Товарознавство і торговельне підприємництво

Фізико-хімічно  зв'язана вода поділяється на адсорбційну і осмотичну.

Адсорбційно зв'язана вода утримується силовим полем на зовнішній і внутрішній поверхні міцел колоїдного тіла. Колоїдні матеріали характеризуються великою дисперсністю, внаслідок чого вони мають велику внутрішню поверхню і вільну поверхневу енергію, завдяки якій виникає адсорбційний зв'язок вологи. При цьому має місце стиснення об'єму, коли об'єм набухлого тіла стає меншим суми об'ємів матеріалу і води.

Осмотична вода зв'язується колоїдами харчових продуктів, які мають складну будову і велику молекулярну масу. При утворенні гелю частина води захоплюється внутрішнім об'ємом скелета гелю, а друга частина потрапляє туди внаслідок осмосу, тому що в клітинах гелю концентрація розчиненої фракції речовин більша, ніж зовні.

Фізико-механічно зв'язана вода представлена водою в мікро- та макрокапілярах, а також міжклітинною вологою. Капілярну воду можна вважати вільною, але вона за своїми властивостями відрізняється від вільної води, бо в ній розчинені різні речовини.

Кількість води і форми її зв'язку із сухим матеріалом продукту істотно впливають на якість і здатність до зберігання продовольчих товарів.

Важливим показником якості продовольчих товарів є вологість. Для більшості продовольчих товарів  вологість регламентується діючими  стандартами. Зниження або збільшення вологості продукту проти встановленої норми призводить до погіршення якості продукту.

Масова частка вологи у харчових продуктах визначається за формулою:

     (4.1)

де, – масова частка вологи, %;

 – маса бюкси з продуктом  до висушування, г;

 – маса бюкси з продуктом після висушування, г;

 – маса пустої бюкси, г.

ПРИКЛАД:

 

Визначте вологість  рослинної олії за такими даними:

маса бюкси з олією  до висушування 28,567 г;

маса бюкси з олією після висушування 28,457 г;

маса пустої бюкси 23,4865 г.

 

РІШЕННЯ:

Дано: =28,567 г. =28,457 г. = 23,4865 г.
-?

 

Відповідь: вологість  рослинної олії складає 2,16%.

 

 

Але показником, який забезпечує стійкість харчових продуктів при  зберіганні, є не абсолютна їхня вологість, а активність води (Аω), що характеризує доступність продуктів для впливу зовнішньої атмосфери.

Активність води визначається як відношення тиску водяної пари над харчовим продуктом (Р) до тиску водяної пари над чистою водою (Р₀).

Аω= Р/Р₀ (4.2)

Активність води пов'язана  із загальною кількістю її у продукті та формами зв'язку води із сухими речовинами.

Харчові продукти з високою  вологістю мають більше фізико-механічно зв'язаної води і високу її активність. У таких продуктах добре розвиваються мікроорганізми. Для більшості бактерій нижня межа Аω менша 0,9, для плісеней – 0,75. Активність води має певний вплив на інтенсивність хімічних та біохімічних процесів. Якщо активність води висока, то біологічні процеси мають перевагу над небіологічними, і навпаки. Різновиди псування харчових продуктів також залежать певною мірою від активності води.

При активності 0-0,2 іде окислення жирів, при 0,3 – інтенсивність окислення найменша, а при 0,5-0,7 знову збільшується. Процеси нєферментативного потемніння продуктів мають місце при активності води 0,5; а ферментативні настають при активності води 0,7 і вище.

 

Мінеральні  елементи. Мінеральні елементи є складовою частиною будь-якого живого організму.

Вміст елементів у  живому організмі пропорційний їхньому  вмісту в навколишньому середовищі з поправкою на розчинність сполук. Головна маса припадає на ті елементи, які утворюють в умовах біосфери хімічно активні сполуки – гази, солі та ін. Елементи, які в умовах біосфери не мають легкорозчинних сполук, зустрічаються в організмі у невеликих кількостях. Так, наприклад, алюміній, кремній, титан завдяки малій розчинності їхніх сполук зустрічаються в організмі в 3000-4000 разів у меншій кількості, ніж в земній корі, а мідь та цинк майже однаково розподілені в земній корі і в організмі. Йод же, навпаки, нагромаджується живими істотами.

Роль мінеральних елементів  у житті людини, тварин і рослин дуже велика – всі фізіологічні процеси проходять з участю цих елементів. Мінеральні елементи беруть участь у пластичних процесах, формуванні й побудові тканин, у підтримці осмотичного тиску крові, обміні речовин тощо. Багато ферментативних процесів, які проходять в різних тканинах організму, були б неможливими без участі мінеральних елементів. Так, для перетворення піровиноградної кислоти в оцтову або глюкози у фруктозу обов'язкова участь іонів магнію, а іони кальцію, навпаки, гальмуватимуть цей процес.

Мінеральний склад організму з  віком змінюється: чим старіший організм, тим більше в ньому міститься мінеральних речовин.

Мінеральні елементи розподілені  у тканинах організму нерівномірно. У твердих тканинах більше міститься  двовалентних елементів (кальцій, магній, фосфор), у м'яких – одновалентних (калій, натрій).

Мінеральні елементи та сполуки, що розчинені у плазмі крові, міжклітинній та інших рідинах організму, допомагають  утворювати певний осмотичний тиск, який залежить від сумарної кількості  недисоційованих молекул та іонів. Осмотичний тиск крові, лімфи, міжклітинної рідини організму залежить головним чином від розчиненого в них хлористого натрію.

Для нормального життя організму  в ньому повинна підтримуватися певна кислотно-лужна рівновага.

Під час складного перетворення в організмі людини продуктів, багатих кальцієм, магнієм, натрієм, калієм, в основному утворюються лужні сполуки. Джерелом таких елементів є плоди, овочі, бобові, молоко.

Такі продукти, як м'ясо, риба, яйця, хліб, при перетворенні в організмі  дають кислотні сполуки.

Тому характер харчування може істотно впливати на реакцію середовища у тканинах. Частіше кислотно-лужна рівновага зсувається в бік кислотності, а це може призвести до зниження захисних функцій організму. Тому в харчовому раціоні людини необхідна достатня кількість овочів, молока, бобових.

Залежно від кількісного вмісту мінеральних елементів у живих  організмах і харчових продуктах  їх ділять на макро-, мікро-і ультрамікроелементи. До макроелементів належать такі елементи, які входять у харчові продукти в кількості більшій ніж 1 мг%. Це натрій, калій, кальцій, магній, фосфор, хлор.

Мікроелементи входять у харчові  продукти кількістю не більше 1 мг%. До них належать йод, фтор, мідь, цинк, бром, алюміній, кобальт, нікель.

Вміст ультрамікроелементів виражається  мікрограмами на 100 г продукту. Це олово, свинець, ртуть, уран, радій.

Кількість мінеральних елементів  встановлюють спалюванням харчових продуктів до золи. Зольність є  важливим показником якості багатьох продуктів, а для деяких (борошно, крохмаль) – ознакою для встановлення сорту.

У харчових продуктах може визначатись  два види золи – „загальна зола” і „чиста зола”.

„Загальна зола” – це сума мінеральних елементів і їх окислів, які входять у структуру речовин, з яких складаються харчові продукти, а також потрапляють у продукти під час виробництва або перевезення.

„Чиста зола” – це сума мінеральних елементів і їх окислів без домішок. Для одержання „чистої золи” „загальну золу” обробляють 10%-вим розчином соляної кислоти. При такій обробці „чиста зола” розчиняється, а побічні неорганічні домішки залишаються.

 

Органічні речовини харчових продуктів

Вуглеводи. Вуглеводи – найбільш поширені у природі органічні сполуки. У продуктах рослинного походження на частку вуглеводів припадає до 80-85% сухих речовин, а в продуктах тваринного походження значно менше – до 2%.

Вуглеводи – це безпосередні продукти фотосинтезу, тому вони являють собою первинні речовини, які можуть перетворюватися в інші органічні сполуки.

Вуглеводам належить велика роль в живих організмах, а отже, і в харчових продуктах, які зберегли життєві функції (плоди, овочі, ягоди та ін.). Крім того, необхідно пам'ятати, що припинення життя в організмі не означає припинення процесів, які в ньому проходили, міняється лише напрям цих процесів.

Синтез вуглеводів рослинами супроводжується вбиранням великої кількості сонячної енергії, яка запасається у вигляді хімічної енергії. Тому вони мають високу реакційну здатність. У харчуванні людини вуглеводи – головне джерело енергії. На частку вуглеводів в енергетичній вартості раціону харчування припадає близько 56%. При окисленні в організмі людини 1 г вуглеводів виділяє приблизно 15 Кдж енергії. Добова потреба людини у вуглеводах 350-600 г. При значному перебільшенні вуглеводів у раціоні харчування вони можуть в організмі людини перетворюватися в жир або накопичуватися в деяких органах (печінці, м'язах) як запасний матеріал.

У зв'язку з тим, що зміни, які відбуваються з вуглеводами  під впливом мікробіологічних, фізичних та біохімічних процесів, безпосередньо  відбиваються на товарознавчих властивостях готових виробів, вивчення основних властивостей вуглеводів має велике значення.

З хімічної природи вуглеводи – це альдегідо- або кето-спирти. Більшість природних вуглеводів – альдегідоспирти. Усі вуглеводи, які зустрічаються в харчових продуктах, залежно від складності будови їхньої молекули, можна поділити на три головні групи: моносахариди, олігосахариди і полісахариди.

Моносахариди являють собою найпростіші сполуки вуглеводів, які мають у своєму складі від 3 до 7 атомів вуглецю (тріози, тетрози, пентози, гексози).

Пентози (С₅Н₁₀О₅) містяться головним чином у рослинах у вигляді високомолекулярних полісахаридів пентозанів. Рослинами вони використовуються як будівельний матеріал стінок клітин. Пентози входять до складу деяких природних глікозидів. Вони не засвоюються організмом людини, не піддаються бродінню під впливом дріжджів.

Пентозани накопичуються  головним чином у зовнішньому  шарі рослинних організмів, тому за кількістю пентозанів можна, наприклад, встановити якість борошна. Велика кількість пентозанів буде в більш низьких сортах борошна. При виробництві деяких харчових продуктів можливе перетворення пентоз з утворенням ненасиченого альдегіду фурфуролу. Наприклад, при випіканні хліба накопичення фурфуролу обумовлює специфічний запах печеного хліба, фурфурол бере участь в утворенні аромату і букета віскі, оскільки він утворюється під час сушіння ячмінного солоду у торф'яному диму.

Для організму людини найбільше  значення з пентоз мають рибоза та дезоксирибоза, які входять до складу рибонуклеїнових кислот, оскільки ці кислоти відіграють велику роль у процесах синтезу білків та передачі спадковості.

Гексози (С₅Н₁₂О₆) зустрічаються в харчових продуктах частіше, ніж пентози. Вони представлені головним чином Д-глюкозою, Д-фруктозою, а у складних вуглеводах зустрічається і Д-галактоза. Глюкоза й галактоза – це альдегідоспирти, а фруктоза – кетоноспирт.

У харчових продуктах, розчинах моносахариди можуть бути і в циклічній, і в ациклічній формах. Ці форми  перебувають у стані динамічної рівноваги.

Залежно від розміщення півацетального гідроксиду моносахариди можуть мати α- і β-форми, які мають досить низьку активність.

В організмі людини α- і β-форми моносахаридів під впливом гормонів підшлункової залози (зокрема інсуліну) перетворюються на активну γ-форму. γ-форма – це фуранозна форма α- або β-моносахариду.

Якщо у крові людини відсутній інсулін, перетворення α- і β-моносахаридів у γ-форму не відбувається і гексози виводяться з організму. Цей процес має місце в людей, хворих на цукровий діабет.

Глюкоза (декстроза, виноградний цукор) – дуже поширений у природі моносахарид. Вона міститься у плодах, овочах, листі, корінні. Як складова частина глюкоза входить до багатьох оліго- та полісахаридів. Це високоенергетичний поживний продукт, який швидко відновлює енергію організму. У промисловості глюкозу одержують при кислотному гідролізі крохмалю. Глюкоза широко використовується в кондитерській промисловості і медицині. Оскільки вона легко засвоюється організмом, її розчини використовують для ін'єкцій хворим або коли треба швидко зняти втому мозку, м'язів, підтримати рівень цукру в крові, відновити запаси глікогену в печінці.

Фруктоза (плодовий цукор, левульоза) у вільному вигляді входить до складу фруктів, ягід; меду. Крім того, фруктоза є складовою частиною деяких олігосахаридів (сахароза, рафічоза) та полісахаридів (інулін). Вільна фруктоза має піранозне кільце, а до складу сахарози, рафінози, інсуліну вона входить у фуранозній формі. Організмом людини фруктоза засвоюється значно повільніше, приблизно вдвічі довше, ніж глюкоза.

Галактоза (ізомер глюкози) у вільному вигляді в природі не зустрічається, а входить до складу олігосахаридів (лактози, рафінози), а також високомолекулярних полісахаридів (агар-агару, геміцелюлоз, пектинових сполук).

Властивості моносахаридів. Моносахариди легко розчиняються у воді, розчини їх нейтральні й оптично активні. При дослідженні питомого обертання водних розчинів моносахаридів було встановлено, що воно починає швидко змінюватись і досягає постійного значення тільки через певний час. Це явище було названо муторатацією. Явище муторатації пов'язане із встановленням рівноваги між циклічною та ациклічною формами моносахаридів, кожна з яких має свою величину питомого обертання.