Вода входит в состав практически всех пищевых продуктов, но содержание ее различно: в свежих овощах и плодах – 70–95 %, мясе и мясопродуктах – 38–78 %, рыбе и рыбопродуктах – 57–89 %, молоке – 88 %, крупе и муке – 10–14 %, хлебе – 35–50 %, сахаре – 0,1–0,4 %.
Количество воды в пищевых продуктах влияет на их потребительские свойства, активность микробиологических и биохимических процессов, а также сохраняемость. Чем больше воды в продукте, тем ниже его пищевая ценность и меньше сроки хранения. Уменьшение или увеличение содержания воды влияет на качество продукта. Так, товарный вид, вкус, цвет свежих овощей, плодов и хлеба ухудшаются при снижении влажности, а крупы, сахара и макаронных изделий – при увеличении влажности.
Свойства пищевых продуктов зависят как от содержания в них воды, так и от формы связи ее с другими веществами. В пищевых продуктах вода может находиться в свободном или связанном состоянии.
Вода находится в трех формах связи с веществами продукта: химической (ионная и молекулярная); физико-химической и физико-механической (влага смачивания).
Химически связанная вода в пищевых продуктах встречается редко. Она может быть удалена из продукта путем его прокаливания или химического взаимодействия.
Адсорбционно связанная вода – это вода, прочно удерживаемая «молекулярным силовым полем» у поверхности коллоидных частиц с окружающей средой. Адсорбционная влага прочно связана с материалом, поэтому известна под названием связанной, или гидратационной.
Осмотически поглощенная влага (влага набухания) находится в микропространствах, образованных мембранами клеток, фибриллярными молекулами белков и другими структурами. Она удерживается осмотическими силами, обусловливает тургор клеток и оказывает влияние на пластические свойства животных тканей.
Макро- и микрокапиллярная вода представляет собой растворы, содержащие органические и минеральные вещества продукта. Она удерживается в промежутках структурно-капиллярной системы продуктов силой капиллярности.
Влага смачивания наименее прочно связана с субстратом и удерживается на поверхности силами поверхностного натяжения.
Влага смачивания, макро-, микрокапиллярная влага, а также осмотически связанная влага называется свободной водой пищевых продуктов.
Свободная вода обладает теми же свойствами, что и чистая вода. Свободная вода содержится в клеточном соке, между клетками и на поверхности продукта. Она легко испаряется из пищевых продуктов при их сушке и замораживании.
Содержание влаги в пищевых продуктах определяют путем высушивания их навески до постоянной массы. Для многих пищевых продуктов массовая доля влаги является важным показателем качества. Этот показатель нормируется стандартами с указанием верхнего предела.
Неорганические (минеральные) вещества не обладают энергетической ценностью, однако без них жизнь человека невозможна. Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессе жизнедеятельности человека. Они участвуют в важнейших обменных процессах организма – водно-солевом, кислотно-щелочном. Но особенно велика роль минеральных веществ в построении костной и других тканей организма человека, ферментов, гормонов, пищеварительных соков. Суточная потребность организма в минеральных веществах составляет 20–30 г.
Минеральные вещества в организме человека должны поступать с пищевыми продуктами. Минеральные вещества содержатся в пищевых продуктах в небольших количествах (0,7–3,0 %). В зависимости от количественного содержания минеральных веществ в пищевых продуктах их условно делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы (рис. 2.1).