Введение
1. Пищевые дисперсные системы: основные принципы и методы 13
1.1. Пищевые материалы как дисперсные системы 13
1.2. Поверхностные явления 16
1.2.1. Поверхностное натяжение и адсорбция 16
1.2.2. Поверхностно-активные вещества 18
1.2.3. Белки как стабилизаторы пищевых дисперсных систем 22
1.3. Коллоидные взаимодействия в пищевых дисперсных системах 29
1.3.1. Силы Ван-дер-Ваальса 30
1.3.2. Электростатические взаимодействия 32
1.3.3. Полимерные стерические взаимодействия 34
1.3.4. Гидратационные взаимодействия 36
1.3.5. Гидрофобные взаимодействия 37
1.3.6. Суммарная энергия взаимодействия 39
1.4. Современные проблемы в исследовании и производстве пищевых дисперсных систем 40
1.4.1. Пенообразные пищевые дисперсные системы 41
1.4.2. Эмульсии 45
1.4.3. Гели 49
1.5. Методы исследования пищевых дисперсных систем 54
1.5.1. Реологические методы 55
1.5.2. Ультразвуковая спектрометрия 56
1.5.3. Метод рассеивания света 59
1.5.4. Электрофоретический метод 62
1.5.5. Фронтально-поверхностная флуоресцентная спектроскопия 65
1.6. Выводы и задачи исследований 69
2. Структурообразование в процессах производства пищевых продуктов 73
2.1. Роль структурообразования в формировании свойств пищевых продуктов 73
2.2. Структурообразование как составляющая технологической системы ..88
2.3. Контроль и управление процессами структурообразования 96
2.4. Выводы 99
3. Совершенствование процесса производства и исследование свойств пенообразных пищевых систем 102
3.1. Цель и задачи исследований 102
3.2. Способ и устройство для аэрирования многокомпонентных пищевых масс 103
3.2.1. Теоретическое исследование винтового течения вязкой жидкости 106
3.2.2. Анализ результатов решения задачи 123
3.3. Исследование реологических свойств пенообразных пищевых систем. 128
3.3.1. Цель и задачи исследований 128
3.3.2. Устройство для исследования вязкостных свойств 131
3.3.3. Методика экспериментов 134
3.3.4. Результаты экспериментов 137
3.4. Исследование объемных свойств пенообразных пищевых масс 146
3.4.1. Цель и задачи исследований 146
3.4.2. Устройство для исследования объемных свойств пенообразных пищевых материалов 147
3.4.3. Методика экспериментов 152
3.4.4. Результаты экспериментов 154
3.5. Определение оптимальных режимов аэрирования сбивных конфетных масс 161
3.5.1. Методика проведения эксперимента 162
3.5.2. Результаты экспериментов 163
3.5.3. Оптимизация процесса аэрирования сбивной конфетной массы. 167
3.6. Выводы 170
4. Формирование и стабильность структуры пищевых эмульсий 173
4.1. Общая характеристика пищевых эмульсий 173
4.2. Минералы в организме человека и их функции 176
4.3. Стабильность дисперсных систем в присутствии электролитов 178
4.4. Цель и задачи исследований 183
4.5. Исследование влияния одновалентных ионов на стабильность эмульсий 187
4.5.1. Материалы и методы 187
4.5.2. Влияние рН и содержания КС1 на величину ^-потенциала 189
4.5.3. Влияние КС1 на агрегацию частиц 193
4.5.4. Влияние рН и КС1 на устойчивость эмульсии к расслоению...200
4.5.5. Коллоидные взаимодействия 202
4.6. Исследование влияния двухвалентных ионов на стабильность разбавленных эмульсий 209
4.6.1. Материалы и методы 210
4.6.2. Влияние рН и хлорида кальция на ^-потенциал 212
4.6.3. Влияние рН и СаСЬ на агрегацию частиц эмульсии 217
4.6.4. Влияние рН и СаСЬ на устойчивость эмульсии к расслоению. 220
4.6.5. Потенциальная энергия взаимодействия частиц 220
4.7. Исследование влияния двухвалентных ионов на стабильность концентрированных эмульсий 223
4.7.1. Материалы и методы 225
4.7.2. Влияние рН на агрегатирование частиц 226
4.7.3. Влияние СаСЬ на процесс агрегации частиц 228
4.7.4. Влияние СаСЬ на расслоение эмульсий 230
4.7.5. Влияние СаСЬ на вязкостные свойства эмульсий 232
4.8. Влияние поливалентных минералов на стабильность эмульсий 236
4.8.1. Материалы и методы 238
4.8.2. Влияние поливалентных электролитов на поверхностный заряд дисперсных частиц эмульсий 240
4.8.3. Влияние поливалентных электролитов на агрегацию дисперсных частиц эмульсий 257
4.9. Выводы 268
5. Структурообразование гелеобразных пищевых дисперсных систем 271
5.1. Общая характеристика пищевых гелей 271
5.2. Физико-химические аспекты гелеобразования 273
5.3. Влияние сахарозы на функциональные свойства белков молочной сыворотки 275
5.3.1. Материалы и методы 277
5.3.2. Влияние сахарозы на температурную денатурацию белков 280
5.3.3. Влияние сахарозы на гелеобразование 282
5.3.4. Влияние сахарозы на стабильность эмульсий 286
5.4. Влияние сахарозы на низкотемпературное гелеобразование денатурированных белков молочной сыворотки 289
5.4.1. Материалы и методы 291
5.4.2. Влияние СаС12 на гелеобразование 293
5.4.3. Влияние сахарозы на гелеобразование 296
5.5. Выводы 302
6. Разработка новых методов исследования пищевых дисперсных систем 304
6.1. Современные методы анализа пищевых дисперсных систем 304
6.2. Цель и задачи исследований 306
6.3. Исследование аэрированных пищевых продуктов методом ультразвуковой спектроскопии 307
6.3.1. Материалы и методы 310
6.3.2. Принципы исследования аэрированных сред методом ультразвуковой спектроскопии 314
6.3.3. Результаты и обсуждение 318
6.4. Ультразвуковой метод исследования реологических свойств вязких материалов 325
6.4.1. Распространение упругих поперечных волн в вязко-эластическом теле 327
6.4.2. Материалы и методы 330
6.4.3. Результаты и обсуждение 333
6.5. Определение степени термической обработки молока методом флуоресцентной спектроскопии 342
6.5.1. Материалы и методы 347
6.5.2. Анализ результатов измерения содержания фурозина и лактулозы стандартными методами 351
6.5.3. Исследование фронтально-поверхностной флуоресценции молока 353
6.5.4. Многовариационный анализ спектров флуоресценции 360
6.6. Исследование термической денатурации белков флуоресцентной спектроскопией 366
6.6.1. Материалы и методы 368
6.6.2. Определение остаточных нативных белков и активности фосфатазы 371
6.6.3. Флуоресцентные свойства молока 373
6.6.4. Многовариационный анализ флуоресцентных спектров 379
6.6.5. Прогнозирование степени термической денатурации белков молока 382
6.7. Выводы 386
7. Практическое применение результатов исследований 390
7.1. Методика расчета рабочего органа устройства для перемешивания и аэрирования пищевых масс 390
7.2. Опытная установка для аэрации и способ производства сбивных конфетных масс 392
7.3. Метод стабилизации пенообразных пищевых систем 393
7.4. Технология производства эмульгированных продуктов питания, обогащенных минералами 396
7.5. Устройство для контроля дисперсных свойств пенообразных и измерения реологических характеристик вязких жидкостей 399
7.6. Устройство для исследования физико-химических свойств молочных продуктов флуоресцентной спектроскопией 402
Заключение 405
Список использованной литературы
