Активность воды
Давно известно, что существует взаимосвязь (хотя и далеко не совершенная) между влагосодержанием пищевых продуктов и их сохранностью (или порчей). Поэтому основным методом удлинения сроков хранения пищевых продуктов всегда было уменьшение содержания влаги путем концентрирования или дегидратации.
Однако часто различные пищевые продукты с одним и тем же содержанием влаги портятся по-разному. В частности, было установлено, что при этом имеет значение, насколько вода ассоциирована с неводными компонентами: вода, сильнее связанная, меньше способна поддержать процессы, разрушающие (портящие) пищевые продукты, такие как рост микроорганизмов и гидролитические химические реакции.
Чтобы учесть эти факторы, был введен термин "активность воды". Этот термин безусловно лучше характеризует влияние влаги на порчу продукта, чем просто содержание влаги. Естественно, существуют и другие факторы (такие как концентрация О2, рН, подвижность воды, тип растворенного вещества), которые в ряде случаев могут сильнее влиять на разрушение продукта. Тем не менее, водная активность хорошо коррелирует со скоростью многих разрушительных реакций, она может быть измерена и использована для оценки состояния воды в пищевых продуктах и ее причастности к химическим и биохимическим изменениям.
Активность воды (aw) — это отношение давления паров воды над данным продуктом к давлению паров над чистой водой при той же температуре. Это отношение входит в основную термодинамическую формулу определения энергии связи влаги с материалом (уравнение Ребиндера):
ΔF = L = RT∙ln
| Р0 |
| Рw |
= -RT∙lnaw ,
где ΔF — уменьшение свободной энергии (при постоянной температуре); L — работа отрыва 1 моля воды от сухого скелета материала (без изменения состава); R — универсальная газовая постоянная.
aw =
| Рw |
| Р0 |
=
| POB |
,
где Pw — давление водяного пара в системе пищевого продукта; Ро — давление пара чистой воды; РОВ — относительная влажность в состоянии равновесия, при которой продукт не впитывает влагу и не теряет ее в атмосферу, %.
По величине активности воды (табл. 10.5) выделяют: продукты с высокой влажностью (aw= 1,0—0,9); продукты с промежуточной влажностью (aw= 0,9—0,6); продукты с низкой влажностью (aw= 0,6—0,0).
Таблица 10.5.Активность воды (а ) в пищевых продуктах
| Продукт | Влажность, % | aw | Продукт | Влажность, % | aw | |
| Фрукты | 90-95 | 0,97 | Мука | 16-19 | 0,80 | |
| Яйца | 70-80 | 0,97 | Мед | 10-15 | 0,75 | |
| Мясо | 60-70 | 0,97 | Карамель | 7-8 | 0,65 | |
| Сыр | 0,92-0,96 | Печенье | 6-9 | 0,60 | ||
| Джем | 30-35 | 0,82-0,94 | Шоколад | 5-7 | 0,40 | |
| Хлеб | 40-50 | 0,95 | Сахар | 0-0,15 | 0,10 | |
| Кекс | 20-28 | 0,83 |