3.1.2 Вода как составная часть пищевых продуктов

Вода является важнейшим компонентом пищевых продуктов. В состав молока она входит в количестве 85-89%, творога – 65-80%, сыра – 40-50%, сухих молочных продуктов – 3-6%.

Учитывая, различное содержание влаги в пищевых продуктах, принята следующая систематизация по этому показателю: первая группа – продукты с высокой влажностью (массовая доля влаги > 40%); вторая группа со средней или промежуточной влажностью (массовая доля влаги – 10-40%); третья группа – продукты низкой влажности, составляющей менее 20 %.

В первой группе большая часть воды находится в свободном состоянии, т.е. не связана с компонентами продуктов. В продуктах второй группы уже большая часть воды связана с компонентами их сухих веществ. В продуктах третьей группы почти вся вода находится в прочной связи с компонентами сухого вещества.

Массовая доля влаги в пищевом продукте оказывает влияние на его калорийность и длительность хранения. Чем больше влаги в продукте, тем ниже его калорийность и меньше срок хранения.

Пищевые продукты представляют собой многокомпонентные системы, в которых влага, связана с твердым скелетом. Обычное деление на связанную и свободную влагу носит условный характер. Почти вся вода пищевых продуктов находится в связанном состоянии, но удерживается компонентами с различной силой. Различают три формы связи воды с компонентами пищевых продуктов: химически связанную, физико-химически связанную и физико-механически связанную влагу.

Химически связанная вода (в виде гидроксильных ионов или заключенная в кристаллогидраты) – наиболее прочно связанная вода. Она может быть удалена из продукта только прокаливанием или путем химического взаимодействия. В молочных продуктах такая вода входит в состав лактозы С₁₂Н₂₂О₁₁Н₂О.

Физико-химически связанная вода. различают адсорбционную и осмотически связанную воду:

Адсорбционная вода входит в состав гидрофильных коллоидов, прочно удерживается на поверхности раздела коллоидных частиц (рис.3.1.). Перед удалением из продукта она должна быть превращена в пар. Она не растворяет органические вещества, минеральные соли, замерзает при температуре t= 71^ОС.

Осмотическая влага находится в микропространствах, образованных мембранами клеток. Во время сушки удаляется раньше, чем абсорбционная влага.

Физико-механически связанную воду делят на капиллярную и микрокапиллярную воду. Эта влага представляет собой растворы, содержащие органические и минеральные вещества продукта. Энергия связи с сухими веществами уже наименьшая. Она быстрее всех удаляется при высушивании и выпаривании.

3.1.3 Активность воды и стабильность пищевых продуктов

Под показателем активности воды понимают отношение давления водяного пара на поверхности продукта, к давлению пара над водой:

Показатель a_w характеризует доступность воды для микроорганизмов. Поэтому чем выше a_w в продукте, тем наиболее вероятна жизнедеятельность тех или иных видов микрофлоры.

По активности воды все продукты делят на:

• продукты с высокой влажностью - a_w>0.9;

• продукты с промежуточной влажностью – 0,6<a_w<0,9;

• продукты с низкой влажностью - a_w<0,6.

В продуктах с низкой влажностью микробиологические процессы не протекают, они сохраняют свои качества длительное время. Однако при хранении в таких продуктах могут наблюдаться потеря витаминов, окисление жиров, не ферментативное потемнение. В продуктах с высокой влажностью хорошо развиваются все виды микроорганизмов, и они очень быстро подвергаются порче. В продуктах с промежуточной влажностью преобладают микробиологические и ферментативные процессы. В них наиболее вероятно развитие дрожжей, плесеней и некоторых видов бактерий. Чтобы снизить развитие микрофлоры в продукте следует снижать активность воды. Одним из путей снижения активности воды в продукте является введение в него гидрофильных добавок (сахара, соли).

Контрольные вопросы

1. Какова роль воды для человеческого организма?

2. Каким образом регулируется содержание воды в организме человека?

3. Какие Вы знаете формы связи влаги с сухим веществом продукта?

4. Что характеризует показатель активности воды и от чего он зависит?

5. Назовите свойства свободной и связанной воды.