1.4. Структурно-механічні властивості товарів

Механічні властивості -— особливості товарів, що виявляються при ударних, стискаючих, розтягуючих та інших впливах. Ці властивості називають також реологічними. Вони характеризують здатність товарів протидіяти прикладеним зовнішнім силам чи змінюватися під їхнім впливом. До них відносяться міцність, твердість, пружність, еластичність, пластичність, в'язкість.

Міцність — здатність твердого тіла протистояти руйнуванню при прикладанні до нього зовнішньої сили при розтягненні і стисненні. Це одна з найважливіших структурно-механічних властивостей. Міцність матеріалу залежить від його структури і пористості. Матеріали, що мають лінійне розташування часток і меншу пористість, більш міцні. Чим міцніший виріб, тим менше він руйнується чи деформується. Міцність має важливе значення для кількісної характеристики таких продовольчих товарів, як макарони, цукор-рафінад, печиво, а також непродовольчих товарів — будматеріали, посуд і т.п. Якщо харчові продукти недостатньо міцні, збільшується кількість брухту, крихти, а в непродовольчих товарів — бою (посуд), розривів (тканини, одяг і взуття), деформацій (дерев'яні будматеріали). Навантаження, при якому товари руйнуються, називається руйнівне. Показником цієї властивості є руйнівне напруження (межа міцності). Руйнівне напруження— відношення максимального навантаження, що передує руйнуванню до первісної площі поперечного перерізу об'єкта.

Твердість — місцева крайова міцність тіла, що характеризується опором проникненню в нього іншого тіла. Визначають твердість за допомогою приладу – пенетрометра. Робочою частиною цього приладу служить тверде тіло, що має форму циліндра, кульки, голки чи конуса піраміди. Твердість товару визначається по тому мінімальному зусиллю, яке потрібно прикласти для проникнення робочої частини приладу в товар. За Ребиндером П. А., твердість можна охарактеризувати як роботу, витрачену на утворення одиниці нової поверхні. Твердість товарів залежить від їхньої природи, форми, структури, розмірів і розташування атомів, а також сил міжмолекулярного зчеплення. На твердість кристалічних тіл впливає кристалізаційна вода, що послаблює внутрішні зв'язки і зменшує твердість. Твердість визначають при оцінці ступеня зрілості свіжих плодів і овочів, тому що при дозріванні їхні тканини розм'якшуються. Зменшення твердості побічно впливає на зберігання плодів і овочів, особливо на їхню стійкість до мікробіологічних захворювань, тому що гіфи мікроорганізмів діють приблизно так само, як пенетрометр. За твердістю сухарних і бубличних виробів судять про процеси черствіння, у ході яких відбуваються структурні зміни, що викликають збільшення твердості. Показники твердості застосовують при оцінці якості металевих, порцелянових, фаянсових, кам'яних і дерев'яних виробів, визначаючи їх функціональні (для інструментів) чи санітарно-гігієнічні властивості (посуд).

Деформація — здатність об'єкта змінювати розміри, форму і структуру під впливом зовнішніх дій, що викликають зсув окремих часток по відношенню один до одного. Деформація товарів залежить від величини і виду навантаження, структури і фізико-хімічних властивостей об'єкта. Навантаження класифікуються за площею додатка, часом дії, характером впливу і виражаються в Паскалях (Па). Розподільні навантаження діють на всю площу об'єкта, зосереджені — на окремій його ділянці, створюючи високий тиск, що призводить до руйнування на значній площі. Наприклад, повітряний потік не руйнує лобове скло автомобіля, тому що рівномірно розподілений по його площі. У той же час при влученні в лобове скло невеликого каменя можуть з'явитися численні тріщини. Періодичні навантаження — навантаження, що повторюються через визначені періоди часу. Вони можуть бути одноразовими і багаторазовими. Наприклад, одноразовому навантаженню піддасться шкіра при пошитті взуття, а при ходьбі виникають багаторазові навантаження. Найбільш руйнівний вплив мають знакозмінні багаторазові навантаження, при яких постійно змінюється напрямок навантаження. Постійні навантаження не змінюються протягом визначеного періоду часу. Наприклад, при збереженні товарів у штабелі кожен нижчележачий шар випробує постійне навантаження маси верхніх шарів товару. Статичні навантаження — це навантаження, постійно і поступово діючі без поштовхів і ударів, унаслідок чого не відбувається прискорення часток тіла. Прикладом таких навантажень може служити навантаження на підлогу меблів. Динамічні навантаження діють на об'єкт миттєво, поштовхами, надаючи помітних прискорень часткам тіла. Ці навантаження частіше викликають різні деформації товарів. Наприклад, деформація яблук, які зберігаються, виявляється у вигляді забитих місць без потемніння, незначні через статичні навантаження. Під час перевезення яблук виникають динамічні навантаження, що спричиняють появу значних забитих місць з потемнінням, особливо якщо яблука дозріли і мають невелику твердість. Деформації можуть бути оборотними і необоротними. При оборотній деформації первісні розміри, форма і структура тіла відновлюються цілком після зняття навантаження, а при необоротній – не відновлюються. Здатність до оборотних деформацій характеризується пружністю й еластичністю, різниця між якими полягає в часі, протягом якого відновлюються вихідні параметри. Необоротні деформації обумовлені щільністю [15].

Пружність — здатність об'єкта до миттєво оборотних деформацій. Цією властивістю характеризуються такі товари, як. наприклад, гумові надувні вироби (шини, іграшки і т.п.). Показниками, що характеризують що властивість, є модуль пружності і коефіцієнт розтягу. Модуль пружності— розрахункова напруга, при якій пружне абсолютне подовження тіла стає рівним первісній довжині. Модуль пружності характеризує твердість матеріалу. Зі збільшенням твердості зменшується деформація тіла по одній і тій же довжині. Коефіцієнт розтягу (стиску) — величина, зворотна модулю пружності. Модуль пружності і коефіцієнт розтягу залежать від структури товару, а також його хімічного складу і властивостей.

Еластичність -— здатність об'єкта до оборотних деформацій протягом визначеного часу. Ця властивість використовується при оцінці якості хліба (стан м'якуша), м'яса і риби. Так, еластичність м'якуша хліба, м'яса і риби служить показником їхньої свіжості, тому що при черствінні м'якуша втрачається еластичність. При перезріванні м'яса і риби чи їхньому псуванні м'язова тканина сильно розм'якшується і також втрачає еластичність. Еластичність шкіри, тканин має важливе значення при експлуатації виробів з них. Чим вище еластичність, тим більше термін носки одягу і взуття.

Пластичність — здатність об'єкта до необоротних деформацій,

унаслідок чого змінюється первісна форма, а після припинення зовнішнього впливу зберігається нова форма. Типовим прикладом пластичних матеріалів служать віск і глина. Пластичність сировини і напівфабрикатів використовується при формуванні готових виробів. Так, завдяки пластичності пшеничного тіста можна надавати визначеної форми хлібобулочним, борошняним кондитерським, бубличним і макаронним виробам. Пластичністю володіють гарячі карамельні, цукеркові, шоколадні і мармеладні маси. Після випічки й остигання готові вироби втрачають пластичність, набуваючи нових властивостей (еластичність, твердість і т.п.).