Способ определения активности воды в пищевых продуктах

 

Изобретение относится к физико-химическим методам контроля пищевых продуктов и других биологических объектов, а именно к способам определения активности воды (АВ) как показателя, определяющего их устойчивость к микробиологической порче при изготовлении и хранении, и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности. Цель изобретения - сокращение длительности и упрощение осуществления способа. Способ включает размещение анализируемого продукта в герметичной камере с гигроскопичным веществом при постоянной температуре и установление скорости испарения воды с поверхности пищевого продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда с относительной влажностью, близкой к нулю, путем измерения приращения массы гигроскопичного вещества при постоянном перемешивании воздуха в сосуде. В качестве гигроскопического вещества используют пятиокись фосфора, а активность воды определяют по формуле АВ = 0,2V-0,1, где V - скорость испарения воды, мг/мин. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЬ1ЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg)$ С 01 N 33 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4456197/31-13 (22) 06.07.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) Л,К.Герасимова, Б.А.Татаринов, С.Н.Черенкевич, M.H.Àëåêñàíäpîâà и З.Е.Егорова .(53) 637.52.001.5 (088.8) (56) 7гэсЫаЬэЕУ J. Aktivita vody, jej i

° ° ч к г I

zgist6vani à vyznam prо шазпу prumysl. — Prumysl ройгач п 1972, № 9 ч. 23. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ

ВОДЫ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ (57) Изобретение относится к физикохимическим методам контроля пищевых продуктов и других биологических объектов, а именно к способам определения активности воды (АВ) как показателя, определяющего их устойчивость

Изобретение относится к физико-химическим методам контроля пищевых продуктов и других биологических объектов, а именно к определению активности воды (АВ) как показателя, оп.ределяющего устойчивость, пищевых продуктов к микробиологической порче при изготовлении и хранении, и может быть использовано в пищевой.и микробиологической промышленности.

Цель изобретения — сокращение длительности и упрощение осуществления способа определения активности воды в пищевых продуктах.

„„Я0„„1571499 А 1

2 к микробиологической порче при изготовлении и хранении, и мажет быть использовано в пищевой и микробиологи" ческой промышленности, Цель изобретения — сокращение длительности и упрощение осуществления способа. Способ включает размещение анализируемого продукта в герметичной камере с гигроскопичным веществом при постоянной температуре и установление скорости испаренйя воды с поверхности пищевого продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда с относительной влажностью, близкой к нулю, путем измерения приращения массы гигроскопично"o вещества при постоянном перемешивании воздуха в сосуде.

В качестве гигроскопичного вещества используют пятиокись фосфора, а активность воды определяют по формуле

АВ = 0,2 ч — 0,1, где v — скорость испарения воды, мг/мин. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют скорость испарения воды с поверхности пищево"o продукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда,с относительной влажностью близкой к нулю при постоянном перемешивании воздуха в сосуде. В качестве гигроскопичного вещества используют пятиокись фосфора (Р О g), скорость испарения воды определяют по приращению массы гигроскопичного вещества в единицу времени, а расчет активности воды осуществляют по формуле

1571499

АВ = 02v — 1, где ч — скорость испарения воды, мг/мин.

На фиг. 1 представлена схема установки для измерения активности воды

5 в пищевых продуктах, на фиг, 2 — за" висимости приращения массы пятиокиси фосфора; на фиг. 3 — калибровочный график для определения активности во- 10 ды (АВ) в пищевых продуктах (v — ско рость испарения воды, мг/мин).

Схема. установки для измерения ак-: ивности воды в пищевых продуктах содержит герметичную стеклянную ем- 15 кость 1, исследуемый образец 2, пяти«окись фосфора 3, микровентилятор 4, аналитические весы 5. На Фиг. 2 пока заны зависимости приращения массы пятиокиси фосФора для пустого со- 20 суда 6, для дистиллированной воды 7, 1ля картофельного пюре 8.

Способ иллюстрируется следующими (ример ами.

П р и.м е р 1. Для расчета актив- 25 ности воды (АВ) проводили измерение скорости испарения воды (v) иэ исследуемого образца как отношение при ащения массы гигроскопичного вещества Дш к промежутку времени dt, за который проведено измерение

dm (ч = — — ) . В качестве гигроскопиdt чного вещества; использовали сухую ! пя тио кис ь фосфора (P <0<), н аве ска оторой присоединялась к коромыслу есов 5. Для проведения измерений соуд 1 с исследуемым образцом 2 и пя 1 иокисью фосфора изолировали от внеш-. ней атмосферы. Воздух в сосуде пере40 мешивали с помощью микровентилятора.

При объеме сосуда 1 л для проведения измерений достаточно 1-2 г Р О .

Измерение приращения массы Р О проводили для пусто= î сосуда для соЭ 45 суда с 10 мг дистиллированной воды и для сосуда с 10 мг сухого картофельного пюре. Как видно из кривой

6 (фиг. 2) через 5 мин после начала измерения масса Р О со временем лре50 кращает увеличиваться, так как влажность в пустом сосуде становилась близкой к нулю. В этой связи опреде. —, ление скорости испарения исследуемого образца проводили спустя 5 мин после

55 начала измерения при постоянной температуре.

Пример 2. Построение калибро-. вочного графика. Измеряли скорость испарения воды для эталонных растворов кристаплогидратов с известными значениями АВ: К СгО (АВ=0,97), КН РО (АВ=0,954), КС1 (АВ=0,843), NC1 (АВ=О, 755) NBNO g (АВ=О, 644), дистиллированная вода (АВ=1), обез- . воженный воздух (АВ=О) . Строили зависимость величины АВ ат скорости испарения. Установлено, что калибровочный график описывается уравнением

АВ = 0 2v — 0,1.

Таким образом, для определения активности воды исследуемого образца достаточно измерить скорость испарения воды из образца (мг/мин) и расчитать АВ ло приведенной формуле.

Пример 3. Сопоставительный анализ ° Навеску в 10 г сухого картофельного пюре в виде хлопьев с относительной влажностью 7,85%. помещали в стеклянный сосуд и измеряли скорость испарения воды. Расчет активности воды проводили, как в примере

Процесс измерения занимал 15 мин.

Для сравнения 10 навесок в бюксах этого же картофельного пюре по 20 г каждая помещали в 10 эксикаторов с налитой на дно серной кислотой известной концентрации, а следовательно, с известным значением активности воды. Эксикаторы плотно закрывали, помещали в термостат при 25ОС, через 24 ч взвешивали каждый бюкс.

По известным величинам АВ для серной кислоты и изменения веса (%) для серии образцов путем графической интерполяции устанавливали АВ образца в момент достижения равновесия между влажностью образца и влажностью серной кислоты. Определение АВ ло этому методу продолжалось свыше 24 ч. Для расчета активности воды 1 образца необходимо провести измерения для

10 образцов.

1алее проведены измерения активности воды образцов сухого картофельного пюре с относительной влажностью

9,78; 11,52; 13,20; 14,80; 16,34;

34,40; 39,30; 42,45% по предлагаемому и известному способам. Полученные результаты представлены в табл. 1.

Из примера 2 и табл. 1 следует, что данный способ обпадает хорошей точностью, отличается простотой (для определения АВ одного образца не надо проводить измерения 10 образцов) и малой длительностью, 499

1571

Т а б л и ц а 1

0,16

0,18

0,26

0,31

0,38

0,43

0,62

0,65

0,72

7,85

9,78

11,52

13; 20

14,80

16; 34

34,40

39,30

42,45

0,16

0,18

0,26

0,30

0,38

0,42

0,62

0,65

0,70

Пример 4. Проводили измерения скорости испарения воды и расчитывали активность воды для полуфабриката из картофеля — картофель1 ной крупки, хлеба сорта Дарницкий, муки пшеничной высшего сорта, икры кабачковой по предлагаемому способу, изложенному в примере 1, Результаты представлены в табл. 2.

Как видно из примера 4, способ позволяет определять активность воды в сыпучих, твердых, вязких пищевых продуктах.

Пример 5. Экспериментальным путем установлено,что при приготовлении полуфабрикатов из картофеля, например, сухого картофельного пюре, массовая доля влаги в нем не должна быть меньше 5-15%, что соответствует акч ивности воды 0,75. Однако при таких значениях АВ развивается патогенная микрофлора и полуфабрикат долго не хранится. Снижение массовой доли влаги нецелесообразно, так как при приготовлении восстановленного пюре (готового к употреблению) ухудшается его качество (цвет, вкус, реологические своиства и т.п.). .Иикробную устойчивость продукта при сохранении его вкусовых свойств можно обеспечить снижением АВ при заданной массовой доле влаги добавлением различных пищевых добавок (в небольших количествах): соли, сахара, уксусной кислоты и т.п. Для этого проводили измерение активности воды для образцов карто" фельной крупки с практически постоянОтносительная влажность сухого картофельного пюре, %

6 ной массовой долей воды (36%) и с до= бавлением уксусной кислоты.Полученные результаты представлены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, способ позволяет зарегистрировать снижение активности воды в картофельной крупке с постоянной массовой долей воды !

О при добавлении пищевой добавки, снижающей активности воды.

Фо рмул а из о б р е те н ия

1. Способ определения активности

15 воды в пищевых продуктах, предусматривающий размещение анализируемого продукта в герметичной камере с гигроскопичным веществом при постоянной температуре, отличающийся

20 тем, что, с целью сокращения длитель-.. ности и упрощения осуществления спо-. соба, устанавливают скорость испарения воды с поверхности пищевого гродукта в воздушную атмосферу герметичного сосуда с относительной влажно- стью близкой к нулю путем измерения приращения массы гигроскопичного вещества при постоянном перемешивании воздуха в сосуде, а активность воды

30 определяют по установленному значению скорости испарения воды.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве гигроскопичного вещества используют пятиокись фосфора (Р О ), а активность во

35 ды определяют по формуле АВ 0,2

v — 0,1, где v — скорость испарения воды, мг/мин.

Активность воды АВ по способу известному предлагаемому!

1571499.8

Таблица 2

Образец

Относительная влажность, 7

Активность воды

Т а блица 3

Содержание уксусной кислоты Массовая доля воды, в растворе для увлажнения Е картофельных хлопьев Ж

Активность воды

Картофельная крупка

Хлеб Дарницкий

Мука пшеничная

Икра кабачковая

0,25

0,28

0,56

1,12

36

36

36

36

0,72

0,42

0,38

0,34

0,72

0 50

0,48

0,40

0,40

1571499 — 02

Составитель А.И. Роговский

КорректоР С.Шевкун

Редактор M.Håäoëóæåíêî Техред И.дидык

Заказ 1508 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101