2.8. Связь между структурно-механическими характеристиками и сенсорной оценкой качества продуктов

Оценка качества продуктов пищевых производств может осуществляться двумя способами: приборным измерением структурно-механических характеристик, выражаемых в определенных физических единицах; сенсорной (органолептической) оценкой качества, т. е. субъективной чувственной оценкой сопротивляемости, деформации и консистенции продукта. Развитие квалиметрии и психореологии позволило обосновать показатели качества продуктов и разработать некоторые математические принципы построения обобщенных показателей качества.

Шерманом была предложена классификация структурных характеристик продуктов, которая может быть использована для установления соотношения приборной оценки консистенции продукта с органолептической. Характеристики разделены на три класса: первичные, связанные с аналитическими и геометрическими свойствами (содержание воздуха, влаги, жира и других компонентов; размер и форма частиц); вторичные, связанные с основными реологическими свойствами (упругость, вязкость, адгезия); третичные, связанные с механическими процессами измельчения и жевания продукта.

Третичные характеристики имеют термины, наиболее часто используемые потребителями при оценке различных пищевых продуктов. Различают следующие разновидности третичных характеристик: для твердых продуктов – рассыпчатые, хрупкие, порошкообразные, влажные, липкие, сухие, мягкие, твердые, пористые, нежные, грубые (шоколад, печенье, овощи, фрукты, мясо, сыр, хлеб, масло); для полутвердых продуктов – тестообразные, крошащиеся, прилипающие, влажные, сухие, комковатые, нежные (плавленый сыр, пасты, фарш, сливки, джем); для жидких продуктов – жидкие, водянистые, густые, жирные, липкие (растаявшее мороженое, майонез, соусы, супы).

Установлено, что сенсорная оценка вязкости продукта может быть дана при напряжении сдвига, развиваемом при скорости сдвига около 50 с^–1. Зависимость сенсорной оценки продуктов (установленной вязкости)  от напряжения сдвига (возбудителя)  при  = 50 с^–1 имеет вид

, (2.197)

где K_S и  – эмпирические коэффициенты.

В зависимости от вида продукта находится в пределах от 0,5 до 2. Например, по данным Вуда, для супов-пюре = 1,28.

Таким образом, по вискозиметрическим данным при определенной скорости сдвига можно определить реакцию человека при сенсорной оценке вязкости. Однако выводы, основанные на изучении соотношений приборной и сенсорной оценок, пока не могут быть использованы для широких обобщений. При этом должны быть учтены: значения коэффициентов корреляции; характеристики, измеряемые данным прибором, и условия опытов; однородность образцов продуктов, подвергнутых дегустации; методы расшифровки сенсорных оценок.

Сенсорные оценки можно также использовать для ориентировочных реодинамических расчетов следующим образом. По данным различных источников составлена таблица значений коэффициентов динамической вязкости ряда пищевых продуктов (табл. 2.20).

На основании данных табл. 2.20 составлена номографическая табл. 2.21 по нарастанию вязкостных свойств. Этой таблицей можно воспользоваться для ориентировочной сенсорной оценки вязкостных свойств пищевого продукта без проведения вискозиметрии и для приближенного реодинамического расчета перерабатывающих машин и аппаратов.

Предполагается, что инженер в состоянии сопоставить рассматриваемый продукт по вязкостным свойствам с приведенными в таблице пищевыми продуктами. Расположив рассматриваемый продукт в столбце наименований продуктов таблицы, в правой части можно найти примерный диапазон коэффициентов динамической вязкости и провести расчеты по предполагаемым минимуму и максимуму значений коэффициентов. Разумеется, более точные расчеты можно производить лишь после вискозиметрии рассматриваемого продукта.

Таблица 2.20

Вязкостные свойства пищевых продуктов

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
1	Сливочный крем	400	Капиллярный вискозиметр	–
2	Томатопродукты	7·10^6–3·10^9	Ротационный вискозиметр	Содержание сухих веществ 10–30 %; температура 20–80 °С
3	Конфетная масса трюфели	2–300	Ротационный вискозиметр	Скорость сдвига 0,5–218,7 с^–1; содержание жира 43,3 %; влажность W = 7 %
4	Тесто для бисквита, печенья	(3÷20) 10^5	Консистометр Гепплера	Вязкость зависит от количества введенного глютатиона
5	Патока	0,134–39	Падающий шарик, капиллярный вискозиметр, всплывание пузырька, катящийся шарик	Вязкость зависит от температуры (t = 20÷50 °C) и концентрации по Брике (82–74)
6	Мед	2,8–48,6	Ротационный и капиллярный вискозиметры	Вязкость зависит от сорта меда и влажности; W = 14,5÷21,2 %; t = 20 °C
7	Водно-этанольные растворы	(0,894÷1,28) 10^–3	–	Вязкость в зависимости от процента С2H5ОН в воде

Продолжение табл. 2.20

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
8	Клейстер из кукурузной муки	2–11	Автоматический электровискозиметр	Концентрация 20 % с добавлением ферментов
9	Рыбий жир	(1÷5)10^-3	Вискозиметр Оствальда де Вале	Вязкость в зависимости от температуры
10	Водно-спиртовой раствор	(1,279÷2,696)10^–3	Вискозиметр Гепплера	–
11	Вода–этанол–сахароза	5,39·10^–3	Вискозиметр Гепплера	Вязкость раствора вода–этанол–сахароза при t = 20 °С; концентрация сахарозы весовая х = 20 %
12	Крахмал в воде	(2,74÷3,86)10^–3	Вискозиметр Оствальда де Вале	0,3 г крахмала + 35 мл воды + 50 мл кипящей воды. Кипячение 5–30 мин 0,3 г в 100 мл раствора
13	Дрожжевой осадок виноградных вин	(5÷45)10^–3	Ротационный вискозиметр	= 100600 с^–1; концентрация твердой фазы 12–13 %; температура t = 20÷100 °С
14	Сгущенное молоко	0,08–0,2	Ротационный вискозиметр «Реотест-2»	Содержание сухих веществ (СВ) 71,2 %; плотность 1,392 г/см^3; температура 25 и 40 °С
15	Пшеничное тесто для подовых булочных изделий	140÷8000	Ротационный вискозиметр «Реотест»	t = 30 °C; = 0,167÷13,5 с^–1;W = 38,5÷43,5 %

Продолжение табл. 2.20

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
16	Молоко обезжиренное	1,6·10^–3	Вискозиметр Оствальда де Вале	–
17	Молоко цельное	1,8·10^–3	Вискозиметр Оствальда де Вале	–
18	Сливки	10 %; 2,2·10^–3; 20 %; 3,8·10^–3; 30 %; 7·10^–3	Вискозиметр Оствальда де Вале	–
19	Меласса	(1÷2,5)10^–3	Капиллярный вискозиметр	Концентрация коллоидов 0,3–2,3 %
20	Пиво	(1,4÷1,6)10^–3	Капиллярный вискозиметр	Концентрация коллоидов 0,2–2,2 %
21	Виноградный сок	(1÷1,1)10^–3	Капиллярный вискозиметр	–
22	Белое столовое вино	(1÷1,1)10^–3	Капиллярный вискозиметр	–
23	Бездрожжевое тесто из пшеничной муки	(2÷20)10^2	Ротационный вискозиметр «Реотест PV»	W = 46÷60 %; t = 25÷55 °С

Продолжение табл. 2.20

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
24	Рисовая каша	(430)10^2	Ротационный вискозиметр «Реотест-2»	1 кг крупы + 3,7 л воды + 45 г соли; t = 50 °С
25	Шоколадная масса	4÷20	Ротационный вискозиметр РВ-8, «Реотест-2»	Содержание жира 34,9 %; W = 0,9 %; степень измельчения (по Реутову) 95 %; t = 40 °С; = 2÷40 c^–1
26	Какао-масло	0,3–3	Ротационный вискозиметр ВМВ-СКБ ИНСХ АН СССР ХС	t = 40 + 90 °С; = 0,6÷160 с^–1
27	Какао тертое	(10÷100)10^–3	–	50 % какао-масла t = 40÷90 °C
28	Сливочный крем	3–5	Капиллярный вискозиметр	t = 20 °С; = 25÷200 с^–1
29	Молоко	1,6·10^–3	–	–
30	Концентрированный апельсиновый сок	(125÷3100)10^–3	–	–
31	Бисквитно-сбивное сдобное тесто	20–80	Ротационный вискозиметр	t = 20 °C; = 5÷50 c^–1
32	Пралиновая масса	100 · 10^6	Ротационный вискозиметр «Реотест»	–

Продолжение табл. 2.20

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
33	Меланж	(2,5÷15)10^–3	Капиллярный вискозиметр Пинкевича	t = 0÷50 °C
34	Белок	(32÷80)10^–3	Ротационный вискозиметр ЭВИ-57П	t = 1÷40 °С
35	Желток	(140÷180)10^–3	Ротационный вискозиметр ЭВИ-57П	t = 20÷40 °C
36	Меланж	(53÷80)10^–3	Ротационный вискозиметр ЭВИ-57П	t =  20÷53 °C
37	Стабилизированный белок	(1,7÷7,4)10^–3	Капиллярный вискозиметр Канон-Фенск	t = 5÷50 °C
38	Меланж	(2,7÷19)10^–3	Капиллярный вискозиметр Канон-Фенск	t = 5÷60 °C
39	Подсахаренный желток	(26÷210)10^–3	Капиллярный вискозиметр Канон-Фенск	10 % сахара по весу; t = 5÷60 °С

Окончание табл. 2.20

№ пп	Наименование пищевого продукта	Единица измерения, Пас	Прибор	Примечания
40	Желток	(37÷310)10^–3	Капиллярный вискозиметр Канон-Фенск	t = 5÷60 °C
41	Подсоленный желток	(120÷2300)10^–3	Капиллярный вискозиметр Канон-Фенкс	t = 5÷60 °С; 10 % сахара по весу
42	Клейковина твердых сортов пшеницы	3,2–10^4	Прибор Толстого–Николаева	W = 65 %
43	Тесто из муки твердых сортов пшеницы	1·10^6	Прибор Толстого–Николаева	W = 29,8 %
44	Тесто из товарной муки	9,5·10^5 4,3·10^6	Прибор Толcтого–Николаева	W = 29,2 % W = 27,0 %
45	Тесто из муки твердых сортов пшеницы через 24 ч после замеса	3,8·10^6 1,4·10^6	Прибор Толстого–Николаева	W = 27,7 % W = 28,0 %
46	Помадная конфетная масса	(2÷40)10^3	Капиллярный вискозиметр	W = 8÷13,8 % W = 293,5 + 320 °К
47	Заварное тесто из пшеничной муки	132–300	Ротационный вискозиметр РB-8	В муке 30 % клейковины, 20–120 % жира