Ακτινοβολία και τρόφιμα

Η φωτεινή ακτινοβολία που πέφτει πάνω σε ένα τρόφιμο ανακλάται, απορροφάται ή περνά μέσα από το τρόφιμο αφού πάθει διάθλαση ή ακόμα και χωρίς να διαθλαστεί. Οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στο φως και το αντικείμενο περιγράφονται συνοπτικά πιο κάτω.

Ανάκλαση: Όταν το φως πέφτει σε ένα αντικείμενο υφίσταται ανάκλαση πάνω στην επιφάνεια του αντικειμένου. Το είδος όμως της ανακλάσεως εξαρτάται από το είδος της επιφάνειας πάνω στην οποία πέφτει το φως. Και πιο συγκεκριμένα, δεν είναι μόνο το εξωτερικό στρώμα της επιφάνειας αλλά και εκείνο που βρίσκεται κάτω από αυτό, που επηρεάζει την ανάκλαση. Το δεύτερο αυτό στρώμα, σε όλα σχεδόν τα τρόφιμα, είναι ανώμαλο με πολλές και μικρές επιφάνειες προς διάφορες κατευθύνσεις.

Διάθλαση: Μετράει το βαθμό που το φως αλλάζει διεύθυνση σε σχέση με την πορεία του στον αέρα. Σε κάθε επιφάνεια που χωρίζει δύο υλικά με διαφορετικό δείκτη διάθλασης η φωτεινή ακτίνα αλλάζει πορεία και μόνο ένα μικρό ποσοστό από αυτή ανακλάται, (συνήθως 4% για τα πιο κοινά υλικά). Το ποσοστό αυτό δεν φαίνεται αξιόλογο, αλλά όταν το προϊόν αποτελείται από μεγάλο αριθμό μικροτεμαχιδίων και τα τεμάχια αυτά έχουν διαφορετικό δείκτη διάθλασης από το υλικό που τα περιβάλλει, το μικρό αυτό ποσοστό που ανακλάται επαναλαμβάνεται πολλές φορές με αποτέλεσμα το συνολικό ποσοστό του ανακλώμενου φωτός να φθάνει μέχρι 80 - 90%. Το αποτέλεσμα επομένως είναι μια πλούσια διάχυση του φωτός.

Διαπερατότητα: Όταν η φωτεινή ακτίνα περνάει μέσα από το αντικείμενο χωρίς να αλλάζει η πορεία της, χωρίς δηλαδή να ανακλαστεί ή να διαθλαστεί, τότε δημιουργείται ένα φαινόμενο το οποίο ονομάζεται διαπερατότητα του φωτός.

Διάχυση: Είναι το φαινόμενο που παρουσιάζεται όταν το φως έρχεται σε επαφή με ένα αντικείμενο που δεν είναι ομοιογενές. Ο όρος διάχυση χρησιμοποιείται συχνά για να περιγράψει τι συμβαίνει όταν μία φωτεινή δέσμη έρχεται σε επαφή με μία ανώμαλη επιφάνεια ή με τα τεμαχίδια ενός κοκκώδους ή ινώδους προϊόντος. Στην πρώτη περίπτωση η διάχυση χαρακτηρίζεται σαν επιφανειακή, στη δεύτερη σαν εσωτερική. Η διάχυση φαίνεται ότι είναι μία μερική περίπτωση της ανακλάσεως. Η εσωτερική διάχυση είναι συντελεστής περισσότερο του χρώματος παρά της στιλπνότητας. Παρ' όλα αυτά και το χρώμα και η λαμπρότητα της επιφάνειας εξαρτώνται από το πόσο λεία είναι αυτή η επιφάνεια. Η εσωτερική διάχυση είναι ένα φαινόμενο πάρα πολύ σημαντικό για το χρώμα ενός αντικειμένου. Πράγματι, η εσωτερική διάχυση κάνει το φως να απλώνεται πολύ περισσότερο από ότι η επιφανειακή διάχυση. Όταν το φως διαπεράσει την επιφάνεια ενός αντικειμένου και στο εσωτερικό υπάρχουν μικροτεμάχια είναι δυνατό να υποστεί ανάκλαση και διάθλαση. Επομένως αναγκαίο στοιχείο για την εσωτερική διάχυση είναι η ύπαρξη πολλών και τυχαία διατεταγμένων ενδιαμέσων επιφανειών μεταξύ υλικών που έχουν διαφορετικό συντελεστή διαθλάσεως. Ένας άλλος συντελεστής. που επηρεάζει το φαινόμενο της εσωτερικής διαχύσεως είναι το μέγεθος των σωματιδίων του υλικού μέσα στο προϊόν. Το ποσοστό της διαχύσεως αυξάνεται όσο το μέγεθος των σωματιδίων γίνεται μικρότερο, φυσικά μέχρι ενός ορίου.

Απορρόφηση: Όταν το φως κινείται μέσα σε ένα αντικείμενο, ένα μέρος από αυτό υφίσταται απορρόφηση εκλεκτικά και ένα άλλο μέρος ανακλάται ή διαπερνάει το αντικείμενο. Αποτέλεσμα των παραπάνω είναι το αντικείμενο να εμφανίζεται φωτισμένο. Για παράδειγμα, ένα πράσινο αντικείμενο απορροφά το φως σε όλα τα μήκη κύματος εκτός από την πράσινη ακτινοβολία η οποία ανακλάται. Ένας σπουδαίος ρυθμιστικός παράγοντες στην εκλεκτική απορρόφηση είναι το μέγεθος των σωματιδίων. Αν κάποιος παρατηρεί μεγάλα κομμάτια από μπλε γυαλί θα τα βλέπει να έχουν το μπλε χρώμα. Και αυτό, φυσικά γιατί καθώς το φως περνάει μέσα από το γυαλί, όλα τα άλλα μήκη κύματος της ακτινοβολίας απορροφώνται, εκτός από την περιοχή του μπλε. Αν το γυαλί λειοτριβηθεί σε πολύ μικρά τεμάχια, η συνολική ανάκλαση θα αυξηθεί πάρα πολύ. Επίσης το ποσοστό της ακτινοβολίας που περνάει μέσα από αυτά τα μικρά τεμαχίδια θα είναι τόσο μικρό, ώστε η ακτινοβολία που απορροφάται εκλεκτικά θα είναι σημαντικά μικρή. Αυτό θα έχει σαν αποτέλεσμα το λειοτριβηγμένο μπλε γυαλί να εμφανίζεται λαμπερό και λευκό και όχι σκοτεινό μπλε, όπως ήταν αρχικά. Ανάλογο φαινόμενο παρατηρείται και στην περίπτωση του σιμιγδαλιού. Κατά την αξιολόγηση του χρώματος του προϊόντος αυτού, δημιουργούνται δυσκολίες όταν το σιμιγδάλι είναι λεπτόκοκκο γιατί τότε, φαίνεται λευκό παρά το γεγονός ότι περιέχει την κανονική ποσότητα καροτίνης και δίνει ζυμαρικά χαρακτηριστικά κίτρινου χρώματος.