Активность воды и стабильность пищевых продуктов

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.