Вода. Значение воды для пищевых продуктов

Вопросы:
1. Значение воды для пищевых продуктов
2. Физические и химические свойства воды и льда
3. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах
4. Активность воды и стабильность пищевых продуктов
5. Роль льда в обеспечении стабильности пищевых продуктов

1. Значение воды для пищевых продуктов
как стабилизатор температуры тела,
переносчик нутриентов (питательных веществ) и пищеварительных отходов, реагент и реакционная среда в ряде химических превращений,
стабилизатор конформации биополимеров
важная составляющая пищевых продуктов
она присутствует в разнообразных растительных и животных продуктах как клеточный и внеклеточный компонент, как диспергирующая среда и растворитель, обусловливая их консистенцию и структуру и влияя на внешний вид, вкус и устойчивость продукта при хранении. Благодаря физическому взаимодействию с белками, полисахаридами, липидами и солями, вода вносит значительный вклад в текстуру пищи.

Свободная вода в пищевых продуктах выполняет роль:
клеточного компонента
внеклеточного компонента
растворителя
все ответы верны
+

Содержание влаги (%) в пищевых продуктах

2. Физические и химические свойства воды и льда
Влияние температуры на некоторые свойства воды и льда

Значения каких показателей физических свойств воды уменьшаются с понижением ее температуры:
плотность
теплоемкость
вязкость
диэлектрическая постоянная
+

Диаграмма состояния воды
Диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) представляет собой графическое изображение зависимости между величинами,характеризующими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное и т. д.).

Кривая ОА называется кривой равновесия жидкость — пар или кривой кипения.
Кривая ОС — кривая равновесия твердое состояние — жидкость, или кривая плавления
Кривая ОВ — кривая равновесия твердое состояние — пар, или кривая сублимации.
Все три кривые пересекаются в точке О- тройная точка. Тройная точка отвечает давлению водяного пара 0,610 кПа (4,58 мм рт. ст.) и температуре О,01 С.

Показатели фазовых переходов

Какие параметры давления и температуры характеризуют тройную точку:
101,3 кПа и 0,01С
0,61 кПа и 0,01С
50,2 кПа и 1С
0,61 кПа и 100С
+

3. Свободная и связанная влага в пищевых продуктах
Связанная влага — это ассоциированная вода, прочно связанная с различными компонентами — белками, липидами и углеводами за счет химических и физических связей.
Свободная влага — это влага, не связанная полимером и доступная для протекания биохимических, химических и микробиологических реакций (вода).

Связанная влага
— характеризует равновесное влагосодержание образца при некоторой температуре и низкой относительной влажности;
— не замерзает при низких температурах (—40°С и ниже);
— не может служить растворителем для добавленных веществ;
— дает полосу в спектрах протонного магнитного резонанса;
— перемещается вместе с макромолекулами при определении скорости седиментации, вязкости, диффузии;
— существует вблизи растворенного вещества и других неводных веществ и имеет свойства, значительно отличающиеся от свойств всей массы воды в системе.

Причины связывания влаги в сложных системах
Наиболее прочно связанной является так называемая органически связанная вода.
Другой весьма прочно связанной водой является близлежащая влага.
Мульmислойная вода

4. Активность воды и стабильность пищевых продуктов
Активность воды (aw) — это отношение давления паров воды над данным продуктом к давлению паров над чистой водой при той же температуре.
где P — парциальное давление;
Po — давление насыщенного водяного пара;
РОВ — равновесная относительная влажность.

Активность воды характеризует:
отношение массы свободной влаги к общей влаге
соотношение масс свободной влаги и продукта
отношение давления паров над чистой водой к давлению паров над продуктом
отношение давления паров над исследуемым продуктом к давлению паров над чистой водой
+

По величине активности воды выделяют: продукты с высокой влажностью (aw= 1,0—0,9); продукты с промежуточной влажностью (aw= 0,9—0,6); продукты с низкой влажностью (aw= 0,6—0,0).
К продуктам с промежуточной влажностью относятся:
колбаса вареная (0,970-0,960)
яйца (0,970)
консервы мясные (0,85)
масло сливочное (0,29)
+

Активность воды (а ) в пищевых продуктах

Пищевые продукты с αw = 1,0-0,9 – это:
фрукты
печенье
шоколад
мед
+

При каких значениях αw в продукте не развивается плесень:
0,95
0,30
0,66
0,85
+

Для снижения активности воды используют такие технологические приемы, как сушка, вяление, добавление различных веществ (сахар, соль и др.), замораживание.
С целью достижения той или иной активности воды в продукте можно применять такие технологические приемы, как:
— адсорбция — продукт высушивают, а затем увлажняют до определенного уровня влажности;
— сушка посредством осмоса — пищевые продукты погружают в растворы, активность воды в которых меньше активности воды пищевых продуктов.
Часто для этого используют растворы сахаров или соли.
- добавляют увлажнители- крахмал, пектины удерживают воду, а активность воды уменьшается.

Приемы, снижающие величину αw в продукте:
введение хлористого натрия
вяление
все ответы верны
замораживание
+

РОЛЬ ЛЬДА В ОБЕСПЕЧЕНИИ
СТАБИЛЬНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
При замораживании продукта происходит:
увеличение в объеме воды на 9%
неводные компоненты концентрируются в незамерзающей фазе
замораживание имеет два противоположных влияния на скорость
реакций:
низкая температура как таковая будет ее уменьшать,
а концентрирование компонентов в незамерзшей воде — иногда увеличивать

Безопасность пищевых продуктов

Под безопасностью продуктов питания следует понимать отсутствие опасности для здоровья человека при их употреблении, как с точки зрения острого негативного воздействия (пищевые отравления и пищевые инфекции), так и с точки зрения опасности отдаленных последствий (канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие). Иными словами, безопасными можно считать продукты питания, не оказывающие вредного, неблагоприятного воздействия на здоровье настоящего и будущих поколений.

Классификация вредных и посторонних веществ в сырье

Схема поступления ксенобиотиков из окружающей среды в организм человека по пищевым цепям

На основе токсикологических критериев (с точки зрения гигиены питания) международными организациями ООН - ВОЗ, ФАО и др., а также органами здравоохранения отдельных государств приняты следующие базисные (основные) показатели: ПДК, ДСД и ДСП

Предельно допустимые концентрации рассматриваются как:
нормы содержаний различных веществ в окружающей среде
нормы содержаний различных веществ в окружающей среде и пищевых продуктах, не влияющих на организм человека в течении длительного времени
предельно допустимый выброс загрязняющих веществ отдельным источником за единицу времени
максимально допустимые уровни веществ в окружающей среде
+

Основные нормативные документы, регламентирующие содержание загрязнителей сельскохозяйственной продукции:
СанПиН. Санитарные правила и нормы (ПДК, МДУ);
ГОСТ;
ХАССП.

Какой нормативный документ регламентирует содержание ПДК веществ в пищевых продуктах:
методические указания
технические условия
ГОСТ
САНПИН
К прямым критериям безопасности пищевых продуктов не относится:
ПДК
МДУ
ГОСТ
ДСД
+
+

Токсичные элементы
Токсичные элементы (в частности, некоторые тяжелые металлы) составляют обширную и весьма опасную в токсикологическом отношении группу веществ. Обычно рассматривают 14 элементов: Hg, Pb, Cd, As, Sb, Sn, Zn, Al, Be, Fe, Cu, Ba, Cr, Tl.
Тяжелые металлы это:
натрий, хлор, медь, никель, фтор
натрий, аллюминий, хлор
железо, ртуть, водород, сера
кадмий, ртуть, таллий, свинец, мышьяк
+

Инертные газы

Диоксины являются побочными продуктами производства пластмасс, пестицидов, бумаги, дефолиантов.
Полициклические ароматические углеводороды

Загрязнения веществами, применяемыми в растениеводстве
Пестициды - вещества различной химической природы, применяемые в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков, вредителей и болезней, т. е. химические средства защиты растений.
Нитраты
Регуляторы роста растений (РРР) - это соединения различной химической природы, оказывающие влияние на процессы роста и развития растений и применяемые в сельском хозяйстве с целью увеличения урожайности, улучшения качества растениеводческой продукции, облегчения уборки урожая, а в некоторых случаях для увеличения сроков хранения растительных продуктов.

К основным загрязнителям применяемым в растениеводстве не относят:
пестициды
нитраты
антибиотики
регуляторы роста растений
+

Загрязнение веществами, применяемыми в животноводстве
Антибиотики. Встречающиеся в пищевых продуктах антибиотики могут иметь следующее происхождение:
1) естественные антибиотики;
2) образующиеся в результате производства пищевых продуктов;
3) попадающие в пищевые продукты в результате лечебно-ветеринарных мероприятий;
4) попадающие в пищевые продукты при использовании их в качестве биостимуляторов;
5) применяемые в качестве консервирующих веществ.

Бактериальные токсины

Микотоксины

более 25% производимого в мире зерна подвергается загрязнению микотоксинами (FAO).
десятки миллиардов американских долларов составляют потери продуктов животноводства развитых стран из-за микотоксинов (CAST).
более 470 миллионов американских долларов составляют экономические потери, связанные только с одним микотоксином, афлатоксином, в странах Юго-Восточной Азии.
до 36% всех заболеваний в развивающихся странах прямо или косвенно связаны с микотоксинами.
МИКОТОКСИНЫ
БОЛЕЕ 100

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ГРИБЫ, ТОКСИНООБРАЗУЮЩИЕ
1000 ШТАММОВ
300 ВИДОВ
ПРЕДСТАВИТЕЛИ РОДОВ:
- ASPERGILLUS
- PENICILLIUM
- FUSARIUM

БИОКАТАСТРОФА
вспышка микотоксикоза (Claviceps purpurea) Эфиопия,1978

Трихотеценовые микотоксины:
Т-2 токсин, НТ-2 токсин, Дезоксиниваленол, Ниваленол
Макроциклические (сатратоксины, веррукарины, роридины)

Обеспечение безопасности пищи
Оценка риска контаминации пищевых продуктов
Методы идентификации и количественного обнаружения загрязнителей пищевых продуктов
Мониторинг за загрязнением пищевых продуктов и продовольственного сырья
Подготовка специалис-тов, обра-зование населения
Федеральный уровень
Региональный уровень

Разработано более 7000 гигиенических регламентов безопасности пищевой продукции

Разработано более 140
методических документов

МЕТОДИЧЕСКАЯ БАЗА В СИСТЕМЕ САНЭПИДНАДЗОРА
РАЗРАБОТАНА 3-х УРОВНЕВАЯ СИСТЕМА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
1 УРОВЕНЬ
ионометрия, качественные реакции, ТСХ, иммунные методы (ИФА, тест-полоски)
2 УРОВЕНЬ
ГЖХ, ВЭЖХ, ААС, АЭС, СФМ, ИК, электрофорез
3 УРОВЕНЬ
масс-спектрометрия, ПЦР анализ, изотопный состав
Все нормируемые показатели безопасности и качества пищевых
продуктов имеют адекватный метод анализа