Водна активність aw - Харчова техніка

Не соромтеся коментувати цю статтю та/або додавати деталі

вступ

Вода з хімічною формулою H2O є основною складовою більшості продуктів харчування. Незважаючи на те, що він не надає ніякої енергетичної цінності їжі, його існування відіграє дуже важливу роль. Це впливає на структуру, зовнішній вигляд, смак продуктів та їхню схильність до псування.

1 -Вміст води у їжі

Вміст води в їжі дуже мінливий: від 10 до 20% у злаках, від 60 до 75% у м’ясі та м’ясі тварин, від 80 до 90% у свіжих фруктах та овочах.

Яловиче м’ясо

Від 50 до 70
Куряче м'ясо	74
Риба	Від 65 до 81
Груші	Від 80 до 85
Яблука, персики, апельсини	Від 85 до 90
Помідори, полуниця	Від 90 до 95
Авокадо, банан	Від 74 до 80
Морква, картопля	Від 80 до 90
Салат, сочевиця	Від 90 до 95
Мед	20
варення	28
Борошно, рис	12
Сухе молоко	4

Знання вмісту води у харчових продуктах часто необхідне для:

Технологічна необхідність: Знання вмісту води у продуктах харчування необхідне для раціонального проведення операцій збору, сушіння, зберігання або промислової переробки. Це важливий параметр для оцінки та контролю ризиків погіршення стану при зберіганні харчових продуктів.
Нормативна необхідність: у випадку, якщо нормативні тексти встановлюють межу вмісту води в деяких продуктах з міркувань гігієни або для гарантування справедливості комерційних операцій.
Договірна необхідність: У випадку, коли комерційні контракти вимагають обмеження вмісту води в їжі.
Необхідність аналітики: Результати аналізу харчових продуктів часто виражаються щодо фіксованої основи (суха речовина або стандартний вміст води).

2- Функціональні властивості води в їжі

Вода виконує три основні функції в їжі. Ці функції:

Функція солюбілізації (або диспергування): вода в їжі є розчинником гідрофільних складових.
Структурна функція: Вода відіграє важливу роль у конфігурації харчових макромолекул, особливо білків та вуглеводів. Вода також визначає структурування деяких складових частин міцели. Це стосується, наприклад, казеїнів у молоці.
Мобілізаційна функція: Вода, порівняно з іншими рідинами, є найбільш чутливим фактором мобільності харчових продуктів.

3-Вираження кількості води в їжі

Вміст води або вологість їжі - це кількість води, втраченої речовиною при приведенні до справжньої рівноваги з нульовим тиском пари (відносна вологість рівна 0%). Кількість втраченої води складається з води, зафіксованої водневими зв’язками (сорбційна вода, вода, затримана капілярним або осмотичним ефектом, вода в розчинах, вода, закупорена в кристалічних сітках, і вода кристалізації); вода, хімічно пов'язана ковалентними зв'язками, виключається.

Вміст води у зразку їжі виражається у% маси води, що відноситься або до маси сухої речовини, що міститься у зразку, або до загальної маси вологої речовини у зразку.

4-Водна активність

Активність води (aw) вказує на доступність води продукту для хімічних, біохімічних реакцій, зміни стану або росту мікроорганізмів.

Активність води (aw) - це відношення тиску водяної пари їжі (тиску водяної пари на поверхні продукту) до тиску чистої водяної пари. При тій же температурі .

Значення активності води коливається від 0 (сухий продукт до того, що вся вода зв’язана з їжею, а отже, без реакційноздатних якостей) і 1 (чиста вода та без розчиненої речовини, важкодоступна і особливо для підтримки).

Aw рішення можна розрахувати за формулою RAOULT:

n1 = кількість молей розчинника (води).

n2 = кількість молей розчиненої речовини.

У таблиці нижче наведено значення aw розчинів різних концентрацій NaCl та сахарози, виміряні при 25 ° C.

Aw розчину NaCl та сахарози (Концентрація в г/100 г води, aw, виміряна при 25 ° C)

Aw NaCl сахароза

0,99	1,75	1
0,96	7.01	25
0,94	10.34	93
0,92	13.5	120
0,90	16.5	144
0,85	23.6	208

Активність води їжі залежить від температури. Зміна на 10 ° C може спричинити зміну aw на 0,03-0,2 залежно від типу продукту. Таким чином, зміна температури може вплинути на стабільність продукту і відіграє важливу роль у збереженні продуктів у герметичній упаковці.

5-сорбційна ізотерма

Ми вивчаємо взаємозв'язок між вмістом води та водою в їжі.

В рівновазі взаємозв'язок між вмістом води та активністю води (aw) харчового продукту при постійній температурі можна представити кривою, яка називається ізотермою сорбції. Для кожного значення aw ізотерма дає вміст води (Xeq) у продукті при певній температурі.

Ізотерми сорбції поділяються на три зони:

Зона 1 (aw 0,7): відповідає "вільній" або "рідкій воді", яка утримується на поверхні сухого субстрату лише капілярними силами. Ця вода доступна як розчинник, так і реагент. Лише в такому вигляді вода використовується мікроорганізмами і може викликати ферментативні реакції.

Існує два типи ізотерм сорбції:

Ізотермічне поглинання, якщо воно було визначено експериментально на основі сухого продукту.
Ізотерма десорбції, якщо вона була визначена експериментально на основі продукту, насиченого водою.

Ці дві криві, як правило, різні, оскільки висихання продукту спричиняє зміни в структурі та незворотну пористість.

Ізотерми адсорбції та десорбції

6-Водна активність та збереження їжі

Ризики псування їжі залежно від активності води

Важливість активності води для стабільності харчових продуктів під час переробки та зберігання ілюструється дуже чітко нижче. Загалом, оптимальна стабільність досягається, коли aw становить від 0,2 до 0,3.

Активність води та реакції окислення

Прогорклість - одна з основних реакцій псування продуктів з низьким або середнім вмістом вологи; це навіть спостерігається для водних дій приблизно від 0 до 0,2 (крива червоним).

Окислення ліпідів часто є обмежуючим фактором при зберіганні деяких зневоднених або середньоводних продуктів. Додавання антиоксидантів або збільшення вмісту води може змінити ці дані та призвести до стабільності інших реакцій зміни, зокрема неферментативного побуріння.

Активність води та неферментативне побуріння (реакція Майяра)

Швидкість неферментативного підрум'янення швидко зростає з активністю води і досягає максимуму при активності від 0,5 до 0,7 (сіра крива). Поза цими значеннями швидкість цієї реакції зменшується.

Як і окислення ліпідів, BNE часто є обмежуючим фактором для зберігання продуктів із середнім вмістом вологи. Це також дратує реакція погіршення стану під час операцій зневоднення, коли потрібно прагнути перетнути критичну зону якомога швидше і при мінімальній температурі.

Активність води та ферментативне побуріння

Ферментативна активність (помаранчева крива) та кінцева швидкість гідролізу значно зростають, коли активність води перевищує 0,7.

Щоб уникнути небажаного ефекту ферментативної активності, який може мати місце під час зберігання їжі навіть у зневодненому або замороженому стані, ми зазвичай практикуємо бланшування перед зневодненням або заморожуванням, основною метою яких є руйнування ферментів.

Активність води та активність мікробів

Наступна таблиця показує надзвичайно обмежуючий мікробний розвиток:

Наступна таблиця показує їжу та задіяні мікроорганізми:

У харчових продуктах активність води 0,7 вважається нижньою межею з усіма гарантіями мікробної стабільності.

Однак 0,91 - це межа, нижче якої розвиток мікроорганізмів дуже сильно сповільнюється. Саме ця межа була збережена Директивою Співтовариства 1977 р. Щодо зберігання їжі при кімнатній температурі; його навіть підвищують до 0,95 за умови, що він супроводжується рН менше або рівним 5,2.

Але найкорисніше, що потрібно знати, це те

"нормальним" бактеріям потрібно багато вільної води:
Бактерії 0,93 0,95 Clostridium perfringens
aw> 0,94 сальмонели
aw> 0,93 Clostridium botulinum (відповідає 10% NaCl)
aw> 0,90 золотистого стафілокока (ми також знаходимо значення 0,86
тому що вона зростає вище 0,90, але "чинить опір" вище 0,86 і виробляє токсин лише вище 0,93)

Положення:
Приготування їжі стабілізується, якщо aw≤ 0,91
Також стабільно, якщо aw Пожертва допоможе мені фінансувати розміщення хостингу нашого сайту! Дякуємо за участь! (Пайовий призовий фонд Paypal внизу сторінки)