Д.т.н., профессор Магомедов Г. О., к.т.н., доценты Плотникова И. В.,
Жаркова И.М., магистрант Бордунова М.М.
ФГБОУ ВО «Воронежский
государственный университет
инженерных технологий», Россия
Исследование показателя активности воды при хранении зефира без
сахара
При оценке качества и сроков годности одним из
определяющих показателей качества продукта является влажность. Количественное содержание
влаги и ее состояние влияют на развитие микроорганизмов и протекания процессов
при хранении продукта. Оценить данные процессы можно по показателю «активности
воды» – а w, который
характеризует ту часть общего количества воды в продукте, которая не связана
растворенными в ней веществами, то есть химически несвязанную влагу пищевого
продукта.
Активность воды
(доступность всех молекул
воды) определяется отношением давления водяных паров над продуктом р к
давлению паров над чистой
водой р0 при одной и той же температуре
аw = р / р0 = РОВ / 100,
где р — давление
водяного пара в системе
над изделием;
р0 — давление
пара над водой;
РОВ — равновесная относительная влажность в состоянии
равновесия, при
которой изделие не поглощает и не отдает влагу в атмосферу, %.
Различные виды кондитерских изделий имеют активность воды от 0,4 до 0,95.
Изделия
с высокой влажностью подвержены микробиологической порче, низкой влажностью –
намоканию, с промежуточной влажностью – черствению.
Зефир – изделие
с промежуточной влажностью (20-25 %),
при этом его активность воды составляет от 0,6 до 0,9, в результате чего при хранении в зависимости от содержания воды зефир
подвержен процессу черствения и кристаллизации
сахарозы.
Показатель массовой
доли влаги дает информацию о содержании воды, но с его помощью невозможно
судить о взаимодействиях, происходящих в продукте с участием воды. Полная замена
сахара-песка патокой в рецептуре зефира приводит к существенному изменению
углеводного состава зефира и это неизбежно сопряжено с изменением химических
взаимодействий, протекающих в процессе получения и хранения зефирной массы. Для
изучения таких взаимодействий, именно показатель активности воды – интегральная
характеристика состояния влаги в продукте, позволяет оценить правильность ведения технологического процесса
и спрогнозировать сроки хранения продукта.
Зефирную массу готовили
путем приготовления сбивной рецептурной смеси из пектино-яблочной смеси,
яичного белка, сахара или патоки с последующим добавлением сахаро-паточного
(или паточного) сиропа: при соотношении сахара и патоки 1:0,2 – образец 1 (контроль); с заменой
в сбивной рецептурной смеси сахара на патоку в количестве 50 и 100 % (по сухому
веществу) – образцы 2 и 3; с полной заменой сахара на патоку в сбивной рецептурной
смеси и сиропе.
Измерение показателя
активности воды в зефире осуществляли с помощью портативного гигрометра
Rotronic Higro Palm HP23-AW-Set. Результаты представлены в таблице и на рисунке.
Таблица – Изменение массовой доли влаги и показателя
активности воды при хранении зефира
|
Показатель |
Значение
показателя для образца зефира |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
На
следующие сутки после отсадки: |
||||
|
Массовая доля
влаги (W), % |
24,2 |
25,5 |
27,0 |
28,1 |
|
Показатель
активности воды, Aw |
0,663 |
0,674 |
0,681 |
0,704 |
|
На
30-ые сутки хранения: |
||||
|
Массовая доля
влаги, % |
20,1 |
21,9 |
24,9 |
26,4 |
|
Показатель
активности воды, Aw |
0,658 |
0,659 |
0,663 |
0,684 |
|
Относительное
изменение значения показателя, % от первоначального значения: |
||||
|
ΔW |
16,9 |
14,1 |
7,8 |
6,0 |
|
ΔAw |
0,8 |
2,2 |
2,6 |
2,8 |
|
Рисунок –
Относительное изменение массовой доли влаги (∆ W) и активности воды (∆ Aw) в
различных образцах зефира после хранения в течение 30 сут |
Увеличение доли патоки в рецептуре зефира приводит к увеличению массовой доли влаги в зефире (таблица),
причем количество влаги больше на 4-5 % показателя по ГОСТ 6441-2014 (не более 25 %). По
мере увеличения доли патоки и массовой доли влаги, показатель активности воды в
опытных образцах зефира 2…4 через сутки возрастает на 2-4 %. Аналогичная
зависимость отмечена и при определении показателя на 30-е сутки хранения
изделия, однако изменение менее выражено и составляет от 0,1 до 4 %.
Относительное
изменение, а именно снижение значений массовой доли влаги (ΔW) и активности воды (ΔAw) в зефире в процессе
его хранения также зависит от доли патоки в рецептуре. По мере увеличения
патоки образцы зефира менее подвержены высыханию (величина ΔW образца 4 в 2,8 раза меньше, чем в
образце 1), но при этом показатель активности воды в этих образцах снижается
максимально. Отмеченные различия в поведении образцов зефира при его хранении
связаны с уменьшением доли дисахаридов и моносахаридов, увеличением
полисахаридов, поскольку известно, что различные сахара не одинаково связывают воду
[1]. Полученные данные свидетельствуют о том, что по показателю активности воды
можно судить о процессах, протекающих в зефирной массе различного рецептурного
состава при изготовлении и хранении зефира.
Литература:
1. Жаркова, И.М. Применение показателя активности воды для оценки
качества неферментированного солода / И.М. Жаркова, А.Е. Чусова, Ю.А. Сафонова
// Материалы Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием «Физическая и
коллоидная химия – основа новых технологий и современных методов анализа в
химической и пищевой отраслях промышленности» [Текст]: / под общ. ред. проф. Т.А. Кучменко;
Воронеж гос. ун-т инж. технол. – Воронеж: ВГУИТ, 2016. – С. 179-183.