Специфические физические свойства единичных экземпляров товаров

Специфические физические свойства единичных экземпля­ров товаров устанавливаются только для товаров, характери­зующихся целостностью. Их можно подразделить на следую­щие группы: структурно-механические, теплофизические, элек­трические, оптические и акустические свойства.

Эти группы физических свойств вы­полняют двойную функцию: они предназначены не только для количественных, но и для качественных характеристик товаров.

Структурно-механические свойства — особенности товаров, проявляющиеся при ударных, сжимающих, растягивающих и других воздействиях.

Данные свойства товаров имеют важное значение в ситуаци­ях, когда возникают нагрузки на товар.

Нагрузка — это внешнее воздействие, прилагаемое к объ­екту.

Нагрузки классифицируются по площади приложения, вре­мени действия и характеру воздействия (рис. 21) и выражаются в Паскалях (Па).

Распределительные нагрузки действуют на всю площадь объ­екта, сосредоточенные - на отдельный его участок, создавая высокое давление, которое приводит к разрушению на значи­тельной площади. Например, воздушный поток не разрушает лобовое стекло автомобиля, так как равномерно распределен по его площади. В то же время при попадании в лобовое стек­ло небольшого камня могут появиться многочисленные тре­щины.

Постоянные нагрузки не изменяются в течение определенно­го периода. Например, при хранении товаров в штабеле каж­дый нижележащий слой испытывает постоянную нагрузку мас­сы верхних слоев товара.

Статические нагрузки — нагрузки, постоянно и постепенно действующие без толчков и ударов, вследствие чего не происхо­дит ускорение частиц тела. Примером таких нагрузок может служить нагрузка на пол мебели, хранящихся товаров и т. п.

Динамические нагрузки действуют на объект мгновенно, толчками, сообщая заметные ускорения частицам тела. Эти на­грузки чаще вызывают различные деформации товаров. Напри­мер, деформация хранящихся яблок, проявляющаяся в виде ушибов без потемнения, незначительна в силу статических нагрузок. При перевозке яблок возникают динамические нагрузки, которые вызывают появление значительных ушибов с по­темнением, особенно если яблоки созрели и имеют небольшую твердость.

Периодические нагрузки — нагрузки, повторяющиеся через определенные периоды. Они могут быть однократными и мно­гократными. Например, однократной нагрузке подвергается ко­жа при пошиве обуви, а при ходьбе возникают многократные нагрузки. Наиболее разрушающее воздействие оказывают зна­копеременные многократные нагрузки, при которых постоянно изменяется направление нагрузки.

Нагрузка, при которой товары разрушаются, называется раз­рушающей. Показателем этого свойства является разрушающее напряжение (предел прочности). Разрушающее напряжение (о_ь, МПа) — отношение максимальной нагрузки, предшествующей разрушению (Р_ь, Н), к первоначальной площади поперечного сечения объекта (5₀, м²):

Неразрушающие нагрузки — это нагрузки, при которых не происходит разрушение товара. Примером разрушающих на­грузок могут служить раздавливание товаров, бой стеклянной посуды и тары. В то же время при ударах и давлении неболь­шой силы на товары и упаковку возникают неразрушающие на­грузки.

Следствием нагрузок может быть деформация товаров.

Деформация — способность объекта изменять размеры, фор­му и структуру под влиянием внешних воздействий, вызываю­щих смещение отдельных частиц по отношению друг к другу.

Деформация товаров зависит от величины и вида нагрузки, структуры и физико-химических свойств объекта.

Деформации могут быть обратимыми и необратимыми. При обратимой деформации первоначальные размеры, форма и структура тела восстанавливаются полностью после снятия нагрузки, а при необратимой — не восстанавливаются. Способ­ность к обратимым деформациям характеризуется упругостью и эластичностью, разница между которыми заключается во вре­мени, в течение которого восстанавливаются исходные пара­метры. Необратимые деформации обусловлены плотностью.

Следует отметить, что тел, способных только к обратимым или необратимым деформациям, практически нет. В опреде­ленных условиях при некоторой нагрузке тело проявляет толь­ко деформацию одного вида — обратимую или необратимую.

Другие виды деформаций равны нулю. В каждом материале или товаре проявляются различные виды деформаций, но одним в большей степени присущи обратимые деформации, упругость, эластичность (например, резина), а другим — пластичные. Из­менение условий может вызвать существенное изменение свойств. Например, необожженная глина обладает пластично­стью, а обожженная утрачивает это свойство.

Обратимые деформации в зависимости от времени обрати­мости могут быть упругими и эластичными.

Упругие деформации — это мгновенные деформации, при ко­торых объект очень быстро восстанавливает свою прежнюю форму, длину и другие параметры после снятия нагрузки. Та­кие деформации характеризуются упругостью.

Эластичные де­формации – замедленные во времени деформации, при кото­рых параметры объекта восстанавливаются через некоторое время после снятия нагрузки. Эти деформации обусловливают эластичность.

При упругих деформациях под действием нагрузки происхо­дят небольшие изменения средних расстояний между частица­ми, молекулами и атомами объекта, при этом межмолекуляр­ные и межатомные связи сохраняются. Упругие деформации наиболее свойственны телам с кристаллическим или аморфным упорядоченным строением. При эластичных деформациях в те­лах под действием внешних сил происходят изменения конфи­гурации и перегруппировка макромолекул, их переориентация по направлению действия силы и распрямление. Такая пере­группировка требует определенного времени, а затем при сня­тии напряжения — для перехода в прежнее состояние. Эластич­ные деформации наиболее характерны для товаров, содержа­щих высокополимерные соединения (хлеб, мясо, рыба, кожа, ткани, каучук и др.).

Упругие и эластичные деформации могут переходить в пла­стичные. Этот переход называется релаксацией. При этом де­формации первых двух видов постепенно уменьшаются, а по­следнего — возрастают.

Примером может служить деформация некоторых товаров при длительном или кратковременном воздействии на них внешней силы (деформация плодов и овощей под воздействием силы тяжести верхних слоев, свежевыпеченного хлеба при уда­рах или давлении). При этом товар может частично или полно­стью утрачивать способность восстанавливать свою форму вследствие изменения взаимного расположения частиц. Время, в течение которого товар под воздействием внешней силы пол­ностью утрачивает способность восстанавливать свою форму, называется периодом релаксации.

Пластичные деформации — это необратимые деформации, приводящие к изменению параметров объекта после снятия на­пряжения. Они возникают за счет необратимого смещения отдельных макромолекул на большие расстояния, в результате чего утрачиваются силы межмолекулярного сцепления и возникают новые конфигурации молекул. У кристаллических материалов эти деформации приводят к нарушению кристаллов. Пластич­ные деформации вызывают явление текучести, характеризую­щееся возникновением деформаций под действием определен­ной постоянной нагрузки. Отсутствие текучести называется хрупкостью.

В зависимости от наличия или отсутствия текучести мате­риалы товаров принято условно подразделять на пластинные (незакаленные углеродистые и легированные стали, алюминий, свинец, глина, а из пищевого сырья и продуктов — пшеничное и ржаное горячее тесто, мармеладная, карамельная и конфет­ная массы, сливочное масло и маргарин при определенной тем­пературе и т. п.) и хрупкие (чугун, закаленная легированная сталь, стекло, карамель, скорлупа яиц и др.).

Необратимые деформации могут быть допустимыми и недо­пустимыми, критерием которых служит предел допустимых на­грузок и деформаций. Этот предел характеризуется показателя­ми прочности и твердости.

В зависимости от направления приложенной силы деформа­ции подразделяются на деформации растяжения, сжатия, изги­ба, сдвига, кручения.

Растяжение — деформация, характеризующаяся изменением параметров объекта (длины, формы и т. п.) при воздействии продольных (растягивающих) сил. В результате этого увеличи­вается длина тела. Такие деформации могут возникать при про­изводстве отдельных видов карамели («тянутая» карамель), ма­каронных изделий, соломки, палочек, а также при производст­ве и эксплуатации изделий из тканей, кожи, меха, металлов и др. Растяжение может сопровождаться возникновением упру­гих эластичных и пластичных деформаций. При обратимых де­формациях кривая разгрузки (снятия нагрузки) может не сов­падать с кривой нагрузки, что зависит от свойств материалов. При необратимых деформациях начало кривой растяжения по­стоянно перемещается при каждой повторной нагрузке, при этом повышается жесткость и уменьшается пластичность объ­екта. Деформации растяжения, превышающие предел прочно­сти, приводят к разрушениям товара (разрыв тканей, кожи, ме­ха, поломка тары, металла и т. п.).

Сжатие — деформация, при которой отмечается увеличение поперечных размеров и уменьшается длина тела. При разру­шающих нагрузках деформация сжатия становится недопусти­мой, что приводит к частичному или полному разрушению (раздавливанию, проколам, нажимам) товаров. Показателем де­формации сжатия служит разрушающее напряжение. Деформа­ции сжатия возникают при производстве, хранении и потребле­нии (эксплуатации) многих товаров. Примером таких деформа­ций может служить возникновение нажимов на свежих плодах и овощах, особенно при хранении навалом или нарушении вы­соты загрузки, разрушения круп, сахара-рафинада, макаронных изделий и др. При этом у круп увеличивается примесь битого ядра и мучели, у макаронных изделий — лома и крошки. При разжевывании пищи также возникают деформации сжатия.

Деформация сжатия строительных и мебельных материалов за счет больших нагрузок может привести к обрушиванию зда­ний, деформации мебели, а хрупких материалов (стекла, чугуна и т. п.) — к растрескиванию изделий из этих материалов.

Изгиб — деформация, при которой происходит искривление оси или срединной поверхности объекта под воздействием внешних сил. Изгиб появляется при нагрузках, неравномерно сосредоточенных на определенной площади, причем в центре приложения силы нагрузка наиболее высокая. По мере удале­ния от него нагрузка уменьшается, пока совсем не исчезнет. В результате возникает стрела изгиба. Одновременно с изгибом происходит растяжение поверхностных слоев и сжатие — внут­ренних. Деформации изгиба характеризуются радиусом кривиз­ны, напряжением растяжения и сжатия. Если последние два показателя превышают предел допустимых напряжений, проис­ходит разрушение объекта в зоне наибольшей нагрузки и воз­никают такие дефекты, как проколы (например, у плодов и овощей, бумажной, полимерной упаковки), трещины (у хлеба, сыра, стекла, кожи и т. п.), разрывы (у тканей, кожи, мехов и т. п.).

Неразрушающие деформации изгиба применяются при фор­мовании многих изделий. Деформации изгиба могут иметь ме­сто при производстве товаров (например, при производстве строительных материалов, мебели, изделий из металлов, стекла, а также фигурных макаронных, хлебобулочных и других изде­лий, при эксплуатации одежды, обуви, строительных материа­лов и т. п.).

Сдвиг — деформация, возникающая при приложении двух равных, но действующих в разных направлениях сил, в местах соединения отдельных частей (деталей) товаров. Показателем этой деформации служит угол сдвига. Разновидностью сдвига является срез, при котором сдвиг частиц объекта происходит в одной плоскости. Сдвиг предшествует деформациям изгиба и кручения. Поэтому он может явиться причиной возникновения тех же дефектов. Кроме того, деформация сдвига наблюдается при многих производственных процессах, формирующих струк­туру товаров (образование пор в хлебобулочных, керамических и других изделиях с пористой структурой, глазков в сыре, фор­мирование структуры изделий с включением других материалов или сырья, например, колбасного фарша и т. п.).

Кручение — деформация, характеризующаяся взаимным по­воротом поперечных сечений объекта под воздействием дейст­вующих в противоположном направлении двух сил. В результа­те этой деформации возникает скрученность объекта, которая характеризуется: круткой, направлением крутки (левой, пра­вой), углом наклона волокон или нитей к продольной оси. Та­кие деформации наиболее распространены при производстве ниток, отдельных видов тканей, а также фигурных макаронных и хлебобулочных изделий.

Таким образом, на товары при производстве, хранении, пе­ревозке и потреблении (эксплуатации) постоянно и/или перио­дически действуют нагрузки и возникают разные виды дефор­маций. Последствия этих деформаций зависят от общих и спе­цифичных механических свойств товара.

Структурно-механические свойства называют также реологи­ческими. Они характеризуют способность товаров сопротив­ляться приложенным внешним силам или изменяться под их воздействием. К ним относятся прочность, твердость, упру­гость, эластичность, пластичность, вязкость.

Прочность — способность твердого тела сопротивляться раз­рушению при приложении к нему внешней силы при растяже­нии и сжатии.

Это одно из важнейших структурно-механических свойств. Прочность материала зависит от его структуры и пористости. Материалы, имеющие линейное расположение частиц и мень­шую пористость, более прочные. Чем прочнее изделие, тем меньше оно разрушается или деформируется.

Прочность имеет важное значение для количественной ха­рактеристики некоторых как продовольственных товаров (макароны, сахар-рафинад, печенье), так и непродовольственных (стройматериалы, посуда и т. п.). Если пищевые продукты не­достаточно прочные, увеличивается количество лома, крошки, а у непродовольственных товаров — боя (посуда), разрывов (ткани, одежда и обувь), деформаций (деревянные строймате­риалы).

Твердость — местная краевая прочность тела, которая ха­рактеризуется сопротивлением проникновению в него другого тела.

Твердость определяют с помощью прибора пенетрометра. Рабочей частью этого прибора служит твердое тело, имеющее форму цилиндра, шарика, иглы, конуса или пирамиды. Твердость товара определяется по тому минимальному усилию, которое нужно приложить для проникновения рабочей части |прибора в товар. По П. А. Ребиндеру твердость можно охарактеризовать как работу, затраченную на образование единицы новой поверхности.

Твердость товаров зависит от их природы, формы, структу­ры, размеров и расположения атомов, а также сил межмолекулярного сцепления. На твердость кристаллических тел влияет кристаллизационная вода, которая ослабляет внутренние связи и уменьшает твердость.

Твердость определяют при оценке степени зрелости свежих "плодов и овощей, так как при созревании их ткани размягчают­ся. Уменьшение твердости косвенно влияет на сохраняемость плодов и овощей, особенно их устойчивость к микробиологи­ческим заболеваниям, поскольку гифы микроорганизмов дей­ствуют примерно так же, как пенетрометр.

По твердости сухарных и бараночных изделий судят о про­цессах черствения, в ходе которых происходят структурные из­менения, вызывающие увеличение твердости.

Показатели твердости применяют при оценке качества ме­таллических, фарфоровых, фаянсовых, каменных и деревянных изделий, определяя их функциональные (для инструментов) И/или санитарно-гигиенические свойства (посуда).

Упругость — способность объекта к мгновенно обратимым Деформациям. Этим свойством характеризуются такие товары, как, например, резиновые надувные изделия (шины, игрушки и т. п.).

Показателями, характеризующими это свойство, являются модуль упругости (Е, МПа) и коэффициент растяжения.

Модуль упругости — расчетное напряжение, при ко­тором упругое абсолютное удлинение тела становится равным первоначальной длине.

Модуль упругости характеризует жесткость материала. С увеличением жесткости уменьшается деформация тела по од­ной и той же длине.

Коэффициент растяжения (сжатия) — величина, обратная модулю упругости. Модуль упругости и коэффициент растяжения зависят от структуры товара, а также его химиче­ских состава и свойств. Так, модуль упругости стали равен (2— 2,1) • 10⁶, а древесины вдоль волокон — (0,1—0,12).

Эластичность — способность объекта к обратимым деформа­циям в течение определенного времени. Это свойство исполь­зуется при оценке качества хлеба (состояние мякиша), мяса и рыбы, клейковины теста. Так, эластичность мякиша хлеба, мя­са и рыбы служит показателем их свежести, так как при черст-вении мякиш утрачивает эластичность; при перезревании мяса и рыбы или их порче мышечная ткань сильно размягчается и также утрачивает эластичность.

Эластичность кожи, тканей имеет важное значение при экс­плуатации изделий из них. Чем выше эластичность, тем больше срок носки одежды и обуви, меньше сминаемость.

Пластичность — способность объекта к необратимым дефор­мациям, вследствие чего изменяется первоначальная форма, а после прекращения внешнего воздействия сохраняется новая форма. Типичным примером пластичных материалов служат воск и глина.

Пластичность сырья и полуфабрикатов используется при формовании готовых изделий. Так, благодаря пластичности пшеничного теста можно придавать определенную форму хле­бобулочным, мучным кондитерским, бараночным и макарон­ным изделиям. Пластичностью обладают горячие карамельные, конфетные, шоколадные и мармеладные массы. После выпечки и остывания готовые изделия утрачивают пластичность, приоб­ретая новые свойства (эластичность, твердость и т. п.).

При перевозке, хранении и реализации следует учитывать способность единичных экземпляров товаров к деформациям и зависимость ее от механических нагрузок и температуры товара. Так, пищевые жиры, маргариновая продукция, коровье масло, хлеб при низких температурах обладают относительно высокой прочностью, а при повышенных температурах — пластично­стью. Поэтому перевозка, например, горячего (неостывшего) хлеба может привести к деформированию изделий и увеличе­нию процента санитарного брака.

Вязкость (внутреннее трение) — свойство газов, жидкостей и твердых тел, обусловливающее сопротивление слоев относи­тельному перемещению под действием внешних сил. Для твер­дых тел вязкость рассматривается как сопротивление развитию остаточных деформаций.

Вязкость жидких товаров определяется с помощью прибора вискозиметра и выражается в пуазах. Применяется для оценки качества товаров с жидкой и вязкой консистенцией (сиропов, экстрактов, меда, растительных масел, олифы, лакокрасочных материалов и т. п.).

Вязкость зависит от химического состава (содержания воды, сухих веществ, жира) и температуры товара. При повышении содержания воды и жира, а также температуры снижается вяз­кость сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, что облегчает их приготовление. Так, при формовании корпусов конфет из помадных масс или пралине большое значение имеет их вяз­кость.

Вязкость косвенно свидетельствует о качестве жидких и вяз­ких товаров, влияет на потери при их перемещении из одного вида тары в другой. Чем выше вязкость, тем больше частиц продукта остается на стенках тары и оборудования, а следова­тельно, выше потери.

Теплофизические свойства — свойства, характеризующие ин­дивидуальное термодинамическое состояние единичных экзем­пляров товаров. К ним относятся термодинамическая температура, температура плавления, застывания и замерзания, а также огнестойкость. Последние характеризуют только товар и не присущи в целом товарной партии.

Температура плавления и застывания — температура, при ко­торой отдельные компоненты товаров переходят из твердого состояния в жидкое (плавление) или из жидкого в твердое (за­стывание).

На эти изменения состояния товаров в зависимости от тем­пературы влияют в основном жиры, жироподобные вещества (воск и др.), некоторые непредельные углеводороды, входя­щие в состав нефтепродуктов, парафина и т. п. При высоких температурах плавлению подвергаются и сахара (при 180— 190 °С — сахароза).

Температура плавления и застывания влияет на консистен­цию товаров. Так, жиросодержащие товары имеют жидкую консистенцию, если входящие в их состав жиры плавятся и за­стывают при низких температурах (растительные масла — при — 16 °С), и твердую консистенцию — при высоких температурах плавления и застывания этих жиров (бараний жир — темпера­тура плавления 44...55 °С и застывания 34...35 °С).

Температура плавления выше температуры застывания при­мерно на 10—16 "С (например, у свиного жира). Это объясняет­ся тем, что высокомолекулярные жирные кислоты, входящие в состав молекулы жиров, склонны к переохлаждению. Кроме того, смеси жирных кислот отличаются пониженной темпера­турой плавления.

При выборе температурных режимов транспортирования и хранения необходимо учитывать температуру плавления и за­стывания, чтобы избежать ухудшения качества и количествен­ных потерь. Так, в жаркое время при отсутствии надлежащих условий может происходить плавление жира; какао-масла из шоколадных изделий и глазури, что приводит к жировому по­седению; выделение жира из халвы, сдобного печенья, сливоч­ного масла, маргарина, животных жиров, а также кремов и ма­сок.

При низких температурах застывание жидких жиров может привести к расслоению многокомпонентных товаров.

Температура замерзания — температура, при которой вода переходит из жидкого состояния в твердое.

Замерзание по-разному влияет на качество потребительских товаров. При образовании кристаллов льда объем продукта уве­личивается, что приводит к разрушению стеклянной тары и вздутию металлической или полимерной. Кроме того, наруша­ется свойственная товару структура, вследствие чего ухудшается его качество (для пищевых продуктов консистенция и усвояе­мость); гомогенизированные товары расслаиваются (например, шампуни, молоко, пюре, соки и т. п.).

Вместе с тем замораживание некоторых пищевых продуктов (хлеба, плодов, овощей, мяса, рыбы) позволяет улучшить их со­храняемость и удлинить сроки хранения.

Температура замерзания служит одним из критериев при выборе температурного режима хранения, нижний предел которого зависит от способности товаров переносить заморажива­ние. Для товаров, качество которых ухудшается при заморажи­вании, температура хранения должна быть выше температуры замерзания или близкой к ней.

У большинства товаров температура замерзания колеблется в пределах от 0 до 5 °С и зависит от содержания воды и сухих веществ, в том числе соли, Сахаров и спирта. Чем выше содер­жание воды, тем температура замерзания товара ближе к 0^0С.

Температура замерзания применяется в основном для харак­теристики пищевых продуктов (плодов и овощей, алкогольных и безалкогольных напитков, мяса, рыбы, молока). Однако этот показатель представляет интерес и для некоторых жидких пар-фюмерно-косметических товаров, а также товаров бытовой хи­мии.

Огнестойкость — способность товаров быть устойчивыми к воздействию химической природы веществ и структуры мате­риалов. Органические вещества являются горючими, а неорга­нические — негорючими. Преобладание первых повышает ог­нестойкость товаров. В зависимости от огнестойкости товары подразделяют на горючие — легко- и трудносгораемые, а также негорючие.

Горючие товары при действии огня воспламеняются, горят, обугливаются и тлеют. Легкосгораемые товары быстро воспла­меняются и горят открытым пламенем. Перечень таких товаров обширен: большинство пищевых продуктов с повышенным со­держанием сухих веществ, особенно жиров, этилового спирта, а также многие непродовольственные товары с повышенным со­держанием высокомолекулярных полимеров (хлопок и ткани из него, меха, древесина, бумага и изделия из них, нефтепродук­ты, бытовой газ). Трудносгораемые товары не горят открытым пламенем, тлеют и обугливаются от огня. К ним относятся пи­щевые продукты с повышенным содержанием воды, после ис­парения которой образуются трудносгораемые соединения (карамелины, меланоидины и т. п.), а также некоторые непродо­вольственные товары (шерсть, кожа, древесина, пропитанная особыми составами, и др.).

Негорючие товары не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием пламени. Многие из них плавятся при высоких температурах. К этой группе товаров из пищевых продуктов от­носятся питьевая и минеральные воды, поваренная соль, дру­гие пищевые добавки минерального происхождения, а из непродовольственных товаров — изделия из металлов, стекла, ке­рамики, силикатов и некоторых видов пластмасс.

Огнестойкость — важное свойство товаров, влияющее на их пожарную безопасность при производстве, хранении, перевоз­ках и потреблении (эксплуатации). Для легкогорючих товаров на всех этапах товародвижения должны быть предусмотрены повышенные меры безопасности.

Электрофизические свойства — способность товаров изме­няться под влиянием внешнего электрического поля. Показате­лями этих свойств являются электропроводность и диэлектри­ческая проницаемость товаров. Их учитывают в большей степе­ни при оценке качества электротехнических товаров, в меньшей — пищевых продуктов.

Электропроводность — способность объектов проводить электрический ток. По электропроводности все материальные объекты делят на проводники, полупроводники и изоляторы.

Проводники — объекты с высокой электропроводностью (в пределах от 10~⁶ до 10~² Ом • см). К ним относятся вода, ме­таллы, электролиты — растворы солей, кислот и Сахаров (на­пример, напитки). Металлические проводники широко исполь­зуют в электрических проводах, кабелях и шнурах.

Полупроводники — объекты со средней электропроводностью (в пределах от 10~² до 10¹² Ом • см), например, углерод, мышь­як, окись меди и т. п. Находят применение при производстве радиоприемников, телевизоров и холодильников.

Изоляторы — объекты с низкой электропроводностью (от 10¹⁴ до 10²² Ом • см) и высокой электрической прочностью. Применяются в качестве изолирующих материалов для элек­тротехнических товаров и материалов. Хорошими изоляторами являются резина, стекло, фарфор, пластмассы, кожа, ткани

и т. п.

Электропроводность материалов, применяемых для электро­технических товаров, служит одним из факторов обеспечения электротехнической безопасности.

По электропроводности некоторых пищевых продуктов можно косвенно судить об их качестве и сохраняемости. Так, повышение электропроводности молока может быть следстви­ем его низкой жирности, разбавления или прокисания; обу­словлено это относительным увеличением количества заряжен­ных частиц в молоке (ионов воды, солей, кислот).

Диэлектрическая проницаемость — величина, влияющая на количество энергии, которая может быть аккумулирована в ви­де электрического поля.

Диэлектрические свойства присущи потребительским това­рам, которые представляют собой гетерогенные смеси, содер­жащие воду, водные растворы солей, а также белки, жиры и уг­леводы, относящиеся к разряду диэлектриков с потерями. Эти свойства проявляются в поляризации объекта под влиянием внешнего приложенного электрического поля.

Диэлектрическую проницаемость изучают для выявления изменений товаров в электромагнитных полях. Этот показатель зависит от температуры и химического состава объекта. Так, диэлектрические характеристики мышечной ткани мяса тем выше, чем ниже его жирность. При содержании в мясе 22% жира диэлектрическая проницаемость составляет 54,1 ед., а при 10% жира — 48,1 ед. (при частоте 433 МГц и температуре -20 "С).

Оптические свойства — свойства, обусловленные способно­стью товаров рассеивать, пропускать или отражать свет. К ос­новным оптическим свойствам относятся цвет, прозрачность, преломляемость света, зависящие от отражательной, поглоти­тельной или пропускающей способности объектов.

Цвет — один из важнейших показателей качества, который может быть охарактеризован и количественно. Цвет товаров за­висит от их отражательной способности. Объекты, отражающие все длины волн спектра, одинаково окрашены в ахроматиче­ские цвета — белый или черный, а объекты, избирательно от­ражающие лучи разных длин волн, приобретают соответствую­щий хроматический цвет.

Каждой длине волны (НМ) соответствует определенный цвет: красный — 760—620; зеленый — 530—500; оранжевый — 620—590; голубой — 500—470; желтый — 590—560; синий — 470—430; желто-зеленый — 560—530, фиолетовый — 430—380.; Указанные цвета называются основными. Сочетания основ­ных цветов и переходные оттенки составляют все многообразие окрасок товаров. Их названия иногда указывают на сочетания основных цветов (красно-оранжевый, зелено-голубой) или имеют самостоятельные названия (пурпурный — красно-фио­летовый, вишневый — темно-красный с фиолетовым оттенком и т. п.)

Цвет характеризуется цветовым тоном, яркостью, светлотой и насыщенностью.

Цветовой тон зависит от спектрального состава света, попа­дающего на сетчатку глаза, чувствительные элементы которой воспринимают три основных цветовых тона: красный, синий, желтый. Остальные цвета являются переходными: оранжевый — переходный между красным и желтым, желто-зеленый — между желтым и зеленым, фиолетовый — между синим и красным. Интенсивность цветового тона определяется визуально или фотоэлектроколориметрическим методом по длинам волн.

Яркость характеризуется количеством световой энергии, ко­торую товар излучает, а светлота — количеством световой энергии, которую товар отражает. Например, товары, имеющие розовый, бледно-желтый или бледно-голубой цвет, отражают меньше световой энергии, чем интенсивно красный, желтый либо голубой цвет.

Яркость и светлота — это субъективные характеристики цве­та, так как воспринимаются различно в зависимости от фона и степени освещенности объекта. Многие цвета на черном фоне кажутся более светлыми, чем на белом. Хорошо освещенные товары воспринимаются как более яркие и светлые. Поэтому для привлечения внимания и создания потребительских пред­почтений выложенные на витринах товары подсвечиваются.

Насыщенность цвета — способность объекта избирательно пропускать или отражать свет в разной степени. Чем выше сте­пень избирательного отражения света, тем яснее выражен цве­товой тон. Например, наибольшей степенью отражения харак­теризуется идеально белый цвет. С уменьшением степени отра­жения появляются многочисленные оттенки белого (более 30), а затем и серого цвета. Чем ближе отражательная способность к наименьшему пределу, тем темнее цвет товара. Идеально чер­ный цвет имеют товары с наименьшей отражательной способ­ностью.

Эталоном чисто-белого цвета служит пластинка ВаSО₄, от­ражающая 98% падающего света. Этот эталон используют для определения насыщенности белого цвета или степени белизны фарфора, бумаги, тканей.

Насыщенность хроматического цвета зависит от степени разбавления его белым или черным цветом. Различают разбав­ленные и затемненные цвета. Разбавленные цвета — цвета, на­сыщенность которых уменьшается белым цветом. Затемненные цвета — цвета, уменьшение насыщенности которых происхо­дит за счет черного цвета.

Например, розовые вина обладают разбавленным цветом, так как зачастую их получают купажированием красных и бе­лых вин, а вина Кагор — затемненным, поскольку красные ви-номатериалы выдерживают при повышенной температуре, вследствие чего образуются темноокрашенные вещества — ме-ланоидины.

При определении товарных сортов пшеничной муки, отли­чающихся разной степенью насыщенности белого цвета, также применяют специальные эталоны, цвет которых наиболее дос­товерно отражает сорт муки.

Насыщенность цвета некоторых напитков определяют кос­венным путем по аналогичной окраске растворов веществ. На­пример, цвет пива выражают в мг 0,ОШ раствора йода, пошед­ших на титрование чистой воды, путем сравнения насыщенно­сти цвета обоих растворов.

Прозрачность обусловлена пропускающей способностью то­вара. Наибольшей пропускающей способностью обладают ис­тинные растворы. Жидкие прозрачные напитки, парфюмерные товары, изделия из стекла отличаются высокой пропускающей способностью. Взвешенные (дисперсные) частицы в напитках или изделиях вызывают опалесценцию из-за отражения части световых лучей, вследствие чего появляется помутнение. При большом количестве взвешенных частиц объект становится не­прозрачным. Например, осветленные и неосветленные соки от­личаются разной степенью прозрачности, а соки с мякотью не­прозрачные, что обусловлено разным содержанием дисперсных частиц.

Прозрачность товаров определяют визуально или по количе­ству и размеру дисперсных частиц (метод разработан профессо­ром Д. С. Лычниковым).

Восприятие цвета и его характеристик зависит от длины све­тового луча, величины световой энергии, характера поверхно­сти, фона, освещенности окружающей среды. Так, объект крас­ного цвета, освещенный зелеными лучами, кажется черным.

При электрическом освещении, когда желтые лучи преоблада­ют над синими и голубыми, желтые цвета становятся более на­сыщенными, красные приобретают оранжевый оттенок., а си­ние темнеют. Люминесцентные лампы дают восприятие цвета, аналогичное с дневным светом.

Характер поверхности также существенно влияет на воспри­ятие цвета. Цвет объекта с гладкой (глянцевой) поверхностью бывает более светлым. Неровности поверхности, ворс вызыва­ют ощущение неравномерной окраски. Объекты с матовой по­верхностью, отличающейся рассеянным отражением света, имеют более темный цвет.

На светлом фоне все цвета кажутся более светлыми, а на темном — более темными. Поэтому загрязнения на белой по­верхности товара проявляются отчетливее, чем на темной. В зависимости от фона восприятие цвета может изменяться очень значительно. Так, на зеленом фоне красный цвет приоб-

ретает фиолетовый оттенок, желтый — оранжевый, оранже­вый — красноватый.

Преломляемость — способность объекта преломлять свето­вые лучи, зависящая от содержания растворимых веществ, раз­личных включений, состояния поверхности и других факторов.

Преломляемость используют для определения концентрации растворимых веществ. Чем больше содержание растворимых веществ, тем больше коэффициент преломления. На этом свойстве основан рефрактометрический метод, которым опре­деляют массовую долю растворимых сухих веществ в соках, пю­ре, пастах, напитках.

Для более глубокого изучения оптических свойств определя­ют спектральные и интегральные терморадиационные характе­ристики пищевых продуктов (интегральные коэффициенты по­глощения, рассеивания, отражения, пропускания).

Акустические свойства — способность товаров издавать (из­лучать), поглощать и проводить звук.

Звук воспринимается ухом человека. На слуховую перего­родку воздействуют колебания, создаваемые звуком в упругой среде и называемые акустическим полем.

Основными характеристиками акустического поля являют­ся: частота упругих колебаний, спектр и скорость звука, ампли­туда, волновое или удельное акустическое сопротивление среды и их производные: звуковое давление, сила (интенсивность) и тон звука, колебательная скорость. К акустическим свойствам относятся акустические колебания, спектр звука, скорость зву­ка, сила (интенсивность), тон звука.

Акустические колебания подразделяют на следующие диапа­зоны: инфразвуковой — 0—20 Гц, звуковой — 20—2 • 10⁴, ультразвуковой — >10⁴ Гц.

Источником ультразвуковых колебаний являются различные колеблющиеся системы, преобразующие электрическую или механическую энергию в упругие колебания.

Человек в состоянии услышать звуки в частотном диапазоне от 20 до 20 000 Гц. Звуки с меньшими частотами (менее 20 Гц) не воспринимаются ухом. Звуковые колебания с частотой более 20 000 Гц (ультразвуки) вызывают болевое ощущение. Сила звука на пороге слышимости составляет примерно от 10~¹² до 10 Вт/м². Верхний предел силы звука также вызывает болевое ощущение.

Спектр звука — совокупность простых гармоничных колеба­ний. Спектр бывает сплошным и линейчатым. Сплошной спектр состоит из непериодических колебаний, энергия которых рас­пределена в широкой области частот и воспринимается ухом как шумы. Линейчатый спектр отличается периодичностью ко­лебаний с определенным соотношением частот, кратных часто­те основного, наиболее медленного, колебания. Таким спек­тром характеризуются, например, музыкальные звуки.

Скорость звука — показатель, определяемый как произведе­ние длины волны на частоту. Выражается в м/с и зависит от природы, структуры и температуры объекта, в котором распро­страняется. Ниже приведена скорость звука (м/с) в разных объ­ектах: воздух — 330; вода — 1400; сталь — 5000; древесина — 2000-5700.

Чем выше температура и плотность, тем больше скорость звука.

Сила (интенсивность) звука — мощность звуковых колеба­ний, проходящих через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука. Пока­затель выражается в Вт/м²; эргДсм • м²). На практике уровень силы звука выражается в децибелах (дБ) и показывает, насколь­ко сила звука объекта превосходит единицу силы звука на по­роге слышимости (10~¹² Вт/м²). Повышение интенсивности зву­ка на 1 дБ соответствует приросту ее на 26%. Звук интенсивно­стью 10 Вт/м² вызывает болевое ощущение. Интенсивность звука, воспринимаемая физиологически, характеризуется как громкость. Увеличение силы звука на 10 дБ воспринимается как двукратное повышение громкости.

Тон звука — звуковые колебания, имеющие определенную периодичность во времени. Различают высоту тона, определяе­мую частотой основного колебания, и тембр звуков, придаю­щий им определенную окраску. Звуковые частоты делятся на интервалы, за единицу измерения которых принята октава.

Некоторые материалы обладают резонирующей способностью, т. е. способностью усиливать звук без искажения тона. Показа­телем резонирующей способности является акустическая кон­станта, которая служит важнейшим критерием при выборе дре­весины для дек музыкальных инструментов.

Акустические свойства материалов или изделий имеют прак­тическое значение для количественных характеристик ряда по­требительских товаров. В зависимости от акустических свойств можно выделить три группы товаров: звуковые, или аудиотовары; звукопроводящие; звукоизоляционные.

Аудиотовары предназначены для извлечения звуков, а также их записи, хранения и воспроизведения. К ним относят­ся музыкальные инструменты и аудиотехника. Последние, в свою очередь, подразделяют на технические устройства (магни­тофоны, проигрыватели, телевизоры, радиоприемники, видео­магнитофоны и т. п.) и носители звуковой информации (аудио-и видеокассеты, грампластинки, диски и т. п.).

При оценке качества этих товаров применяют две группы показателей: показатели, характеризующие физические кон­станты звука (частоту, интенсивность, тембр и т. п.); показате­ли, характеризующие психофизиологическое воздействие звука на организм человека (уровень громкости, уровень звукового давления, частотный интервал и др.).

Звукопроводящие товары обладают способностью проводить звуковые колебания. На эту способность влияют ма­териал, состав, структура и температура изделия.

На практике звукопроводность используют при оценке ка­чества посуды. По звуку при постукивании по посуде можно выявить трещины, незаметные невооруженным глазом. Изде­лия из хрусталя с разным содержанием свинца издают при по­стукивании неодинаковые звуки.

Косвенная оценка некоторых показателей качества отдель­ных пищевых продуктов основана на их способности издавать и пропускать звуки. Например, звонкий звук при встряхивании или постукивании замороженных продуктов (пельмени, плоды, овощи, мясо и рыба) свидетельствует о их твердой консистен­ции и хорошей заморозке. Глухой звук при постукивании арбу­за считается показателем незрелости, а звонкий — достаточной степени зрелости, хотя эти признаки не всегда достоверны.

Звукоизоляционные товары характеризуются низ­кой звукопроводностью или высокой способностью отражать звуковые колебания. Благодаря этому их используют как звуко-изоляторы. Товары оценивают по коэффициенту звукоизоля­ции.

Высокий коэффициент звукоизоляции имеют волокнистые и пористые материалы (вата, войлок, асбест). Хорошими звукоотражающими свойствами обладают металлы и стекло. Так, ко­эффициент звукоизоляции алюминия составляет 16 дБ, а ста­ли — 73 дБ.

Поиск по сайту: