Влияние состава и физического состояния продукта на связывание воды

Способность связывать воду и характеристики изотерм адсорбции значительно изменяются в зависимости от продукта, что подтверждается рис. 4.8. Кроме того, изотерма является результатом взаимодействия различных химических соединений, входящих в состав продукта, и воды.

Изотермы адсорбции воды разными продуктами

Рис. 4.8. Изотермы адсорбции воды разными продуктами

Белки и крахмал удерживают воду лучше в условиях, соответствующих нижней части изотерм, чем жиры и кристаллические вещества, например, сахар (рис. 4.8): дегидратированные фрукты, богатые сахарами, характеризуются как очень гигроскопичные, когда относительная влажность среды превышает определенные значения.

Физическое состояние - кристаллическая структура, аморфное состояние, или смесь форм влияют на удержание воды. Физическое состояние, которое зависит в основном от технологии обработки и процесса дегидратации, замораживания и др., объясняет разницу в изотермах дегидратированных продуктов в т. ч. и лиофили- зированных.

Гранулометрический состав также влияет на удержание воды.

Наглядным примером влияния структуры на удержание воды является клейстеризация крахмала. Нативный крахмал существует в виде сферокристаллов, которые непроницаемы для воды, при клейстеризации превращается в атмосферную структуру за счет гелеобразования и значительно меняет отношение к адсорбции воды.

Для белков и белоксодержащих продуктов изменение величин pH, ионной силы очень влияет на свойство удерживать воду. Действительно, способность белков при различных условиях быть носителями электростатического заряда и изменять его под влиянием pH и ионной силы очень влияет на способность их адсорбировать и удерживать воду, а также на ее десорбцию. Свойства и состояние белков определяют условия их набухания и растворения. Действительно, если белковые молекулы и цепи значительно приближаются друг к другу (в силу слабого заряда на них, в силу наличия зарядов разного знака), адсорбированная вода и особенно «свободная» будет выделяться.

Минимальное значение влагоудерживающей способности белков характерно для значений изоэлектрической точки. При экстремальных значениях pH одинаково заряженные белковые цепи отталкиваются, и в мясе и в рыбе происходит набухание тканей и увеличивается их сочность (см. гл. «Изменения белков»).

Сахара также могут быть ответственными за изменение физических и реологических свойств продуктов. Их способность изменять аморфную форму (табл. 4.6), которая характеризуется высокой гигроскопичностью, на кристаллическую лежит в основе этих изменений. При превышении определенного уровня воды, аморфная форма, которая является нестабильной, переходит в кристаллическую с выделением воды.

Таблица 4.6

Время существования аморфной формы сахарозы при различных значениях относительной влажности

Относительная влажность, %

Максимальное содержание воды в аморфной форме, %

Время существования аморфного состояния, сут.

16

2,8

380

24

4,1

58

28

5,1

17

Вода, которая освободилась при преобразованиях, может растворять поверхностные молекулы сахарозы, при этом внутренние молекулы могут быть в кристаллической форме. При этом изменяется органолептическая характеристика продукта - наблюдается комкование, спекание. Вода также может распределяться между другими ингредиентами, которые способны к набуханию и, как результат образуется липкая масса, плохо растворимая, что наблюдается при использовании растворимого кофе, соков в порошках, сухого молока, сухих смесей для мороженого, кондитерских и кулинарных изделий, порошка яиц, а также при хранении соли, сахара.

Переход воды от одного компонента продукта к другому, сопровождается он или нет трансформацией аморфной структуры в кристаллическую, приводит к возникновению стадии равновесия, которая обусловлена не самим содержанием воды в компонентах, а активностью воды в целом. Таким образом, продукты с повышенным содержанием воды и продукты с низким ее содержанием, совместно хранящиеся в одной герметичной упаковке, будут участниками процесса ее равномерного распределения, если только значение активности воды aw не равны с самого начала. При изготовлении сухих смесей очень часто снижают влажность влагосодержащих компонентов (например, в порошках фруктов для киселей), когда они смешиваются с сахаром, крахмалом, или сухим молоком (для молочных киселей).

Состав рецептурных продуктов может быть модифицирован за счет снижения активности воды, но без существенного снижения ее содержания. Добавление поваренной соли или сахара является типичным и очень распространенным в кулинарной практике методом увеличения количества веществ, растворимых в водной фазе. Можно снизить активность воды также добавлением глицерина или пропиленгликоля. Эти вещества практически не влияют на вкус конечного продукта и позволяют получить продукты, которые достаточно хорошо сохраняются, и в то же время характеризуются достаточно мягкой текстурой и могут потребляться без предварительной регидратации. Такие продукты называются «продуктами со средним содержанием воды» (Intervaedsante Moisture Foods) (15-35% воды и 0,6 < aw < 0,8) и являются базовыми для приготовления специальных рационов, например для военных. Некоторые сыры, сосиски, шпикачки, колбасы, финики, фруктовые пасты и джемы также относятся к этой категории продуктов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >