Реология пищевых продуктов: формирование качества продукции через научный подход

Современная пищевая промышленность ставит перед производителями ряд сложных задач. Кроме создания качественного и безопасного продукта, требовательность клиентов стимулирует производителей тщательно контролировать его реологические свойства. Консистенция, вязкость, текстура – характеристики, которые оказывают решающее влияние на вкусовые качества и восприятие пищевых продуктов потребителями. В статье подробно рассмотрены параметры, которые исследует реология как наука, а также ее практическое значение для усовершенствования технологий, разработки новых рецептур и обеспечения стабильности продукции.

Развитие реологии как науки

Реология исследует, как материалы текут, растягиваются или деформируются под действием внешних сил. Термин происходит от греческих слов rheo («течь») и logos («наука»). Реология анализирует такие параметры, как вязкость, эластичность, пластичность и другие механические характеристики.

Реология как наука имеет глубокие исторические корни. Ее развитие прошло долгий путь – от эмпирических наблюдений в древности до современных высокотехнологичных исследований, которые сегодня задают тренды в пищевой промышленности и других отраслях.

Термин «реология» был введен в 20-х годах прошлого века для описания поведения сложных материалов, не подчиняющихся классическим законам Ньютона. В течение столетия реология сформировалась как отдельная наука и была внедрена в промышленные процессы. Сегодня реология стала стратегическим инструментом во многих отраслях, в частности в пищевой промышленности.

Ключевые факторы популярности реологии в пищевой отрасли

В современном мире потребители становятся все более требовательными к качеству продуктов питания. Вкус, текстура, стабильность стали ключевыми факторами, определяющими успех брендов на рынке. В то же время технологии пищевого производства быстро развиваются, помогая создавать инновационные продукты, соответствующие трендам здорового питания, устойчивому развитию и персонализированному подходу к потребностям потребителей.

Среди основных направлений реологии, где ее влияние наиболее ощутимо, стоит выделить:

1. Текстуру. В мире растет спрос на премиум-продукты, которые не только вкусны, но и имеют уникальную текстуру. Исследования показывают, что текстура продукта влияет на восприятие вкуса на 30 %. Например, хрустящие чипсы или нежный десерт создают положительные ассоциации у потребителя.
2. Альтернативные продукты и диетическое питание. Увеличение спроса на растительное молоко, веганские сыры или безглютеновую выпечку заставляет экспериментировать с реологическими свойствами продуктов для достижения стабильности и привлекательного вида. К примеру, благодаря реологическим исследованиям удалось сделать растительные бургеры такими же сочными, как и мясные.
3. Инновации в производстве. Применение реологии позволяет уменьшить затраты, оптимизировать процессы фасовки, упаковки и транспортировки продуктов. Автоматизация, основанная на реологических данных, минимизирует отходы.
4. Устойчивое развитие. Производство продуктов с меньшим использованием ресурсов стало важным аспектом для брендов. Реологические исследования помогают создавать более эффективные рецептуры, сохраняя высокое качество продукции.

Усовершенствование производственных процессов через призму реологии

Производство пищевых продуктов – сложный многоступенчатый процесс, который начинается с создания рецептуры и завершается доставкой готовой продукции потребителям. На каждом из этапов важно обеспечить стабильность, качество и предсказуемость продукта. Чтобы добиться этого в условиях постоянных изменений сырья, температур, влажности и других факторов, анализируют реологические свойства продуктов на разных этапах производственного цикла.

Разработка рецептуры. Создание нового продукта – это не только выбор ингредиентов. Важно предугадать, как ингредиенты будут взаимодействовать, какую текстуру и консистенцию получит продукт и как он будет вести себя на производстве. Реологические исследования позволяют еще на стадии разработки определить, будет ли соус густым и стабильным, сможет ли тесто выдержать ферментацию и формирование, останется ли йогурт однородным в течение срока годности.

Настройка производственных процессов. При производстве каждый продукт имеет свои специальные требования к оборудованию. Например, жидкости нужно правильно разливать без разбрызгивания, тесто не должно прилипать к линиям автоматизации, а шоколадная глазурь должна равномерно покрывать изделие. В производстве каждого из этих продуктов реологический анализ помогает настроить правильные параметры, такие как скорость замеса, температура обработки, давление на линиях разлива. Со своей стороны это снижает риск сбоев, дефектов и перерасхода сырья.

Обеспечение стабильности при хранении и транспортировке. Продукт может выглядеть идеально на производственной линии, но что произойдет с ним при хранении? Не расслоится ли соус? Останется ли крем в торте густым и однородным? Реология позволяет предугадать поведение продукта при хранении. Это помогает обеспечить стабильность и качество до конца срока годности.

Улучшение потребительского опыта. Потребители часто оценивают продукты на ощупь и по текстуре. Хрустящие чипсы ассоциируются со свежестью, гладкий йогурт кажется более премиальным, а мягкий и воздушный хлеб считается признаком свежести. Контроль текстуры и консистенции помогает производителям создавать продукты, отвечающие ожиданиям потребителей и даже превосходящие их.

Минимизация потерь и повышение эффективности. Реология помогает избегать перерасхода сырья, дефектов и сбоев на производстве. Например, правильная рецептура и замес теста минимизируют его налипание на оборудовании и облегчают автоматизацию. Контроль густоты соуса предотвращает его разбрызгивание при разливе, а оптимизация текстуры колбасного фарша снижает риск разрывов оболочек во время термической обработки. Это позволяет повысить эффективность производства и снизить потери.

Разработка инновационных продуктов. Реологические исследования – основа для создания новых продуктов, удовлетворяющих современным потребительским трендам:

• Альтернативные белки (соевые, гороховые) нуждаются в правильной текстуре, чтобы напоминать традиционные мясные продукты
• Функциональные продукты (с добавлением волокон, пробиотиков) должны оставаться стабильными и однородными

Без контроля текстуры эти инновации были бы невозможны.

Реология играет ключевую роль в создании продуктов с оптимальной текстурой, стабильностью и консистенцией. Благодаря ей легче оптимизировать рецептуры, совершенствовать производственные процессы и гарантировать предсказуемое поведение продуктов при транспортировке, хранении и употреблении.

Однако достижение нужной текстуры, консистенции и стабильности возможно только при условии правильного понимания реологических параметров, таких как вязкость, эластичность, пластичность, тиксотропность, адгезия, клейкость, напряжение смещения, модуль разрыва, текучесть. Для их измерения используются три основные категории реологических приборов: вискозиметры, реометры и текстурометры.

Более подробно о том, какие именно приборы помогают производителям анализировать и контролировать основные реологические параметры, а также как это влияет на качество пищевых продуктов, читайте в следующей статье.

Евгений Денисенко,

эксперт отраслевой группы «Пищевая промышленность»