Свободная и связанная влага в пищевых продуктах. Продукты богатые водой

Вода входит в состав всех пищевых продуктов. Наиболее высокое содержание воды характерно для плодов и овощей (72-95%), молока (87-90%), мяса (58-74), рыбы (62- 84%). Значительно меньше воды находится в зерне, муке, крупе, макаронных изделиях, сушеных овощах и плодах, орехах, маргарине, сливочном масле (12-25%). Минимальное количество воды содержится в сахаре (0,14-0,4%), растительном и топленом масле, кулинарных жирах (0,25-1,0%), поваренной соли, чае, карамели без начинки, сухом молоке (0,5-5-%).

Вода в натуральных продуктах

В натуральных продуктах вода является наиболее подвижным компонентом химического состава тканей. Так, содержание воды в свежей сельди колеблется в широком диапазоне- от 51,0 до 78,3%, в тресковых рыбах -от 70,6 до 86,2% в зависимости от возраста, пола, района и времени лова. Количество воды в картофеле может быть в пределах 67-83%, в дынях - 81-93% и зависит от хозяйственно-ботанического сорта овощей, района их выращивания и погоды вегетационного периода.

В продуктах, изготовленных из растительного и животного сырья, - сахаре, кондитерских, колбасных изделиях, сырах и других - содержание воды регламентируется стандартами.

Нормальные функции организма животных и растении осуществляются только при достаточном содержании в тканях воды. Плоды и овощи при потере воды в количестве 5-7% увядают и теряют свежесть.

Утрата воды животными в пределах 15-20% приводит к их гибели. Она участвует во многих биохимических реакциях при жизни организма и в биохимических посмертных изменениях. Вода необходима для химических и коллоидных процессов, протекающих в животных и растительных тканях во время их переработки.

В теле взрослого человека находится 58-67% воды. В среднем в сутки человек потребляет примерно 40 г воды на каждый килограмм массы тела, и такое же количество он теряет в виде различных выделении. Без пищи человек может существовать около месяца, тогда как без воды - не более 10 дней.

Часть необходимого количества воды (около 50%) человек получает с пищей, другую часть - при потреблении напитков и питьевой воды. 350-450 г воды образуется в теле человека в сутки при окислительных процессах (при окислении 1 г жира образуется 1,07 г воды, 1 г крахмала - 0,55 г и 1 г белка - 0,41 г воды).

Свойства продуктов зависят не только от количества содержащейся в них воды, но и от формы связи ее с другими веществами.

Вода, входящая в состав пищевых продуктов, находится в трех формах связи с сухими веществами: физико-механической (влага смачивания, влага в макро- и микрокапиллярах), физико-химической (влага набухания, адсорбционная) и химической (ионная и молекулярная связи). Преобладают первые две формы связи, химическая связь в продуктах встречается редко.

Влага смачивания

Влага смачивания - влага в виде мельчайших капель на поверхности продуктов или на поверхности разреза тканей продуктов. Она удерживается силами поверхностного натяжения.

Макро и микрокапиллярная влага

Макрокапиллярная влага - влага, которая находится в капиллярах радиусом более 10-5 см, микрокапиллярная в капиллярах радиусом менее 10-5 см. Макро- и микрокапиллярная влага представляет собой растворы, содержащие минеральные и органические вещества продукта. Она удерживается силой капиллярности в промежутках структурнокапиллярной системы продуктов.

При резке мяса, рыбы, плодов, овощей под механическим воздействием может происходить частичная потеря структурно-капиллярной влаги в виде мышечного, плодового и овощного сока, обладающего высокой пищевой ценностью.

Наиболее легко удаляется из продукта влага смачивания, она наименее прочно связана с субстратом. Капиллярная влага связана с сухими веществами продукта механически и в неопределенном количестве. Микрокапиллярная влага из продукта удаляется труднее, чем макрокапиллярная.

Влага набухания

Влага набухания, называемая также осмотически удерживаемой влагой, находится в микропространствах, образованных мембранами клеток, фибриллярными молекулами белков и другими волокнистыми структурами. Она удерживайся осмотическими силами.

Осмотически удерживаемая влага находится в соке клеток, обусловливая их тургор, оказывая влияние на пластические свойства животных тканей. Влага набухания связана с сухими веществами продукта непрочно, удаляется во время сушки раньше, чем микрокапилярная влага.

Влагу смачивания, микро-, макрокапиллярную и осмотическую называют свободной водой пищевых продуктов. Свободная вода имеет обычные физико-химические свойства: плотность ее около единицы, температура замерзания около 0°, удаляется при высушивании и замораживании продуктов, является активным растворителем. За счет нее главным образом происходит естественная убыль массы - усушка продуктов при хранении и транспортировании.

Адсорбционно-связанная вода

Адсорбционно-связанная вода находится у поверхности раздела коллоидных частиц с окружающей средой. Она прочно удерживается молекулярным силовым полем и входит в состав мицелл различных гидрофильных коллоидов, из которых наибольшее значение имеют водорастворимые белки. Поэтому этот вид влаги называют водой связанной, или гидратационной.

Она не растворяет органические вещества и минеральные соли, замерзает при низкой температуре (-71°), обладает пониженной диэлектрической постоянной, не усваивается микроорганизмами.

Семена растений и споры микроорганизмов переносят низкие температуры, так как вода в них гидратационная, не образует кристаллов льда, способных повредить клетки тканей.

К связанной воде с химической формой связи относят кристаллизационною влагу, которая входит в состав молекул в строго определенном количестве, например в состав молочного сахара (С12Н22О11 НгО), глюкозы (С6Н12О6 Н2О). Ее удаляют прокаливанием химических соединений, в результате чего происходит разрушение материала.

Между связанной и свободной водой продуктов не наблюдается резкой границы. Молекулы воды полярны (в молекуле воды несимметрично расположены электрические заряды: кислородный конец ее несет отрицательный заряд, а водородный - положительный), поэтому наиболее прочно связаны те молекулы воды, которые ориентированы в зависимости от знака и величины заряда коллоидной частицы.

Молекулы, расположенные блике к мицелле, прочнее удерживаются электростатическими силами притяжения. Чем дальше удалены молекулы воды от коллоидной частицы, тем слабее связь. Молекулы воды крайнего слоя являются менее связанными с мицеллами и могут обмениваться с молекулами свободной воды.

В растительных и животных тканях преобладает свободная вода. Так в мышцах животных и рыб основная часть воды связана с гидрофильными белками за счет осмотических (45-55%), капиллярных (40-45%») сил, воды смачивания (0,8-2,5%), а на долю связанной воды приходится только 6,5-7,5%- В плодах и овощах находится до 95% свободной воды. Поэтому эти продукты сушат до содержания остаточной влажности 8-20%, так как свободная вода из них легко удаляется.

Вода в пищевых продуктах при переработке и хранении может переходить из свободной в связанную, и наоборот, что вызывает изменение свойств товаров. Например, при выпечке хлеба, варке картофеля, производстве мармелада, пастилы, студней и желе происходит превращение части свободной воды в адсорбционно связанную с коллоидными частицами белков, крахмала и других веществ, а также возрастает количество осмотически удерживаемой влаги.

В соках из плодов, ягод, овощей меняются формы связи воды по сравнению с исходным сырьем. При черствении хлеба и отмокании мармелада, в результате старения студней, при оттаивании замороженного мяса и картофеля наблюдается переход части связанной воды в свободную.

Пищевые продукты при хранении и перевозке

Пищевые продукты при хранении и перевозке в зависимости от условий поглощают извне или отдают водяные пары. При этом их масса увеличивается или уменьшается. Способность продуктов к поглощению и отдаче водяных паров называется гигроскопичностью. Количество воды, которое поглощает или отдает продукт, зависит от влажности, температуры и давления окружающего воздуха, химического состава и физических свойств самого продукта, а также от состояния его поверхности, вида и способа упаковки.

Наиболее высокой гигроскопичностью обладает сухое молоко, яичный порошок, сушеные овощи и плоды, крахмал и др. Поглощенная из воздуха влага, которая называется гигроскопической, в продукте может находиться как в свободном, так и в связанном состоянии.

Условия и сроки хранения ряда продуктов зависят от соотношения в них свободной и связанной воды. Например, зерно, мука, крупа при влажности до 14% хорошо сохраняются, так как почти вся влага в них находится в связанной состоянии. При повышении содержания в них воды накапливается и свободная влага, усиливаются биохимические процессы, поэтому возникают трудности в хранении.

Продукты с высоким содержанием свободной воды (мясо, рыба, молоко и др.) плохо сохраняются, являются скоропортящимися. Для длительного хранения их подвергают консервированию.

Влажность продукта

Влажность продукта - это выраженное в процентах отношение свободной и адсорбционно связанной воды к его первоначальной массе.

Для многих пищевых продуктов содержание воды (влажность) является важным показателем качества. Пониженное или повышенное содержание воды против установленной нормы для продукта вызывает ухудшение его качества. Например, мука, крупа, макаронные изделия с повышенной влажностью при хранении быстро плесневеют, а понижение влаги в мармеладе и джеме ухудшает их консистенцию и вкус.

Потеря влаги свежими плодами и овощами уменьшает тургор клеток, поэтому они становятся вялыми, дряблыми и быстро портятся.

Рассказывает наш эксперт – врач-диетолог, кандидат медицинских наук Иван Демидов.

Жажда – все!

В человеческом организме, который почти на 90% состоит из воды, эта жидкость имеет первостепенное значение. Ее нехватка может обернуться серьезными проблемами со здоровьем. Но зато, просто добавив воды в свой рацион, можно и похудеть, и улучшить самочувствие.

Особенно сильное обезвоживание наш организм испытывает по утрам. Ведь в ночные часы из него уходит целых 500 мл влаги. И как же большинство из нас восполняет этот дефицит? Утром мы просыпаемся и садимся завтракать. Мы еще расслаблены, но организм уже начал активно трудиться: ему нужно выделять влагу для смачивания пищи слюной, еще какое-то количество воды требуется для смазки пищевода, выработки желудочного сока, а также для защиты желудка от агрессивного действия соляной кислоты.

Не меньше, чем пищеварительному тракту, вода нужна и клеткам мозга. Но откуда ее взять? Не из маленькой же чашки кофе, которой большинство из нас ограничивается по утрам? Организму ничего не остается делать, как забрать необходимую ему воду из клеток (до 66%) и межклеточного пространства (до 26%). Обезвоженный организм может реагировать на такое посягательство повышенной кислотностью, подагрой, камнями в почках.

Заимствование воды из крови (до 8%) чревато и нарушением кровообращения, повышением давления, закупоркой капилляров – причиной инсультов и инфарктов. Хроническая внутренняя жажда также порой может выражаться в виде тошноты, мигреней, боли в суставах, запоров, а еще дефицит H2O старит кожу, приводит к появлению преждевременных морщин, прыщей, целлюлита и даже к набору лишнего веса – дело в том, что организму, испытывающему нехватку влаги, приходится удерживать воду про запас в жировых складках (подобно тому, как верблюд хранит ее в своих горбах).

Пить или не пить?

В сутки нам в среднем требуется от 1,5 до 2,5 л воды (среднее соотношение таково: на каждую 1000 потребляемых килокалорий нужно около 1 л воды). Правда, около 60% необходимой влаги мы получаем с пищей.

Хватает ли нам H2O или нет, может подсказать наш собственный организм: для этого надо обратить внимание на цвет мочи. Если она темная, значит, человек пьет недостаточно и ему нужно увеличить потребление жидкости. Второй тест: ущипнуть себя за руку с внешней стороны ладони. Если кожа разглаживается быстро – все в порядке, если медленно – клеткам нужна влага.

Есть люди, которые стараются на всякий случай перевыполнить план по обеспечению организма H2O. Однако избыток этого вещества ничуть не лучше его нехватки. Слишком большое количество воды приводит к вымыванию из организма минеральных веществ (калия, кальция, натрия), частично размывает микрофлору кишечника, нарушает усвоение питательных веществ и витаминов, увеличивает внутричерепное и артериальное давление, вызывает судороги, отеки и даже сердечные приступы.

Особенно опасно водохлебство для людей с почечной недостаточностью и гипертонией. Им надо ограничивать количество жидкости 1,5 л в день. а с жаждой лучше бороться другими способами: есть больше овощей и фруктов, в жару принимать прохладный душ и пить подкисленный лимоном чай, а также избегать солений и копчений.

Нельзя много пить и во время занятий спортом. Лишняя вода перегружает сердечно-сосудистую систему, которая под влиянием физических нагрузок и без того работает очень интенсивно. Но в то же время нельзя заниматься и «в сухую» – необходимо восполнять потерю жидкости и минералов, выходящих с потом. Поэтому пить нужно, но немного – пару глотков, и лучше не минеральную воду (она сушит рот), а обычную. Минералку хорошо выпить после занятий спортом, чтобы восстановить баланс жидкости и минералов.

Перебирать с водой не следует и людям, желающим сохранить стройную фигуру. Дело в том, что обилие жидкости растягивает желудок, и тот начинает требовать большего количества пищи, из-за чего человек, естественно, толстеет. Поэтому правило такое: пейте ровно столько, сколько вам пьется легко и с удовольствием. И не залпом, а понемногу, но зато как можно чаще.

Что налить в стакан?

Не любая жидкость организму на пользу. Чай, кофе, газировка и алкоголь, конечно, тоже содержат воду, но там находятся еще и обезвоживающие вещества, такие как кофеин, спирт и т. д. Эти компоненты не только выводят содержащуюся в напитке влагу, но и прихватывают с собой запасы воды, хранившиеся в организме. В этом можно наглядно убедиться, если измерить объем мочи, которая выходит после приема таких напитков. Вы увидите, что количество покинувшей организм жидкости будет гораздо больше, чем поступившее в него. Не забудьте еще вычесть затраты на потоотделение, с помощью которого организм охлаждает тело, распаленное горячительными напитками.

Поэтому лучше пить чистую негазированную воду. Можно талую или обычную отфильтрованную, или столовую минеральную (минерализация – 1–2 г/л или меньше). Такую воду разрешено пить постоянно, в любом количестве. Воды с минерализацией от 8 до 12 г/л называются лечебными. Это не напитки, а лекарства, поэтому должны применяться только по назначению врача. К лечебно-столовым относят воды с минерализацией от 2 до 8 г/л. Такие воды применяют и по назначению врача, и в качестве обычного напитка, но не систематически.

Лишний вес, смывайся!

Как обыкновенная вода помогает худеть? Во-первых, в ней – 0 калорий, и при этом, как показали исследования, употребление 2 л воды в день вызывает в организме затраты энергии в объеме примерно 400 кДж. Во-вторых, вода улучшает пищеварение и очищает организм от шлаков, которых в пищеварительном тракте может скапливаться от 2 до 4 кг. Третье: жидкость помогает перерабатываться жирам и белкам, и вообще нормализует обмен веществ.

И, наконец, именно вода помогает нам различать чувства голода и жажды. Оказывается, очень часто мы их путаем. Протестировать аппетит легко: нужно просто выпить стакан жидкости. Обычно минут через 10 после этого желание есть пропадает, ведь организм всего-навсего просил пить.

Обычный питьевой режим – 2–2,5 л воды в день. Но чтобы похудеть, количество жидкости нужно увеличить. На каждый килограмм массы тела должны приходиться 30–40 мл воды. Соответственно, при весе в 80 кг нужно пить около 3–3,2 л в день. Садиться «на воду» лучше летом, когда часть жидкости уходит вместе с потом, и потому меньше перегружаются почки и мочевой пузырь. К тому же если делать это зимой, то избыток жидкости в организме заставит вас сильно мерзнуть. Однако прежде чем пробовать водную диету, необходимо посоветоваться с врачом и узнать, выдержат ли такую нагрузку ваши сердце, почки и желудочно-кишечный тракт.

Кстати

Особенно сильную жажду организм испытывает:

>> Во время физической нагрузки.

>> На жаре или в бане.

>> При авиаперелетах (в салоне самолета очень сухой воздух).

>> При простуде и всех заболеваниях, сопровождающихся высокой температурой.

>> При приеме медикаментов (многие из них приводят к обезвоживанию).

>> При курении и употреблении кофеин­содержащих и спиртных напитков.

Во всех этих ситуациях требуется больше пить, не дожидаясь наступления жажды.

Необходимая организму влага содержится практически во всех продуктах питания, особенно много ее в овощах и фруктах.

Организм человека на 90% состоит из воды. При её нехватке нарушается обмен веществ и возникает большое количество заболеваний. Зато добавив в свой рацион немного больше воды, человек может похудеть и оздоровить свой организм. Какие продукты содержат большое количество воды?

Роль воды для организма

В день организму нужно не менее полутора литров воды. В идеале здоровый человек должен принимать около 2,5 литров воды. Наиболее нуждается человек в воде в утренние часы. Для того, чтобы во время завтрака выделялась слюна и пищевод мог нормально работать, требуется вода. Нашему мозгу также требуется вода. Но стоит понимать, что маленькая чашка чая или кофе не сможет восполнить недостаток воды. В результате организм забирает воду из клеток, что грозит обезвоживанием.

Когда организм забирает воду из крови, возникают различные проблемы кровеносной системы. Человек может столкнуться с гипертонией, инсультами и инфарктами. Недостаток воды может обернуться проблемами с пищеварением, преждевременными морщинами, целлюлитом и лишним весом.

Выявить недостаток воды можно по цвету мочи. Если она темного цвета, человек имеет или какие-либо проблемы с внутренними органами или страдает обезвоживанием организма. При нормальном количестве воды кожа при механическом воздействии быстро разглаживается и на ней не остается морщин. Люди, которые испытывают обезвоживание, имеют дряблую кожу, могут иметь прыщи и морщины.

Не смотря на все полезные свойства воды, её избыток также негативно может сказаться на состоянии организма. Избыток воды может вымывать все полезные элементы из организма и привести к дисбактериозу кишечника. Могут возникать отеки, судороги и сердечные заболевания. Не стоит пить много воды людям, которые имеют проблемы с почками или гипертонию. Вода содержится во многих продуктах питания. При её недостатке стоит обратить внимание на овощи и фрукты, которые содержат высокий процент воды.

Продукты с содержанием воды

• Огурцы;
• Редис;
• Томат;
• Салат;
• Клубника;
• Цитрусовые;
• Арбуз;
• Капуста;
• Молоко;
• Овощи;
• Рыба;
• Мясо.

Наибольший процент воды содержат овощи и фрукты. В ста граммах огурцов около 96 грамм воды. Редис, салат и томаты обладают таким же высоким процентом воды. Много воды содержится в ягодах, и клубника держит лидерство. Арбуз уступает огурцам по содержанию воды и в ста граммах содержит около 92 грамма воды. Цитрусовые, капуста – около 90 грамм воды в ста граммах. В рыбе и морепродуктах около 62 грамм воды, а мясе – 55. Довольно высокий процент воды в нежирном твороге – 85 грамм.

Употребляя овощи и фрукты, организм получает необходимые питательные вещества и воду. В мясе и рыбе немного меньший процент воды, но эти продукты богаты белками. Молочные продукты могут послужить отличной заменой воды. Небольшое количество воды – около 30 грамм содержится в хлебе. Картофель состоит на 75% из воды.

Вода является основой всего живого. Она необходима для нормальной жизнедеятельности и развития. Большую часть воды человек получает с пищей. Особенно важно поступление воды в организм во время интенсивных физических нагрузок, простудных заболеваний и курения. Некоторые медикаменты также могут вызвать обезвоживание организма.