Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОХИМИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГОВ в 2 ч. Часть 1.
Посмотреть оригинал

Активность воды

В пищевых продуктах содержание воды оказывает большое влияние на их качество в хранении. Давно замечено, что с уменьшением содержания влаги в продукте срок его хранения удлиняется. Известный с древности способ заготовки фруктов, ягод, рыбы, мяса, сыров впрок — высушивание.

Однако различные продукты с одинаковым содержанием влаги хранятся по-разному. Наиболее точно зависимость качества продукта в хранении характеризуется не общим содержанием влаги, а показателем активности воды яа,(от англ, wateractivity).

Национальный стандарт1 дает следующее определение.

Активность воды — отношение парциального давления водяного пара над пищевыми продуктами к парциальному давлению водяного пара над чистой водой при той же самой температуре.

Количественно активность воды вычисляется отношением

где р — парциальное давление водяного пара над пищевым продуктом; р0парциальное давление водяного пара над чистой водой; РОВ — равновесная относительная влажность атмосферы, контактирующей с пищевым продуктом.

Таким образом, активность воды определяется долей воды в продукте способной к реакции. Из уравнения ясно, что аа. безразмерная величина. Она не может быть больше единицы. Для абсолютно безводного продукта а равна 0,0, а для чистой воды, не содержащей солей, — 1,0.

По данным А. Тепела, А. П. Нечаева и соавторов, пищевые продукты по величине aw можно разделить па три группы, как показано в табл. 2.3: с высокой влажностью = 1,(НО,9), с промежуточной влажностью (aw = 0,НО,6) и с низкой влажностью ю = 0,64-0,0).

Таблица 2.3

Относительное содержание и активность воды в продуктах [ 22 ]

Степень

влажности

Продукт

Массовая доля воды, %

Активность воды (яг)

Высокая

Молоко

87

0,99

Т ворог

79

0,99

Сгущенное молоко

75

0,98

Сычужный сыр

36-55

0,94-0,98

Фрукты

90-95

0,97

Яйца

70-80

0,97

Мясо

60-70

0,97

Хлеб

40-50

0,95

Промежуточная

Молоко сгущенное с сахаром

27

0,83

Джем

30

0,82

Мука

16-19

0,80

Мед

10-15

0,75

Карамель

7-8

0,65

Печенье

6-9

0,60

1 ГОСТ Р ИСО 21807—2012. Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Определение активности воды. М„ 2013. URL: http://www.cntd.ru/assets/files/upload/ 071113/21807-2012.pdf (дата обращения: 27.05.2014).

Степень

влажности

Продукт

Массовая доля воды, %

Активность воды (aj

Низкая

Шоколад

5-7

0,40

Масло сливочное

16

0,29

Сухое обезжиренное молоко

4,5

0,20

Сухое обезжиренное молоко

3,0

0,10

Сахар

0,0-0,15

0,1

Сухое обезжиренное молоко

1,5

0,015

Графическая зависимость aw от содержания влаги в продукте называется изотермой сорбции. Изотермы получают двумя способами: добавлением воды в ранее высушенные образцы (ресорбция) или, наоборот, высушиванием образцов (десорбция). Изотермы сорбции, полученные для всего диапазона влажности продукта, не очень показательны. Наибольшее значение имеет информация в области с низким содержанием влаги, где можно определить границы протекания биохимических процессов (рис. 2.9).

Изотерма сорбции влаги в продукте

Рис. 2.9. Изотерма сорбции влаги в продукте

Из рис. 2.9 следует, что с увеличением влажности продукта наблюдается рост aw. Для наглядности обычно выделяют несколько областей, ограничиваемых aw. Область I, максимальное значение aw в которой составляет 0,3, соответствует монослою связанной воды. Область II соответствует диффузному слою, значение aw в котором находится в пределах 0,3—0,75. Эти кривые полезны при установлении сроков и условий хранения пищевых продуктов, для оценки гигроскопичности продукта, для характеристики процессов выпаривания, а также для описания различных процессов, зависящих от содержания влаги в продукте.

Из-за своей сильной полярности молекулы воды вмешиваются во все протекающие в водной среде реакции, активно взаимодействуют с другими молекулами. От величины аг(, зависят такие технологические процессы, как окисление жиров, гидролиз белков, разрушение витаминов, жизнедеятельность микроорганизмов.

Рядом авторов установлено, что на границе моно- и диффузного слоя возможна только окислительная порча жира. Все другие процессы протекают при большей aw и требуют свободных молекул воды, которых нет в монослое связанной влаги. В модельных системах и отдельных пищевых продуктах показано, что ферментативные процессы могут протекать при значениях aw, соответствующих диффузному слою. К таким процессам относится гидролиз жира, АТФ и гл-6-фосфата.

Выяснено, что для микробиологических процессов необходимо наличие либо свободной, либо менее структурированной воды, чем влага монослоя. То есть преимущественное большинство бактериальных процессов протекает в продуктах с высокой влажностью и аи}, равной 0,9—1,0. Однако некоторые микроорганизмы могут развиваться в продуктах с промежуточной влажностью и вызывать их порчу. Главным образом, это дрожжи, нижним пределом агс для которых является 0,62, плесени — с нижним пределом aw, равным 0,6, и в меньшей степени бактерии, рост которых ингибируется при aw, равном 0,75.

Таким образом, снижение aw до значения 0,6 служит эффективным приемом повышения стойкости продуктов в хранении.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы