Определение качества и безопасности пищевых продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Эффективная вязкость жидкостей. Тиксотропия и реопексия. Явление гистерезиса

2. Адгезия. Роль адгезии в пищевой промышленности

3. Радионуклиды, радиоактивность, ее разновидность

Список используемых источников

1. Эффективная вязкость жидкостей. Тиксотропия и реопексия. Явление гистерезиса

К жидкостям относятся такие вещества, у которых при постоянном напряжении сдвига наблюдается течение, т.е. деформация с постоянной или переменной скоростью. Свойства жидкостей проявляются и у пластичных тел, после превышения предела текучести.

Отношение напряжения сдвига к скорости деформации является реологической константой жидкости и называется ньютоновской вязкостью.

(Па·с) (1)

Для неньютоновских жидкостей вязкость - это функция скорости сдвига, поэтому ее называют «кажущейся» или эффективной вязкостью.

Вязкость (внутреннее трение) -- способность жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой под действием внешней силы.

Различают вязкость динамическую и кинематическую.

Динамическая вязкость характеризует силу внутреннего трения среды, которую необходимо преодолеть для перемещения единицы поверхности одного слоя относительно другого при градиенте скорости смещения, равном единице. За единицу динамической вязкости принята вязкость такой среды, у которой один слой при действии силы, равной 1 Ньютону на квадратный метр, перемещается со скоростью 1 м/с относительно другого слоя, находящегося на расстоянии 1 м. Измеряется динамическая вязкость в Н_*с/м².

Кинематической вязкостью называется величина, равная отношению динамической вязкости к плотности среды, и выражается м²/с.

Величина, обратная вязкости, называется текучестью.

Вязкость жидких товаров определяется с помощью прибора вискозиметра. Применяется вязкость для оценки качества товаров с жидкой и вязкой консистенцией (сиропов, экстрактов, меда, растительных масел, соков, спиртных напитков, олифы, лакокрасочных материалов и т. п.).

Вязкость зависит от химического состава (содержания воды, сухих веществ, жира) и температуры товара. При повышении содержания воды и жира, а также температуры снижается вязкость сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, что облегчает их приготовление, вязкость возрастает с увеличением концентрации растворов, степени их дисперсности. Так, при формовании корпусов конфет из помадных масс или пралине большое значение имеет их вязкость.

Вязкость косвенно свидетельствует о качестве жидких и вязких продуктов, характеризует степень их готовности при переработке сырья, влияет на потери при их перемещении из одного вида тары в другой. Чем выше вязкость, тем больше частиц продукта остается на стенках тары и оборудования, а, следовательно, выше потери. Вязкость играет важную роль при производстве многих продуктов, так как активно влияет на технологические процессы - перемешивание, фильтрование, нагревание, экстрагирование и др.

Эффективная вязкость неньютоновских жидкостей состоит из 2-х компонентов:

1. ньютоновской вязкости з _?, которая основана на внутреннем трении жидкости и представляет физическую константу материала.

2. структурного сопротивления з _эф (г) - з _? материала, которое зависит от структурного состояния дисперсных систем и является функцией скорости сдвига.

Степень разрушения структуры б может быть описана уравнением

 (2)

соответственно эффективная вязкость является реологической характеристикой, которая учитывает внутреннее трение и структурно-динамическую равновесную компоненту в диапазоне з ₀ ? з _эф ? з _?.

Разрушение и восстановление структуры, при определенной скорости сдвига находятся в равновесном состоянии. При изменении скорости сдвига системы без промедления переходит в новое структурное состояние и поэтому называется стабильной.

У некоторых неньютоновских жидкостей эффективная вязкость зависит от продолжительности сдвига t

ф / г = з (г; t) = з _эф (t) (3)

При этом говорят о дисперсной системе со структурой, которая изменяется при сдвиговом напряжении и достигает динамического равновесия с некоторым запаздыванием.

1). Если при повышении скорости сдвига наступает замедленное по времени уменьшение эффективной вязкости, это тиксотропное поведение и дисперсная система этого вида называется тиксотропной жидкостью.

2). Если при повышении скорости сдвига наступает замедленное по времени повышение з _эф, то это реопексивное поведение, и дисперсная система этого вида называется реопексивной жидкостью.

Тиксотропию (обратимое изменение физико-механических свойств дисперсных систем при механическом воздействии в изотермических условиях) и реопексию (среды, вязкость которых в первом случае уменьшается, а во втором возрастает с увеличением продолжительности деформирования) считают обратимыми только в том случае, если после прекращения сдвигового нагружения постепенно устанавливается начальное значение з _эф.

При тиксотропном и реопексивном поведении восходящая и нисходящая кривые реограммы не совпадают. Наблюдается гистерезис, проявляющийся особенно ярко при скачкообразном изменении скорости сдвига.

2. Адгезия. Роль адгезии в пищевой промышленности

Адгезия (прилипание) - это явление, возникающая при контакте двух разнородных тел. Этот контакт происходит на границе раздела фаз. Адгезия относится к поверхностным явлениям. Она характеризует связь между двумя телами; для нарушения этой связи необходимо внешнее воздействие. Адгезия возникает при контакте двух твёрдых тел, а также при контакте жидкостей с твердыми телами. Она определяет связь пищевых масс с поверхностями технологического оборудования (ёмкости, транспортёры, трубопроводы и т.д.).

С учётом методов оценки и особенностей различных видов адгезии, способов определения её величины и свойств пищевых масс различают адгезию:

- сыпучих продуктов;

- упруго-пластических продуктов;

- жидких продуктов.

Адгезия наблюдается на всех стадиях технологического процесса: при транспортировке, переработке сырья, на промежуточных стадиях, при упаковке, хранении готового продукта и т.д.

Поверхностные свойства пищевых масс, в том числе адгезия, зависят от объёмных свойств самих масс. Последние определяют площадь контакта двух тел, которая влияет на величину адгезии и, кроме того, обуславливают способы количественной оценки величины адгезии и её последствие, которые в данном случае характеризует состояние поверхности после удаления прилипшей массы.

Адгезия жидкости осуществляется на границе раздела с твёрдым телом. Жидкость может находиться в ёмкости, образовывать на твердой поверхности капли или плёнки. При контакте жидкости с твёрдой поверхностью возникает адгезия, но не во всех случаях она будет определять поведение жидкости на границе раздела фаз. Особенности этого вида адгезии обусловлено тем, что жидкость способна копировать рельеф твёрдой поверхности и образовывать довольно значительную площадь контакта.

Адгезия упругопластических пищевых масс реализуется на границе раздела двух твёрдых тел. Упругопластические тела обладают аномальной вязкостью, то есть, вязкость подобных тел изменяется в зависимости от напряжения сдвига, свойств массы и других факторов, причиной непостоянства заключается в особенностях структуры упругопластических тел.

Таким образом, пищевые массы этой группы являются сложными структурируемыми системами, сочетающими свойства упругих, пластичных и вязких тел.

Упругопластические тела способны противодействовать до определенного предела внешней нагрузке. Они начинают течь в том случае, когда внешнее воздействие превышает определённую величину.

Упругопластические пищевые массы, как и жидкие, образуют на гладких твердых поверхностях сплошную площадь контакта, но в отличие от жидкости, для формирования площади контакта пищевой массе потребуется более длительное время и не растекаются поверхности, сохраняя при этом довольно компактную форму.

Адгезия сыпучих пищевых масс осуществляется на границе раздела двух твердых тел и способна противодействовать внешнему давлению. Частицы, составляющие сыпучие тела, перемещаются друг относительно друга.

В отличие от жидкости и упругопластических тел сыпучие пищевые массы не имеют сплошной поверхности контакта с твёрдой поверхностью. Площадь контакта образуется по отношению к частицам, составляющим сыпучий материал.

Адгезия плёнок - еще один вид адгезии, который связан как с технологией получения некоторых пищевых продуктов, так и с борьбой против повышенной адгезии пищевых масс. Прилипшую плёнку обычно называют адгезивом, а основу, к которой она прилипла, - субстратом.

Адгезия плёнок в пищевой промышленности проявляется в двух аспектах. Первый из них связан с особенностями некоторых пищевых продуктов и технологией их изготовления. Например, адгезия плёнок используется в сыроварении. Плёнка не только сохраняет сыр, но и активно участвует в процессе его созревания. Плёнка образуется во внутренней поверхности ёмкостей для тепловой обработке молока, для варки мясных изделий, в сахарном, дрожжевом и других производствах. Прилипший слой муки со временем может сцементироваться и превратиться в сплошную плёнку.

Второй аспект адгезии связан с применением антиадгезионных полимерных материалов. Их используют для борьбы с адгезией сыпучих и особенно упругопластических масс. Полимерный материал выполняет роль адгезива. Адгезия его к субстрату, то есть к поверхности технологического оборудования, определяет возможность практического использования полимерных аниадгезионных материалов.

жидкость адгезия пищевой радиоактивность

3. Радионуклиды, радиоактивность, ее разновидность

Радиоактивность - свойство атомов химических веществ самопроизвольно превращаться в другие, испуская при этом элементарные частицы или фотоны. Образующиеся при этом разновидности атомов с иным массовым числом и другим атомным номером называются нуклидами.

Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада. Период полураспада - время, в течение которого радиоактивность вещества в среднем уменьшается вдвое (колеблется от долей секунды до многих млн лет).

Основными видами радиоактивного распада являются:

Альфа(б)-излучение - (б-распад) представляет собой поток положительно заряженных частиц - атомов гелия He, движущихся со скоростью около 10 000 км/с; вследствие наличия положительного заряда б-частицы отклоняются электрическими и магнитными полями (к северному полюсу).

Бета(в)-излучение -- это поток электронов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света света, -- до 300 000 км/с; вследствие наличия отрицательного заряда электроны отклоняются электрическими и магнитными полями (к южному полюсу).

Гамма(г)-излучение-- коротковолновое электромагнитное излучение (длина волны -- около 10-12 м), близкое по свойствам к рентгеновскому; ведет себя подобно потоку г-частиц (г-квантов, или фотонов), движущихся со скоростью света; в электрических и магнитных полях не отклоняется; обладает высокой энергией -- от нескольких тысяч до нескольких миллионов электронвольт.

Различают естественную радиоактивность, присущую радионуклеида, встречающимся в природе (уран, торий), и искусственную - полученным искусственно в результате ядерных реакций.

Вещества, имеющие в своём составе радиоактивные нуклиды, называют радиоактивными. Физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени, называется, активностью нуклида.

Биологическое действие некоторых радиоактивных веществ:

Йод. Природный изотоп ¹²⁷I. Радиоактивные изотопы йода могут поступать в организм человека через органы пищеварения, дыхания, кожу, раневые и ожоговые поверхности. Радиоактивный йод быстро всасывается в кровь и лимфу. Органы и ткани по накоплению йода образуют убывающий ряд: щитовидная железа почки печень мышцы кости.

Основным путем выведения йода из организма являются почки, период выведения от 12 до 138 сут.

Меры профилактики и помощи при поступлении радиоактивного йода заключаются в ежесуточном потреблении солей нерадиоактивного йода.

Цезий. Природный цезий состоит из одного стабильного изотопа ¹³³Cs. Известно 23 радиоактивных изотопа цезия, наибольшее значение среди которых имеет радиоактивный изотоп ¹³⁷Cs.

¹³⁷Cs поступает в организм человека преимущественно с пищевыми продуктами. По степени концентрирования все ткани и органы распределяются следующим образом: мышцы почки печень кости мозг эритроциты плазма крови.

Биологический период полувыведения этого радионуклида у взрослых колеблется от 10 до 200 сут.

При увеличении содержания в пищевом рационе солей калия, натрия, воды и пищевых волокон происходит ускорение выведения цезий-137 и замедление его всасывания.

Стронций. Природный стронций состоит из смеси стабильных и нестабильных изотопов. Как аналог кальция стронций участвует в обмене веществ у растений. Относительно большое количество радиоактивного изотопа ⁹⁰Sr накапливают бобовые культуры, корне- и клубнеплоды, злаки.

Радионуклид стронций-90 поступает в организм через желудочно-кишечный тракт, легкие и кожу, быстро всасывается в кровь и лимфу из легких. Величина его всасыванию уменьшается с повышением содержания в питании солей кальция и фосфора.

Биологический период полураспада стронция-90 из организма составляет от 90 до 154 сут.

Список используемых источников

1. Падохин В. А., Кокина Н. Р. Физико-химические свойства сырья и пищевых продуктов: Учеб. пособие / Иван. гос. хим.- технол. ун-т, Институт химии растворов РАН. - Иваново, 2007. - 128 с.

2. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов [Текст]: Учебник / В. М. Позняковский. -- 5-е изд., испр. и доп. -- Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. -- 455 с. -- (Питание).

3. Безопасность пищевой продукции / Л. В. Донченко, В. Д. Надыкта. - М.: Пищепромиздат, 2001. - 528 с.: ил. 60: табл. 85.

Размещено на Allbest.ru