Основы процесса сушки

Активность воды

При сушке пищевых продуктов очень важно принимать во внимание доступность влаги для роста микроорганизмов, размножения спор, протекания некоторых химических реакций. Эта доступность, называемая активностью воды a_w, определяется отношением парциального давления р влаги над поверхностью влажного материала к равновесному давлению p_w воды при одинаковой температуре. Таким образом, a_w, которая также равна равновесной относительной влажности окружающего воздуха, определяется следующим образом:

.

Активность воды a_w является одним из критических факторов в определении качества и срока хранения продуктов. Активность воды влияет на срок хранения, безопасность, текстуру, вкус и запах пищи. Если температура, рН, и ряд других факторов могут влиять, как быстро будут микроорганизмы размножаться в продукте, активность воды является самым важным фактором в контролировании порчи продукта. Она определяет стабильность продукта с учетом его физических свойств, скорости разрушающих реакций и роста микроорганизмов. Продукты, содержащие белки и углеводы, подвержены неферментным реакциям побурения, называемым реакциями Майяра. При повышении активности воды скорость реакций побурения возрастает, достигая максимума при a_w=0,6-0,7.

Задача. Сухой продукт был помещен в среду с относительной влажностью 30% при 15 ⁰С в течение 5 часов. Изменение массы не произошло. Влагосодержание продукта составило 7,5% (по влаге). Затем продукт был помещен в среду с относительной влажностью 50%, перед достижением равновесного влагосодержания вес продукта увеличился на величину 0,1 кг/кг.

1. Определить активность воды в продукте в первой и второй средах.

2. Рассчитать влагосодержание продукта в пересчете на с.в в обеих средах.

Исходные данные:

- равновесная относительная влажность первой среды 30%;

- влагосодержание продукта в первой среде 7,5% (по влаге);

- для среды с относительной влажностью 30% влагосодержание продукта составило 0,075 кг Н₂О/кг продукта.

Подход

Активность воды в продукте определяется делением равновесной относительной влажности на 100. Влагосодержание продукта в пересчете на с.в. рассчитывается выражением массы воды в продукте на единицу сухих веществ.

Решение

1. Активность воды в продукте это равновесная относительная влажность, деленная на 100; активность воды в первой среде – 0,3 и 0,5 – во второй.

2. Количество влаги в пересчете на с.в. продукта при равновесной относительной влажности RH 30%

=8,11% влагосодержание

(в пересчете на с.в.)

3. Основываясь на весе заданном при относительной влажности 50%

+ = =17,5% влагосодержание (по влаге)

или =0,212 =21,2% влагосодержание (в пересчете на с.в.)