1. Активность воды и стабильность пищевых продуктов

Известно, что существует взаимосвязь, хотя далеко и не совершенная, между влагосодержанием пищевых продуктов и продолжительностью его хранения (или порчей). Поэтому издавна были известны методы для увеличения сроков хранения пищевых продуктов, основанные на уменьшении содержания влаги путем концентрирования или дегидрировании.

Однако часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги портятся по-разному. Чтобы учесть это был введен показатель «активность воды». Этот показатель хорошо корректирует со скоростью многих разрушительных реакций, его можно измерить и использовать.

Активность воды (а _w) – это отношение давления паров воды над данным продуктом к давлению паров над чистой водой при той же температуре.

а _w = Р_w / Р₀ = POB / 100;

где Рw – давление водяного пара в системе пищевого продукта;

p₀ – давление пара чистой воды;

POB – относительная влажность в состоянии равновесия, при которой продукт не впитывает и не теряет влагу в атмосферу.

Активность воды характеризует состояние воды в пищевых продуктах, ее причастностью к химическим и биологическим изменениям.

По величине aw различают:

1. Продукты с высокой влажностью, а _w = 1,0 – 0,9;

2. Продукты с промежуточной влажностью, а _w = 0,9 – 0,6;

3. Продукты с низкой влажностью, а _w = 0,6 – 0,0

Как уже было сказано, стабильность пищевых продуктов, и активность воды тесно связаны. Взаимосвязь между активностью воды и стабильностью пищевых продуктов проявляется в следующем:

1. В продуктах с низкой влажностью может происходить окисление жиров, неферментативное потемнение, потеря водорастворимых веществ (витаминов), порча, вызванная ферментами. Активность микроорганизмов здесь подавлена.

2. В продуктах с промежуточной влажностью – могут протекать разные процессы, в том числе с участием микроорганизмов.

3. В продуктах с высокой влажностью – микроорганизмам принадлежит решающая роль.

Таким образом, при хранении пищевых продуктов могут происходить следующие изменения:

1. Максимальное потемнение продукта за счет реакции неферментативного потемнения, а _w = 0,6 – 9,75;

2. Ферментативные реакции могут протекать при более высоком содержании влаги, т.е. когда есть свободная вода. Она необходима для переноса субстрата, т.к. скорость ферментативной реакции зависит от а _w ;

3. Ферментативные процессы под действием липаз имеют место даже при а _w = 0,1 – 0,2, что, по-видимому, связанно с тем, что липиды в меньшей степени нуждаются в воде как транспортном средстве и подвижность липидов достаточна, чтобы образовать фермент– субстратный комплекс.

4. Большинство бактерий размножаются при а _w = 0,85 – 0,95, плесени при а _w = 0,6 – 0,8, дрожжи а _w = 0,8 – 0,9, поэтому низкое значение активности воды тормозит процессы роста микроорганизмов.

В основном порчу продуктов с промежуточной влажностью вызывают дрожжи и плесени, в меньшей степени бактерии.

Дрожжи вызывают порчу сиропов, кондитерских изделий, джемов, высушенных фруктов.

Плесени – мяса, джемов, пирожных, печенье, высушенных фруктов.

Для предупреждения целого ряда химических реакций и микробиологических процессов, снижающих качество пищевых продуктов, при хранении эффективным средством является снижение активности воды в пищевых продуктах. Для этого используют сушку, вяление, добавление различных веществ (сахар, соль и др.), замораживание.

Для получения определенной (желаемой) активности воды в продукте можно применять следующие технологические приемы:

1. Адсорбция – продукт высушивают, а затем увлажняют до определенного уровня влажности

2. Сушка посредствам осмоса – пищевые продукты погружают в растворы, активность воды в которых меньше активности воды пищевых продуктов. Часто для этого используют растворы сахара или соли. В этом случае имеет место два противотока: из раствора в продукт диффундирует растворное вещество, а из продукта в раствор – вода.

3. Применение потенциальных увлажнителей. С их помощью можно увеличить влажность продуктов, но снизить активность воды, а _w

Потенциальные увлажнители для пищевых продуктов – крахмал, молочная кислота, сахар, глицерин и др.

Помимо влияния на химические реакции и рост микроорганизмов, активность воды, допускаемая в сухих продуктах без потери желаемых свойств составляет 0,35 – 0,5 в зависимости от продукта (сухое молок, крекеры и т.п.). Большая а _w необходима для продуктов мягкой текстуры, которые не должны обладать хрупкостью.

Лекция 2. КСР. Строение и роль белковых веществ

1. Белки в питании человека.

2. Проблема белкового дефицита на земле. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия и пищевые аллергии.

3. Аминокислоты и их некоторые функции в организме.

4. Значение незаменимых аминокислот. Биологическая ценность белков.

5. Строение пептидов и белков. Физиологическая роль пептидов и белков.