Що таке реологія і з чим її їдять? Частина 1

Сучасна харчова промисловість ставить перед виробниками низку складних завдань. Крім створення якісного й безпечного продукту, вимогливість клієнтів стимулює виробників ретельно контролювати його реологічні властивості. Консистенція, в’язкість, текстура – характеристики, що мають вирішальний вплив на смакові якості та сприйняття харчових продуктів споживачами. У статті детально розглянуто параметри, котрі досліджує реологія як наука, а також її практичне значення для вдосконалення технологій, розроблення нових рецептур і забезпечення стабільності продукції.

З чого почалася реологія

Реологія досліджує, як матеріали течуть, розтягуються або деформуються під дією зовнішніх сил. Термін походить від грецьких слів rheo («текти») і logos («наука»). Реологія аналізує такі параметри, як в’язкість, еластичність, пластичність та інші механічні характеристики. 

Реологія як наука має глибокі історичні корені. Її розвиток пройшов довгий шлях – від емпіричних спостережень у давнину до сучасних високотехнологічних досліджень, що сьогодні задають тренди в харчовій промисловості та інших галузях.

Термін «реологія» було запроваджено у 20-х роках минулого століття для опису поведінки складних матеріалів, які не підпорядковуються класичним законам Ньютона. Протягом сторіччя реологія сформувалася як окрема наука й була впроваджена в промислові процеси. Сьогодні реологія стала стратегічним інструментом у багатьох галузях, зокрема в харчовій промисловості.

Ключові фактори популярності реології в харчовій галузі

У сучасному світі споживачі стають дедалі вимогливішими до якості харчів. Смак, текстура, стабільність стали ключовими факторами, що визначають успіх брендів на ринку. Водночас технології харчового виробництва швидко розвиваються, допомагаючи створювати інноваційні продукти, які відповідають трендам здорового харчування, сталого розвитку й персоналізованого підходу до потреб споживачів.

Серед основних напрямів реології, де її вплив є найбільш відчутним, варто виділити:

1. Текстуру. У світі зростає попит на преміум-продукти, які не лише смачні, а й мають унікальну текстуру. Дослідження показують, що текстура продукту впливає на сприйняття смаку на 30 %. Наприклад, хрусткі чипси чи ніжний десерт створюють позитивні асоціації у споживача.
2. Альтернативні продукти й дієтичне харчування. Збільшення попиту на рослинне молоко, веганські сири чи безглютенову випічку змушує експериментувати з реологічними властивостями продуктів для досягнення стабільності й привабливого вигляду. Наприклад, завдяки реологічним дослідженням вдалося зробити рослинні бургери так само соковитими, як і м’ясні.
3. Інновації у виробництві. Застосування реології дає змогу зменшити витрати, оптимізувати процеси фасування, пакування й транспортування продуктів. Автоматизація, заснована на реологічних даних, мінімізує відходи.
4. Сталий розвиток. Виробництво продуктів із меншим використанням ресурсів стало важливим аспектом для брендів. Реологічні дослідження допомагають створювати більш ефективні рецептури, зберігаючи високу якість продукції.

Удосконалення виробничих процесів крізь призму реології

Виробництво харчових продуктів – складний багатоступеневий процес, який починається зі створення рецептури й завершується доставлянням готової продукції споживачам. На кожному з етапів важливо забезпечити стабільність, якість і передбачуваність продукту. Щоб досягти цього в умовах постійних змін сировини, температур, вологості й інших факторів, аналізують реологічні властивості продуктів на різних етапах виробничого циклу.

Розроблення рецептури. Створення нового продукту – це не лише вибір інгредієнтів. Важливо передбачити, як інгредієнти взаємодіятимуть між собою, яку текстуру й консистенцію отримає продукт і як він поводитиметься на виробництві. Реологічні дослідження дозволяють іще на стадії розроблення визначити, чи буде соус густим і стабільним, чи зможе тісто витримати ферментацію та формування, чи залишиться йогурт однорідним протягом терміну придатності. 

Налаштування виробничих процесів. Під час виробництва кожен продукт має свої специфічні вимоги до обладнання. Наприклад, рідини потрібно правильно розливати без розбризкування, тісто не повинно прилипати до ліній автоматизації, а шоколадна глазур має рівномірно покривати виріб. У виробництві кожного із цих продуктів реологічний аналіз допомагає налаштувати правильні параметри, такі як швидкість замішування, температура оброблення, тиск на лініях розливу. Зі свого боку це знижує ризик збоїв, дефектів і перевитрати сировини.

Забезпечення стабільності під час зберігання й транспортування. Продукт може мати ідеальний вигляд на виробничій лінії, але що станеться з ним під час зберігання? Чи не розшарується соус? Чи залишиться крем у торті густим і однорідним? Реологія дає змогу передбачити поведінку продукту під час зберігання. Це допомагає забезпечити стабільність і якість до кінця терміну придатності.

Покращення споживчого досвіду. Споживачі часто оцінюють продукти на дотик і за текстурою. Хрусткі чіпси асоціюються зі свіжістю, гладкий йогурт здається більш преміальним, а м’який і повітряний хліб вважається ознакою свіжості. Контроль текстури й консистенції допомагає виробникам створювати продукти, які відповідають очікуванням споживачів і навіть перевершують їх.

Мінімізація втрат і підвищення ефективності. Реологія допомагає уникати перевитрати сировини, дефектів і збоїв на виробництві. Наприклад, правильна рецептура й замішування тіста мінімізують його налипання на обладнанні та полегшують автоматизацію. Контроль густоти соусу запобігає його розбризкуванню під час розливу, а оптимізація текстури ковбасного фаршу знижує ризик розривів оболонок під час термічного оброблення. Це дає змогу збільшити ефективність виробництва й зменшити втрати.

Розроблення інноваційних продуктів. Реологічні дослідження є основою для створення нових продуктів, які задовольняють сучасні споживчі тренди:

• Альтернативні білки (соєві, горохові) потребують правильної текстури, щоб нагадувати традиційні м’ясні продукти
• Функціональні продукти (з додаванням волокон, пробіотиків) мають залишатися стабільними й однорідними

Без контролю текстури ці інновації були б неможливі.

Реологія відіграє ключову роль у створенні продуктів з оптимальною текстурою, стабільністю й консистенцією. Завдяки їй легше оптимізувати рецептури, вдосконалювати виробничі процеси та гарантувати передбачувану поведінку продуктів під час транспортування, зберігання і споживання.

Однак досягнення потрібної текстури, консистенції та стабільності можливе лише за умови правильного розуміння реологічних параметрів, таких як в’язкість, еластичність, пластичність, тиксотропність, адгезія, клейкість, напруження зсуву, модуль розриву, плинність. Для їх вимірювання використовують три основні категорії реологічних приладів: віскозиметри, реометри й текстурометри. 

Детальніше про те, які саме прилади допомагають виробникам аналізувати й контролювати основні реологічні параметри, а також як це впливає на якість харчових продуктів, читайте в наступній статті.

Євген Денисенко, 

експерт галузевої групи «Харчова промисловість»