Dārzeņi ar lielu daudzumu ūdens. Ar ūdeni bagāti pārtikas produkti
Cilvēka ķermenis 90% sastāv no ūdens. Ar tā trūkumu tiek traucēta vielmaiņa un rodas liels skaits slimību. Bet, pievienojot diētai nedaudz vairāk ūdens, cilvēks var zaudēt svaru un uzlabot savu ķermeni. Kādos pārtikas produktos ir daudz ūdens?
Ūdens loma organismā
Organismam dienā nepieciešams vismaz pusotrs litrs ūdens. Ideālā gadījumā veselam cilvēkam vajadzētu uzņemt apmēram 2,5 litrus ūdens. Lielākajai daļai cilvēku ūdens ir nepieciešams no rīta. Lai brokastu laikā izdalītos siekalas un normāli funkcionētu barības vads, nepieciešams ūdens. Mūsu smadzenēm ir nepieciešams arī ūdens. Taču jāsaprot, ka neliela tējas vai kafijas tasīte nespēs kompensēt ūdens trūkumu. Tā rezultātā organisms ņem ūdeni no šūnām, kas draud ar dehidratāciju.
Kad organisms ņem ūdeni no asinīm, rodas dažādas asinsrites sistēmas problēmas. Persona var piedzīvot hipertensiju, insultu un sirdslēkmes. Ūdens trūkums var izraisīt gremošanas problēmas, priekšlaicīgas grumbas, celulītu un lieko svaru.
Ūdens trūkumu var noteikt pēc urīna krāsas. Ja tas ir tumšā krāsā, cilvēkam ir vai nu kādas problēmas ar iekšējiem orgāniem, vai arī viņš cieš no dehidratācijas. Ar normālu ūdens daudzumu āda mehāniski iedarbojoties ātri tiek izlīdzināta un uz tās nepaliek krunciņas. Cilvēkiem, kuriem ir dehidratācija, ir vaļīga āda, var būt pinnes un grumbas.
Neskatoties uz visām ūdens labvēlīgajām īpašībām, tā pārpalikums var arī negatīvi ietekmēt ķermeņa stāvokli. Pārmērīgs ūdens daudzums var izvadīt no organisma visus labvēlīgos elementus un izraisīt zarnu disbakteriozi. Var rasties tūska, krampji un sirds slimības. Nedzeriet daudz ūdens cilvēkiem, kuriem ir nieru darbības traucējumi vai hipertensija. Ūdens ir atrodams daudzos pārtikas produktos. Tā trūkuma dēļ jums vajadzētu pievērst uzmanību dārzeņiem un augļiem, kas satur lielu ūdens procentu.
Produkti, kas satur ūdeni
- gurķi;
- Redīsi;
- Tomāts;
- Salāti;
- Zemeņu;
- Citrusaugļi;
- Arbūzs;
- Kāposti;
- Piens;
- Dārzeņi;
- Zivis;
- Gaļa.
Lielākais ūdens procentuālais daudzums satur dārzeņus un augļus. Simts gramos gurķu ir aptuveni 96 grami ūdens. Redīsos, salātos un tomātos ir vienāds ūdens procents. Ogas satur daudz ūdens, un zemenes notur vadību. Arbūzs ūdens satura ziņā ir zemāks par gurķiem un satur aptuveni 92 gramus ūdens uz simts gramiem. Citrusaugļi, kāposti - apmēram 90 grami ūdens simts gramos. Zivīs un jūras veltēs ir aptuveni 62 grami ūdens, bet gaļā - 55. Diezgan liels ūdens procents zema tauku satura biezpienā ir 85 grami.
Ēdot dārzeņus un augļus, organisms saņem nepieciešamās uzturvielas un ūdeni. Gaļā un zivīs ir nedaudz mazāks ūdens daudzums, taču šie pārtikas produkti ir bagāti ar olbaltumvielām. Piena produkti var kalpot kā lielisks ūdens aizstājējs. Neliels ūdens daudzums - apmēram 30 grami atrodas maizē. Kartupeļos 75% ir ūdens.
Ūdens ir visu dzīvo būtņu pamats. Tas ir nepieciešams normālai dzīvei un attīstībai. Lielāko daļu ūdens cilvēks saņem no pārtikas. Īpaši svarīga ir ūdens uzņemšana organismā intensīvas fiziskās slodzes, saaukstēšanās un smēķēšanas laikā. Dažas zāles var izraisīt arī dehidratāciju.
Ūdens ir daļa no visiem pārtikas produktiem. Lielākais ūdens saturs raksturīgs augļiem un dārzeņiem (72-95%), pienam (87-90%), gaļai (58-74%), zivīm (62-84%). Ievērojami mazāk ūdens ir graudos, miltos, graudaugos, makaronos, kaltētos dārzeņos un augļos, riekstos, margarīnā, sviestā (12-25%). Minimālais ūdens daudzums ir cukurā (0,14-0,4%), dārzeņos un gī, kulinārijas taukos (0,25-1,0%), sālī, tējā, karamelē bez pildījuma, piena pulverī (0,5-5-%).
| Raksta saturs: |
Ūdens dabīgos produktos
Dabiskajos produktos ūdens ir audu ķīmiskā sastāva kustīgākā sastāvdaļa. Tādējādi ūdens saturs svaigās siļķēs svārstās plašā diapazonā - no 51,0 līdz 78,3%, mencu zivīs - no 70,6 līdz 86,2%, atkarībā no vecuma, dzimuma, apgabala un makšķerēšanas laika. Ūdens daudzums kartupeļos var būt robežās no 67-83%, melonēs - 81-93%, un tas ir atkarīgs no dārzeņu ekonomiskās un botāniskās šķirnes, to audzēšanas platības un audzēšanas laikapstākļiem. sezona.
Produktos, kas izgatavoti no augu un dzīvnieku izejvielām - cukura, konditorejas izstrādājumos, desās, sieros un citos - ūdens saturu regulē standarti.
Dzīvnieku un augu organisma normālas funkcijas tiek veiktas tikai ar pietiekamu ūdens saturu audos. Augļi un dārzeņi ar ūdens zudumu 5-7% apmērā novīst un zaudē savu svaigumu.
Dzīvnieku ūdens zudums 15–20% robežās izraisa to nāvi. Tas piedalās daudzās bioķīmiskās reakcijās organisma dzīves laikā un pēcnāves bioķīmiskajās pārmaiņās. Ūdens ir nepieciešams ķīmiskiem un koloidālajiem procesiem, kas notiek dzīvnieku un augu audos to apstrādes laikā.
Pieauguša cilvēka ķermenī 58-67% ir ūdens. Vidēji dienā cilvēks patērē aptuveni 40 g ūdens uz katru ķermeņa svara kilogramu, un tikpat daudz viņš zaudē dažādu ekskrēciju veidā. Bez ēdiena cilvēks var pastāvēt apmēram mēnesi, savukārt bez ūdens – ne vairāk kā 10 dienas.
Daļu no nepieciešamā ūdens daudzuma (apmēram 50%) cilvēks saņem ar pārtiku, otru daļu – ar dzērienu un dzeramā ūdens patēriņu. Cilvēka organismā oksidatīvo procesu laikā veidojas 350-450 g ūdens dienā (oksidējoties 1 g tauku, veidojas 1,07 g ūdens, 1 g cietes - 0,55 g un 1 g proteīna - 0,41 g ūdens).
Produktu īpašības ir atkarīgas ne tikai no tajos esošā ūdens daudzuma, bet arī no tā savienojuma veida ar citām vielām.
Ūdenim, kas ir pārtikas produktu sastāvdaļa, ir trīs saskarsmes veidi ar sausām vielām: fizikāli mehāniskā (mitrums, mitrums makro un mikrokapilāros), fizikāli ķīmiskais (uzbriestošais mitrums, adsorbcija) un ķīmiskā (jonu un molekulārās saites). ). Dominē pirmie divi savienošanas veidi; ķīmiskā saistība izstrādājumos ir reti sastopama.
Mitrinošs mitrums
Mitrinošs mitrums - mitrums sīku pilienu veidā uz produktu virsmas vai uz pārtikas audu griezuma virsmas. To satur kopā virsmas spraiguma spēki.
Makro un mikrokapilārais mitrums
Makrokapilārais mitrums - mitrums, kas atrodas kapilāros, kuru rādiuss ir lielāks par 10-5 cm, mikrokapilārais kapilāros, kuru rādiuss ir mazāks par 10-5 cm. Makro- un mikrokapilārais mitrums ir šķīdums, kas satur produkta minerālās un organiskās vielas. To notur kapilārais spēks produktu strukturālās-kapilārās sistēmas spraugās.
Mehāniski griežot gaļu, zivis, augļus, dārzeņus, var rasties daļējs strukturāli-kapilārā mitruma zudums muskuļu, augļu un dārzeņu sulas veidā, kam ir augsta uzturvērtība.
No produkta visvieglāk noņem mitrumu, tas ir vismazāk saistīts ar pamatni. Kapilārais mitrums ir mehāniski un bezgalīgi saistīts ar produkta sausnu. Mikrokapilāro mitrumu no produkta ir grūtāk noņemt nekā makrokapilāro mitrumu.
Mitruma pietūkums
Pietūkušais mitrums, ko sauc arī par osmotiski saglabāto mitrumu, atrodas mikrotelpās, ko veido šūnu membrānas, fibrilārās proteīna molekulas un citas šķiedrainas struktūras. Viņu tur osmotiskie spēki.
Osmotiski saglabātais mitrums atrodas šūnu sulā, izraisot to turgoru, ietekmējot dzīvnieku audu plastiskās īpašības. Uzbriestošais mitrums ir brīvi saistīts ar produkta sausnu un žūšanas laikā tiek noņemts agrāk nekā mikrokapilārais mitrums.
Mitrināšanas mitrumu, mikro-, makrokapilāru un osmotisko, sauc par pārtikas produktu brīvo ūdeni. Brīvajam ūdenim ir parastās fizikālās un ķīmiskās īpašības: tā blīvums ir aptuveni viens, sasalšanas temperatūra ir aptuveni 0 °, tas tiek noņemts produktu žāvēšanas un sasalšanas laikā, tas ir aktīvs šķīdinātājs. Pateicoties tam, galvenokārt notiek dabisks svara zudums - produktu saraušanās uzglabāšanas un transportēšanas laikā.
ar adsorbciju saistīts ūdens
Ar adsorbciju saistītais ūdens atrodas saskarnē starp koloidālajām daļiņām un vidi. To stingri notur molekulārais spēka lauks un ir daļa no dažādu hidrofilo koloīdu micellām, no kurām lielākā nozīme ir ūdenī šķīstošajiem proteīniem. Tāpēc šāda veida mitrumu sauc par saistīto ūdeni vai hidratāciju.
Tas nešķīst organiskās vielas un minerālsāļus, sasalst zemā temperatūrā (-71°C), tam ir zema dielektriskā konstante, to neuzsūc mikroorganismi.
Augu sēklas un mikroorganismu sporas pacieš zemas temperatūras, jo tajās esošais ūdens ir mitrināts, neveido ledus kristālus, kas var bojāt audu šūnas.
Saistītais ūdens ar saistīšanas ķīmisko formu ietver kristalizācijas mitrumu, kas ir molekulu sastāvdaļa stingri noteiktā daudzumā, piemēram, piena cukura (C12H22O11 HgO), glikozes (C6H12O6 H2O) sastāvā. Tas tiek noņemts, kalcinējot ķīmiskos savienojumus, kā rezultātā materiāls tiek iznīcināts.
Starp saistītā un brīvā ūdens produktiem nav asas robežas. Ūdens molekulas ir polāras (elektriskie lādiņi ūdens molekulā atrodas asimetriski: tā skābekļa galam ir negatīvs lādiņš, bet ūdeņraža galam ir pozitīvs lādiņš), tāpēc tās ūdens molekulas, kuras ir orientētas atkarībā no lādiņa zīmes un lieluma. koloidālās daļiņas ir visstingrāk saistītas.
Molekulas, kas atrodas tuvu micellai, spēcīgāk notur elektrostatiskie pievilkšanas spēki. Jo tālāk ūdens molekulas atrodas no koloidālās daļiņas, jo vājāka ir saite. Galējā slāņa ūdens molekulas ir mazāk saistītas ar micellām un var apmainīties ar brīvām ūdens molekulām.
Brīvais ūdens dominē augu un dzīvnieku audos. Tātad dzīvnieku un zivju muskuļos lielākā ūdens daļa ir saistīta ar hidrofiliem proteīniem osmotisko (45-55%), kapilāro (40-45%) spēku, mitrināšanas ūdens (0,8-2,5%) un saistītā ūdens daļa veido tikai 6,5-7,5% - Augļi un dārzeņi satur līdz 95% brīva ūdens. Tāpēc šos produktus žāvē līdz atlikušā mitruma saturam 8–20%, jo no tiem viegli tiek noņemts brīvais ūdens.
Ūdens pārtikas produktos pārstrādes un uzglabāšanas laikā var pārvietoties no brīva uz saistīto un otrādi, kas izraisa preču īpašību izmaiņas. Piemēram, cepot maizi, vārot kartupeļus, ražojot marmelādi, zefīrus, želejas un želeju, daļa brīvā ūdens pārvēršas adsorbcijā, kas saistīta ar proteīnu, cietes un citu vielu koloidālajām daļiņām, un palielinās arī osmotiski aizturētā mitruma daudzums.
Augļu, ogu un dārzeņu sulās ūdens saišu formas mainās, salīdzinot ar sākotnējām izejvielām. Līdz ar maizes novecošanos un marmelādes mērcēšanu, želeju novecošanas rezultātā, atkausējot saldētu gaļu un kartupeļus, daļa saistītā ūdens pārvēršas brīvā ūdenī.
Pārtikas produkti uzglabāšanas un transportēšanas laikā
Pārtikas produkti uzglabāšanas un transportēšanas laikā, atkarībā no apstākļiem, absorbē vai izdala ūdens tvaikus. Tajā pašā laikā to masa palielinās vai samazinās. Produktu spēju absorbēt un izdalīt ūdens tvaikus sauc par higroskopiskumu. Ūdens daudzums, ko produkts absorbē vai izdala, ir atkarīgs no apkārtējā gaisa mitruma, temperatūras un spiediena, paša produkta ķīmiskā sastāva un fizikālajām īpašībām, kā arī no tā virsmas stāvokļa, iepakošanas veida un metodes.
Visaugstākā higroskopiskums ir piena pulverim, olu pulverim, kaltētiem dārzeņiem un augļiem, cietei u.c.No gaisa uzsūktais mitrums, ko sauc par higroskopisku, produktā var atrasties gan brīvā, gan saistītā stāvoklī.
Vairāku produktu uzglabāšanas apstākļi un termiņi ir atkarīgi no brīvā un saistītā ūdens attiecības tajos. Piemēram, graudi, milti, labība ar mitruma saturu līdz 14% ir labi saglabājusies, jo gandrīz viss mitrums tajos ir saistītā stāvoklī. Palielinoties ūdens saturam tajos, uzkrājas arī brīvais mitrums, pastiprinās bioķīmiskie procesi, tāpēc rodas uzglabāšanas grūtības.
Produkti ar augstu brīvā ūdens saturu (gaļa, zivis, piens utt.) slikti saglabājas un ātri bojājas. Ilgstošai uzglabāšanai tie tiek pakļauti konservēšanai.
Produkta mitrums
Produkta mitruma saturs ir brīvā un ar adsorbciju saistītā ūdens attiecība pret tā sākotnējo masu, kas izteikta procentos.
Daudziem pārtikas produktiem ūdens saturs (mitrums) ir svarīgs kvalitātes rādītājs. Samazināts vai paaugstināts ūdens saturs pret produkta noteikto normu izraisa tā kvalitātes pasliktināšanos. Piemēram, milti, graudaugi, makaroni ar augstu mitruma līmeni uzglabāšanas laikā ātri sapelē, un mitruma samazināšanās marmelādē un ievārījumā pasliktina to tekstūru un garšu.
Mitruma zudums svaigos augļos un dārzeņos samazina šūnu turgoru, tāpēc tie kļūst letarģiski, ļengans un ātri bojājas.
2. ievads
Brīvs un saistīts mitrums pārtikā 3
Ūdens aktivitāte. Sorbcijas izotermas 9
Ūdens aktivitāte un pārtikas stabilitāte 13
Ledus loma pārtikas stabilitātē 17
Pārtikas produktu mitruma noteikšanas metodes 19
20. secinājums
Atsauces 21
Ievads
Ūdens ir svarīga pārtikas sastāvdaļa. Tas ir sastopams dažādos augu un dzīvnieku produktos kā šūnu un ārpusšūnu komponents, kā izkliedējoša vide un šķīdinātājs, kas nosaka to konsistenci un struktūru un ietekmē produkta izskatu, garšu un uzglabāšanas stabilitāti. Fiziski mijiedarbojoties ar olbaltumvielām, polisaharīdiem, lipīdiem un sāļiem, ūdens būtiski ietekmē pārtikas tekstūru.
Ūdens daudzums pārtikas produktos ietekmē to kvalitāti un glabāšanas laiku. Ātri bojājošie produkti ar augstu mitruma saturu netiek ilgstoši saglabāti bez konservēšanas. Produktos esošais ūdens veicina ķīmisko, bioķīmisko un citu procesu paātrināšanos tajos. Pārtika ar zemu ūdens saturu saglabājas labāk.
Daudzu veidu pārtikas produkti satur lielu daudzumu mitruma, kas nelabvēlīgi ietekmē to stabilitāti uzglabāšanas laikā. Tā kā ūdens ir tieši iesaistīts hidrolītiskos procesos, tā noņemšana vai saistīšana, palielinot sāls vai cukura saturu, kavē daudzas reakcijas un kavē mikroorganismu augšanu, tādējādi pagarinot produktu derīguma termiņu. Svarīgi arī atzīmēt, ka mitruma noņemšana žāvējot vai sasaldējot būtiski ietekmē ķīmisko sastāvu un dabiskās īpašības.
Šī darba mērķis ir izpētīt ūdens un ledus īpašības un uzvedību pārtikas produktos.
Lai sasniegtu šo mērķi, tiek atrisināti šādi galvenie uzdevumi:
Pētīt dažādus ūdens komunikācijas veidus pārtikas produktos;
Pārtikas produktu ūdens aktivitātes saistību ar to fizikāli ķīmiskajām, reoloģiskajām un tehnoloģiskajām īpašībām, kā arī kvalitatīvo izmaiņu pārstrādes un uzglabāšanas laikā noskaidrošana.
Brīvs un saistīts mitrums pārtikā
Ūdenim pārtikā, kā jau minēts, ir svarīga loma, jo tas nosaka produkta konsistenci un struktūru, un tā mijiedarbība ar esošajām sastāvdaļām nosaka produkta stabilitāti uzglabāšanas laikā.
Produkta kopējais mitrums norāda uz mitruma daudzumu tajā, bet neraksturo tā iesaistīšanos produkta ķīmiskajās, bioķīmiskajās un mikrobioloģiskajās izmaiņās. Brīvā un saistītā mitruma attiecībai ir liela nozīme tā stabilitātes nodrošināšanā uzglabāšanas laikā. Saistītais mitrums ir saistīts ūdens, kas ķīmisko un fizikālo saišu dēļ cieši saistīts ar dažādām sastāvdaļām – olbaltumvielām, lipīdiem un ogļhidrātiem. Brīvais mitrums ir mitrums, kas nav saistīts ar polimēru un ir pieejams bioķīmiskām, ķīmiskām un mikrobioloģiskām reakcijām. Apskatīsim dažus piemērus.
Ar graudu mitruma saturu 15 - 20% saistītais ūdens ir 10 - 15%. Pie lielāka mitruma parādās brīvs mitrums, kas veicina bioķīmisko procesu uzlabošanos (piemēram, graudu dīgtspēju).
Augļu un dārzeņu mitruma saturs ir 75 - 95%. Pamatā tas ir brīvs ūdens, tomēr aptuveni 5% mitruma aiztur šūnu koloīdi cieši saistītā stāvoklī. Tāpēc dārzeņus un augļus ir viegli kaltēt līdz 10 - 12%, bet kaltēšanai līdz zemākam mitruma saturam ir jāizmanto īpašas metodes.
Lielāko daļu produktā esošā ūdens var pārvērst ledū pie -5°C, un visu - -50°C un zemāk. Tomēr noteikta daļa stingri saistītā mitruma nesasalst pat pie -60°C.
"Ūdens saistīšana" un "hidratācija" ir definīcijas, kas raksturo ūdens spēju saistīties ar hidrofilām vielām ar dažādu stiprības pakāpi. Ūdens saistīšanas vai hidratācijas lielums un stiprums ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā neūdens komponenta raksturs, sāls sastāvs, pH, temperatūra.
Dažos gadījumos termins "saistītais ūdens" tiek lietots, neprecizējot tā nozīmi, taču tiek piedāvāts arī diezgan daudz tā definīciju. Pēc viņu domām, saistītais mitrums:
Raksturo parauga līdzsvara mitruma saturu noteiktā temperatūrā un zemā relatīvā mitruma apstākļos;
Nesasalst zemā temperatūrā (-40°С un zemāk);
Nevar kalpot kā šķīdinātājs pievienotajām vielām;
Dod joslu protonu magnētiskās rezonanses spektros;
Pārvietojas kopā ar makromolekulām, nosakot sedimentācijas ātrumu, viskozitāti, difūziju;
Tas atrodas netālu no izšķīdušās vielas un citām neūdens vielām, un tam ir īpašības, kas būtiski atšķiras no visas sistēmas ūdens masas īpašībām.
Šīs pazīmes sniedz diezgan pilnīgu saistītā ūdens kvalitatīvu aprakstu. Taču tā kvantitatīvais novērtējums pēc vienas vai otras pazīmes ne vienmēr nodrošina rezultātu konverģenci. Tāpēc lielākā daļa pētnieku sliecas noteikt saistīto mitrumu tikai pēc divām no iepriekšminētajām pazīmēm. Pēc šīs definīcijas saistītais mitrums - tas ir ūdens, kas atrodas izšķīdušās vielas un citu neūdens komponentu tuvumā, kam ir samazināta molekulārā mobilitāte un citas īpašības, kas atšķiras no visas ūdens masas tajā pašā sistēmā un nesasalst pie -40°C. Šāda definīcija izskaidro saistītā ūdens fizisko būtību un sniedz iespēju salīdzinoši precīzi kvantitatīvi novērtēt to, jo. ūdeni, kas nesasalst pie -40°C, var izmērīt ar apmierinošu rezultātu (piemēram, ar PMR metodi vai kalorimetriski). Šajā gadījumā faktiskais saistītā mitruma saturs mainās atkarībā no produkta veida.
Mitruma piesaistes iemesli sarežģītās sistēmās ir dažādi. Visspēcīgāk saistītais ir t.s organiski saistīts ūdens. Tas veido ļoti nelielu ūdens daļu augsta mitruma pārtikā, un tas ir atrodams, piemēram, olbaltumvielu spraugu reģionos vai ķīmisko hidrātu sastāvā. Vēl viens ļoti stipri saistīts ūdens ir tuvumā esošais mitrums, kas ir vienslānis ar lielāko daļu neūdens komponenta hidrofilo grupu. Ūdens, kas šādā veidā saistīts ar joniem un jonu grupām, ir visciešāk saistītais tuvumā esošā ūdens veids. blakus monoslānim daudzslāņu ūdens(polimolekulārās adsorbcijas ūdens), veidojot vairākus slāņus aiz blakus esošā ūdens. Lai gan daudzslāņu mitrums ir mazāk cieši saistīts nekā apkārtējais mitrums, tas joprojām ir pietiekami cieši saistīts ar neūdens komponentu, tāpēc tā īpašības būtiski atšķiras no tīra ūdens. Tādējādi saistītais mitrums sastāv no "organiskā", tuvumā esošā un gandrīz visa daudzslāņu ūdens.
Turklāt nelielam ūdens daudzumam dažās šūnu sistēmās var būt samazināta mobilitāte un tvaika spiediens, jo kapilāros atrodas ūdens. Tvaika spiediena un ūdens aktivitātes samazināšanās (a w) kļūst ievērojama, ja kapilāru diametrs ir mazāks par 0,1 µm, savukārt lielākajai daļai pārtikas produktu ir kapilāri ar diametru no 10 līdz 100 µm, kas, šķiet, nevar būt būtiski. ietekmēt a w samazināšanos pārtikas produktos.
Pārtikas produkti satur arī ūdeni, ko satur makromolekulārā matrica. Piemēram, pektīna un cietes želejas, augu un dzīvnieku audi ar nelielu organisko vielu daudzumu var fiziski noturēt lielu daudzumu ūdens.
Lai gan šī ūdens struktūra šūnās un makromolekulārajā matricā nav skaidri noteikta, tā uzvedība pārtikas sistēmās un nozīme pārtikas kvalitātē ir skaidra. Šis ūdens neizdalās no pārtikas produkta pat liela mehāniskā spēka ietekmē. No otras puses, tehnoloģiskajā apstrādē tas uzvedas gandrīz kā tīrs ūdens. To, piemēram, var noņemt, kad žāvē, vai pārvērst ledū, kad tas ir sasaldēts. Tādējādi šī ūdens kā brīvā ūdens īpašības ir nedaudz ierobežotas, bet tā molekulas uzvedas kā ūdens molekulas atšķaidītos sāls šķīdumos.
Tieši šis ūdens veido galveno ūdens daļu šūnās un želejās, un tā daudzuma maiņa būtiski ietekmē pārtikas produktu kvalitāti. Piemēram, želeju uzglabāšana bieži izraisa kvalitātes zudumu šī ūdens zuduma dēļ (tā sauktā sinerēze). Audu konservēšana sasaldējot bieži izraisa nevēlamu ūdens aizturēšanas jaudas samazināšanos atkausēšanas procesa laikā.
1. un 2. tabulā ir aprakstītas dažādu pārtikas produktu mitruma veidu īpašības.
| Īpašības | bezmaksas | Ūdens makromolekulārā matricā |
| vispārīgs apraksts | ūdens, ko var viegli noņemt no produkta. Dominē ūdens-ūdens-ūdeņraža saites. Tā ir īpašības, kas līdzīgas ūdenim vājos sāls šķīdumos. Piemīt brīvas plūsmas īpašība |
ūdens, kas var izņemta no produkta. ūdens- ūdens-ūdeņraža saites dominēt. Ūdens īpašības līdzīgi kā ūdenim atšķaidītos sāls šķīdumos. Brīva plūsma ir sarežģīta |
| želeja vai audu matrica | ||
| Sasalšanas punkts | nedaudz zemāks par tīru ūdeni | |
Spēja būt šķīdinātājs |
liels | |
| Molekulārā mobilitāte salīdzinājumā ar tīru ūdeni | nedaudz mazāk | |
Iztvaikošanas entalpija salīdzinot ar tīru ūdeni |
bez būtiskām izmaiņām | |
|
kopējais mitruma saturs pārtikas produktos ar augstu mitrums (90% H 2 0),% |
96% | |
Izotermas zona |
ūdens III zonā sastāv no esošā ūdens I un II zonā + pievienots vai noņemts ūdens III zonas iekšpusē |
|
ja nav želeju un šūnu struktūras šo ūdens ir bez maksas III zonas apakšējā robeža izplūdis un atkarīgs no produkts un temperatūra |
želeju klātbūtnē vai šūnas strukturē visu ūdeni saistās makromolekulārajā matricā. Nolaist III zonas robeža ir neskaidra un atkarīgs no produkta un temperatūras |
|
kopīgs cēlonis pārtikas bojāšanās produktiem |
augsts vairuma reakciju ātrums, mikroorganismu augšana |
|
| Īpašības | organiski saistīts ūdens | Vienslāņa | Daudzslāņu |
| vispārīgs apraksts | Ūdens kā neūdens komponenta kopējā sastāvdaļa | Ūdens, kas spēcīgi mijiedarbojas ar neūdens komponentu hidrofilajām grupām ūdens-jonu vai ūdens-dipola asociācijas rezultātā; ūdens mikrokapilāros (d< 0,1 \m) | Ūdens, kas atrodas blakus monoslānim un veido vairākus slāņus ap hidrofilo grupu/ūdens komponentu. Dominē ūdens – ūdens un ūdens – šķīdinātāja – ūdeņraža saites |
| Sasalšanas punkts salīdzinājumā ar tīru ūdeni | Nesasalst pie -40 °С | Nesasalst pie -40 °С | Lielākā daļa nesasalst pie -40 "C. Pārējais sasalst ievērojami zemākā temperatūrā |
| Spēja kalpot kā šķīdinātājs | Nav | Nav | Diezgan vāja |
| Molekulārā mobilitāte | Ļoti mazs | Ievērojami mazāk | Mazāk |
| Iztvaikošanas entalpija salīdzinājumā ar tīru ūdeni | ievērojami palielināts | Ievērojami palielinājies | Nedaudz palielināts |
Sorbcijas izotermas zona |
Organiski saistītajam ūdenim ir praktiski nulles aktivitāte, un tādējādi tas pastāv zonas galējā kreisajā galā. | Ūdens izotermas 1. zonā sastāv no neliela organiskā mitruma daudzuma ar atlikušo mitruma monoslāņa daļu. I zonas augšējā robeža nav skaidra un mainās atkarībā no produkta un temperatūras | Ūdens 11. zonā sastāv no ūdens, kas atrodas I zonā, + ūdens, kas pievienots vai izņemts II zonā (daudzslāņu mitrums). II zonas robeža nav skaidra un mainās atkarībā no produkta un temperatūras |
| pārtikas stabilitāte | Pašoksidācija | Optimāla stabilitāte pie w = 0,2-0,3 | Ja ūdens saturs palielinās virs II zonas dibena, palielinās gandrīz visu reakciju ātrums |
Ūdens aktivitāte. Sorbcijas izotermas
Jau sen ir zināms, ka pastāv saistība (lai gan tālu no ideāla) starp pārtikas produktu mitruma saturu un to saglabāšanu (vai bojāšanos). Tāpēc galvenā pārtikas produktu derīguma termiņa pagarināšanas metode vienmēr ir bijusi mitruma satura samazināšana ar koncentrāciju vai dehidratāciju.
Tomēr bieži vien dažādi pārtikas produkti ar vienādu mitruma saturu bojājas atšķirīgi. Jo īpaši ir konstatēts, ka ir svarīgi, cik daudz ūdens ir saistīts ar neūdens komponentiem: ūdens, kas ir spēcīgāk saistīts, mazāk spēj atbalstīt procesus, kas iznīcina (bojā) pārtikas produktus, piemēram, mikrobu augšanu un hidrolītiskās ķīmiskās reakcijas.
Lai ņemtu vērā šos faktorus, tika ieviests termins "ūdens aktivitāte". Šis termins noteikti labāk raksturo mitruma ietekmi uz pārtikas bojāšanos, nevis tikai mitruma saturu. Protams, ir arī citi faktori (piemēram, koncentrācija 0 2 , pH, ūdens mobilitāte, izšķīdušās vielas veids), kas dažos gadījumos var spēcīgāk ietekmēt produkta iznīcināšanu. Tomēr ūdens aktivitāte labi korelē ar daudzu destruktīvu reakciju ātrumu, un to var izmērīt un izmantot, lai novērtētu ūdens stāvokli pārtikā un tā iesaistīšanos ķīmiskajās un bioķīmiskajās pārmaiņās. Ūdens aktivitāte (a w) ir attiecība starp ūdens tvaika spiedienu virs noteiktā produkta un tīra ūdens tvaika spiedienu tajā pašā temperatūrā. Šī attiecība ir iekļauta pamata termodinamiskajā formulā, lai noteiktu mitruma saistīšanas enerģiju ar materiālu (Rehbinder vienādojums):
∆F=L=RTln=-RT-lna w
Pēc ūdens aktivitātes vērtības (3. tabula) izšķir: produktus ar augstu mitruma līmeni (a w = 1,0-0,9); produkti ar vidēju mitruma saturu (a w = 0,9-0,6); produkti ar zemu mitruma saturu (a = 0,6-0,0).
3. tabula. Ūdens aktivitāte (a w) pārtikas produktos
Līknes, kas parāda sakarību starp mitruma saturu (ūdens masa, g H 2 0 /g DM) pārtikas produktā ar ūdens aktivitāti tajā nemainīgā temperatūrā, sauc par sorbcijas izotermām. To sniegtā informācija ir noderīga koncentrācijas un dehidratācijas procesu raksturošanai (jo ūdens izvadīšanas vieglums vai grūtības ir saistīts ar w), kā arī pārtikas produktu stabilitātes novērtēšanai. Uz att. 10.5 parāda mitruma sorbcijas izotermu produktiem ar augstu mitruma saturu (plašā mitruma satura diapazonā).
1. attēls. Mitruma sorbcijas izoterma produktiem ar augstu mitruma līmeni
Taču, ņemot vērā saistītā mitruma klātbūtni, lielāka interese ir sorbcijas izoterma zema mitruma līmeņa apgabalam pārtikas produktos (1. att.)
2. attēls. Mitruma sorbcijas izoterma apgabalam ar zemu mitruma saturu pārtikas produktos.
Lai saprastu sorbcijas izotermas nozīmi, ir lietderīgi ņemt vērā I-III zonu.
Produktā esošā ūdens īpašības ievērojami atšķiras, pārejot no I zonas (zems mitruma saturs) uz III zonu (augsts mitruma saturs). Izotermas I zona atbilst ūdenim, kas ir visspēcīgāk adsorbēts un visvairāk nekustīgs pārtikas produktos. Šis ūdens tiek absorbēts polāro ūdens-jonu un ūdens-dipola mijiedarbības dēļ. Šī ūdens iztvaikošanas entalpija ir daudz augstāka nekā tīram ūdenim, un tas nesasalst pie -40°C. Tas nevar būt šķīdinātājs, un tas nav pietiekamā daudzumā, lai ietekmētu cietās vielas plastiskās īpašības; viņa ir tikai daļa no tā.
I zonas augsta mitruma gals (I un II zonas robeža) atbilst mitruma monoslānim. Kopumā I zona atbilst ārkārtīgi mazai kopējā mitruma daļai augsta mitruma pārtikas produktos.
Ūdens II zonā sastāv no ūdens I zonā un pievienotā ūdens (rezorbcija), lai iegūtu ūdeni, kas atrodas II zonā. Šis mitrums veido daudzslāņu un mijiedarbojas ar blakus esošajām molekulām, izmantojot ūdens-ūdens-ūdeņraža saites. Daudzslāņu ūdens iztvaikošanas entalpija ir nedaudz augstāka nekā tīram ūdenim. Lielākā daļa šī ūdens nesasalst pie -40°C, tāpat kā pārtikas produktam pievienotais ūdens, kura mitruma saturs atbilst I un II zonas robežai. Šis ūdens ir iesaistīts šķīdināšanas procesā, darbojas kā plastifikators un veicina cietās matricas uzbriest. Ūdens II un I zonā parasti veido mazāk nekā 5% no kopējā mitruma augsta mitruma pārtikā.
Ūdens izotermas III zonā sastāv no ūdens, kas atradās I un II zonā un pievienots, veidojot III zonu. Pārtikas produktā šis ūdens ir vismazāk saistīts un viskustīgākais. Želejos vai šūnu sistēmās tas ir fiziski saistīts, tāpēc tā makroskopiskā plūsma ir apgrūtināta. Visos citos aspektos šim ūdenim ir tādas pašas īpašības kā ūdenim atšķaidītā sāls šķīdumā. Ūdenim, kas pievienots (vai izņemts), veidojot III zonu, ir gandrīz tāda pati iztvaikošanas entalpija kā tīram ūdenim, tas sasalst un ir šķīdinātājs, kas ir svarīgs ķīmiskajām reakcijām un mikrobu augšanai. Tipisks III zonas mitrums (neatkarīgi no tā, vai tas ir brīvs vai saglabāts makromolekulārajā matricā) ir vairāk nekā 95% no visa mitruma materiāliem ar augstu mitruma līmeni. Mitruma stāvoklis, kā tiks parādīts zemāk, ir svarīgs pārtikas stabilitātei.
Noslēgumā jāatzīmē, ka sorbcijas izotermas, kas iegūtas, pievienojot ūdeni (rezorbciju) sausam paraugam, pilnībā nesakrīt ar izotermām, kas iegūtas desorbcijas rezultātā. Šo parādību sauc par histerēzi. Mitruma sorbcijas izotermām daudziem pārtikas produktiem ir histerēze. Histerēzes apjoms, līkņu slīpums, histerēzes cilpas sākuma un beigu punkti var ievērojami atšķirties atkarībā no tādiem faktoriem kā pārtikas produkta raksturs, temperatūra, desorbcijas ātrums un desorbcijas laikā noņemtā ūdens līmenis.
Parasti, pētot produktu higroskopiskumu, ir nepieciešama absorbcijas (rezorbcijas) izoterma, un desorbcija ir noderīga žāvēšanas procesu izpētei.
Ūdens aktivitāte un barības stabilitāte
Ņemot vērā iepriekš minēto, ir skaidrs, ka pārtikas stabilitāte un ūdens aktivitāte ir cieši saistītas.
Pārtikas produktos ar zemu mitruma līmeni var rasties tauku oksidēšanās, neenzīmu brūnināšana, ūdenī šķīstošo vielu (vitamīnu) zudums, fermentu izraisīti bojājumi. Šeit tiek nomākta mikroorganismu darbība. Produktos ar vidēju mitrumu var notikt dažādi procesi, tostarp tādi, kuros iesaistīti mikroorganismi. Procesos, kas notiek pie augsta mitruma, mikroorganismiem ir izšķiroša loma.
Lipīdu oksidēšanās sākas ar zemu a w . Palielinoties, oksidācijas ātrums samazinās aptuveni līdz I un II zonas robežai uz izotermas un pēc tam atkal palielinās līdz II un III zonas robežai. Turpmāks a w palielinājums atkal samazina oksidācijas ātrumu. Šīs izmaiņas izskaidrojamas ar to, ka, pievienojot ūdeni sausam materiālam, vispirms notiek sadursme ar skābekli. Šis ūdens (I zona) saista hidroperoksīdus, saduras ar to sadalīšanās produktiem un tādējādi novērš oksidēšanos. Turklāt pievienotais ūdens hidratē metālu jonus, kas katalizē oksidēšanos, samazinot to efektivitāti.
Novēroto tumšuma maksimumu var izskaidrot ar līdzsvara iestāšanos difūzijas procesā, ko kontrolē viskozitāte, šķīdināšanas pakāpe un masas pārnese. Pie zemas ūdens aktivitātes lēna reaģentu difūzija palēnina reakcijas ātrumu. Palielinoties mitruma saturam, brīvāka difūzija paātrina reakciju, līdz mitruma diapazona augšdaļā reaģentu šķīšana to atkal palēnina. Tāpat lielāka ūdens koncentrācija palēnina reakcijas gaitu tajos atgriezeniskajos posmos, kas rada ūdeni.
Fermentatīvās reakcijas var noritēt pie lielāka mitruma satura nekā vienslāņa mitruma saturs, t.i. kad ir brīvs ūdens. Tas ir nepieciešams pamatnes pārvietošanai. Ņemot to vērā, ir viegli saprast, kāpēc fermentatīvo reakciju ātrums ir atkarīgs no w .
Pie w, kas atbilst viena slāņa mitruma saturam, nav brīva ūdens substrāta transportēšanai. Turklāt vairākās fermentatīvās reakcijās ūdens pats spēlē substrāta lomu.
Lielākajai daļai baktēriju robežvērtība a w = 0,9, bet, piemēram, St. aureusa w = 0,86. Šis celms ražo virkni entrotoksīnu A, B, C, D, E. Lielākā daļa saindēšanās ar pārtiku ir saistītas ar toksīniem A un D. Raugi un pelējums var augt pie zemākām ūdens aktivitātes vērtībām.
Pārtikas uzglabāšanas laikā ūdens aktivitāte ietekmē mikroorganismu dzīvotspēju. Tāpēc ūdens aktivitāte produktā ir svarīga, lai novērstu tā mikrobioloģisko bojāšanos.
Būtībā produktiem ar vidēju mitrumu bojāšanos izraisa raugi un pelējuma sēnītes, mazāk baktērijas. Raugs izraisa sīrupu, konditorejas izstrādājumu, ievārījumu, žāvētu augļu bojāšanos; pelējums - gaļa, ievārījumi, kūkas, cepumi, žāvēti augļi (4. tabula).
4. tabula - Ūdens aktivitāte un mikroorganismu augšana pārtikā
| Platība w | Mikroorganismi, kas tiek inhibēti ar zemāku a w vērtību nekā šis apgabals | Apgabalam raksturīgi pārtikas produkti a w |
| 1,00-0,95 | pseidomonas; Escherichia; | augļi, dārzeņi, gaļa, zivis, |
| Proteus; Šigella, Klebsiella; | piens, mājas desa un maize, | |
| bacilis; Clostridium perfingens; | pārtikas produkti, kas satur cukuru | |
| nedaudz rauga | (-40%) un nātrija hlorīds (~7%) | |
| 0,95-0,91 | salmonellas, Vibrioparahaemolyticus, Cbotulinum, Serratia Lactobacillus, Pediococcus, dažas sēnītes, raugs (Rhodotorula, Pichia) | daži sieri, konservēts šķiņķis, daži augļu sulu koncentrāti, pārtikas produkti, kas satur cukuru (~55%), nātrija hlorīdu (~12%) |
| 0,91-0,87 | daudzi raugi (Candida; Torulopsis, Hansenula) Micrococcus | raudzēta salami tipa desa, sausie sieri, margarīns, irdeni cepumi, cukuru saturoši pārtikas produkti (65%), nātrija hlorīds (15%). |
| 0,87-0,80 | daudzas sēnes (mikotoksigēns penicilijs | lielākā daļa augļu sulu koncentrātu, saldināts iebiezinātais piens, šokolāde, sīrups, milti, rīsi, putoti produkti ar mitruma saturu 15-17%, augļu kūkas, šķiņķis |
| Penicilijas); Stafilokoks | ||
| Aureus; vairums | ||
| Saccharomyces; Debaryomyces | ||
| 0,80-0,75 | lielākā daļa halofīlo baktēriju, mikotoksigēnās aspergillus | ievārījums, marmelāde, saldēti augļi |
| 0,75-0,65 | kserofīlās pelējuma (sēņu) sugas (Asp. chevalieri; Asp. canidus; Wallemiasebi) Saccharomycesbisporus | melase, žāvēti augļi, rieksti |
| 0,65-0,60 | osmofilais raugs (Saccharomyces rouxii); dažas pelējuma sēnes (Asp. echinulatus, Monascusbisporus) | žāvēti augļi, kas satur 15-20% mitrums, karamele, medus |
| nav mikroorganismu | mīkla ar 12% mitruma, garšvielas ar 10% mitruma | |
| 0,5 | ||
| 0,4 | nav mikroorganismu | olu pulveris ar -5% mitruma |
| 0,3 | nav mikroorganismu | cepumi, krekeri, krekeri ar mitrumu -3-5% |
| 0,2 | nav mikroorganismu | piena pulveris ar mitruma saturu -2-3%, sausie dārzeņi ar ~5% mitruma saturu, graudaugu pārslas ar -5% mitruma saturu, krekeri |
Efektīvs veids, kā novērst mikrobioloģisko bojāšanos un vairākas ķīmiskās reakcijas, kas samazina pārtikas produktu kvalitāti uzglabāšanas laikā, ir ūdens aktivitātes samazināšana pārtikas produktos. Lai samazinātu ūdens aktivitāti, tiek izmantotas tādas tehnoloģiskas metodes kā žāvēšana, žāvēšana, dažādu vielu (cukura, sāls u.c.) pievienošana, sasaldēšana. Lai produktā panāktu vienu vai otru ūdens aktivitāti, var pielietot tādas tehnoloģiskās metodes kā:
Adsorbcija - produktu žāvē un pēc tam samitrina līdz noteiktam mitruma līmenim;
Žāvēšana ar osmozi - pārtikas produktus iegremdē šķīdumos, kuru ūdens aktivitāte ir mazāka par pārtikas produktu ūdens aktivitāti.
Bieži vien šim nolūkam izmanto cukura šķīdumus vai sāļus. Šajā gadījumā ir divas pretstraumes: izšķīdinātā viela difundē no šķīduma produktā, un ūdens difundē no produkta šķīdumā. Diemžēl šo procesu būtība ir sarežģīta, un literatūrā nav pietiekamu datu par šo jautājumu.
Lai sasniegtu vēlamo ūdens aktivitāti, produktam, kas apstrādāts ar kādu no iepriekš minētajām metodēm, pievieno dažādas sastāvdaļas un ļauj nonākt līdzsvara stāvoklī, jo. žāvēšanas process vien bieži vien nespēj sasniegt vēlamo konsistenci. Mitrinātāji var palielināt produkta mitrumu, bet samazināt w. Potenciālie pārtikas mitrinātāji ir ciete, pienskābe, cukuri, glicerīns utt.
Ledus loma pārtikas stabilitātē
Sasaldēšana ir visizplatītākais veids, kā saglabāt (konservēt) daudzus pārtikas produktus. Vēlamais efekts tiek sasniegts lielākā mērā, pakļaujot zemai temperatūrai, nevis no ledus veidošanās. Ledus veidošanās pārtikas šūnu struktūrās un želejās rada divas svarīgas sekas:
a) nesasaldēšanas fāzē tiek koncentrēti neūdens komponenti (nesasalšanas fāze pastāv pārtikas produktos visās uzglabāšanas temperatūrās);
b) visa ūdens, kas pārvēršas ledū, tilpums palielinās par 9%.
Sasalšanas laikā ūdens pāriet dažādu, bet diezgan augstas tīrības pakāpes ledus kristālos. Tāpēc visas neūdens sastāvdaļas tiek koncentrētas samazinātā nesasaldēta ūdens daudzumā. Pateicoties šim efektam, nesasaldētā fāze būtiski maina tādas īpašības kā pH, titrējamais skābums, jonu stiprums, viskozitāte, sasalšanas punkts, virsmas spraigums, redokspotenciāls. Arī ūdens struktūra un ūdens un šķīdinātāju mijiedarbība var ievērojami mainīties.
Šīs izmaiņas var palielināt reakcijas ātrumu. Tādējādi sasalšanai ir divas pretējas ietekmes uz reakciju ātrumu: zema temperatūra pati par sevi to samazinās, un komponentu koncentrācija nesasaldētā ūdenī dažreiz to palielinās. Tādējādi vairāki pētījumi ir parādījuši neenzīmu brūnināšanas reakciju ātruma palielināšanos dažādās reakcijās pēc sasalšanas.
Uzglabājot saldētos pārtikas produktos, ir jāņem vērā iespēja palielināt dažādu reakciju ātrumu, jo šis faktors ietekmēs produktu kvalitāti.
Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka reakcijas ātrums ievērojami samazinās (vairāk nekā 2 reizes), ja pārtikas produktus uzglabā pietiekami zemā temperatūrā (-18°C).
Pie negatīvām temperatūrām, kas ir pietiekami tuvu ūdens sasalšanas temperatūrai (0°C), notiek neizšķīdušo olbaltumvielu īpatsvara palielināšanās. Temperatūrā -18°C olbaltumvielu nešķīstība ievērojami samazinās, un tas rada optimālus apstākļus pārtikas uzglabāšanai.
Pārtikas produktu mitruma noteikšanas metodes
Kopējā mitruma satura noteikšana
Žāvēšana līdz nemainīgam svaram.Mitruma saturu aprēķina no parauga masas starpības pirms un pēc žāvēšanas krāsnī 100-105°C temperatūrā. Šī ir standarta metode mitruma noteikšanai iekšā pārtikas produktu tehnoķīmiskā kontrole. Tā kā metodes pamatā ir parauga žāvēšana līdz nemainīgam svaram, analīzei ir nepieciešams daudz laika.
Titrēšana pēc modificētās Kārļa Fišera metodes Metodes pamatā ir oksidācijas-reducēšanas reakcijas izmantošana, iesaistot jodu un sēra dioksīdu, kas norisinās ūdens klātbūtnē. Speciāli atlasītu organisko reaģentu izmantošana ļauj panākt pilnīgu ūdens ekstrakciju no pārtikas produkta, un imidazola kā organiskās bāzes izmantošana veicina gandrīz pilnīgu reakciju. Produkta mitruma saturu aprēķina no titrēšanai izmantotā joda daudzuma. Metodi raksturo augsta rezultātu precizitāte un stabilitāte (tostarp pie ļoti zema mitruma satura) un ātra analīze.
Brīvā un saistītā mitruma noteikšana
Diferenciālā skenējošā kalorimetrija Ja paraugs tiek atdzesēts līdz temperatūrai zem 0°C, tad brīvais mitrums sasalst, saistītais mitrums ne. Kad saldētu paraugu karsē kalorimetrā, var izmērīt siltumu, kas patērēts ledus kušanas laikā. Nesasalstošs ūdens tiek definēts kā atšķirība starp parasto un sasalstošo ūdeni.
Termogravimetriskā metode.Metodes pamatā ir žāvēšanas ātruma noteikšana. Kontrolētos apstākļos robeža starp nemainīga žāvēšanas ātruma laukumu un zonu, kurā šis ātrums samazinās, raksturo saistīto mitrumu.
Dielektriskie mērījumi.Metodes pamatā ir fakts, ka pie 0°C ūdens un ledus dielektriskās konstantes ir aptuveni vienādas. Bet, ja daļa mitruma ir saistīta, tad tā dielektriskajām īpašībām ir ļoti jāatšķiras no ūdens un ledus dielektriskajām īpašībām.
Siltuma jaudas mērīšana.Ūdens siltumietilpība ir lielāka par ledus siltumietilpību, jo Paaugstinoties ūdens temperatūrai, ūdeņraža saites pārtrūkst. Šo īpašību izmanto, lai pētītu ūdens molekulu mobilitāti. Ūdens siltumietilpības vērtība atkarībā no tā satura polimēros sniedz informāciju par saistītā ūdens daudzumu. Ja ūdens ir īpaši piesaistīts zemās koncentrācijās, tad tā ieguldījums siltumietilpībā ir mazs. Augstu mitruma vērtību diapazonā to galvenokārt nosaka brīvais mitrums, kura devums siltumietilpībā ir aptuveni 2 reizes lielāks nekā ledus.
KMR Metode sastāv no ūdens mobilitātes pētīšanas fiksētā matricā. Brīvā un saistītā mitruma klātbūtnē KMR spektrā tiek iegūtas divas līnijas, nevis viena beztaras ūdenim.
Secinājums
Jānosaka ūdens saturs pārtikas produktos. Ūdens satura samazināšana vai palielināšana ietekmē produkta kvalitāti. Tātad burkānu, garšaugu, augļu un maizes noformējums, garša un krāsa pasliktinās, samazinoties mitrumam, bet graudaugiem, cukuram un makaroniem - palielinoties. Daudzi produkti spēj absorbēt ūdens tvaikus, t.i., tie ir higroskopiski (cukurs, sāls, žāvēti augļi, krekeri). Tā kā mitrums ietekmē pārtikas produktu uzturvērtību, kā arī uzglabāšanas termiņus un nosacījumus, tas ir svarīgs rādītājs to kvalitātes novērtēšanā.
Ūdens saturs pārtikas produktos to transportēšanas un uzglabāšanas laikā nepaliek nemainīgs. Atkarībā no pašu izstrādājumu īpašībām, kā arī vides apstākļiem tie zaudē mitrumu vai kļūst samitrināti. Produktiem, kas satur daudz fruktozes (medus, karamele), kā arī žāvēti augļi un dārzeņi, tēja, sāls ir augsta higroskopiskums (spēja absorbēt mitrumu). Šos produktus uzglabā pie relatīvā mitruma, kas nav augstāks par 65-70%.
Ūdens aktivitāte ir viens no vissvarīgākajiem parametriem, kas nosaka katru dienu patērēto produktu kvalitāti un drošību. Ūdens aktivitāte ietekmē pārtikas produktu glabāšanas laiku, drošību, struktūru un smaržu. Tas ir ļoti svarīgi arī farmaceitisko un kosmētikas līdzekļu stabilitātei. Tā kā ūdens aktivitāte ir tik svarīga, tā ir jāmēra precīzi un ātri.
Ūdens daudzums daudzos produktos, kā likums, ir standartizēts ar standartiem, kas norāda tā satura augšējo robežu, jo no tā ir atkarīga ne tikai produktu kvalitāte un uzglabāšanas kvalitāte, bet arī uzturvērtība.
Bibliogrāfija:
1. Ūdens pārtikas produktos / Rediģēja R.B. Dakvorta. - Tulkojums no angļu valodas. - M.: Pārtikas rūpniecība, 1980. gads. - 376 lpp.
2. Ginzburg A.S., Gromovs M.A., Krasovskaya G.I. Pārtikas produktu termofizikālās īpašības: rokasgrāmata. - M.: Agropromizdat, 1990. -287 lpp.
3. Leistner, L. Barjertehnoloģijas: kombinētas apstrādes metodes, kas nodrošina pārtikas produktu stabilitāti, drošību un kvalitāti / L. Leistner, G. Gould. - Tulkojums no angļu valodas. - M .: gaļas rūpniecības VNII. V.M. Gorbatova, 2006. - 236 lpp.
4. Moik I.B. Pārtikas produktu termo un mitruma mērīšana. Ed. I.A.Rogova-M.: Agropromizdat, 1988. - 303 lpp.
5. Pārtikas ķīmija / Nechaev A.P., Traubenberg S.E., Kochetkova A.A. un citi. Ed. A.P. Ņečajevs 3. izdevums, pārstrādāts - Sanktpēterburga: GIORD, 2004. - 640. gadi.
6. Rebinder, P.A. Par ūdens saskarsmes veidiem ar materiālu žūšanas procesā / Grāmatā. Vses. sanāksme par procesu intensitāti un materiālu kvalitātes uzlabošanu žāvēšanas laikā galvenajās nozarēs un lauksaimniecībā. - M.: Profizdat, 1958. -483s.
7. http://labdepot.ru/lab/water1.html
8. http://www.upack.by/articles.php
9. http://www.giord.ru/0419205820310.php
10. http://labdepot.ru/lab/water1.html
Nekas neremdē slāpes tik labi kā tīrs ūdens. Šīs problēmas risināšanai labi piemēroti arī augļi, jo tajos ir daudz šī šķidruma – vidēji ap 80%. Turklāt dabas veltes ir šķiedrvielu, daudzu vitamīnu un minerālvielu avots. Tomēr neaizmirstiet, ka tajos ir daudz cukura, tāpēc labāk ēst ne vairāk kā 3 porcijas dienā. Tātad,
Kuros augļos ir visvairāk ūdens
apelsīns
Tas lieliski remdē slāpes un atsvaidzina, ir dāsns vitamīnu un minerālvielu avots – ne tikai C, bet arī kalcija. Divi apelsīni var piegādāt ķermenim tikpat daudz, cik glāze piena. Tā vietā, lai dzertu veikalā nopērkamo sulu, spied to pats no svaigiem apelsīniem – tas ir daudz veselīgāk un garšīgāk. Turklāt tas netiks mākslīgi saldināts un ir labāks slāpju remdētājs. Izdari to.
Apelsīnus vajadzētu ēst veselus, jo lielākā daļa uzturvielu atrodas baltajā mizā, kas pārklāj augļus. Tas ir bagātīgs pektīna un P vitamīna avots, kas palīdz samazināt sliktā holesterīna līmeni un uzlabo gremošanu.
Melone
Šis auglis 91% sastāv no ūdens. Melones sula ir lielisks dzēriens karstām dienām, un paši augļi ir neaizstājama augļu salātu sastāvdaļa. Ne visi zina, ka meloni var pasniegt arī kā sāļu cienastu. Piemēram, itāļi to pasniedz ietītu Parmas šķiņķī. Ēst meloni ir vērts ne tikai tās unikālās garšas dēļ, bet arī tāpēc, ka tā ir bagātīgs kālija, A un C vitamīna un beta karotīna avots, kam ir nenovērtējama ietekme uz ādas stāvokli.
Arbūzs
Nav brīnums, ka angļu valodā arbūzu sauc par arbūzu: tas ir 92% ūdens. Viss pārējais ir cukurs, taču no tā nav jābaidās, ja nav pārsniegta ikdienas augļu patēriņa daļa. Tiesa, šai ogai ir augsts glikēmiskais indekss, taču tās glikēmiskā slodze ir zema.
Daži cilvēki apgalvo, ka karstā vasaras dienā nav nekā atsvaidzinošāka par porciju svaiga, atdzesēta arbūza. Turklāt, pateicoties saldajai garšai, tas ilgstoši apmierina vajadzību pēc saldumiem. Jums arī jāatceras tā spēcīgais diurētiskais efekts.
Zemeņu
Vislabākās ir vietējās ogas, tāpēc ir jēga pēc iespējas ilgāk izmantot "vietējos" resursus. Zemenes ir bagāts vitamīnu avots, jo īpaši C, A, B1, B2 un PP. Ieteicams cilvēkiem, kuri vēlas zaudēt svaru. Ogās esošie minerālsāļi uzlabo vielmaiņu, bet pektīns attīra zarnas. Turklāt viņiem ir "spēja" attīrīt ķermeni. Zemenes lieliski atsvaidzina kā vieglu uzkodu vai kā smūtiju sastāvdaļu.
Apple
85% ābolu ir ūdens. Turklāt tie ir saldi, sulīgi, kraukšķīgi. Kādas uzturvielas tajos var atrast? Pirmkārt, tie ir pektīni, kas pozitīvi ietekmē gremošanu, kā arī C, A vitamīns, magnijs, kālijs, silīcijs. Lai gan svaigi augļi ir visvērtīgākie (šajā gadījumā tie ir bagātākais gan ūdens, gan uzturvielu avots), āboli lieliski jūtas desertos, termiski apstrādātos ēdienos.
Bumbieris
Nogatavojušies, saldie, mutē kūstošie augļi ir 85% ūdens. Taču jāatceras, ka tai nogatavojoties samazinās pektīna un augļskābju daudzums, bet palielinās cukura saturs. Bumbieri satur daudz kālija, fosfora, magnija, kalcija, cinka, dzelzs, joda un bora. Tie ir daudzu vitamīnu avots: A, B1, B2, B5, PP un šķiedrvielas. Pretēji izplatītajam uzskatam, bumbieri nav grūti sagremojama pārtika un, kas ir svarīgi, ļoti reti izraisa alerģiju.
Plūme
Plūmes ir pilnas ar antioksidantiem, kam piemīt pretiekaisuma iedarbība. Tas ir arī bagātīgs šķiedrvielu avots, kas stimulē zarnu kustīgumu. Plūmju augļus ieteicams lietot cilvēkiem ar augstu holesterīna līmeni un augstu asinsspiedienu. Bet jums jāatceras, ka šī ir diezgan kaloriju uzkoda: 100 grami - 80-120 kcal. Plūme satur apmēram 83% ūdens - kā arī ķirši un vīnogas.
jāņogas
Jāņogas, īpaši melnās un sarkanās jāņogas, ir viens no bagātākajiem C vitamīna, pektīna un PP vitamīna avotiem. Ogas neitralizē brīvo radikāļu darbību, tām ir neliela caureju veicinoša iedarbība. Upeņu miza satur antibakteriālas vielas – tanīnus, kas iznīcina E. coli baktērijas, kas veicina zarnu saslimšanas. Tāpat šīm vielām piemīt pretiekaisuma iedarbība, labvēlīgi iedarbojas uz sirdi, maigi pazemina asinsspiedienu.
Saldais ķirsis
Šīs ogas 80% ir ūdens. To sistemātiska lietošana labvēlīgi ietekmē ādu, nostiprina un izlīdzina to. Lai gan šī kultūra tiek uzskatīta par ķiršu “radinieku”, ķiršos ir daudz vairāk joda, kalcija un dzelzs. Vislabāk ogas ēst neapstrādātas, lai gan tās bieži izmanto kompotu, ievārījumu vai želejas pagatavošanai.
Mango
Šis tropiskais auglis ir viens no veselīgākajiem augļiem pasaulē. Mango ēdienkartē jāiekļauj ne tikai lielā ūdens daudzuma dēļ, bet arī tāpēc, ka tas ir bagātīgs beta-karotīna avots.
Ja jums ir maz ne jausmas, kā ēst mango, ziniet, ka augļi veido brīnišķīgu salātu daudzveidību un ir viena no galvenajām tradicionālā Indijas dzēriena - lassi - sastāvdaļām. Sajaucot ar dabīgo jogurtu, vājpienu, nedaudz cukura un safrānu, mango ir ļoti atsvaidzinošs dzēriens ar unikālu garšu.
Ūdens ietekme uz ķermeni ir tik liela, ka to ir grūti pārvērtēt. Bez šķidruma sākas vielmaiņas procesu pārkāpums, rodas darbības traucējumi visu orgānu un sistēmu darbā. Kāds tad īsti ir ūdens labums organismam, un kādā līmenī tā līdzsvars jāsaglabā?
Ūdens daudzums organismā un tā priekšrocības
“Ūdens ir maigākais un vājākais radījums pasaulē, bet, pārvarot cieto un stipro, tas ir neuzvarams, un tam nav līdzinieka pasaulē” (ķīniešu traktāts 4.-3.gs.pmē. “Tao de jing”). Visas dzīvības pamats ir ūdens. Ja ūdens nav, dzīvība apstājas, bet, tiklīdz tā kļūst pieejama, pat nelielos daudzumos, dzīvība dabā atdzimst no jauna. Cilvēka organismā arī pietiekams ūdens daudzums veicina visu sistēmu un to funkciju veidošanos, dziedināšanu un atjaunošanos.
Ūdens ietekmi uz cilvēka ķermeni ir grūti pārvērtēt. Ūdens ir nepieciešams, lai tajā izšķīdinātu derīgās vielas un transportētu tās uz dažādiem orgāniem un sistēmām.
Dzeršanai paredzētais ūdens nedrīkst saturēt dažādus kaitīgus ķīmiskus piemaisījumus. Tīrs ūdens organismā uzsūcas pilnīgāk – ķīmiskie procesi notiek vairākas reizes ātrāk, uzlabo vielmaiņu, paātrina reģenerācijas procesus, stimulē sirds un asinsvadu sistēmu. Tas, kā ūdens ietekmē ķermeni, ir atkarīgs no cilvēka veselības stāvokļa un vecuma. Piemēram, dehidratācija noved pie šķidruma asimilācijas procesa samazināšanās (pieaugušajam kritiskais dehidratācijas rādītājs ir 1/3 no kopējā šķidruma tilpuma organismā, bērniem - līdz 1/5). Ar vecumu saistītas izmaiņas arī novērš ūdens iekļūšanu dziļi. Īpaši tas ir pamanāms uz vecāku cilvēku ādas, kas dehidratācijas rezultātā zaudē tonusu, kļūst grumbuļaina un ļengana. Ūdens procentuālais daudzums organismā ir saistīts ne tikai ar vecumu, veselību, dzimumu, dzīvotni, bet arī ar ķermeņa uzbūvi. Zinātniskie pētījumi ir parādījuši, ka ūdens daudzums pieauguša vīrieša organismā ir vidēji 60%, bet sievietes - 65%. Runājot par to, cik daudz ūdens ir jaundzimušā ķermenī, visbiežāk tiek saukts skaitlis 80%.
Cilvēka organismam dienā nepieciešami vismaz 2,5 litri tīra ūdens, pretējā gadījumā tajā veidojas augsta toksisko vielu koncentrācija. Normālos apstākļos ūdens nepieciešamība pieaugušam cilvēkam ir 40 g/kg ķermeņa svara, zīdainim - 120-150 g/kg. Pieauguša cilvēka organisma ikdienas nepieciešamība pie mērenas un normālas temperatūras ir 1750-2200 ml, savukārt ūdens un dzērienu veidā - tikai 800-1000 ml.
Zinot, kā ūdens ietekmē cilvēka ķermeni, dehidratāciju nevajadzētu pieļaut. Ūdens trūkums izraisa vielmaiņas traucējumus, kas bieži vien kļūst par liekā svara vaininiekiem. No otras puses, cilvēkiem ar lieko svaru ir daudz vairāk mitruma nekā cilvēkiem ar normālu ķermeņa svaru vai astēniskiem traucējumiem.
Kādi pārtikas produkti satur ūdeni
Jālieto ne tikai tīrs ūdens, bet arī tējas, kafija, zupas un citi ar ūdeni bagāti ēdieni.
Galvenie produkti, kas satur ūdeni, ir gurķi, arbūzs, citrusaugļi, baltie kāposti, brokoļi, zemenes, tomāti, kātiņu selerijas, redīsi, galviņsalāti, citi augļi un dārzeņi, visi augļi un ogas. Ūdens ir atrodams arī tādos pārtikas produktos kā piens, zivis un gaļa.
Kāpēc organismam nepieciešams ūdens, bērniem stāsta pamatskolā dabas mācību stundās. Visi dzīvības procesi, kā arī vielmaiņas produktu izvadīšana nav iespējama bez pietiekama ūdens daudzuma organismā. Ūdens attīra no toksīniem un toksīniem, palīdz pārvērst pārtiku enerģijā, aizsargā iekšējos orgānus no bojājumiem, mitrina ādu un gļotādas, kā arī uztur nemainīgu ķermeņa temperatūru. Ūdens pēc savas būtības tiek uzskatīts par unikālu šķīdinātāju. Pasaulē nav vielas, kas varētu pretoties ūdenim. Ūdenī izšķīdinātā viela aizņem telpu starp ūdens molekulām, it kā integrējoties kopējā struktūrā. Bet, neskatoties uz to, ka izšķīdinātā viela ir šādā saskarē ar ūdeni, ūdens tam ir tikai šķīdinātājs, kas var nogādāt lielāko daļu vielas vienā vai citā mūsu ķermeņa vidē.
Ūdens ieguvumi sirdij
Ūdens saturu organismā ietekmē dzīvesveids un ēšanas paradumi. Lai saglabātu ūdens līdzsvaru organismā un novērstu pārmērīgu mitruma zudumu, kas ir svarīgs sirdij un asinsvadiem, jums vajadzētu:
- pirms katras ēdienreizes izdzeriet glāzi tīra ūdens;
- 1,5-2 stundas pēc ēšanas izdzert glāzi tīra ūdens;
- ēšanas laikā dzert ūdeni, ja dzīves ritms liek ēst sausu pārtiku, kas var ārkārtīgi negatīvi ietekmēt veselību, īpaši sirds un asinsvadu veselību.
Ūdens sirdij noderēs tikai tad, ja tas būs tīrs. Izmantojiet attīrīšanas filtrus, kuros izmanto sudrabu, jonu apmaiņas sveķus, aktivēto ogli, silīciju utt. Tas ir svarīgi, jo neapstrādāts ūdens satur baktērijas, vīrusus, smagos metālus, pesticīdus un citus kaitīgus elementus. Tās visas var izraisīt daudzas slimības, tostarp sirds un asinsvadu slimības, un izraisīt mirstību no tām. Pareizāk sakot, nevis pats ūdens, bet tajā esošie sāļi. Cietais ūdens satur lielu daudzumu kalcija, magnija, litija, selēna un citu minerālu elementu, mīkstais ūdens tajos ir nabadzīgs, bet satur daudz nātrija.
Nopietni pētījumi, kas veikti ar lielām cilvēku grupām ASV, Apvienotajā Karalistē, Kanādā un citās valstīs, liecina, ka apgabalos ar cietu ūdeni cilvēkiem ir zemāks holesterīna līmenis asinīs un ir mazāka iespēja saslimt ar hipertensiju. Veicot pētījumus par ūdens ieguvumiem sirdij, zinātnieki atklāja, ka mirstība no sirds un asinsvadu slimībām ir aptuveni par 40-45% zemāka sievietēm un 25-30% vīriešiem, kas dzīvo apgabalos ar cietu ūdeni, salīdzinot ar vietām ar mīkstu ūdeni. Tajā pašā laikā ūdens kvalitāte nekādi neietekmē mirstību no citiem cēloņiem. Destilēts ūdens, kurā minerālelementu saturs ir niecīgs, ir ļoti kaitīgs. Jau pēc 4-6 lietošanas mēnešiem sāļu trūkums ietekmē. Pirmkārt, tiek traucēts ūdens-sāls līdzsvars, kuņģa-zarnu trakta, sirds un asinsvadu funkcijas.
Saistītie raksti
