Виды связи влаги с материалом

Виды связи влаги с материалом.

Большинство продуктов пищевой промышленности в тех или иных ко­личествах содержат воду. Она, являясь в большинстве систем дисперсионной средой, в значительной мере определяет структуру продукта. Поэтому вид или форма связи влаги с продуктом определяют технологические показатели про­дукта и его структурно-механические характеристики.

Пищевые продукты – это сложные системы, в которых влага находится в связанном и свободном состоянии.

В биологических объектах воду подразделяют на связанную и свободную. Вода, содержащаяся в мышечной ткани, неоднородна по своим физико-химическим свойствам и биологической роли, она условно подразделяется на связанную и свободную. В животных организмах вода входит в состав коллоидных, главным образом белковых систем. Основная часть (80-90 %) содержащейся в тканях воды является связанной.

Связанная вода – это вода, удерживаемая тканями за счет различных форм связи.

Связанная влага – это вода, которая существует вблизи растворенного вещества и других неводных компонентов, имеет уменьшенную молекулярную подвижность, не замерзает при -40 °С, не может служить растворителем для добавленных веществ.

Свободная вода – вода, обладающая теми же свойствами, что и чистая вода. Влага, доступная для протекания биохимических, химических и микробиологических реакций. Свободная вода - вода плазмы крови, лимфы, спинно-мозговой жидкости, пищеварительных соков молока. Свободная вода имеется и в межклеточных пространствах, где способствует поступлению питательных веществ в клетки и ткани, а также удалению из них продуктов метаболизма. Может быть легко удалена из продукта.

Свободная влага: к ней относят капиллярно удерживаемую влагу, которая способна свободно передвигаться в макрокапиллярах структурной сетки (в промежутках между мышечными волокнами, в миосептах и в соединительной ткани).

Структурно свободная влага может быть выделена из продукта механическим путём:

без нарушения структуры:

а) прессованием;

б) центрифугированием элементов продукта.

Количество выделенной воды будет завесить:

а) от состояния продукта или его свежести;

б) от силы и условий механического воздействия.

Существует несколько классификаций форм связи воды. Ридель – свободная и связанная вода, Думанский – Свободная вода, диффузионный и адсорбционный слои воды; Люйе – излишняя (метаболическая вода), жизненная вода (вода способная к замораживанию), незамерзающая вода. Согласно широко распространенной классификации форм связи воды с материалом, предложенной П.А. Ребиндером, различают:

1) химическая (ионная, молекулярная);

2) физико-химическая (адсорбционная, осмотическая);

3) физико-механическая (влага в капиллярах и макрокапилярах, влага смачивания).

Химическая связь является наиболее прочной; она влияет на химическую природу вещества, обуслов­лена ионными и молекулярными взаимодействиями в точных количественных соотношениях. Вода в этом случае входит в состав вещества в определенных количественных соотношениях связана в виде гидроксильных ионов NaOH (ионная связь) или заключена в кристаллогидраты, например, Nа₂SО₄ · 10 Н₂О (гидратная вода, молекулярная связь).

Такая связь является самой прочной, при обычной тепловой сушке связанная вода не удаляется и вода может быть удалена из продукта только путем химического взаимодействия или при прокаливании.

Физико-химическая форма связи менее прочна; она обеспечивается адсорбцией, осмосом и присутствием в структурах гелей. Физико-химическая связь обусловлена адсорбцией влаги в гидратных оболочках или осмотическим удерживанием в клетках в нестрого определен­ных соотношениях. Она удаляется из материала испарением, десорбцией (ад­сорбционная) или вследствие разности концентраций (осмотическая).