Если некоторая система подвергается фазовому переходу от стеклообразного к резиноподобному состоянию, то стабильность пищевых продуктов, (фармацевтических препаратов и их основных ингредиентов обычно существенно снижается (за исключением липидов), что подтверждается примерами различных процессом физической и химической порчи из других глав.
Признание первостепенной важности понятия стеклования для понимания функционирования пищевых систем с точки зрения технологии производства, стабильности, органолептического восприятия и т. д. привело к развитию «науки о пищевых полимерах» или «науки о пищевых материалах», являющейся важнейшим направлением современной науки о пищевых продуктах. Некоторые аспекты, посвященные интерпретации поведения компонентов пищевых продуктов относительно их молекулярной мобильности или времени релаксации, до некоторой степени заимствованы из органической и неорганической химии (например, химии синтетических полимеров, керамики, металлов и т. д.). Молекулярная мобильность и другие непосредственно или косвенно связанные (физические свойства - удельный объем и плотность, вязкость, модуль упругости и другие реологические свойства – обычно описываются в зависимости от «нормированной» (Тg/Т )или «смещенной» (Т- Тg) температуры (Т – текущая температура, например, температура обработки или температура хранения, а Тg – температура, при которой происходит обратимый переход от стеклообразного к резиноподобному состоянию или наоборот [29]). Поэтому экспериментальное определение Тg и ее зависимость от состава продукта являются важнейшими отправными точками для понимания процессов его обработки и прогнозирования стабильности при хранении [3, 5, 27, 29]. Важно помнить о том, что фазовый переход стекло-резина происходит в широком диапазоне температур, который для некоторых систем (например, крахмала) может составлять несколько десятков градусов.
Кристаллическое состояние допускает применение разнообразных аналитических средств – дифракции рентгеновских лучей, микроскопии, ядерного магнитного резонанса твердой фазы и т. д., позволяющих получить полное трехмерное описание данного состояния, однако изучение стекловидного состояния зачастую основано на наблюдениях за изменением реологических свойств (см. выше), происходящих при Тg, и стеклообразном материале в начале перехода в резиноподобное состояние. На выбор метода анализа влияют ряд научных и прикладных аспектов. Стеклование – это кинетическое превращение, и температура, при которой оно происходит, является не физической постоянной системы, а зависит от временной шкалы измерении. Как правило, десятикратное уменьшение временной шкалы измерений (пли увеличение частоты) [30] ведет к увеличению Тg примерно на 3°С согласно уравнению Вильямса-Ландела-Ферри (ВЛФ) [37]. При использовании любого метода измерения очень важно точно указывать эту характеристику или стараться экстраполировать результаты на обычную временную шкалу.
Выбор аналитического метода зачастую диктует природа образца. Основными вопросами, которые требует рассмотрения, являются отбор проб (их количество и форма), чувствительность, контроль поступления и потери влаги во время измерения, подготовка образцов, компетентность персонала, затраты времени, стоимость и т.д. Многие из них мы рассмотрим ниже для каждого метода, причем затронем лишь наиболее распространенные методы измерения температуры стеклования пищевых продуктов и их ингредиентов.
