустку

за діючою силою гелеутворення

термотропніутворюються в результаті підвищення температури при термокоагуляції білків яєць

утворюються в результаті зниження температури желатин, агар, високоетерифікований пектин

іонотропні утворюються в результаті взаємодії гелеутворювача з іонами

альгінат натрію та низькоетерифікований пектин з іонами кальцію

за видом в багатокомпонентни

х харчових системах

наповнені один з макромолекулярних компонентів гелю виступає у ролі гелеутворювача, а інші – наповнювачі

наповнені гелі містять інші білки в суспендованому або розчиненому

вигляді

змішані це гелі, у яких існують дві або більше просторових сітки, утворені різними гелутворювачами

необхідною умовою для одержання змішаних гелів є відсутність специфічної

взаємодії між гелеутворювачами

комплексні просторова сітка гелів утворена продуктами взаємодії двох або більше гелеутворювачів

до цієї групи можуть бути віднесені наповнені гелі з активним наповнювачем,

тобто з таким, який взаємодіє з гелеутворювачем беручи участь в утворенні просторової сітки гелю

анізотропні це гелі різної макроструктури, що мають в різних напрямках різні властивості

відмінною особливістю анізотропних гелів є наявність в їх складі орієнтованих

молекул білка

за відношенням до температури

термічно зворотні

відновлюють свою структуру після їх нагрівання та повторного охолодження

гелі на основі желатину, агару, карагінану та ін.

термічно незворотні

не відновлюють свою структуру після їх нагрівання та повторного охолодження

гелі на основі яєчного білка, альгінату, високоетерифікованого пектину

Класифікація Класифікація гелівгелів

Характеристика Характеристика гелеутворювачів та гелеутворювачів та механізм утворення гелівмеханізм утворення гелів



Модель РисаМодель Риса ((ReesRees) утворення гелю агару) утворення гелю агару МікроструктуМікроструктура ра

гелю 2% гелю 2% агаруагару

Червоні Червоні морські морські

водоростіводорості

Структурна Структурна формула агаруформула агару



Вплив чинників на процес гелеутворення

вид і властивості драглеутворювача

цукор білий кислота харчова вода буферні солі та інше

температура рН середовища



ТЕСТИ

3. В ліогелях відзначається така здатність утримувати воду:

а) розчинник не утримується гелеутворюючою речовиною;б) розчинник на 50 % утримується гелеутворюючою речовиною;в) розчинник повністю утримується гелеутворюючою речовиною.

1. В якості гелеутворювачів можуть бути використані :

а) декстроза, мальтодекстрини, сахароза, мальтоза;б) агар, агароїд, желатин, карагенани, альгінати;в) крохмаль рисовий, агароїд, декстрини, глюкоза.

2. Чи впливає внесення цукру на міцність агарового гелю:

а) так;б) ні;в) суттєвих змін не відбувається.

44 Види пін,Види пін,механізм утвореннямеханізм утворення22

11слайслайдд Піни – дисперсні системи, що

складаються з дисперсної газової фази (зазвичай повітря) в дисперсійному рідкому середовищі.

Способи отримання пін:• конденсаційний (насичення газом або внаслідок процесу

бродіння);• диспергаційний (подрібнення фази при збиванні, струшуванні

тощо).

«Мокра» (кулькова) піна



120 90 120

а) б) в) г) Форма області контакту газових бульбашок:а) - рівноважний стан трьох бульбашок;б) - нестійке становище чотирьох бульбашок;в) - рівноважний стан чотирьох бульбашок;г) - моношар поліедричної піни з однакових

бульбашок.

1-е правило Плато-Гіббса

Канал Плато-Гіббса

Сили натягу плівок в одній площині можуть урівноважитись тільки при однакових кутах між ними, що дорівнюють 120°

Мікрофотографіяпіни яєчного білка (х400

разів)



До найбільш важливих параметрів, що характеризуютьякість піни, відносяться:

кратність; піноутворююча здатність;дисперсність; піностійкість; форма бульбашокКратність піни (n) являє собою відношення

об'єму піни Vп до об'єму рідини Vж, що в ній міститься:

n = Vп/Vж = (Vг + Vж) / Vж = 1 + Vг / VжПіноутворююча здатність визначається за формулою:ПУ = Vп / Vр * 100 %,

деVп – об’єм стовпа піни, мл 3; Vр – об’єм стовпа розчину, мл3Дисперсність характеризується середнім розміром

кульок газу та розподіленням кульок за розміром.Піностійкість визначається за формулою:

ПС = Vпв / Vп * 100 %,деVпв – об’єм стовпа піни після вистойки впродовж 1

години, мл 3; Vп – об’єм стовпа піни початковий, мл3


44слайслайдд На піноутворюючу здатність

впливають низка технологічних чинників:

піноутворююча здатність

температура; рН; спосіб піноутворення; тип і концентрація

піноутворювача; в’язкість системи; сила поверхневого

натягуТехнологічний чинник Вплив на піноутворення

Цукор Підвищує стійкість піни, але дещо знижує її об’єм

Кислота У невеликих концентраціях покращує піноутворення

Температура

Низька, < 6оС - оптимальна для збивання білків яєць, сметани, вершків; 30-40оС – оптимальна для збивання меланжу (суміші білків і жовтків)

Спосіб збивання

Вид робочого органу, швидкість обертів робочого органу (інтенсивність), тривалість збивання

ПАР Підвищують ПУ, ПС та стабільність піни, прискорюють процес збивання



3. Цукор впливає на властивість піни

яєчного білка таким чином:

а) підвищує стійкість піни;б) погіршує стійкість піни;в) не впливає на властивості піни.

1. Властивості піноподібних систем характеризують такі показники:

а) висота піни, вологість, пористість;б) піноутворююча здатність, дисперсність, пористість;в) кратність, піноутворююча здатність, піностійкість.

2. Яким чином кулькова піна перетворюється на поліедричну?

а) при використанні харчових кислот;б) у випадку тісного взаємного стисканням кульок піни з наступним їх розриванням та збільшення кількості;в) за рахунок збільшення ступеня насичення піни газом.

© НУХТ Кафедра технології харчування та ресторанного бізнесу. Київ, 2016© НУХТ Кафедра технології харчування та ресторанного бізнесу. Київ, 2016 © © Нєміріч О. ВНєміріч О. В..

Презентаційний матеріал з навчальної дисципліни «Теоретичні основи технології продукції ресторанного господарства»Презентаційний матеріал з навчальної дисципліни «Теоретичні основи технології продукції ресторанного господарства»

Цитування текстів допускається з Цитування текстів допускається з вказанням посилань на джерела.вказанням посилань на джерела.Цитування текстів виконується після Цитування текстів виконується після проходження процедури погодження із проходження процедури погодження із згодою з правовласником.згодою з правовласником.

Всі права захищені 2016 (с)Всі права захищені 2016 (с)

лекція дисп системи 10.11.2016

Technology