Контроль активности воды в кондитерской

ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
Контроль активности воды в кондитерской промышленности
Основные требования потребителей пищевых продуктов, с которыми
сталкивается их производитель, можно разделить на три группы, т.е.
продукты должны:
1. Иметь хорошее качество;
2. Относиться
к
источникам питания;
сбалансированным
3. Быть безопасными для потребления.
Достигнуть баланса между этими тремя
составляющими непросто. Многие компоненты, как сахар, соль, жиры, будут
давать необходимый вкус продукту, но о «полезности» таких продуктов
сложно говорить, если данные добавки представлены в большом количестве.
Уменьшение же количества данных консервантов в продукте приводит к
возможному росту опасных патогенов, которые до этого «сдерживались»
данными консервантами.
Существует четыре фактора, позволяющих контролировать рост бактерий в
продукте:
 Температура: при тепловой обработке
или
снижении температуры хранения
микроорганизмы либо погибают, либо
перестают проявлять активность;
 pH: применение уксуса, лимонной
кислоты повышает кислотность продукта,
тем самым уничтожая / снижая активность
бактерий;
 Консерванты: добавки наподобие бензоата натрия снижают развитие
определённых групп бактерий;
 Активность воды: снижение активности воды продукта
снижения/предотвращения размножения опасных бактерий.
для
Данная статья посвящена контролю качества кондитерских продуктов в
зависимости от их активности воды.
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
Известно много способов снижения активности воды продукта. Например,
можно добавить связующие вещества, как соль, сахар, жиры, для снижения
активности воды. При небольшом изменении рецептуры и добавке такого
рода консервантов, все это может привести к большим изменениям
активности воды.
Таблица 1 Средняя активность воды и влажность кондитерских изделий
Продукт
aw
%, влажность
Конфеты
Шоколад
Карамель/наполнители
Помадка
Джемы
Желе
Жевательная резинка
Пастила
Сахар
0,25 – 0,4
0,30 – 0,40
0,45 – 0,60
0,65- 0,75
0,80 – 0,85
0,50 – 0,75
0,4 – 0,65
0,6 – 0,75
0,1 - 0,2
0,5 -2,0
0,1 - 0,5
5 -8
7-10
30 -35
18 - 22
5 - 12
15 - 18
0 -0,15
% содержание
сахара
35-60
30-50
40-70
40-70
0-70
30-75
20-35
40-65
15-30
Необходимость контроля активности воды неоценима в кондитерской
промышленности, в частности, в продуктах конфетного типа. Активность
воды в таких продуктах является основным показателем качества такого
продукта. Низкая активность продукта позволяет сохранять необходимую
ломкость в карамельках, а также тягучесть в жвачках и наполнителях.
Примеры кондитерских изделий
Шоколадная глазурь
Рассмотрим, например, изюм, покрытый
шоколадом. Изюм содержит примерно 15%
влажности, а шоколад 0,5%. Но, несмотря на
такое большое различие, большой миграции
влаги между ними не будет из-за близкого
значения активности воды (около 0,5 aw). В то
же самое время, орех пекана, имеющего более низкую влажность, чем изюм,
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
но более высокую активность воды (aw = 0,65), будет происходить миграция
воды, тем самым изменяя качество шоколада. Миграция воды происходит из
области с более высокой активности воды в сторону с меньшей активностью,
поэтому в случае мультикомпонентного продукта необходимо подбирать
наиболее близкие друг к дружке продукты по активности воды.
Помадка
Помадный продукт может быть двух типов:
конечный
продукт
или
ингредиент.
Микробиальное загрязнение и срок годности
помадного продукта зависит от концентрации
сиропной фазы в ее составе. Срок годности
продукта и его стабильность к росту
микроорганизмов зависит от концентрации сиропной фазы в составе
помадки. Во время старения помадного продукта, сахароза, растворенная в
сиропе, может выходить из раствора, что снижает жидкую фазу продукта и
делает продукт более подверженным микробиологическому загрязнению.
Таким образом, контроль активности воды в продукте («доступности воды»),
позволит гарантировать его стабильность. Например, при быстром
производстве помадки на специальных машинах, имеющей в итоге
включения маленьких кристаллов, имеют более низкую активность воды, чем
при производстве сухим смешением или на столах взбивания. Помадный
продукт, изготовленный из разных типов сиропов, будут иметь различную
активность воды. При этом контролируя активность воды, Вы можете
создать формулу с оптимальным сроком годности и стабильностью продукта.
Карамель и твердые конфеты
Конфеты, имеющие в своем составе протеины и
простые карбогидраты, склонны к не энзимному
брожению во время их изготовления (реакции
Майяра). Прохождение скорости реакции брожения
увеличивается с повышением активности воды
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
продукта. При активности воды в 0,6 – 0,7 aw реакция брожения будет
проходить наиболее максимально. Обычно на предприятии при проведении
реакции брожения на производстве контролируется температура продукта и
его активность воды. В случае, когда твердая фаза продукта достигает 92 95%, активность воды снижается до 0,4 – 0,5 aw.
Желейные конфеты
Для того чтобы превратить в студень весь
крахмал в рецепте, необходимо определенное
количество свободной воды. При нехватке воды
сироп, крахмал и сахар, могут не провариться
до состояния студня.
При разработке рецептуры желейных конфет,
необходимо контролировать количество «свободной воды». В этом случае,
приборы для измерения активности воды помогут вам контролировать
наличие доступной воды при небольших изменениях рецепта.
Свойства продуктов в зависимости от активности воды
Микробиальная стабильность
Низкая активность воды
придает
большинству
кондитерских
изделий
устойчивость
к
росту
микроорганизмов. Каждый
микроорганизм
имеет
определённый
уровень
активности воды, ниже
которого
он
не
размножается.
Большинство патогенных
бактерий, кроме Staphyloccocus aureus, перестают развиваться при
активности воды ниже 0,9 aw; для дрожжей это уровень активности воды в
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
0,88 aw; для плесени это уровень активности воды в 0,7 aw; минимумом для
развития всех микроорганизмов считается активности воды ниже 0,6 aw.
Активность воды напрямую влияет на спорообразование, их развитие и
токсикологическое воздействие.
Иногда для поддержания или увеличения срока
годности
продукта,
необходимо
снижать
активность воды. Снизить ее можно с помощью
уменьшения общего содержания влаги или с
помощью
влагоудерживающих
агентов.
Простейшим примером является сахар: при
добавке моносахаридов увеличивается общее
количество твердого растворенного вещества, и снижает активность воды.
Поэтому часто в джемах и вареньях используется сахароза вместе с
глюкозным сиропом.
Согласно исследованиям, для конфет является опасным развитие плесени. В
помадке, кремовых начинках и желе может произойти возрастание
активности воды из-за неправильной температуры хранения, или при
неконтролируемом доступе воздуха при упаковке продукта.
Текстура продукта
Активность воды сильно влияет на
текстурные свойства продукта.
Продукты с высокой активность воды
можно описать как сочные, легко
разжевывающиеся, и мягкие. При
снижении активности воды таких
продуктов,
в
них
происходят
неблагоприятные текстурные изменения
как: высушивание, затвердевание, устаревание. Продукты с низкой
активностью воды чаще всего являются ломкими и хрустящими, и в случае
повышения их активности воды становятся размокшими (например,
размокшие чипсы).
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
Перемещение влаги
В мультикомпонентных продуктах различие
в активности является серьезной проблемой,
т.к. это приводит к перемещению влаги в
продукте от области с более высокой
активностью воды к области с меньшей, что
влияет на его текстуру.
Например,
при производстве вафлей с
начинкой
(нуга,
помадка,
шоколад),
необходимо таким образом подбирать их
активность воды, чтобы из-за миграции влаги не происходило размокания
вафель. Конечно же, активность продуктов будет различаться, поэтому кроме
близости значений активности воды, необходимо применять и другие
превентивные меры перемещения влаги.
Химическая стабильность
Активность воды влияет не только на
микробиологическую загрязненность, но и
на химическую и энзимную скорость
реакции (реакция Майяра). Вода может
влиять на химическую скорость реакции
следующими
способами:
она
может
выступать как растворитель, действующее
вещество
(реагент),
или
веществом,
изменяющим
мобильность
реагентов,
изменяя вязкость системы.
Скорость
не
энзимного
брожения
увеличивается с ростом активности воды
системы, достигая максимума в диапазоне 0,6 – 0,8 aw. Обычно при
дальнейшем повышении активности воды, скорость реакции будет падать изза повышения количества растворителя. Конфеты с высокой активностью
воды будут более подвержены реакции Майяра, чем конфеты с более низкой
активностью воды, особенно во время ранения продукта. Использование в
ООО «ЛабДепо»
www.labdepot.ru
(812) 320-60-48, info@labdepot.ru
(343) 278-74-51, es@labdepot.ru
кондитерских продуктах такие вещества как глицерин или сорбитол, может
изменить их активность воды. Глицерин снижает активность воды системы с
изначально высокой активностью воды. Сорбитол выступает в качестве
ингибитора при любом значении активности воды (возможно, благодаря
своей высокой вязкости).
Заключение
Знание о величине активности воды
продуктов является важным при изготовлении
кондитерских
изделий.
Она
помогает
охарактеризовать скорость химических и
биофизических реакций, микробиологический
рост бактерий, влияет на текстуру продукта и
срок его хранения. Контроль параметра
активности воды помогает производить более качественный продукт, а также
увеличить срок его хранения.
Представленный материал является справочным. Компания ООО
«ЛабДепо» будет рада предоставить Вам дополнительную информацию, а
также ответить на все интересующие вас вопросы по приборам измерения
активности воды американского производителя Decagon Devices.