CC BY
52
УДК 637.33.05 М.Г. Курбанова, В.А. Ермолаев
ИССЛЕДОВАНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И АКТИВНОСТИ ВОДЫ МОЛОЧНО-БЕЛКОВЫХ
КОНЦЕНТРАТОВ*
В статье приведены значения активности воды различных видов сыров. Представлены их кривые сорбции. Исследования авторов подтверждают, что практически при всех значениях относительной влажности воздуха происходит десорбция влаги из сыров.
Ключевые слова: гигроскопические свойства, активность воды, сыры, кривые сорбции.
M.G. Kurbanova, V.A. Yermolaev RESEARCH OF THE HYGROSCOPIC PROPERTIES AND WATER ACTIVITY IN THE MILK-PROTEIN CONCENTRATES
Indices of water activity in various kinds of cheese are given in the article. Their sorption graphs are given. The research of the authors prove that practically at all values of relative air humidity there is moisture desorption from cheeses.
Key words: hygroscopic properties, water activity, kinds of cheese, sorption graphs.
Интенсивность того или иного вида порчи пищевых продуктов определяется рядом внутренних и внешних факторов и, прежде всего, активностью воды. Активность воды а№ имеет важное значение для сохранения пищевых продуктов. Зная величину активности воды, можно влиять на сроки годности пищевого продукта [1].
Активность воды связана с общим содержанием влаги в продукте. Продукты с высокой влажностью обычно содержат больше свободной воды, необходимой для развития микроорганизмов, имеют высокую активность воды. При высушивании влажного продукта количество свободной воды снижается, и условия для развития микроорганизмов ухудшаются. При снижении активности воды наступает такое состояние, когда микрофлора не может развиваться. Активность воды в большей степени, чем общее содержание воды в продукте, определяет нижний предел доступности ее для микроорганизмов. Для большинства бактерий такой нижний предел активности воды аж составляет менее 0,9, для плесеней - 0,75 [2-3].
Цель исследований. Изучение гигроскопических свойств и активности воды различных видов сыров.
Гигроскопические свойства и активность воды в сырах определяли гравиметрическим способом по методике Н.М. Фетта. Активность воды в сырах приведена в таблице
Активность воды в сырах
Вид сыра Массовая доля влаги, % Активность воды
Советский 39,2 0,95
Швейцарский 39,0 0,95
Российский 36,8 0,93
Адыгейский 60,0 0,96
Рижский 55,0 0,95
Голландский 44,0 0,94
Горный 39,5 0,95
Брынза 52,0 0,94
* Работа проведена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. Государственный контракт П2609 от 26.11.2009 г.
Известно, что по количеству влаги пищевые продукты делятся на три основные группы: продукты с высоким содержанием влаги (более 40 %); со средним или промежуточным содержанием влаги (от 10 до 40 %) и с низкой влажностью (менее 10 %). Из таблицы следует, что сыры являются продуктами с высоким содержанием влаги, от 36,8 до 60,0 %, при этом активность воды составляет от 0,93 до 0,96.
В сырах большая часть воды не связана с компонентами сыра, поэтому при значительных изменениях массовой доли влаги от 36,8 % (Советский сыр) до 60,0 % (Адыгейский сыр) активность воды изменяется незначительно, от 0,93 до 0,96.
На рис. 1-2 приведены кривые сорбции влаги Советским и Российским сыром в течение 16 сут. хранения (рис. 1, а, 2, а) и первых 12 ч (рис. 1, б, 2, б).
40
& 39
л
о
из
и а ч «
64
ч о «
« о о о ей
38
37
36
б
Рис. 1. Кривые сорбции влаги Советским сыром при относительной влажности воздуха: 1 -<р=100 %;
2-<=90 %; 3-<=80 %; 4-<=70 %; 5-<=60 %; 6-<=50%; 7-<=40 %; а - общая продолжительность хранения 16 сут.; б - кривые сорбции в первые 12 ч хранения
а
а
Рис. 2. Кривые сорбции влаги Российским сыром при относительной влажности воздуха: 1-<=100 %;
2-<=90 %; 3-<=80 %; 4-<=70 %; 5-<=60%; 6-<=50 %; 7-<=40 %; а - общая продолжительность хранения 16 сут.; б - кривые сорбции в первые 12 ч хранения
Из рис. 1-2 видно, что Советский и Российский сыр десорбирует влагу практически при всех относительных влажностях воздуха. Наиболее интенсивно процесс десорбции происходит при относительной влажности воздуха от 40 до 70 %, менее интенсивно при относительной влажности воздуха 80 и 90 %. При относительной влажности воздуха 100 % отдача влаги Советским и Российским сыром практически не происходит.
На рис. 3-4 представлены изотермы сорбции и десорбции Советского и Российского сыра соответственно.
Рис. 3. Изотермы десорбции (1) и сорбции (2) влаги Советским сыром
Равновесная влажность, %
Рис. 4. Изотермы десорбции (1) и сорбции (2) влаги Российским сыром
Изотермы сорбции и десорбции Советского и Российского сыра имеют Э-образный характер. Э-образный характер изотерм сорбции и десорбции указывает на наличие различных форм связи влаги.
Изотермы сорбции и десорбции Советского и Российского сыра совпадают только при малых и высоких значениях относительной влажности воздуха. На большей части кривых изотермы не совпадают, образую площадь гистерезиса.
Причина сорбционного гистерезиса сыров является наличие в них воздуха, который попадает в капилляры при удалении капиллярной влаги и адсорбируется на стенках капилляров. Адсорбированный воздух препятствует смачиванию и для того, чтобы достичь равновесной влажности, необходимо увеличить парциальное давление паров воды, то есть относительную влажность воздуха и время.
Таким образом, установлено, что активность воды в сырах находится в пределах от 0,93 до 0,96 при массовой доле влаги от 36,8 до 60,0 %. Гигроскопические исследования сыров позволили определить равновесную влажность Советского и Российского сыра. Данные об активности воды и гигроскопических свойств сыров необходимо использовать при определении сроков годности сыров, а также при выборе температурно-влажностных режимов хранения.
Литература
1. Значение показателя «активность воды» в оценке сельскохозяйственного сырья: Обзорная информация / И.А. Рогов, У.Ч. Чоманов, А.М. Бражников [и др.]. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. - 44 с.
2. Ловачев Л.Н., Волков М.А., Церевитинов О.Б. Снижение потерь продовольственных товаров при хранении. - М.: Экономика, 1980. - 256 с.
3. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. Пищевая химия / под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИ-ОРД, 2001. - 592 с.
---------♦-----------
