Activitatea apei: aw

Nu ezitați să comentați acest articol și/sau să adăugați detalii

introducere

Apa, cu formula chimică H2O, este principalul component al majorității alimentelor. Deși nu oferă nici o valoare energetică alimentelor, existența sa joacă un rol foarte important. Influențează structura, aspectul, gustul alimentelor și susceptibilitatea lor la deteriorare.

1-Conținutul de apă al alimentelor

Conținutul de apă din alimente este foarte variabil: 10-20% în cereale, 60-75% în carne și carne de animal, 80-90% în fructe și legume proaspete.

Carne de vită

50-70
Carne de pui	74
Peşte	65 la 81
Pere	80 - 85
Mere, piersici, portocale	85-90
Roșii, căpșuni	90-95
Avocado, banana	74 - 80
Morcov, cartof	80 - 90
Salată verde, linte	90-95
Miere	20
gem	28
Făină, orez	12
Lapte praf	4

Cunoașterea conținutului de apă al produselor alimentare este adesea necesară pentru:

Necesitate tehnologică: Cunoașterea conținutului de apă al alimentelor este necesară pentru desfășurarea rațională a operațiunilor de recoltare, uscare, depozitare sau prelucrare industrială. Este un parametru esențial pentru evaluarea și controlul riscurilor de deteriorare în timpul depozitării produselor alimentare.
Necesitate de reglementare: În cazul în care textele de reglementare stabilesc limita conținutului de apă pentru anumite alimente din motive de igienă sau pentru a garanta corectitudinea tranzacțiilor comerciale.
Necesitate contractuală: în cazul în care contractele comerciale necesită o limită a conținutului de apă într-un aliment.
Necesitate analitică: Rezultatele analizei produselor alimentare sunt adesea exprimate în raport cu o bază fixă (substanță uscată sau conținut standard de apă).

2- Proprietățile funcționale ale apei din alimente

Apa are trei funcții principale în alimente. Aceste funcții sunt:

Funcția de solubilizare (sau dispersie): Apa din alimente este solventul constituenților hidrofili.
Funcția de structurare: Apa joacă un rol esențial în configurația macromoleculelor alimentare, în special a proteinelor și carbohidraților. Apa determină, de asemenea, structurarea anumitor constituenți în micelă. Acesta este cazul, de exemplu, cu cazeinele din lapte.
Funcția de mobilizare: apa, în comparație cu alte fluide, este cel mai sensibil factor de mobilitate în produsele alimentare.

3-Exprimarea cantității de apă din alimente

Conținutul de apă sau umiditatea unui aliment este cantitatea de apă pierdută de substanță atunci când este adusă în adevărat echilibru cu presiune de vapori zero (umiditate relativă egală cu 0%). Cantitatea de apă pierdută constă în apă fixată prin legături de hidrogen (apă de sorbție, apă reținută prin efect capilar sau osmotic, apă în soluții, apă ocluită în ochiuri cristaline și apă de cristalizare); apa legată chimic prin legături covalente este exclusă.

Conținutul de apă al unei probe alimentare se exprimă ca% din masa apei legată fie de masa de substanță uscată conținută în probă, fie de masa totală a materiei umede din probă.

4-Activitatea apei

Activitatea apei (aw) indică disponibilitatea apei unui produs pentru reacții chimice, biochimice, schimbarea stării sau dezvoltarea microorganismelor.

Activitatea apei (aw) este raportul dintre presiunea vaporilor de apă a alimentelor (presiunea vaporilor de apă la suprafața produsului) și presiunea vaporilor de apă pură. La aceeași temperatură .

Valoarea activității apei variază între 0 (produs uscat până la punctul în care toată apa este legată de alimente și, prin urmare, fără calitate reactivă) și 1 (apă pură și fără solut, dificil de atins și mai ales de întreținut).

Aw-ul unei soluții poate fi calculat prin formula RAOULT:

n1 = numărul de moli ai solventului (apă).

n2 = numărul de moli ai solutului.

Tabelul de mai jos prezintă valoarea aw a soluțiilor cu diferite concentrații de NaCI și zaharoză, măsurate la 25 ° C.

Aw de soluție de NaCl și zaharoză (concentrația în g/100 g de apă, aw măsurată la 25 ° C)

Aw NaCl Zaharoză

0,99	1,75	1
0,96	7.01	25
0,94	10.34	93
0,92	13.5	120
0,90	16.5	144
0,85	23.6	208

Activitatea apei unui aliment depinde de temperatură. O modificare de 10 ° C poate provoca o modificare a aw de 0,03 până la 0,2 în funcție de tipul de produs. Astfel, schimbarea temperaturii poate avea un efect asupra stabilității unui produs și joacă un rol important în conservarea produselor într-un pachet etanș.

5-Izotermă de absorbție

Studiem relația dintre conținutul de apă și activitatea de apă a unui aliment.

La echilibru, relația dintre conținutul de apă și activitatea apei (aw) a unui produs alimentar la o temperatură constantă poate fi reprezentată de o curbă numită izotermă de sorbție. Pentru fiecare valoare aw, izoterma dă conținutul de apă (Xeq) al produsului la o temperatură dată.

Izotermele de absorbție sunt împărțite în trei zone:

Zona 1 (aw 0,7): corespunde „apei libere” sau „lichide” care este reținută doar pe suprafața substratului uscat prin forțe capilare. Această apă este disponibilă atât ca solvent, cât și ca reactiv. Numai în această formă apa este utilizată de microorganisme și poate permite reacții enzimatice.

Există două tipuri de izoterme de sorbție:

Absorbție izotermă dacă a fost determinată experimental pe baza unui produs uscat.
Izoterma de desorbție dacă a fost determinată experimental pe baza unui produs saturat cu apă.

Cele două curbe sunt în general diferite, deoarece uscarea unui produs determină modificări de structură și porozitate ireversibilă.

Izoterme de adsorbție și desorbție

6-Activitatea apei și conservarea alimentelor

Riscuri de deteriorare a alimentelor în funcție de activitatea apei

Importanța activității apei pentru stabilitatea produselor alimentare în timpul procesării și depozitării este ilustrată foarte clar mai jos. În general, stabilitatea optimă se obține atunci când aw este între 0,2 și 0,3.

Activitatea apei și reacțiile de oxidare

Rânzirea este una dintre principalele reacții de deteriorare a alimentelor cu un conținut scăzut sau mediu de umiditate; se observă chiar și pentru activitățile de apă cuprinse între 0 și 0,2 aproximativ (curba în roșu).

Oxidarea lipidelor este adesea factorul limitativ în depozitarea anumitor alimente deshidratate sau cu apă medie. Adăugarea de antioxidanți sau creșterea conținutului de apă pot modifica aceste date și pot duce la stabilitatea altor reacții de alterare, în special a rumenirii non-enzimatice.

Activitatea apei și rumenirea non-enzimatică (reacția Maillard)

Rata de rumenire non-enzimatică crește rapid cu activitatea apei și atinge un maxim la activități cuprinse între 0,5 și 0,7 (curba gri). Dincolo de aceste valori, viteza acestei reacții scade.

La fel ca oxidarea lipidelor, BNE este adesea factorul limitativ în conservarea alimentelor cu conținut mediu de apă. Este, de asemenea, o reacție de deteriorare enervantă în timpul operațiunilor de deshidratare în care trebuie să ne străduim să traversăm zona critică cât mai repede posibil și la o temperatură minimă.

Activitatea apei și rumenirea enzimatică

Activitatea enzimatică (curba portocalie) și rata finală de hidroliză cresc considerabil atunci când activitatea apei depășește 0,7.

Pentru a evita efectul nedorit al activității enzimatice care poate avea loc în timpul depozitării alimentelor chiar și în stare deshidratată sau congelată, practicăm în general albirea, înainte de deshidratare sau îngheț, al cărei scop principal este distrugerea enzimelor.

Activitatea apei și activitățile microbiene

Următorul tabel prezintă dezvoltarea microbiană limitativă:

Tabelul următor prezintă alimentele și microorganismele implicate:

Într-un aliment, o activitate de apă de 0,7 este considerată o limită inferioară cu toate garanțiile de stabilitate microbiană.

Totuși, 0,91 este o limită sub care dezvoltarea microorganismelor este foarte puternic încetinită. Această limită a fost reținută de directiva comunitară din 1977 pentru depozitarea alimentelor la temperatura camerei; este chiar ridicat la 0,95 cu condiția, totuși, să fie însoțit de un pH mai mic sau egal cu 5,2.

Dar cel mai util lucru de știut este că

bacteriile „normale” au nevoie de multă apă gratuită:
Bacterii 0,93 0,95 Clostridium perfringens
aw> 0,94 Salmonella
aw> 0,93 Clostridium botulinum (corespunde 10% NaCl)
aw> 0,90 Staphylococcus aureus (găsim și valoarea 0,86
deoarece crește peste 0,90, dar „rezistă” peste 0,86 și produce toxină doar peste 0,93)

Reguli:
Prepararea alimentelor stabilizată dacă aw≤ 0,91
Stabil, de asemenea, dacă aw O donație mă va ajuta să finanțez găzduirea site-ului nostru! Vă mulțumim pentru participare! (Fondul de premii participative Paypal din partea de jos a paginii)