Водата в храните има няколко ефекти върху физическите свойства, поведението на храната при преработката, растежа на микробите, стабилността, вкусовите качества и фазовите преходи.

Свързани термини:

Изтеглете като PDF

За тази страница

Вода в храните

Ядрено-магнитен резонанс

Тази техника изглежда идеална за изследване на водата в храните. Той не е разрушителен и измерва броя и поведението на релаксация на протоните в системата. При високо водно съдържание това е доминирано от водата. Развитието на ядрено-магнитен резонанс позволява изображенията на количеството вода, нейното поведение на релаксация или нейните локални дифузионни характеристики да бъдат картографирани в сложни геометрии. Изображенията на фигура 3 са на карта на протонната плътност в сравнение с действителната структура на сложен продукт.

храната

Фигура 3. Разрез през свински пай и карта на протонната плътност за същия продукт. Протонната плътност намалява от бяло през червено до синьо. Въздухът изглежда черен.

Сега изображенията могат да се събират толкова бързо, че динамиката на пренос на водна маса по време на някои хранителни процеси като печене, сушене и рехидратация може да се визуализира в реално време.

Некритичното използване на релаксиращите свойства на водата доведе до объркване по отношение на подвижността на водата в системи с висока влажност. Както спин-решетката (характерно време T1), така и спин-спин релаксацията (T2) са чувствителни към нискочестотни движения и фактът, че те се съкращават в присъствието на разтворени вещества, гелове и хидратирани структури доведе до предположението, че голяма част от водата е „свързана“. За съжаление предположенията и следователно тълкуването на резултатите са неправилни. Наблюдаваната релаксация е вместо това среднопретеглена стойност на много малко количество двигателно модифицирани водни молекули и сменяеми протони, обменящи се бързо с насипна вода. За хомогенна проба, наблюдаваното единично време за релаксация (T) се изразява като:

където Tb е времето за релаксация на двигателно затруднените протони; Pb е тяхната тегловна част; и Tw е времето за релаксация на неограничена вода.

В много хранителни материали (напр. Месо, риба, плодове, синтезиращи гелове и др.), Хомогенността не присъства в ЯМР пробата. Сега се появяват множество времена на релаксация и дифузионните измервания показват зависимост от импулсното разстояние. Това беше обяснено като „дифузионно ограничен обмен“ и доведе до алтернативен анализ на поведението на релаксация, където се изчислява функция на разпределение на времето за релаксация и свързана със степента на хетерогенност в пробата (Lillford et al., 1980). Фигура 4 свързва компресията на варено говеждо месо с разпределението на водата в NMR пробата и може да бъде пряко свързана с тестовете WHC.

Фигура 4. Разпределение на времето за релаксация в проба от варено месо; вода, показваща по-продължителна релаксация, може да бъде разпределена към по-големи пори и капиляри в пробата, от които водата се изтласква чрез компресия.

От Lillford, P.J., Clark, A.H., Jones, D.V., 1980. Разпределение на водата в хетерогенни храни и система от модели. Воден полим. ACS симпозиум Ser. 127, 178.

Този феномен на „релаксационна дисперсия“ е широко проучен, но отново трябва да се внимава при интерпретирането на данните по отношение на структурата и размерите, тъй като числените резултати зависят от стойностите на Pb и Tb, които ще се различават между субстратите.

В обобщение, свойствата на водата в тези системи с висока Aw се доминират от архитектурата на самата храна, а задържането на вода се доминира от физическо заклещване, а не химическо свързване.

Водоснабдяване: Анализ на водата

К. Кацану, Х.К. Карапанагиоти, в Енциклопедия на храните и здравето, 2016

Резюме

Водата в хранително-вкусовата промишленост може да се доставя от няколко различни източника в зависимост от местоположението й, наличните водоизточници в индустрията и законодателството на всяка държава. Тези източници могат да бъдат разделени на следните категории: (i) сладка вода ((a) подземни води и (b) повърхностни води) и (ii) морска вода. В зависимост от водоснабдяването се прилага подходящо третиране, за да се отговори на критериите за качество на законодателството. Необходимите анализи трябва да бъдат извършени за безопасността на потребителя или в специализирани лаборатории, или на място.

Механични свойства

1. Влияние на водата върху механичните свойства

Водата в храните е основният пластификатор, който може значително да повлияе на механичните свойства по време на обработката и съхранението. Промените в механичните свойства като функция на водната активност или водното съдържание могат да бъдат описани с модулни криви, които отразяват промяната в вискоеластичните свойства над стъкления преход.

Фигура 8.1. Ефект на пластификацията на водата върху модула на аморфните биополимери и хранителните материали. Пластификацията на водата намалява модула, тъй като стъкленият преход е натиснат под температурата на околната среда.

Предсказване на физическото състояние

6.4.1.1 Влияние на водата върху механичните свойства

Водата в храните е основният пластификатор, който може значително да повлияе на структурно време за релаксация и механични свойства по време на обработката и съхранението. Промените в механичните свойства като функция на водната активност или водното съдържание могат да бъдат описани с модулни криви, които отразяват промяната в вискоеластичните свойства над стъкления преход.

Фигура 6.16. Ефект на пластификацията на водата върху модула на аморфните биополимери и хранителните материали. Пластификацията на водата намалява модула, тъй като стъкленият преход е натиснат под температурата на околната среда.