Õppeaine „Toidu füüsika ja struktuur“ õpetab mõistma ja seostama toidu käitlemisel toimuvaid ja kasutatavaid füüsikalisi protsesse ning kirjeldab kuidas need mõjutavad toidu omadusi ja struktuuri. Aine raames õpitakse rakendama füüsikat, füüsikalist keemiat ja kolloidkeemiat toidutoodetele, mõistetakse füüsikalisi nähtuseid ning õpitakse vastavaid nähtuseid mõõtma.
Aines võetakse läbi pea kogu füüsika valdkond, alustades vee aktiivsusest ja niiskussisalduse rollist toidus, termilistest protsessidest toidu valmistamisel, faaside ja olekute muutustest ning toiduainete stabiilsusest ning jätkatakse põhiomadustega – massi, tiheduse, suuruse ja kujuga. Seejärel kirjeldatakse toidu mehaanilisi, reoloogilisi, ja optilisi omadusi ning nende mõõtmist. Loenguosa lõpetab ülevaade innovaatilistest protsessidest ja toidu füüsika tulevikusuundadest. Teaduslikku teooriat ja põhimõisteid kirjeldatakse lihtsas selges keeles ja tuuakse paremaks arusaamiseks näiteid igapäevasest elust. Aine lõpeb üliõpilaste ettekannetega, mis põhinevad valitud toiduainete füüsikaliste omaduste muutuste kirjeldamisega käitlemisel. Teooriat kinnitatakse praktikumidega, kus võetakse läbi põhilised toidu käitlemisel toimuvad füüsikalised protsessid.

The Food Physics and Structure course aims to give insight in the physical properties of foods and the changes that occur during manufacturing and storage of food. The course gives fundamental knowledge base in the physical properties of food materials, and the science of food physics, which provides the scientific principles upon which these properties can be understood and applied. Nearly all areas of physics are covered, beginning with water activity and the role of moisture content in foods, followed by basic properties of mass and density and size and shape, and then continuing through mechanical, rheological, thermal, and electromagnetic radiation properties and their applications. The lectures end with innovations and future directions in food physics. Basic scientific principles and theory are explained in simple clear language, drawing on examples of everyday life experiences to help students understand the concepts.
The course ends with the student presentations based on their choice in describing the physical characteristics of a particular food.
Theory will be tied in with laboratory works, where the main physical properties of food is studied.

Toidu füüsika ja struktuur kursuse edukal läbimisel üliõpilane:
• Oskab eristada ja kirjeldada toidu käitlemisel toimuvaid füüsikalisi protsesse;
• Mõistab kuidas toidu struktuur, stabiilsus ja omadused muutuvad toidu käitlemisel
• On võimeline kavandama ja läbi viima laborikatseid, et määrata toiduainete stabiilsust ja füüsikalisi omadusi
• Oskab kirjutada enda laboritööl põhinevat teadusaruannet (protokolli);
• On võimeline leidma ja interpreteerima teemakohast teaduskirjandust
• Oskab kriitiliselt hinnata kaasüliõpilase teadustööd (õigsuse, sobivuse ja ammendatavuse aspektidest).
• Oskab esitleda teaduspõhist infot

After successful completion of this course students are expected to be able to:
- Explain the physico-chemistry underlying the production of food and properties of various food components
- Discuss the major physico-chemical reactions that occur during food processing and storage
- Use correct terminology when speaking about food physics
- Select appropriate techniques to solve specific problems in food analysis
- Design and perform practical experiments to test stability and properties of common food products.
- Apply the understanding of structure-property relationships to analyse data obtained using these experimental methods.
- Analyse colloidal structures existing in foods belonging to various categories (solutions, dispersions, emulsions, gels, foam);
- Understand qualitatively and quantitatively how the physico-chemical interactions affect the stability and macroscopic properties of common food products;
- Understand how stability and properties of common food products can be influenced by changing experimental parameters, such as temperature, pH, or water activity;
- Understand the relationship between structure of common food products and their stability and physical properties (viscosity, elasticity, fracture stress, yield stress);
- Summarize and critically discuss current topics of importance in food physics
- Locate and accurately interpret current research literature
- Prepare and deliver effective reports and presentations of technical information
- Critically evaluate the reports about food physics

Toidu vee aktiivsus ja sorptsiooni isotermid. Soojusülekanded ja toidu termilised omadused. Faaside ja olekute muutused toidu käitlemisel. Dispergeeritud süsteemid. Toidu stabiilsus. Toidu mehaanilised, reoloogilised ja optilised omadused ning nende mõõtmine. Toidu füüsika tulevikusuunad.

The nature of food physical properties. Water activity and sorption isotherms. Thermal processes in food production and food thermal properties. The phase and state transitions in food processes. Dispersed systems. Food stability. Food mechanical, rheological, and optical properties, and their analysis. Future perspectives in food physics.

-

-

-

-

• Õppejõu koostatud materjalid
• Bhandari, B., Roos, Y. (2012). „Food Materials Science and Engineering“.
• Coupland, J.N (2014). „An introduction to the physical chemistry of foods“.
• Figura, L.O., Teixeira, A.A. (2007). „Food Physics. Physical Properties –
Measurement and Applications.“

-