Course: Physical Properties of Food

« Back
Course title Physical Properties of Food
Course code TUTP/TP7FV
Organizational form of instruction Lecture + Lesson
Level of course Master
Year of study 1
Semester Winter
Number of ECTS credits 4
Language of instruction Czech
Status of course Compulsory-optional
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Lapčíková Barbora, doc. Mgr. Ph.D.
  • Neuwirth Vojtěch, Ing.
  • Lapčík Lubomír, prof. Ing. CSc.
Course content


Learning activities and teaching methods
Simple experiments, Individual work of students
  • Preparation for course credit - 90 hours per semester
prerequisite
Knowledge
Očekávané výsledky učení - po absolvování předmětu student prokazuje: Odborné znalosti: - znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami - znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné - znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy - znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách - znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. - znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Očekávané výsledky učení - po absolvování předmětu student prokazuje: Odborné znalosti: - znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami - znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné - znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy - znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách - znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. - znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Odborné znalosti: - znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami - znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné - znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy - znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách - znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. - znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Odborné znalosti: - znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami - znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné - znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy - znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách - znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. - znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Skills
Odborné dovednosti: - určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* - posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost - určit vybrané texturní parametry potravin - rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin - určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost
Odborné dovednosti: - určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* - posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost - určit vybrané texturní parametry potravin - rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin - určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost
learning outcomes
Knowledge
Plan the experiment
Plan the experiment
Perform selected analyses
Perform selected analyses
Odborné znalosti: znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Odborné znalosti: znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě
Skills
Odborné dovednosti: určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost určit vybrané texturní parametry potravin rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost
Odborné dovednosti: určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost určit vybrané texturní parametry potravin rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost
Cílem předmětu je rozvíjet schopnosti studenta pochopit a zvládnout problematiku měření vybraných texturních a fyzikálněchemických vlastností potravin moderními metodami založenými na fyzikálních, fyzikálně-chemických principech a zákonech umožňujících jejich kritické zhodnocení a vzájemné srovnání. Obsah předmětu tvoří tyto tematické celky: Úvod, základní veličiny, velikost částic, měrná hmotnost, hmotnostní bilance. Charakteristické rozměry, sypná hmotnost, vyjádření obsahu složek potravin. Reologické vlastnosti kapalných potravin, metody měření, Newtonské kapaliny. Reologické vlastnosti: ne-Newtonské kapaliny. Mechanické vlastnosti tuhých potravin, jednosměrné stlačování, tenzor deformačního napětí, namáhání na tah a tlak, moduly pružnosti v tahu, v tlaku, objemový modul pružnosti, modul pružnosti ve smyku, Poissonův poměr. Viskoelasticita, modely lineární viskoelasticity, penetrometrie. Dynamicko-mechanická měření. Instrumentální metody hodnocení textury polotuhých a tuhých potravin, empirické a imitativní metody hodnocení textury. Hodnocení textury založené na stlačování, hodnocení tuhosti, meze toku, pružnosti, pevnosti, křehkosti a tvrdosti v ústech, penetrometrické metody, vliv tvaru sondy a jejich použití, metody založené na protlačování, prorážení, natahování, tažnosti, ohýbání a krájení. Aktivita vody, iontový součin vody, pH, Raultův zákon, osmot. tlak, volná a vázaná voda v potravinách, adsorpční izotermy. Tepelné vlastnosti: entalpie, měrné teplo, skupenské teplo, tepelná a teplotní vodivost, změna entalpie při fázové přeměně, zmrazování, fázový diagram roztoků, trojný bod vody, entalpický diagram zmrazených potravin. Elektrické vlastnosti: odpor, měrná vodivost, dielektrické vlastnosti, frekvenční závislost, ztrátový úhel, mikrovlnný ohřev. Interaktivní a neinteraktivní směsi, závislost na obsahu vody a vodní aktivitě. Povrchové vlastnosti, emulze, pěny a jejich vlastnosti. Optické vlastnosti a měření barvy potravin. Aditivní a subtraktivní mísení barev, měření barev, trichromatická stupnice RGB. CIE trichromatická XYZ stupnice, měření barevnosti potravin. Přístroje na reflektanční měření barvy, trichromatické kolorimetry, difúzní reflektanční spektrofotometry, digitální fotoaparáty, citlivost vnímání barev. Očekávané výsledky učení - po absolvování předmětu student prokazuje: Odborné znalosti: znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě Odborné dovednosti: určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost určit vybrané texturní parametry potravin rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost Metody výuky
Cílem předmětu je rozvíjet schopnosti studenta pochopit a zvládnout problematiku měření vybraných texturních a fyzikálněchemických vlastností potravin moderními metodami založenými na fyzikálních, fyzikálně-chemických principech a zákonech umožňujících jejich kritické zhodnocení a vzájemné srovnání. Obsah předmětu tvoří tyto tematické celky: Úvod, základní veličiny, velikost částic, měrná hmotnost, hmotnostní bilance. Charakteristické rozměry, sypná hmotnost, vyjádření obsahu složek potravin. Reologické vlastnosti kapalných potravin, metody měření, Newtonské kapaliny. Reologické vlastnosti: ne-Newtonské kapaliny. Mechanické vlastnosti tuhých potravin, jednosměrné stlačování, tenzor deformačního napětí, namáhání na tah a tlak, moduly pružnosti v tahu, v tlaku, objemový modul pružnosti, modul pružnosti ve smyku, Poissonův poměr. Viskoelasticita, modely lineární viskoelasticity, penetrometrie. Dynamicko-mechanická měření. Instrumentální metody hodnocení textury polotuhých a tuhých potravin, empirické a imitativní metody hodnocení textury. Hodnocení textury založené na stlačování, hodnocení tuhosti, meze toku, pružnosti, pevnosti, křehkosti a tvrdosti v ústech, penetrometrické metody, vliv tvaru sondy a jejich použití, metody založené na protlačování, prorážení, natahování, tažnosti, ohýbání a krájení. Aktivita vody, iontový součin vody, pH, Raultův zákon, osmot. tlak, volná a vázaná voda v potravinách, adsorpční izotermy. Tepelné vlastnosti: entalpie, měrné teplo, skupenské teplo, tepelná a teplotní vodivost, změna entalpie při fázové přeměně, zmrazování, fázový diagram roztoků, trojný bod vody, entalpický diagram zmrazených potravin. Elektrické vlastnosti: odpor, měrná vodivost, dielektrické vlastnosti, frekvenční závislost, ztrátový úhel, mikrovlnný ohřev. Interaktivní a neinteraktivní směsi, závislost na obsahu vody a vodní aktivitě. Povrchové vlastnosti, emulze, pěny a jejich vlastnosti. Optické vlastnosti a měření barvy potravin. Aditivní a subtraktivní mísení barev, měření barev, trichromatická stupnice RGB. CIE trichromatická XYZ stupnice, měření barevnosti potravin. Přístroje na reflektanční měření barvy, trichromatické kolorimetry, difúzní reflektanční spektrofotometry, digitální fotoaparáty, citlivost vnímání barev. Očekávané výsledky učení - po absolvování předmětu student prokazuje: Odborné znalosti: znalosti o základních fyzikálních vlastnostech potravin, jejich charakterizaci a kvantifikaci mechanickými, optickými, dielektrickými a termickými metodami znalosti o rozdělení potravin z hlediska jejich mechanických vlastností na křehké, pevné, měkké a tvárné znalosti o posuzování vlastností potravin metodami texturní profilové analýzy znalosti o tepelných vlastnostech potravin a posuzování vhodnosti vybrané metodiky DSC, TG DTA pro měření obsahu vlhkosti v potravinách znalosti o základních typech určování barevnosti potravin jako např. CIE Lab, RGB apod. znalosti o elektrických a dielektrických vlastnostech potravin a o vhodnosti aplikace mikrovlnného případně indukčního ohřevu při jejich přípravě Odborné dovednosti: určit barvu kapalných a pevných potravin v systému L*a*b* posoudit typy vody přítomné v potravině a odhadnout jejich případnou údržnost určit vybrané texturní parametry potravin rozlišit viskoelastické, plastické a dilatantní reologické chování potravin určit mechanické vlastnosti tuhých potravin a porovnat jejich tažnost Metody výuky
teaching methods
Knowledge
Educational trip
Dialogic (Discussion, conversation, brainstorming)
Educational trip
Dialogic (Discussion, conversation, brainstorming)
Methods for working with texts (Textbook, book)
Methods for working with texts (Textbook, book)
Lecturing
Lecturing
Skills
Simple experiments
Educational trip
Simple experiments
Educational trip
Individual work of students
Individual work of students
assessment methods
Knowledge
Grade (Using a grade system)
Grade (Using a grade system)
Oral examination
Oral examination
Written examination
Written examination
Recommended literature
  • ATKINS, P., DE PAULA, J. Fyzikální chemie. VŠCHT, Praha, 2013. ISBN 978-80-7080-830-6.
  • Barbero, E. J. Introduction to Composite Materials Design. London : Taylor & Francis, 1999. ISBN 1-56032-701-4.
  • Bartovská, L., Šišková, M. Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Praha : VŠCHT, 2005. ISBN 80-7080-579-X.
  • FIGURA, L.O., TEIXEIRA, A.A. Food Physics: Physical Properties - Measurement and Applications.. New York: Springer, 2007. ISBN 978-3-540-34191-8.
  • HIEMENZ, P.C., RAJAGOPALAN, R. Principles of colloid and surface chemistry. 3rd ed, rev. and expand.. New York: Marcel Dekker, 1997. ISBN 0824793978.
  • NOVÁK, J. Fyzikální chemie bakalářský a magisterský kurz.. Praha: VŠCHT, 2011. ISBN 80-7080-579-X.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester