Использование активности воды при разработке новых продуктов питания

Поскольку градиент значений активности воды продукта и относительной влажности окружающей среды служит движущей силой массовлагообмена при различных термических и гидротермических процессах, а также при хранении, данные об активности воды обрабатываемых продуктов необходимы для обоснования оптимальных режимов этих процессов.

В последние годы в нашей стране разработано много новых видов пищевых продуктов с пониженным содержанием поваренной соли и сахара, с использованием нетрадиционных видов сырья и различных пищевых добавок, что приводит к изменению активности воды продукта. На практике изменение рецептуры продукта, например, снижение доли сахара, приводит к сокращению сроков хранения и необходимости введения консервантов. Так, уменьшение доли сахара в рецептуре изделий из теста на 20 % приводило к увеличению активности воды и, как следствие, снижению сроков хранения с девяти до трех дней. Показатель «Активность воды» имеет большое значение в разработке технологии так называемых пищевых продуктов с промежуточной влажностью, ( A_w) которых составляет 0,6...0,8, при влажности до 40 % и в них длительное время не происходят реакции, вызывающие порчу продукта. В связи с необходимостью разработки нового поколения продуктов с промежуточной влажностью возник интерес к изучению активности воды растворов и изотерм сорбции различных пищевых веществ, так называемых «увлажнителей», которые успешно могут использоваться в инновационных технологических процессах при создании новых продуктов питания с заданным химическим составом.

Одной из самых важных задач при проведении технологических процессов производства продуктов питания является определение барьеров (факторов), которые помогут регулировать активность воды в продуктах. За рубежом с этой целью уже разработаны так называемые барьерные технологии на производство целого ряда продуктов, призванные с помощью определенных барьеров сохранить безопасность и качество продуктов с увеличенным сроком хранения.

Эффективным средством для предупреждения микробиологической порчи и целого ряда химических реакций, снижающих качество пищевых продуктов при хранении, является снижение активности воды в пищевых продуктах. Для снижения активности воды используют такие технологические приемы, как сушка, вяление, добавление различных веществ (сахар, соль и др.), замораживание. С целью достижения той или иной активности воды в продукте можно применять такие технологические приемы, как:

а). Адсорбция — продукт высушивают, а затем увлажняют до определенного уровня влажности

б). Сушка посредством осмоса — пищевые продукты погружают в растворы, активность воды в которых меньше активности воды пищевых продуктов.

Часто для этого используют растворы сахаров или соли. В этом случае имеет место два противотока: из раствора в продукт диффундирует растворенное вещество, а из продукта в раствор — вода. К сожалению, природа этих процессов сложна, и в литературе нет достаточных данных по этому вопросу.

Помимо влияния на химические реакции и рост микроорганизмов, активность воды имеет значение и для текстуры продуктов. Например, максимальная активность воды, допустимая в сухих продуктах без потери желаемых свойств, может изменяться в пределах 0,35—0,5 в зависимости от вида продукта (сухое молоко, крекеры, инстант-продукты/ Большая ( A_w) необходима для продуктов мягкой текстуры, которые не должны обладать хрупкими свойствами. и т.п.).

Показатель ( A_w) можно использовать в качестве критерия для расчета температуры пастеризации/стерилизации широкого ассортимента консервированной продукции (например низкокислотные и подкисленные соки), отвечающей требованиям промышленной стерильности, при максимальном сохранении пищевой ценности. Cледовательно, ( A_w) — это рычаг манипуляций температурой для подбора/расчета режима стерилизации при заданном рН.

Влагоудерживающие агенты добавляют к тем продуктам, качество которых ухудшается с потерей воды. Благодаря своей гигроскопичности, влагоудерживающий агент связывает имеющуюся в свежеприготовленном продукте воду и тем самым предотвращает или существенно замедляет ее испарение. Вследствие этого сохраняется консистенция исходного продукта (например бисквита) и продлевается его свежесть.

Вкусовые достоинства вафель определяет вафельный лист, хрустящие свойства которого в процессе хранения продукции должны быть постоянными независимо от рецептуры. Потребительские свойства листа обеспечиваются в первую очередь высокими качественными показателями вафельного теста, поэтому важно знать, будет ли происходить отмокание вафельного полуфабриката при контакте с начинкой или нет - от этого зависят органолептические показатели качества готового продукта (кондитерского или кулинарного изделия). Активность воды продуктов ( A_w) определяет способность воды к испарению из раствора относительно способности к испарению чистой воды при той же температуре. 3. Для изделий из вафельного теста этот показатель особенно важен, так как в том случае, если у начинки величина ( A_w) будет меньше, чем у вафельного листа, отмокание происходить не будет. Зная величину ( A_w) для вафельного полуфабриката и начинки, можно составлять рецептуры кулинарных и кондитерских изделий таким образом, чтобы в процессе хранения не происходило отмокания вафель.