Ii. Лекция Общие сведения о свойствах, качестве и безопасности сельскохозяйственного пищевого сырья и продуктов питания

2.Структураисвойстваводывпищевыхпродуктах,
влияниеводынакачествоибезопасностьпищевыхпродуктов
Пищевыепродуктысильноразличаютсяпосодержаниюводы.Так,взернеимукееесодержится12-15%,вхлебепеченом–23-48,вкрахмале-13-20,всахаре-0,15-0,40,вплодахсушеных12-25,всвежих75-90,вовощахсвежих-65-95,вговядине58-74,врыбе-62-84,вмолоке87-90,впиве86-91%.Изприведен­ныхданныхследует,чтосодержаниеводывсоставенекоторыхпродуктовпревышает50%.
Продуктысвысокимсодержаниемводынестойкиприхране­нии,таккаквнихбыстроразвиваютсямикроорганизмы.Водаспо­собствуетускорениюхимических,биохимическихидругихпро­цессоввпищевыхпродуктах.Сырыемясоирыбалегкопоражаютсябактериями,аплодыиовощи-плесневымигрибами.Продуктысмалымсодержаниемводылучшесохраняются.
Так,зерносповышеннойвлажностьюприхраненииможетсаморазогреваться,прорастать,плесневеть,тогда,каксухоезернохорошосохраняетсявсухомпомещениигодами.Такжедолгосохраняютсямука,крупа,сушеныеплоды,овощиидругиепродукты.Свежиеплодыиовощиприпотереводысвышеизвестныхпределовувя­дают,сморщиваются,перезревают,икачествоихрезкоснижается.
Впродуктахрастительногоиживотногопроисхожденияимеют­сясоединениясрезковыраженнымиколлоиднымисвойствами,способныепринабуханиивосприниматьогромноеколичествово­ды.Примеромтакихсоединенийявляютсянеденатурированныебелки.Вколлоидномсостояниивпищевыхпродуктахмогутнахо­дитьсянекоторыежироподобныевещества,например,лецитиныиливысокомолекулярныеуглеводы-крахмал,пектиновыеидру­гиевещества,которыетакжемогутсвязыватьводу.
Скоростьнабуханияимаксимумпоглощенияводызависятотмногихпричин-характераколлоидов,ихиндивидуальнойгидрофильности,концен­трации,присутствияразличныхсолей.
Пищевыепродуктыпредставляютсобоймногокомпонентныесистемы,вкоторыхвлагасвязанаствердымскелетом.Обычноеделениеводынасвязаннуюисвободнуюноситусловныйхарак­тер.Почтивсяводапищевыхпродуктовнаходитсявсвязан­номсостоянии,ноудерживаетсятканямисразличнойсилой.АкадемикРебиндерпредложилклассификациюформсвязиводысматериалом,восновекоторойположенаприродаобразованияразличныхформсвязииэнергиясвязи.
Связьводысматериаломопределяетсяэнергией,которуюнадозатратитьнанарушениеэтойсвязиприудалениивлагиизматериала.ПоклассификацииРебиндераформысвязивлагисматериаломвпорядкеубываю­щейэнергииделятсянатригруппы:химическая,физико-химическаяифизико-механическая.
Химическисвязаннаяводаможетбытьсвязанаввидегидро­ксильныхионовилизаключенавкристаллогидраты.Такаяводаяв­ляетсяустойчивойиможетбытьудаленаизпродуктатолькопутемхимическойреакции(например,обработкапродуктаконцентриро­ваннойсернойкислотой)илиприпрокаливании.
Физико-химическисвязаннаяводаделитсянаадсорбционносвязаннуюиосмотическипоглощенную.Адсорбционносвязаннаяводаудерживаетсясиловымполемнавнешнейивнутреннейпо­верхностяхмицеллколлоидноготела.Осмотическипоглощеннаяводасвязываетсяколлоидамипищевыхпродуктовсвысокополи­мернымстроениемитакжепрочноимиудерживается.Приобразо­ваниигелячастьводызахватываетсявнутрьскелетагеляинахо­дитсятам,каквполупроницаемоммешочке.Другаячастьосмотическипоглощеннойводыпроникаетвнутрьскелетагеляче­резстенкиклетокизокружающейсредыврезультатеосмоса.
Физико-механическисвязаннаяводаудерживаетсявнеопределен­ныхсоотношенияхиобычносвободновыделяетсяизпродуктоввысу­шиваниемилидажепрессованием.Физико-механическисвязаннуюво­дуделятнасвязаннуюмакрокапиллярамиимикрокапиллярами.Пищевыепродуктывбольшинствеимеютмакро-имикрокапиллярноестроение.Капилляры,среднийрадиускоторыхбольше10⁵см,называ­ютмакрокапиллярами,аменьше10⁵см-микрокапиллярами.Капил­лярнуювлагуможнорассматриватькаксвободную,онаперемещаетсявкапиллярахпродуктаввидежидкостиипара.
Различныевидысвязиводывпищевыхпродуктахобусловли­ваютмеханизмудаленияэтойводыприихсушке.Так,адсорбционносвязаннаявода,преждечемонабудетудаленаизпродукта,должнабытьпревращенавпар.Осмотическийсвязаннаяводапере­мещаетсявнутриматериалавосновномввидежидкости.Капил­лярнаявлагаперемещаетсяприсушкевматериале,какввидепара,такижидкости.Кромесвязаннойформыводынаповерхностипродуктовможетсодержатьсясвободнаявода.
Пищевыепродуктыобладаютгигроскопичностью,тоестьсвойствомпродуктапоглощатьиудерживатьводяныепарыизокружающейатмосферы.Гигроскопичностьзависитотфизико-химическихсвойствпродуктов,ихстроения,атакжеоттемпера­туры,влажностиидавленияокружающеговоздуха.Особенновы­сокойгигроскопичностьюобладаютпродукты,содержащиемногоглюкозы(мед,инвертныйсахар),сушеныеплодыиовощи,чай,повареннаясоль.
Впроцессехраненияпищевыхпродуктовсоздаетсяравновесноевлагосодержание,прикоторомнепроисходитпоглощениявлагипродуктамиизокружающейсреды,аизпродуктоввлагапереходитвокружающуюсреду.Привыбореусловийхранениямногихпи­щевыхпродуктоврекомендуетсясоздаватьвхранилищеотноси­тельнуювлажностьвоздуха,чтобыпродуктынеподвергалисьпор­чемикроорганизмамиилинеснижалисвоегокачестваиз-заусыхания,увяданияилислишкомбольшогоувлажнения.
Так,от­носительнаявлажностьвоздухадолжнасоставлятьприхранениимуки,сушеныхплодовиовощейнеболее70%,свежегокартофеля-90-95%,свежихяблок-90-95%,зеленыховощей-100%.