شیمی یکی از دانش‌های بنیادین است که به مطالعه و بررسی ساختار، خواص، ترکیبات، و دگرگونی ماده می‌پردازد. گسترهٔ زیاد این دانش باعث شده‌است تا تعریف یکپارچه برای آن مشکل گردد.

ماده به‌طور کلی تمام آن چیزی است که اشیاء فیزیکی شامل آن می‌شوند. تا پیش از سدهٔ بیستم میلادی، اصطلاح ماده شامل مادهٔ معمولی تشکیل شده از اتم‌ها بود و دیگر پدیده‌های انرژی مانند نور یا صدا را در بر نمی‌گرفت. این مفهوم از ماده، اکنون به هر گونه چیزی که دارای جرم، حتی در حالت سکون، گسترش یافته ولی این تعریف‌ها نارسا است زیرا جرم یک شیء خود می‌تواند در نتیجهٔ حرکت و تعامل انرژی‌های (احتمالاً بدون جرم) بوجود آید. همهٔ چیزهایی را که در زندگی روزمره می‌توانیم لمس کنیم از اتم‌ها تشکیل شده‌اند. این ماده‌های ساخته شده از اتم‌ها، که آن‌ها هم به نوبهٔ خود از تعامل ذرات زیراتمی شکل گرفته‌اند معمولاً از یک هسته، محتوی پروتون و نوترون، و ابری از الکترون در مدار پیرامون هسته ساخته شده‌اند.

ذرات بدون جرم، مانند فوتون‌ها، ماده در نظر گرفته نمی‌شوند، چرا که آن‌ها نه جرم و نه حجم دارند. با این حال، تمام ذرات با جرم هم، دارای حجم (به معنی کلاسیک) نیستند، زیرا ذرات بنیادی مانندکوارک‌ها و لپتونها (که گاهی اوقات با ماده برابرند) «ذراتی نقطه‌ای» در نظر گرفته شده‌اند که اندازه و حجم مؤثری ندارند. با این وجود، کوارک‌ها و لپتون‌ها با هم «ماده معمولی» را تشکیل می‌دهند، و اثر متقابل آنهاست که به ایجاد حجم مؤثر در ذرات مرکب که ماده معمولی را می‌سازند کمک می‌کند.

غذا و تغذیه ، بی‌شک مهمترین موضوع مورد بحث دنیای امروز را تشکیل می‌دهد. افزایش آگاهی و دانش مردم در مورد خصوصیات تغذیه‌ای ترکیبهای مختلفی غذایی ، نیازمند این است که در مورد غذاهای خاص اطلاعات بیشتری مانند میزان هر یک از مواد معدنی و ویتامینها و مقدار مواد قندی و چربی‌ها ارائه شود.

امروزه بسیاری از روشهای مورد استفاده در تجزیه غذاها بر اساس سیستمی استوار است که حدود صد سال پیش توسط دو دانشمند آلمانی به نامهای Stohman و Hennberg برای تجزیه مواد غذایی دامی ارائه گردید و تحت عنوان تجزیه تقریبی غذاها نامگذاری شد. این طرح تجزیه‌ای شامل اندازه گیری اجزای اصلی غذا با استفاده از روشهای نسبتا سریع و قابل قبول بدون نیاز به وسایل یا مواد شیمیایی پیچیده می‌باشد.

مواد غذایی در واقع دو نیاز فیزیولوژیکی یعنی تامین انرژی و تشکیل و مرمت بافتها را بر عهده دارند که کربوهیدراتها و چربی‌ها تامین کننده انرژی مورد نیاز هستند و پروتئین‌ها برای بازسازی بافت‌ها بکار می‌روند.

گروه‌های اصلی

 

 

هرم غذایی

خوراک‌ها را معمولاً به گروه‌های زیر تقسیم می‌کنند:

• سبزیجات و میوه‌ها (سرشار از الیاف غذایی و ویتامینهای مختلف به خصوص ویتامین ث)
• فراورده‌های گوشتی و تخم‌مرغ (سرشار از پروتئین و آهن)
• شیر و فراورده‌های لبنی (سرشار از کلسیم، پروتئین و ویتامین ب)
• نشاسته (نان، سیب‌زمینی، غلات، برنج)(سرشار از کربوهیدرات، ویتامین ب، الیاف، پروتئین و مواد معدنی)
• چربی‌ها (سرشار از لیپید، ویتامین آ، ویتامین د (خامه و کره)، ویتامین ای و اسیدهای چرب)
• قندها (سرشار از قندهای ساده)

افزودنیهای مواد غذایی

محافظها

نگهدارنده‌ها ، موادی شیمیایی هستند که با جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها و اکسیداسیون مواد اکسید شونده و کنترل فعالیت آنزیمها ، فساد مواد غذایی را به تاخیر انداخته و مدت نگهداری آنها را طولانی می‌نمایند.

تثبیت‌کننده‌ها و استحکام دهنده‌ها

شامل موادی مانند صمغ‌ها ، نشاسته و دکسترین و ژلاتین و بعضی ترکیبات پروتئینی و غیره می‌باشد که در اثر ترکیب آنها با آب مواد غذایی ، خاصیت چسبندگی به ماده غذایی داده و حالت ژله‌ای‌شکل تولید می‌کنند و در بیشتر پودینگها ، سسهای سالاد ، انواع ژله و غیره استفاده می‌شود.

مکملهای غذایی

مکملهای غذایی ، موادی هستند که به عنوان تکمیل کننده و تقویت کننده به مواد غذایی اضافه می‌شوند. مثلا ویتامین D به شیر ، ویتامینهای گروه B به محصولات غلات ، ویتامین A یا بتاکاروتن به مارگارین و روغن‌های گیاهی ، ویتامین C به آبمیوه‌جات کنسرو شده و مصنوعی که از اسانس ، شکر و رنگ تهیه می‌شوند، افزوده می‌گردند.

امولسیون کننده‌ها

امولسیون کننده‌ها موادی هستند که به عنوان استحکام دهنده و ایجاد امولسیون برای روغن در آب ، آب در روغن ، گاز در مایعات و گاز در جامدات بکار می‌روند که یا از امولسیون کننده‌های طبیعی مانند لیستین و یا از امولسیون کننده‌های مصنوعی مانند مونو یا دی گلیسریدها و اسیدهای چرب و مشتقات آنها استفاده می‌کنند.

بی رنگ و سفید کننده ، اصلاح کننده و تعدیل کننده نشاسته

مواد اکسیدانی مانند پراکسید هیدروژن جهت سفید کردن شیری که جهت تهیه نوع خاصی از پنیر است، استفاده می‌شود. همچنین برای تغییر رنگ آرد تازه آسیاب شده و کیفیت عمل آوری نان ، از مواد اکسیداسیون استفاده می‌شود.

عوامل اسید کننده

این عوامل موادی هستند که جهت پایین آوردن PH به مواد غذایی افزوده می‌شوند که ضمن اصلاح طعم ، بطور غیرمستقیم از رشد باکتری‌ها جلوگیری نموده و مدت زمان استریل محصولات کنسرو را کمتر می‌نمایند. همچنین باعث جلوگیری از شکرک زدن مرباجات در غلظتهای زیاد می‌گردند. این مواد عبارتند از: اسید سیتریک ، اسید استیک ، اسید مالیک و ... .

 

فهرست مطالب:

مهمترین کیفیت غذا

غذا به شکل سیال

معادله برنولی در سیال

عدد رینولدز در سیال

روش های تبادل حرارات در غذا

عوامل موثر بر تغییر دمای غذا

سرعت انتقال حرارت از یک سیال داغ به سطح غذا

عدد نوسلت، پرنتل و گراشوف

ضریب انتقال حرارت کلی

عدد بیو

منابع انرژی فراورش غذا

روش مستقیم

روش گرمادهی غیرمستقیم

بهبود عملکرد دیگ بخار

صرفه جویی در بخار عرضه شده به محوطه‌ فراورش

مرتبه‌ لگاریتمی مرگ

مدت کاهش اعشاری

عوامل متعدد تعیین مقاومت حرارتی میکروارگانیسم‌ ها

رطوبت موجود در غذا

مقدار بخار موجود در غذا

فعالیت آب

رابطه BET

مزایای فرایندهای ناپیوسته

معایب اساسی فرایندهای ناپیوسته

آماده سازی مواد خام

تمیز کردن در دستگاه‌ های ویژه

تمیز کردن با آب

تمیز کردن خشک

دسته‌ بندی کردن

غربال‌ های با منافذ ثابت

عوامل موثر در سرعت جداسازی توسط غربال

فراورش تصویری

دسته‌ بندی رنگی

دسته‌ بندی وزنی

پوست کنی و روش های آن

پوست‌ کنی با تیغه‌ های برنده

پوست‌ کنی سایشی

پوست کنی با قلیا

خرد کردن

مزایای خرد کردن در فراورش غذا

طرق مختلف خرد کردن غذا

محاسبه‌ انرژی لازم برای کوچکتر کردن قطعات جامد غذا

قانون کیک

قانون ریتینگر

قانون بوند

خرد کردن غذاهای مایع (امولسیون‌ سازی و همگن‌ سازی)

انواع امولوسیون

عوامل موثر در پایداری امولوسیون

قانون استوکس

اختلاط و شکل دادن

عوامل موثر در شدت عمل اختلاط

مدت اختلاط

مؤلفه‌ های مختلف سرعت در مایعات که بر اثر همزدن حاصل می‌ شوند

شاخص اختلاط

توان مورد نیاز همزن

جداسازی مکانیکی

استفاده از نیروی مرکزگریز

سرعت انتقال

زمان لازم جهت انتقال ذرات از درون مایع تا دیواره‌ دستگاه

صاف کردن

افشردن

عواملی که بر بازدهی عمل عصاره گیری با پرس مؤثرند

تغلیظ غشایی

مزایای مهم تغلیظ غشایی نسبت به تغلیظ به روش تبخیر

محدودیت های اساسی تغلیظ غشایی

اختلاف فشار دو طرف غشا

فشار اسمزی محلولهای رقیق

غشاها

تکنولوژی تخمیر و آنزیم

مزایای مهم تخمیر به عنوان یک روش فراورش غذا

مزایای اصلی آنزیمهای صنعتی

عوامل اساسی که رشد میکروارگانیسمها را در تخمیر غذا کنترل می کنند

تخمیر غذا

تخمیرهای لاکتیک اسیدی

مشتقات شیر

سرکه و سایر غذاهای اسیدی

هیدروکربنها

آنزیمهای پکتیک

آمیلاز

اینورتاز

لاکتاز

گلوکزایزومراز

سلولاز قارچی

همی سلولازها

پروتئازها

بروملین

گلوکزاکسیداز

لیپازها

تابش دهی

مشکلات اساسی در روش تابش دهی

بلانچینگ

عوامل مؤثر بر زمان بلانچینگ

پاستوری کردن

حرارت مورد نیاز برای افزایش دمای یک مایع در فرایند پاستوری کردن

عقیم کردن حرارتی

زمان لازم برای عقیم کردن غذاها

عواملی که اثرات مهمی بر سرعت نفوذ حرارت به درون غذا دارند

محاسبه سریع مدت فراورش عقیم کردن حرارتی

هواگیری قوطی ها

چهار نوع عمده ظروف نگاهداری غذاهای عقیم شده

فراورش حرارتی

روش UHT

محدودیتهای فرایندUHT

تبخیر و کاربردهای آن

عوامل مؤثر بر سرعت انتقال حرارت و در نتیجه مدت فراورش و کیفیت محصول

سه روش مختلف برای کاهش مصرف انرژی در تبخیر

آب زدایی

مکانیسم های انتقال آب به سطح غذا

هوای مورد استفاده در عمل خشک کردن

عوامل مؤثر بر سرعت خشک شدن

سرعت انتقال حرارت

مدت خشک شدن

مدت خشک شدن، وقتی که تبخیر آب از یک قطره کروی در یک خشک کن پاششی صورت گیرد

خشک کردن با استفاده از سطوح داغ

پختن و برشته کردن

انتقال حرارت به غذا در یک تنور

فراورش حرارتی با استفاده از روغن داغ

سرخ کردن

زمان لازم برای سرخ کردن غذا

دو روش مهم اقتصادی در سرخ کردن غذا

سرخ کردن سطحی

سرخ کردن غوطه ور در روغن

عمق نفوذ امواج میکرو

سرعت انتقال حرارت از امواج زیرقرمز

معادله استفن - بولتسمان

تفاوتهای عمده بین میکروموج و زیرقرمز

خنک کردن

غذاها بر حسب دمای نگاهداری آنها

و...