22. Содержание воды в пищевых продуктах

Вода входит в состав всех пищевых продуктов. Наиболее высокое ее содержание характерно для плодов и овощей -72—95 %, молока — 87—90, мяса — 58—74, рыбы —62—84 % . Значительно меньше воды находится в зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных овощах, плодах, орехах, маргарине, сливочном масле — 12—25 %. Минимальное количество воды содержится в сахаре — 0,14—0,4 %, растительном и топленом маслах, кулинарных жирах — 0,25—1 % , поваренной соли, чае, карамели без начинки, сухом молоке — 0,5—5 % . В натуральных продуктах вода является наиболее подвижным компонентом химического состава тканей. Так, ее содержание в свежей сельди колеблется — от 5^1 до 78,3 %, в тресковых рыбах — от 70,6 до 86,2 % , в зависимости от возраста, пола, района и времени лова. Количество воды в картофеле может составлять 67—83 % , в дынях — 81—93 % , в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта овощей, места их выращивания, а также погодных условий во время вегетации. Вода является основным компонентом большинства пищевых продуктов и оказывает сильное влияние на многие показатели их качества.

Продукты с высоким содержанием воды нестойки при хранении, поскольку в них очень скоро начинают развиваться микроорганизмы. Вода способствует ускорению химических, биохимических и других процессов в пищевых продуктах. Сырые мясо и рыба легко поражаются бактериями, а плоды и овощи — плесневыми грибами. Продукты с небольшим содержанием воды лучше сохраняются. Так, зерно с повышенной влажностью при хранении может самосогреваться, прорастать, плесневеть, тогда как хорошо просушенное в условиях сухого помещения может храниться годами. Так же долго сохраняются мука, крупа, сушеные плоды и овощи. Свежие плоды и овощи при потере 5—7 % воды увядают и теряют свежесть, качество их при этом резко снижается.

23. Формы связи воды с сухим веществом

Свойства продуктов зависят не только от количества содержащеейся в них воды, но и от формы связи ее с другими веществами. Воду, содержащуюся в пищевых продуктах, можно разделить на два типа: свободную и связанную. Свободная вода — это вода, обладающая теми же свойствами, что и чистая. Большой интерес представляет связанная вода, которая настолько прочно соединяется с другими компонентами пищевых продуктов, что проявляет свойства, отличные от свойств свободной воды. Почти вся вода в пищевых продуктах находится в связанном состоянии, но удерживается тканями с различной силой. Связанная вода имеет большую плотность — 1,2—1,7 г/см³, полностью замерзает при очень низкой температуре ( - 71 °С), не способна растворять кристаллические вещества (сахарозу).

Формы связи влаги с материалом в порядке убывающей энергии делятся на три группы: химическую, физико-химическую и физико-механическую. Химически связанная вода может быть связана в виде гидроксильных ионов или заключена в кристаллогидраты, т.е. получается кристаллогидратная вода (глюкоза — C₆H₁₂O₆*H₂O). Такая связь является самой прочной, и вода может быть удалена только путем химического взаимодействия или при прокаливании. Физико-химически связанная вода делится на адсорбционно связанную и осмотически поглощенную. Адсорбционно связанная вода удерживается силовым полем на внутренней и внешней поверхностях мицелл коллоидного тела пищевых продуктов. Коллоидные материалы характеризуются значительной дисперсностью частиц, на которых и происходит адсорбционное связывание воды. Осмотически поглощенная вода связывается коллоидами пищевых продуктов с высокополимерным строением и прочно ими удерживается. Такую воду еще называют влагой набухания. Многие вещества (белки, пектины, клетчатка) способны в процессе набухания связывать количество влаги, в несколько раз превосходящее их сухой вес. Физико-механически связанная вода связывается макро- и микрокапиллярами. Капиллярную влагу можно рассматривать как свободную, она перемещается в капиллярах продукта в виде жидкости и пара. Такая влага обычно свободно выделяется из продуктов высушиванием или даже прессованием. Как правило, чем больше воды находится в связанном состоянии, тем меньше ее активность. Но даже связанная вода при определенных условиях может обладать некоторой активностью. Прочно связанная вода не является растворителем для других соединений, она не вступает в реакцию и не служит катализатором. Низкая активность воды сдерживает развитие микроорганизмов, а также физико-химические и биохимические реакции. Для каждого вида микроорганизмов существует нижний порог активности воды, после которого их развитие прекращается. При переработке и хранении пищевых продуктов вода может переходить из свободной в связанную, и наоборот, что вызывает изменение свойств товаров. Например, при выпечке хлеба, варке картофеля, производстве мармелада, пастилы и желе происходит превращение части свободной воды в адсорбционно связанную с коллоидными частицами белков,

крахмала и других веществ, а также возрастает количество осмотически удерживаемой влаги. В соках из плодов, ягод, овощей меняются формы связи воды по сравнению с исходным сырьем. При черствении хлеба, оттаивании замороженного мяса и картофеля наблюдается переход части связанной воды в свободную. Условия и сроки хранения ряда продуктов зависят от соотношения в них свободной и связанной воды. Например, зерно, мука, крупа при влажности до 14 % хорошо сохраняются, так как почти вся влага в них находится в связанном состоянии. При повышении содержания в них воды накапливается и свободная влага, усиливаются биохимические процессы, поэтому возникают трудности в хранении. Продукты с высоким содержанием свободной воды (мясо, рыба, молоко) плохо сохраняются, являются скоропортящимися, поэтому для длительного хранения их подвергают консервированию.