30. Вода. Її будова, властивості, вміст у харчових продуктах.

Вода є складовою частиною усіх харчових продуктів. У
значних кількостях вона міститься в м'ясі, рибі, овочах, хлібі,
кондитерських і кулінарних виробах і навіть у висушених
продуктах залишається декілька відсотків вологи. Харчові продукти
це багатокомпонентні системи, взаємодія яких з водою здійснюється за певними законами. Не можна зрозуміти роль води в
харчових продуктах без розуміння суті самої води і принципів її
взаємодії з іншими молекулами.

Молекула води утворюється в результаті хімічного зв'язку
одного атома кисню і двох атомів водню.

Молекула води є нейтральною молекулою, проте заряди на
поверхні локалізовані таким чином, що на зв’язуючих орбіталях, які
охоплюють атоми водню, розташовані позитивні заряди, а на
незв’язуючих орбіталях негативні заряди, кожен з яких складає 0,2
заряду електрона. Природно, що при цьому молекула води має
електричний дипольний момент, величина якого 1,83 D.

Стан води у харчових продуктах суттєво впливає на їх
консистенцію та структуру, а також на взаємодію компонентів та
стійкість при зберіганні, яка залежить не від загальної кількості
вологи, а від співвідношення зв'язаної та вільної води у продукті.

Вільна вода за нормальних умов, тобто при атмосферному тиску та
кімнатній температурі, визначається як більш рухлива порівняно із
зв'язаною. Вільна вода сприяє інтенсивному протіканню хімічних,
біохімічних та мікробіологічних реакцій. Можна зазначити, що
вільна (об’ємна) вода являє собою ту частину води у продукті, яка
не асоційована з компонентами харчових продуктів.

Основною властивістю
вільної вологи є її висока рухливість з чим пов'язані всі інші
характеристики. Тому дослідження вільної вологи у харчових
продуктах можна здійснювати методами, які дозволяють
досліджувати молекулярну рухливість.

Поняття зв’язаної вологи у харчових продуктах, які являють
собою складні багатокомпонентні системи, однозначно не
визначено тому, що причини зв’язування вологи з складовими
багатокомпонентних систем суттєво різні. Різні методи
вимірювання часто не дають тотожних значень вмісту зв’язаної
води. Однією з причин таких розходжень є відсутність різкої межі
між зв’язаною та вільною вологою.

Термін зберігання харчових продуктів залежить від вмісту
вологи у продукті, тому збільшення терміну зберігання продукту
полягає у зменшенні вмісту вологи. Однак було показано, що
інколи при однаковому вмісту вологи в продукті процеси псування
йдуть з різною швидкістю. Встановлено, що термін "активність
води" краще характеризує вплив вологи на псування продукту ніж
просто значення вмісту вологи. Це можна пояснити таким чином.
Збільшення коефіцієнта активності води пов’язано із зростанням
тиску водяної пари над продуктом, що безумовно свідчить про
значну наявність вільної вологи. У той час при малих значеннях
активності вода більш зв'язана і тому менш доступна для хімічних
реакцій і життєдіяльності мікроорганізмів, що впливає на
збільшення терміну зберігання.

На псування продуктів з високою активністю води впливають,
головним чином, бактерії, на продукти з проміжною та низькою
вологістю суттєво виливають дріжджі та плісені і незначно бактерії.
Шляхом запобігання мікробіологічного псування харчових
продуктів та зменшення впливу різних хімічних реакцій, які
негативно впливають на якість збереження продуктів є зменшення
активності вологи. Для цього використовують деякі технологічні
засоби, такі як сушіння, заморожування, в’ялення з метою
зменшення вільної вологи у продукті та додавання різних речовин
здатних зв’язувати вологу. До таких речовин відносяться розчинні
солі, цукор та інші харчові добавки. Таким чином, харчові продукти
набувають якостей, які позитивно впливають на термін їх
зберігання.