Fyzikální chemie potravin - Food physical chemistry

Fyzikální chemie potravin je považována za pobočku Chemie potravin[1][2] zabývající se studiem fyzikálních a chemických interakcí v potravinách, pokud jde o fyzikální a chemické principy používané v potravinářských systémech, jakož i aplikací fyzikálních / chemických technik a přístrojů pro studium potravin.[3][4][5][6] Toto pole zahrnuje „fyziochemické principy reakcí a přeměn, ke kterým dochází během výroby, manipulace a skladování potravin“[7]

Pojmy fyzikální chemie potravin jsou často čerpány z reologie, teorie transportních jevů, fyzikální a chemická termodynamika, chemické vazby a interakční síly, kvantová mechanika a kinetika reakcí, věda o biopolymerech, koloidní interakce, nukleace, skleněné přechody a zmrazení,[8][9] neuspořádané / nekrystalické pevné látky.

Techniky využívané v širokém rozsahu od dynamické reometrie, optická mikroskopie, elektronová mikroskopie, AFM, rozptyl světla, Rentgenová difrakce /neutronová difrakce,[10] na MRI, spektroskopie (NMR,[11] FT-NIR /IR, NIRS, ESR a EPR,[12][13] CD/VCD,[14] Fluorescence, FCS,[15][16][17][18][19] HPLC, GC-MS,[20][21] a další související analytické techniky.

Porozumění potravinovým procesům a vlastnostem potravin vyžaduje znalost fyzikální chemie a toho, jak to platí pro konkrétní potraviny a potravinové procesy. Fyzikální chemie potravin je nezbytná pro zlepšení kvality potravin, jejich stability a vývoj potravinářských výrobků. Protože věda o jídle je multidisciplinární obor, fyzikální chemie potravin se vyvíjí prostřednictvím interakcí s jinými oblastmi chemie potravin a vědy o potravinách, jako jsou: analytická chemie potravin, strojírenství /zpracování potravin, technologie potravin a bioprocesů, vytlačování potravin, kontrola kvality potravin, balení potravin, potravinářská biotechnologie a potravinářská mikrobiologie.

Témata z fyzikální chemie potravin

Následují příklady témat z fyzikální chemie potravin, které zajímají potravinářský průmysl i potravinářství:

Fyzikální chemie potravin
Italská zmrzlina.jpg
Zmrzlina nebo gelato v Řím, Itálie
Alternativní názvyGelato, sorbet, mražený krém
ChodDezert
Hlavní přísadyMléko / smetana, vodní led, cukr
Škrob, 800krát zvětšený, pod polarizovaným světlem
Makaróny jsou extrudované duté těstoviny.
  • Voda v potravinách
    • Místní struktura v kapalné vodě
    • Mikrokrystalizace ve zmrzlinových emulzích
  • Procesy disperze a povrchové adsorpce v potravinách
  • Činnosti vody a bílkovin
  • Hydratace a trvanlivost potravin
  • Hydrofobní interakce v potravinách
  • Vodíkové vazby a iontové interakce v potravinách
  • Rozbití a tvorba disulfidové vazby v potravinách
  • Potravinové disperze
  • Struktura-funkčnost v potravinách
  • Mikro- a nanostruktura potravin
  • Potravinářské gely a gelovací mechanismy
  • Zesíťování v potravinách
  • Želatinace a retrogradace škrobu
  • Fyzikálně-chemická modifikace sacharidů
  • Fyzikálně-chemické interakce ve složení potravin
  • Mrznoucí účinky na potraviny a koncentrace zmrazených kapalin
  • Skleněný přechod v pšeničném lepku a pšeničném těstě
  • Sušení potravin a plodin
  • Reologie pšeničných těst, sýrů a masa
  • Reologie vytlačovacích procesů
  • Kinetika potravinářských enzymů
  • Imobilizované enzymy a buňky
  • Mikroenkapsulace
  • Struktura sacharidů a interakce s vodou a bílkovinami
  • Maillardovy hnědé reakce
  • Struktury lipidů a interakce s vodou a potravinovými proteiny
  • Struktura, hydratace a funkčnost potravinových bílkovin v potravinách
  • Denaturace potravinových bílkovin
  • Potravinářské enzymy a reakční mechanismy
  • Interakce a konzervace vitamínů během zpracování potravin
  • Interakce solí a minerálů s potravinovými bílkovinami a vodou
  • Stanovení barev a potravinářské zbarvení
  • Chutě a smyslové vnímání potravin
  • Vlastnosti potravinářských přídatných látek

Související pole

Vizualizace člověka interakční síťová topologie s modrými čarami mezi proteiny (reprezentovanými jako body) ukazující interakce protein-protein.

Galerie technik: High-Field NMR, CARS (Ramanova spektroskopie), fluorescenční konfokální mikroskopie a hyperspektrální zobrazování

  • Stoks a anti-Stokesovy směny

  • CARS Ramanova spektroskopie

  • Hyperspektrální zobrazovací kostka

  • Princip multispektrálního zobrazování

  • Princip konfokálního zobrazování

  • 3D-SIM-1 NPC Confocal vs. 3D-SIM detail.jpg
  • Tirfm.svg
  • Obrácený mikroskop.jpg

  • Fluorescenční mikroskop

  • FluorescenceFilters 2008-09-28.svg
  • FluorescentCells.jpg

  • Zobrazování proteinu z membránových proteinů

  • Dělení fluorescence buněk

  • HeLa rakovinné buňky

  • FISH fluorescenční technika

  • Patologie červených krvinek

  • Karboxyzom

Viz také

Příklad přístroje GC-MS
FTIR interferogram. Střední vrchol je při nulové retardaci (ZPD), kde maximálním množstvím světla prochází interferometr k detektoru.

Poznámky

  1. ^ John M. de Man. 1999. Principy chemie potravin (Textová řada pro potravinovou vědu), Springer Science, třetí vydání
  2. ^ John M. de Man. 2009. Potravinářské technologie a technologie, Academic Press, Elsevier: Londýn a New York, 1. vydání.
  3. ^ Pieter Walstra. 2003. Fyzikální chemie potravin. Marcel Dekker, Inc .: New York, 873 stran
  4. ^ Fyzikální chemie potravinářských procesů: Základní aspekty.1992. van Nostrand-Reinhold vol.1., 1. vydání,
  5. ^ Henry G. Schwartzberg, Richard W. Hartel. 1992. Fyzikální chemie potravin. IFT Basic Symposium Series, Marcel Dekker, Inc.: New York, 793 stran
  6. ^ Fyzikální chemie potravinářských procesů, pokročilé techniky, struktury a aplikace. 1994. van Nostrand-Reinhold vols. 1-2., 1. vydání, 998 stran; 3. vydání Minuteman Press, 2010; sv. 2-3, páté vydání (v tisku)
  7. ^ Pieter Walstra. 2003. Fyzikální chemie potravin. Marcel Dekker, Inc .: New York, 873 stran
  8. ^ Pieter Walstra. 2003. Fyzikální chemie potravin. Marcel Dekker, Inc .: New York, 873 stran
  9. ^ Fyzikální chemie potravinářských procesů: základní aspekty. 1992. van Nostrand-Reinhold vol.1., 1. vydání,
  10. ^ Fyzikální chemie potravinářských procesů, pokročilé techniky, struktury a aplikace1994. van Nostrand-Reinhold vols. 1-2., 1. vydání, 998 stran; 3. vydání Minuteman Press, 2010; sv. 2-3, páté vydání (v tisku)
  11. ^ https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1952/ První Nobelova cena za NMR za fyziku v roce 1952
  12. ^ http://www.ismrm.org/12/aboutzavoisky.htm Objev ESR v roce 1941
  13. ^ Abragam, A .; Bleaney, B. Elektronová paramagnetická rezonance přechodových iontů. Clarendon Press: Oxford, 1970, 1116 stran.
  14. ^ Fyzikální chemie potravinářských procesů, pokročilé techniky, struktury a aplikace1994. van Nostrand-Reinhold vols. 1-2., 1. vydání, 998 stran; 3. vydání Minuteman Press, 2010; sv. 2-3, páté vydání (v tisku)
  15. ^ Magde D .; Elson E. L .; Webb W. W. (1972). „Termodynamické fluktuace v reagujícím systému: Měření pomocí fluorescenční korelační spektroskopie, (1972)“. Phys Rev Lett. 29 (11): 705–708. doi:10.1103 / physrevlett.29,705.
  16. ^ Ehrenberg, M., Rigler, R. (1974). "Rotační Brownův pohyb a fluktuace intenzity fluorescence". Chem Phys. 4 (3): 390–401. doi:10.1016/0301-0104(74)85005-6. ISSN  0301-0104.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  17. ^ Elson E. L., Magde D. (1974). „Fluorescenční korelační spektroskopie I. Koncepční základ a teorie, (1974)“. Biopolymery. 13: 1–27. doi:10.1002 / bip.1974.360130102. S2CID  97201376.
  18. ^ Magde D .; Elson E. L .; Webb W. W. (1974). „Fluorescenční korelační spektroskopie II. Experimentální realizace, (1974)“. Biopolymery. 13 (1): 29–61. doi:10.1002 / bip.1974.360130103. PMID  4818131. S2CID  2832069.
  19. ^ Thompson N L 1991 Topics in Fluorescence Spectroscopy Techniques vol. 1, ed. J. R. Lakowicz (New York: Plenum) str. 337–78
  20. ^ Gohlke, R. S. (1959). „Hmotnostní spektrometrie doby letu a dělící chromatografie s kapalinou a kapalinami“. Analytická chemie. 31 (4): 535–541. doi:10.1021 / ac50164a024.
  21. ^ Gohlke, R; McLafferty, Fred W. (1993). „Brzká plynová chromatografie / hmotnostní spektrometrie“. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 4 (5): 367–71. doi:10.1016 / 1044-0305 (93) 85001-E. PMID  24234933.

Časopisy

externí odkazy