Вимоги до якості води та підготовка води в окремих харчових виробництвах

Вимоги до якості води та підготовка води в окремих харчових виробництвах.

Вода — найбільш розповсюджена сполука в живих ор­ганізмах: вона складає основну масу тіла людини, тварин, рос­лин і мікроорганізмів. Так, в організмі дорослої людини міститься 58—67% води, що складає в середньому 2/3 маси її тіла.

Вода — реакційноздатна сполука, яка дуже сильно відрізняється від більшості інших рідин складом і властивостями. Вода і продукти ЇЇ дисоціації (водневі і гідроксильні іони) визначають структуру і біологічні властивості білків, нуклеїно­вих кислот, ліпідів та інших складових клітинних структур.

Вода володіє високими температурами плавлення, кипіння, випару і більшим поверхневим натягом. У рідкому стані вода представляє собою полімер. Молекули води з’єдну­ються між собою внаслідок їх дипольного характеру і виник­нення водневого зв’язку.

Така будова води обумовлює ряд її специфічних фізичних властивостей. Так, при нагріванні від 0 до 4°С її об’єм не збільшується, а зменшується, і максимальної щільності вона досягає при 3,98°С. При замерзанні об’єм води збільшується, а не зменшується, як об’єми всіх інших тіл. Об’єм льоду більше об’єму води, із якої він утворився. Щільність льоду 0,92 г/см3, він легше води. Температура замерзання води знижується при збільшенні тиску. Крім того, вода відрізняється високою діелектричною постійною. При 0°С діелектрична постійна дорівнює 88,3, а при 18°С — 81,0. Після ртуті вода володіє са­мим великим поверхневим натягом. Вона відрізняється висо­ким ступенем змочування, здатна підніматися високо вгору по тонких капілярах і прилипати до поверхонь багатьох тіл, є універсальним розчинником дуже багатьох речовин, володіє надмірно великою питомою теплоємністю.

Вода входить до складу всіх харчових продуктів. Вона впливає на їх якісні характеристики, особливо на консис­тенцію і структуру. Найбільш високий вміст води характер­ний для плодів і овочів (72—95%), молока (87—90%), м’яса (58—74%), риби (62-84%). Значно менше води знаходиться в маргарині, вершковому маслі (15,7—32,6%), крохмалю (14— 20%), зерні, борошні, крупі, макаронних виробах, сушених плодах, овочах і грибах, горіхах (10—14%), чаї (8,5%). Мінімальна кількість води міститься в сухому молоці (4%), карамелі льодяниковій (3,6%), кухонній солі (3%), кулінарних жирах (0,3%), рослинній олії і цукрі (0,1%).

У тваринних і рослинних тканинах вода є найбільш рух­ливим компонентом хімічного складу. Так, вміст води у свіжо­му оселедці в залежності від віку, статі, району і часу лову ко­ливається в широкому діапазоні — від 51,0 до 78,3 %, у тріско­вих рибах — від 70,6 до 86,2%. У картоплі в залежності від гос­подарсько-ботанічного сорту, району вирощування, ґрунту і вегетаційного періоду кількість води коливається від 67 до 83%. У продуктах, виготовлених з рослинної і тваринної сиро­вини, — цукрі, кондитерських, ковбасних виробах, сирах і ін. вміст води регламентується стандартами.

Нормальні функції організму тварин і рослин здійснюються тільки при достатньому вмісті в тканинах води. Плоди й овочі при втраті води в кількості 5—7% в’януть і втрачають свіжість. Втрата води тваринами в межах 15—20% призводить до їхньої загибелі. Вода бере участь у багатьох біохімічних реакціях при житті організму й у біохімічних посмертних змінах. Вода не­обхідна для хімічних і колоїдних процесів, що протікають у тва­ринних і рослинних тканинах під час їхньої переробки. За своїм станом у складі продуктів вона поділяється на вільну і зв’язану. Вільна вода служить середовищем для хімічних, фізико-хімічних і мікробіологічних процесів, замерзає при темпера­турі 0°С. Вона необхідний компонент для забезпечення життєдіяльності всіх біологічних організмів, у тому числі і лю­дини. Добова потреба у воді в дорослої людини 2,5—3 л. Май­же на 90% вона задовольняється за рахунок харчових про­дуктів: рідких і твердих, а на 10% — за рахунок внутрішніх джерел води, що утворюються при окислюванні жирів, білків і вуглеводів води (приблизно 0,3 л).

Вміст води в харчових продуктах відіграє важливу роль при формуванні і збереженні їхньої якості. Так, вода впливає на консистенцію продуктів (рідка, напівтверда або тверда), на стан поверхні і внутрішню будовою ряду продуктів. Багато процесів, що відбуваються при зберіганні, протікають за уча­стю води. Серед них найважливішими є випар води, гідролітичні і мікробіологічні процеси.

Вода має велике значення для збереженості харчових про­дуктів, причому впливає не тільки загальна кількість води, а й співвідношення вільної і зв’язаної, котре характеризує ак­тивність води. Активність води Виражається відношенням тиску водяних парів над продуктом до їхнього тиску над по­верхнею чистої води при одній і тій же температурі. Цей по­казник означає доступність води для фізичних, хімічних, фізико-хімічних і мікробіологічних процесів. Активність во­ди збільшується зі зростанням вмісту вільної води. Чим ниж­че активність води в харчових продуктах, тим краще вони зберігаються.

Властивості продуктів залежать не тільки від кількості во­ди, що міститься в них, а й від форми її зв’язку з іншими ре­човинами. Вода знаходиться в трьох формах зв’язку з речови­нами і структурними елементами харчового продукту: фізико-механічній (волога змочування, волога в макро — і мікрокапілярах), фізико-хімічній (волога набрякання, адсорбційна) і хімічній (іонний і молекулярний зв’язки). Переважають перші дві форми зв’язку, хімічний зв’язок у продуктах зустрічається рідко.

Фізико-механічний зв’язок Обумовлений утриманням во­логи в проміжках структури (імобілізаційна), у мікро — і макрокапілярах і прилипанням її до поверхні часток або продукту (змочування) у невизначених співвідношеннях; вилучається з матеріалу випарюванням або механічними способами (віджим, центрифугування та ін.). Основна маса води знахо­диться у вільному стані і не змінює своїх властивостей.

Волога змочування — волога у вигляді дрібних крапель ут­римується силами поверхневого натягу на поверхні розрізу тканин продуктів. Вона досить легко видаляється з продукту, тому що слабо зв’язана із субстратом.

Макрокапілярна волога — волога, що знаходиться в капіля­рах радіусом понад 10-5 см, Мікрокапілярна — у капілярах радіусом менш 10-5 см. Макро — і мікрокапілярна волога являє собою розчини, що містять мінеральні й органічні речовини продукту. Вона утримується силою капілярності в проміжках структурно-капілярної системи продуктів. При нарізанні м’яса, риби, плодів, овочів може відбуватися часткова втрата структурно-капілярної вологи у вигляді м’язового, плодового та овочевого соку, що має високу харчову цінність.

Капілярна волога зв’язана з речовинами продукту ме­ханічно й у невизначеній кількості. Мікрокапілярна волога з продукту видаляється сутужніше, ніж макрокапілярна.

Фізико-хімічний зв’язок Обумовлений вологою в гідрат­них оболонках або осмотичним утримуванням в клітинах у несуворо визначених співвідношеннях; вилучається з матеріалу випарюванням, десорбцією (адсорбційна) або внаслідок різниці концентрацій (осмотична). Адсорбційна волога може мати інші, ніж вільна вода, властивості і сприяє диспергуван­ню часток і пластифікації системи, вона властива зазвичай структурам коагуляційного типу, хоча може існувати і в струк­турах інших типів. Осмотична волога викликає набрякання продукту і властива нативним і дисперсним клітинним струк­турам.

Волога набрякання, Що називається також Осмотично ут­римуваною вологою, Знаходиться в мікропросторах, утворених мембранами кліток, фібрилярними молекулами білків і інших волокнистих структур. Вона утримується осмотичними силами. Осмотично утримувана волога знаходиться в соку клітин, обу­мовлюючи їх тургор, роблячи вплив на пластичні властивості тваринних тканин. Волога набрякання зв’язана із сухими ре­човинами продукту неміцно, вона видаляється під час сушіння раніш, ніж мікрокапілярна волога Адсорбційно зв’язана вода Знаходиться на поверхні поділу колоїдних часток з навколишнім середовищем. Вона міцно ут­римується молекулярним силовим полем і входить до складу міцел різних гідрофільних колоїдів, з яких найбільше значення мають водорозчинні білки. Тому цей вид вологи називають во­дою Гідратаційною. Вона не розчиняє органічні речовини і міне­ральні солі, замерзає при низькій температурі (-71°С), має зни­жену діелектричну сталу, не засвоюється мікроорганізмами.

Насіння рослин і спори мікроорганізмів переносять низькі температури, тому що вода в них гідратаційна, не утворює крис­талів льоду, здатних зашкодити клітинам тканин.

До зв’язаної води з хімічною формою зв’язку відносять Кри­сталізаційну вологу, Яка входить до складу молекул у суворо виз­наченій кількості, наприклад до складу молочного цукру, глюко­зи, її видаляють прокалюванням хімічних сполук, в результаті чого відбувається руйнування матеріалу.

Між зв’язаною і вільною водою продуктів не спостерігається різкої межі. Молекули води полярні, тому найбільше міцно зв’язані ті молекули води, що орієнтовані в залежності від зна­ку і величини заряду колоїдної частки. Молекули, розташо­вані ближче до міцели, міцніше утримуються електростатич­ними силами притяжіння. Чим далі молекули води від колоїдної частки, тим слабкіше зв’язок. Молекули води крайнього шару менш зв’язані з міцелами і можуть обмінюватися з молекулами вільної води.

У рослинній і тваринній тканинах переважає вільна вода. Так, у м’язах тварин і риб основна частина води зв’язана з гідрофільними білками за рахунок осмотичних (45—55%), капілярних (40—45%) сил, води змочування (0,8—2,5%), а на частку зв’язаної води приходиться тільки 6,5—7,5%. У плодах і овочах знаходиться до 95% вільної води. Тому ці продукти сушать до вмісту залишкової вологості 8—20%, тому що вільна вода з них легко видаляється.

Вода в харчових продуктах при переробці і зберіганні мо­же переходити з вільної в зв’язану і навпаки, що викликає зміну властивостей товарів. Наприклад, при випічці хліба, варінні картоплі, виробництві мармеладу, пастили, драглів і желе відбувається перетворення частини вільної води в ад­сорбційно зв’язану з колоїдними частками білків, крохмалю й інших речовин, а також зростає кількість осмотично утриму­ваної вологи. У соках із плодів, ягід, овочів міняються форми зв’язку води в порівнянні з вихідною сировиною. При відмо­канні мармеладу, у результаті старіння драглів, при відтаванні замороженого м’яса і картоплі спостерігається перехід части­ни зв’язаної води у вільну.

Вологість продуктів — це виражене у відсотках відношення вільної й адсорбціійно зв’язаної води до їхньої первісної маси. Для визначення вмісту вологи в продуктах використовують кілька методів. Найчастіше застосовується метод висушуван­ня наважки продукту при температурі 105, 130 або 160°С. По різниці між початковою масою наважки і масою зневодненого залишку розраховують масову частку вологи в даному про­дукті.

Велика кількість води в харчових продуктах, що містять вуглеводи, азотисті речовини і жири, утворює сприятливі умо­ви для розвитку мікроорганізмів, тому такі продукти швидко псуються і вимагають особливих умов зберігання.

Це відноситься до м’яса, риби, молока, плодів і овочів, що містять 70—95% води. М’ясо і риба легко вражаються гнилісними бактеріями, плоди і овочі пліснявими грибами. Продукти, що містять малу кількість води, легше зберігають­ся. Так, борошно, крохмаль, сушені плоди і овочі зберігаються при нормальних умовах протягом тривалого часу, якщо вміст води в них не перевищує норми.

Особлива увага повинна бути приділена чистоті питної води з погляду її прозорості, мутності, кольоровості, відсутності зважених часток, присмаку, запаху, органічних речовин, вмісту бактерій і токсичних речовин.

В залежності від джерел водопостачання, складу і якості питна вода, яку використовують для технологічних потреб безалкогольного виробництва, піддається обробці по досить різноманітних технологічних схемах, що передбачає відстоювання, коагуляцію, знезалізування, зм’якшення, зниження кольоровості, знегажування, фільтрування, деаерування й охолодження.

При надходженні питної води на підприємство з централізованих систем водопостачання перші дві стадії технологічної схеми обробки води виключаються. Питна вода, що надходить на завод безалкогольних напоїв з нецентралізованих систем питного водопостачання, у тому числі з індивідуальних артезіанських свердловин, рік, відкритих водоймищ і т. ін., повинне піддаватися освітлення методом відстоювання і коагуляції з наступним фільтруванням.

Вода, яку використовують у виробництві безалкогольних напоїв, повинна відповідати санітарним нормам і вимогам. До органолептичних показників, що визначають якість води в безалкогольному виробництві, відносяться: смак, запах, колір, прозорість.

Вода, яку використовують для технологічних цілей виробництва напоїв, повинна бути прозорою, безбарвною, не мати по сторонніх присмаків і запахів і відповідати вимогам.

Вміст активного хлору в воді після хлорування повинен бути 10,0 мл/дм.

Мікробіологічні показники питної води: загальна кількість бактерій у 1см3 нерозбавленої води, не більше ніж 25; кількість бактерій групи кишкової палички в 1 дм3, не більше, ніж 3.

Контроль якості питної води проводять відповідно до ДСТ 2874-82 „Вода питна. Методи аналізу” не рідше одного разу на місяць лабораторією заводу або органами санепіднагляду.

Контроль якості води на вміст вільного хлору полягає у визначенні його після піскового фільтра. У воді після піскового фільтра повинно вміститися від 6 до 10 мг вільного хлору в дм3, після вугільного фільтра вода не повинна містити хлору. Вміст вільного хлору у воді визначають за допомогою хлориметру Тейлора. Для цього наливають в пробірку 5 см3 аналізованої води, додають 0,5 см розчину ортотолідину, струшують і протягом перших п’яти хвилин визначають вміст хлору.

Значення рН після вугільного фільтра повинно бути в інтервалі 7,0 – 1,0, а перед вугільним фільтром 9,5 – 11,0. якщо значення рН води перед вугільним фільтром більше 11,0, то необхідно збільшити дозування сульфату заліза. Якщо значення рН води перед вугільним фільтром менше 9,0, то зменшують дозування сульфату заліза.

Крім хімічних і фізико-хімічних показників визначають органолептичні показники води. Вода повинна бути безбарвна, прозора, не мати смаку і запаху.

Питна вода повинна відповідати відповідним вимогам: бути прозорою, без кольору, без запаху та сторонніх присмаків, не мати видимих оком вивішених частинок, мати відповідний хімічний склад і не містити хворобливих мікроорганізмів; при відстоюванні протягом доби при температурі 15 – 20 о С питна вода не повинна давати осаду.

Склад води повинен відповідати наступним вимогам :

Сухий залишок, мг/л — не більше 1000;

Загальна жорсткість, мг/ екв./ л — не більше 7,0;

Вміст, мг/л : свинцю – не більше 0,1; миш’яку — 0,05; фтору – 1,5; цинку – 5,0 ; міді – 3,0; берілію — 0,0002; селену – не більше 0,05;

Загальна кількість бактерій при посіву 1 мл не розведеної води, визначаємо числом після колоній після 24 – годинного вирощування при температурі 37о С, — не більше 100;

Коли – титр – не більше 300;

Коли – індекс – не більше 3.

До води, пристосовані у виробництві харчових продуктів, висувають такі ж вимоги, як і до питної. Але в деяких виробництвах, наприклад, в лікеро – горілчаній та безалкогольних напоїв, водопровідну воду піддають додатковій обробці головним чином для її зм’якшення. Так, для лікеро – горілчаного виробництва застосовують воду, яка має жорсткість 0,15 — 1,60 мг / екв. /л для пивоваріння – 0,5-5,1 , для крохмального – 7,0 , маслоробного та сироварного виробництва – 7,5 мг / екв. /л.

Вода та її взаємодія з іншими компонентами харчових продуктів. Дослідження драгле утворення в полісахаридах. Фізико — хімічні фактори які обумовлюють зв’язування води з білками. Активність води, поняття та значення в технології харчових виробництв.

Продукти з високим вмістом води нестійкі для зберігання, так як в них швидко розвиваються мікроорганізми. Вода сприяє прискоренню хімічних, біохімічних та інших процесів в харчових продуктах. Сире м’ясо та риба легко поражаються бактеріями, а плоди та овочі пліснявими грибами.

Продукти з малим вмістом води краще зберігаються. Так, зерно з підвищеною вологістю при зберіганні може само-зігріватись, проростати, пліснявіти, тоді як сухе зерно добре зберігається в сухому приміщенні роками. Також довго зберігається борошно, крупа, сушені плоди і овочі та інші продукти.

Свіжі плоди та овочі при втраті води з вище відомих границь в’януть, зморщуються, переспівають і якість їх різко знижується.

В продуктах рослинного та тваринного походження маються з’єднання з різко вираженими колоїдними властивостями, здатні при набуханні сприймати велику кількість води. Прикладом таких сполучень являються не денатуровані білки. В колоїдному стані харчових продуктів можуть знаходитись деякі жироподібні речовини, наприклад, лецетини або високомолекулярні вуглеводи – крохмаль, пектинові та інші речовини, які також можуть зв’язувати воду. Швидкість набухання і максимум поглинання води залежить від багатьох причин – характеру колоїдів, їх індивідуальної гідрофільності, концентрації присутності різних солей.

Хімічно зв’язана вода може бути зв’язана у вигляді гідроксильних іонів або замкнена в кристалогідрати. Така вода являється самою міцною, і може бути виділена з продукту тільки шляхом хімічної взаємодії або шляхом проколювання.

Фізико –хімічно зв’язано вода ділиться на адсорбційно зв’язану та осмотично поглинаючу.

Адсорбційно зв’язана вода утримується силовим полем на зовнішній та внутрішній поверховостях міцел колоїдного тіла. Колоїдні матеріали характеризуються досить значимою дисперсністю частить, умовний радіус яких складає 0, 1-0,01 мкм. внаслідок такої дисперсності колоїдні тіла обладають великою внутрішньою поверхнею, внаслідок і вільною поверхневою енергією, за рахунок якою відбувається адсорбційне зв’язування води. При адсорбційному зв’язуванні першого мономолекулярного слою води з колоїдним тілом відбувається виділення тепла адсорбції. Крім того, відбувається стискання об’єму, при якому об’єм набухлого тіла з’ясовується менше суми об’ємів матеріалу та поглиненої води.

Осмотично поглинена вода зв’язується колоїдами харчових продуктів з високополімірною будовою, а також прочно ними утримується.

При утворенні гелю частина води захватується в середину скелету гелю та знаходиться там в вапівпрониклевому мішечку. Інша частина осмотично поглиненої води проникає в середину скелету гелю через стінки кліток з навколишнього середовища в результаті осмосу, так як в середині клітин гелю концентрація розчиненої фракції речовин більше, ніж в наружній. Осмотично зв’язана волога поглинається без виділення тепла та без стиснення системи.

Література:

1. П. П. Пивоваров, Д. Ю. Прасол. Теоретичні основи технології харчових виробництв. Х.: Харківський державний університет харчування та торгівлі, 2000. – 118 с.

2. Общая технология пищевых производств /Под ред. Ковалевской Л. П. — М.: Колос, 1993. -384с.

3. Общая технология пищевых производств /Под ред. Назарова Н. И. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 360 с.

4. Технология пищевых производств /Поду ред. Ковалевской Л. П. — М.: Колос, 1997.-707 с.

5. Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. — М.: Высш. шк. 1985, -503с.

6. Кучеренко М. Е. та ін. Біохімія для вузів. — К.: Вища шк. 1995,-464с.

7. Боєчко Ф. Ф. Біологічна хімія.-К.: Вища шк. 1995, -536с.

Реферати

Реферати :

Вам буде цікаво:

Tagged with: , , , , , , , , ,
Posted in Теоретичні основи технології харчових виробництв
Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet