Исследование влияния низкотемпературного воздействия на активность воды пищевых продуктов
https://doi.org/10.37442/fme.2023.1.10
Аннотация
Введение: Активность воды является интегральной характеристикой состояния влаги в продукте, по которой можно оценивать правильность протекания тех или иных технологических процессов, а также прогнозировать сроки хранения продукта. Существующие исследования активности воды в пищевых продуктах проводились по большей части для положительного температурного диапазона. Исследованиям влияния низкотемпературного воздействия на активность воды уделялось мало внимания.
Цель: Статья посвящена исследованию активности воды в пищевых продуктах при различной температуре. Подобный подход позволит прогнозировать сроки хранения пищевых продуктов, а также оптимизирует разработку методов контроля функционально-технологических характеристик пищевого сырья.
Материалы и методы: В качестве объектов исследований выступали: говядина охлажденная согласно ГОСТ Р 52427-2005, свинина охлажденная, баранина охлажденная, огурцы свежие, морковь свежая, томаты свежие, зелень петрушки свежей, зелень укропа, зелень лука зеленого. Для анализа активности воды в объектах исследования использовались две установки: спроектированная в Кузбасской государственной сельскохозяйственной академии и анализатор активности воды LabSwift-aw. Опыты проводили для свежих, охлаждённых и замороженных продуктов при различной температуре.
Результаты: Представлена конструкция самодельной установки, которая может использоваться для измерения активности воды. Опытным путем доказана точность измерения данной установки. Проведен анализ активности воды в свежих, охлажденных и замороженных продуктах. Активность воды свежих продуктов находилась в пределах 0,954-0,995. Обнаружено, что при одном и том же содержании влаги активность воды может несколько различаться, что обусловлено различием в химическом составе продукта и содержании солей. Установлено, что охлаждение продуктов с 22 до 6°С приводит к снижению активности воды в среднем на 2%. Замораживание до температуры -5°С влечет за собой дальнейшее уменьшение активности воды в среднем на 0,03 ед. Понижение температуры замораживания с -5°С до -10°С, -20°С, -30°С и -40°С обуславливает уменьшение активности воды в среднем на 0,04; 0,07; 0,06 и 0,05 единиц соответственно. На основании опытных данных выведены математические зависимости активности воды от температуры замораживания для всех исследуемых продуктов.
Выводы: Активность воды имеет важное теоретическое и прикладное значение, а полученные результаты исследований могут быть полезны при прогнозировании сроков хранения пищевых продуктов и разработки методов контроля функционально-технологических характеристик пищевого сырья.
Список литературы
1. Ермолаев, В. А., Шушпанников, А. Б. (2010). Исследование показателя активности воды сухих молочных продуктов. Техника и технология пищевых производств, 2(17), 84-88.
2. Макарова Г. В. (2018). Роль барьера "активность воды" в управлении безопасностью пищевых продуктов Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства, 20, 224-227.
3. Марков Ю. Ф. (2020). Показатель активности воды и его применение при оптимизации процесса холодного копчения рыбы Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, 4, 160-164.
4. Остров, Н. (2021). Прогнозирование сроков годности мясопродуктов. Активность воды. Мясной ряд, 2(84), 48-49.
5. Сафонова, Ю. А., Жаркова, И. М., Баринов, А. С. (2017). Влияние активности воды на свойства сырья при хранении. Хлебопродукты, 12, 52-55.
6. Степаненко, Е. И., Нехамкин, Б. Л. (2017). Активность воды на страже качества рыбной продукции. Контроль качества продукции, 10, 50-53.
7.
8. Степаненко, Е. И., Нехамкин, Б. Л. (2020). Влияние активности воды на стабилизацию качества соленой атлантической сельди в процессе хранения. Труды АтлантНИРО, 41(9), 187-194.
9. Танаков, Н. Т., Улугбекова, А. У. (2021). Изучение активности воды яблок сортов Кыргызской и Зарубежной селекции при хранении в условиях Ошской области Наука. Образование. Техника, 1(70), 59-66.
10.
11. Эрлихман, В. Н., Фатыхов, Ю. А. (2018). Влияние связанной воды на ее активность при замораживании продуктов Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств, 4, 36-41.
12. Эрлихман, В. Н., Фатыхов, Ю. А. (2018). Методика расчета скорости усушки пищевого продукта в зависимости от активности воды в процессах холодильной технологии Вестник Международной академии холода, 4, 10-14.
13. Angamuthu, M., Shankar, V. K., & Murthy, S. N. (2018). Water activity and its significance in topical dosage forms. Journal of Pharmaceutical Sciences, 107(6), 1656-1666. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2018.02.013
14. Chen, C. (2019). Relationship between Water Activity and Moisture Content in Floral Honey. Foods, 8(30). https://doi.org/10.3390/foods8010030
15. Leygonie, C., Britz, T. J., & Hoffman, L. C. (2012). Impact of freezing and thawing on the quality of meat: Review. Meat Science, 91, 93-98. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.01.013
16. Mathlouthi, M. (2001). Water content, water activity, water structure and the stability of foodstuffs. Food Control, 12(7), 409-417. https://doi.org/10.1016/S0956-7135(01)00032-9
17. Miyawaki, O. (2018). Water and freezing in food. Food Science and Technology Research, 24, 1-21. https://doi.org/10.3136/fstr.24.1
18. Morasi, R. M., Alonso, V. P. P., Silva, N. C. C., Rall, V. L. M., & Dantas, S. T. A. (2022). Salmonella spp. in low water activity food: Occurrence, survival mechanisms, and thermoresistance. Journal of Food Science, 87(6), 2310-2323. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16152
19. Plotnikova, I. V., Zharkova, I. M., Magomedov, G. O., Magomedov, M. G., Khvostov, A. A., & Miroshnichenko, E. N. (2021). Forecasting and quality control of confectionery products with the use of “water activity” indicator. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials - Quality Management and Manufacturing Execution in Agricultural Processing" (vol. 640, 062003). IOP Publishing Ltd. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/6/062003
20. Racchi I., Scaramuzza N., Hidalgo A., & Berni E. (2020). Combined effect of water activity and ph on the growth of food-related ascospore-forming molds. Annals of Microbiology, 70(1), 1-9. https://doi.org/10.1186/s13213-020-01612-6
21. Sandulachi, E. (2012). Water activity concept and its role in food preservation. Meridian Engineering, 4, 40-48.
22. Silva, S. H., Lago, A. M. T., Rivera, F. P., Prado, M. E. T., Braga, R. A., & De resende, Ja. V. (2018). Measurement of water activities of foods at different temperatures using biospeckle laser. Journal of Food Measurement and Characterization, 12(3), 2230-2239. https://doi.org/10.1007/s11694-018-9839-8
23. Tarafdar, A., Shahi, N. Ch., Singh, A., & Sirohi, R. (2018). Artificial neural network modeling of water activity: A low energy approach to freeze drying. Food and Bioprocess Technology, 11(1), 164-171. https://doi.org/10.1016/S0167-7012(00)00201-3
24. Yang, R., Guan, J., Sun, S., Sablani, S.S., & Tang, J. (2020). Understanding water activity change in oil with temperature. Current Research in Food Science, 14(3), 158-165. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2020.04.001
Рецензия
Для цитирования:
Ермолаев В.А. Исследование влияния низкотемпературного воздействия на активность воды пищевых продуктов. FOOD METAENGINEERING. 2023;1(1). https://doi.org/10.37442/fme.2023.1.10
For citation:
Ermolaev V.A. Investigation of the low-temperature exposure effect on the water activity of food products. FOOD METAENGINEERING. 2023;1(1). (In Russ.) https://doi.org/10.37442/fme.2023.1.10