الكيمياء الفيزيائية للأغذية

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 22 صور
الموسوعة الحرة

يُعتبر علم الكيمياء الفيزيائية للأغذية فرعًا من فروع كيمياء الأغذية [ 1 ] [ 2 ]، وهو معني بدراسة التفاعلات الفيزيائية والكيميائية في الأغذية، وذلك من خلال تطبيق المبادئ الفيزيائية والكيميائية على أنظمة الأغذية، بالإضافة إلى تطبيقات التقنيات والأجهزة الفيزيائية/الكيميائية لدراسة الأغذية. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ويشمل هذا المجال "المبادئ الفيزيائية والكيميائية للتفاعلات والتحولات التي تحدث أثناء تصنيع الأغذية وتداولها وتخزينها". [ 7 ]

غالبًا ما تُستمد مفاهيم الكيمياء الفيزيائية للأغذية من علم الريولوجيا ، ونظريات ظواهر النقل، والديناميكا الحرارية الفيزيائية والكيميائية ، والروابط الكيميائية وقوى التفاعل، وميكانيكا الكم وحركية التفاعل، وعلم البوليمرات الحيوية، والتفاعلات الغروية، والتنوي، والتحولات الزجاجية، والتجميد، [ 8 ] [ 9 ] المواد الصلبة غير المنتظمة/غير المتبلورة.

تتراوح التقنيات المستخدمة على نطاق واسع من قياس اللزوجة الديناميكية، والمجهر الضوئي ، والمجهر الإلكتروني ، و AFM ، وتشتت الضوء ، وحيود الأشعة السينية / حيود النيوترونات ، [ 10 ] إلى التصوير بالرنين المغناطيسي ، والتحليل الطيفي ( NMR ، [ 11 ] FT- NIR / IR ، NIRS، ESR وEPR ، [ 12 ] [ 13 ] CD/ VCD ، [ 14 ] الفلورة ، FCS ، [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] HPLC ، GC-MS ، [ 20 ] [ 21 ] وغيرها من التقنيات التحليلية ذات الصلة.

يتطلب فهم عمليات تصنيع الأغذية وخصائصها معرفة الكيمياء الفيزيائية وكيفية تطبيقها على أنواع محددة من الأغذية وعمليات تصنيعها. تُعدّ الكيمياء الفيزيائية للأغذية أساسية لتحسين جودة الأغذية واستقرارها وتطوير المنتجات الغذائية . ولأن علم الأغذية مجال متعدد التخصصات، فإن الكيمياء الفيزيائية للأغذية تتطور من خلال التفاعل مع مجالات أخرى في كيمياء الأغذية وعلم الأغذية، مثل الكيمياء التحليلية للأغذية ، وهندسة عمليات تصنيع الأغذية ، وتكنولوجيا الأغذية والعمليات الحيوية ، وبثق الأغذية ، ومراقبة جودة الأغذية، وتغليف الأغذية ، والتكنولوجيا الحيوية للأغذية ، وعلم الأحياء الدقيقة للأغذية .

مواضيع في الكيمياء الفيزيائية للأغذية

فيما يلي أمثلة على مواضيع في الكيمياء الفيزيائية للأغذية تهم كلاً من صناعة الأغذية وعلوم الأغذية:

نشا، مكبر 800 مرة، تحت ضوء مستقطب
المعكرونة هي نوع من المعكرونة المجوفة المصنعة بالبثق.
  • الماء في الأطعمة
    • البنية المحلية في الماء السائل
    • التبلور الدقيق في مستحلبات الآيس كريم
  • عمليات التشتت والامتصاص السطحي في الأغذية
  • أنشطة الماء والبروتين
  • ترطيب الطعام وفترة صلاحيته
  • التفاعلات الكارهة للماء في الأطعمة
  • الروابط الهيدروجينية والتفاعلات الأيونية في الأطعمة
  • تكسير وتكوين روابط ثنائي الكبريتيد في الأطعمة
  • توزيع الطعام
  • العلاقة بين التركيب والوظيفة في الأطعمة
  • البنية المجهرية والنانوية للأغذية
  • المواد الهلامية الغذائية وآليات التجلط
  • الترابط المتشابك في الأطعمة
  • تبلور النشا وتراجعه
  • التعديل الفيزيائي والكيميائي للكربوهيدرات
  • التفاعلات الفيزيائية والكيميائية في تركيبات الأغذية
  • تأثيرات التجميد على الأطعمة وتركيز السوائل عند التجميد
  • التحول الزجاجي في جلوتين القمح وعجائن القمح
  • تجفيف الأطعمة والمحاصيل
  • علم ريولوجيا عجائن القمح والجبن واللحوم
  • علم ريولوجيا عمليات البثق
  • حركية إنزيمات الطعام
  • الإنزيمات والخلايا المثبتة
  • التغليف الدقيق
  • بنية الكربوهيدرات وتفاعلاتها مع الماء والبروتينات
  • تفاعلات ميلارد للتسمير
  • بنية الدهون وتفاعلاتها مع الماء وبروتينات الطعام
  • بنية البروتينات الغذائية، وترطيبها، ووظائفها في الأطعمة
  • تمسخ البروتين الغذائي
  • إنزيمات الطعام وآليات التفاعل
  • تفاعلات الفيتامينات وحفظها أثناء معالجة الأغذية
  • تفاعل الأملاح والمعادن مع بروتينات الطعام والماء
  • تحديد اللون وتلوين الطعام
  • النكهات والإدراك الحسي للأطعمة
  • خصائص المضافات الغذائية
تصوير طوبولوجيا شبكة التفاعلات البروتينية البشرية مع الخطوط الزرقاء بين البروتينات (الممثلة كنقاط) التي توضح التفاعلات بين البروتينات

معرض التقنيات: الرنين النووي المغناطيسي عالي المجال، مطيافية رامان (CARS)، المجهر متحد البؤر الفلوري، والتصوير الطيفي الفائق

انظر أيضاً

مثال على جهاز GC-MS
مخطط تداخل FTIR. تقع الذروة المركزية عند نقطة التأخر الصفري (ZPD) حيث تمر أقصى كمية من الضوء عبر مقياس التداخل إلى الكاشف.

مراجع

  1. ↑ جون إم. دي مان. 1999. مبادئ كيمياء الأغذية (سلسلة نصوص علوم الأغذية)، سبرينغر ساينس، الطبعة الثالثة
  2. ↑ جون م. دي مان. 2009. هندسة وتكنولوجيا عمليات الأغذية، دار النشر الأكاديمية، إلسيفير: لندن ونيويورك، الطبعة الأولى.
  3. ↑ بيتر والسترا. 2003. الكيمياء الفيزيائية للأغذية . دار مارسيل ديكر للنشر: نيويورك، 873 صفحة
  4. ↑ الكيمياء الفيزيائية لعمليات تصنيع الأغذية: الجوانب الأساسية . 1992. فان نوستراند-رينهولد، المجلد 1، الطبعة الأولى.
  5. ↑ هنري ج. شوارتزبيرغ، ريتشارد و. هارتل. 1992. الكيمياء الفيزيائية للأغذية . سلسلة ندوات IFT الأساسية، مارسيل ديكر، نيويورك، 793 صفحة
  6. ↑ الكيمياء الفيزيائية لعمليات تصنيع الأغذية، التقنيات المتقدمة، الهياكل والتطبيقات . 1994. فان نوستراند-رينهولد، المجلدات 1-2، الطبعة الأولى، 998 صفحة؛ الطبعة الثالثة. مينيوتمان برس، 2010؛ المجلدات 2-3، الطبعة الخامسة ( قيد النشر )
  7. ↑ بيتر والسترا. 2003. الكيمياء الفيزيائية للأغذية . دار مارسيل ديكر للنشر: نيويورك، 873 صفحة
  8. ↑ بيتر والسترا. 2003. الكيمياء الفيزيائية للأغذية . دار مارسيل ديكر للنشر: نيويورك، 873 صفحة
  9. ↑ الكيمياء الفيزيائية لعمليات تصنيع الأغذية: الجوانب الأساسية . 1992. فان نوستراند-رينهولد، المجلد 1، الطبعة الأولى.
  10. ↑ الكيمياء الفيزيائية لعمليات تصنيع الأغذية، التقنيات المتقدمة، الهياكل والتطبيقات. 1994. فان نوستراند-رينهولد، المجلدات 1-2، الطبعة الأولى، 998 صفحة؛ الطبعة الثالثة. مينيوتمان برس، 2010؛ المجلدات 2-3، الطبعة الخامسة ( قيد النشر )
  11. ↑ https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1952/ أول جائزة نوبل في الفيزياء عن الرنين المغناطيسي النووي، عام 1952
  12. ↑ http://www.ismrm.org/12/aboutzavoisky.htm اكتشاف الرنين المغناطيسي الإلكتروني في عام 1941
  13. ↑ أبرغام، أ.؛ بليني، ب. الرنين المغناطيسي الإلكتروني للأيونات الانتقالية . مطبعة كلارندون: أكسفورد، 1970، 1116 صفحة.
  14. ↑ الكيمياء الفيزيائية لعمليات تصنيع الأغذية، التقنيات المتقدمة، الهياكل والتطبيقات. 1994. فان نوستراند-رينهولد، المجلدات 1-2، الطبعة الأولى، 998 صفحة؛ الطبعة الثالثة. مينيوتمان برس، 2010؛ المجلدات 2-3، الطبعة الخامسة ( قيد النشر )
  15. ↑ ماجد د.؛ إلسون إي إل؛ ويب دبليو دبليو (1972). "التقلبات الديناميكية الحرارية في نظام متفاعل: القياس بواسطة مطيافية ارتباط التألق، (1972)". مجلة Physical Review Letters . 29 (11): 705-708 . doi : 10.1103/physrevlett.29.705 .
  16. ↑ إهرنبرغ، م.، ريغلر، ر. (1974). "الحركة البراونية الدورانية وتقلبات شدة التألق". كيمياء فيزيائية . 4 (3): 390-401 . Bibcode : 1974CP......4..390E . doi : 10.1016/0301-0104(74)85005-6 . ISSN 0301-0104 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  17. ↑ إلسون، إي. إل.، وماجد، د. (1974). "مطيافية ارتباط التألق 1. الأساس المفاهيمي والنظرية، (1974)". البوليمرات الحيوية . 13 : 1-27 . doi : 10.1002/bip.1974.360130102 . S2CID 97201376 . 
  18. ↑ ماجد د.؛ إلسون إي إل؛ ويب دبليو دبليو (1974). " مطيافية ارتباط التألق II. تطبيق تجريبي، (1974)". البوليمرات الحيوية . 13 (1): 29-61 . doi : 10.1002/bip.1974.360130103 . PMID 4818131. S2CID 2832069 .  
  19. ↑ تومسون، ن. ل. 1991، موضوعات في تقنيات مطيافية التألق، المجلد 1، تحرير ج. ر. لاكوفيتش (نيويورك: بلينوم)، الصفحات 337-378
  20. ↑ غولكه، آر إس (1959). "مطيافية زمن الطيران الكتلية وكروماتوغرافيا تقسيم الغاز والسائل". الكيمياء التحليلية . 31 (4): 535-541 . doi : 10.1021/ac50164a024 .
  21. ↑ غولكه، ر؛ ماكلافيرتي، فريد و. (1993). "التحليل الكروماتوغرافي الغازي/مطياف الكتلة المبكر". مجلة الجمعية الأمريكية لمطياف الكتلة . 4 (5): 367-371 . doi : 10.1016/1044-0305(93)85001-E . PMID 24234933 . 

المجلات