Промежуточная влажность пищевых продуктов ( ПВ ) - это продукты длительного хранения , которые имеют активность воды 0,6-0,85, с содержанием влаги в диапазоне от 15% до 40% и съедобны без регидратации . [1] Эти пищевые продукты имеют ниже минимальной активности воды для большинства бактерий (0,90), но подвержены росту дрожжей и плесени . Исторически древние цивилизации производили ПВ, используя такие методы, как сушка на солнце , обжаривание на огне и добавление соли для сохранения пищи в зимние месяцы или при подготовке к путешествию. [2] В настоящее время эта форма обработки достигается с помощью одного из четырех методов: частичной сушки, осмотической сушки с использованием увлажнителя , сухого настаивания и по рецептуре. [3] Различные продукты классифицируются как ПВ, такие как сухофрукты , товары с добавлением сахара, зефир и начинки для пирогов. [3]
Целью пищевых продуктов IMF является достижение активности воды, при которой пища может безопасно храниться без охлаждения. Однако пища не является стерильной. Staphylococcus aureus является микроорганизмом, вызывающим беспокойство, поскольку он может расти и вырабатывать специфические энтеротоксины при активности воды 0,83-0,86 в аэробных условиях. [2] В связи с этим для предотвращения Staphylococcus aureus необходимы надлежащая обработка, хранение, гигиена и надлежащие производственные практики . [2] Плесень видов Aspergillis и Penicillium может расти и вырабатывать вредные микотоксины при активности воды 0,77-0,85. [2] Salmonella и Bacillus cereus являются основными патогенами , вызывающими беспокойство в связи с продуктами с низким содержанием влаги и IMF. [4] Большинство заболеваний, связанных с продуктами с низким содержанием влаги или IMF, были вызваны Salmonella spp. Чтобы снизить риск роста бактерий, продукты обрабатываются комбинацией низкого pH , добавления сахара, соли и консервантов, а также термического процесса, который может устранить патогены и продлить срок годности . [5] В случае дрожжей и плесени для подавления их роста используются химические консерванты, такие как сорбаты и пропионаты . [2]
Для достижения активности воды 0,6-0,84 в пищевых продуктах частичная сушка применяется для сырых продуктов, которые от природы содержат большое количество увлажнителей, таких как изюм, абрикосы, чернослив и изюм. [3] Увлажнители — это растворенные вещества (такие как сахар или соль), которые связывают воду в пище. Процесс сушки удаляет свободную воду, а увлажнители в продукте связывают остальную воду, не позволяя использовать ее для химических реакций или для микробного использования. [2]
Осмотическая дегидратация — это процесс замачивания продуктов питания в высококонцентрированных растворах увлажнителя. В качестве увлажнителей для этого процесса обычно используют соль и сахар. Диффузия воды из продуктов питания в раствор увлажнителя происходит под действием осмотического давления . Вода заменяется увлажнителем, что приводит к снижению активности воды для пищевого продукта. [3] Процесс осмотической дегидратации приводит к двухстороннему переносу массы в отношении потери влаги и получения твердых веществ, при этом потеря влаги намного больше, чем добавление твердых веществ. [6] Преимущества осмотической дегидратации включают низкие температуры обработки, короткое время сушки и на 20-30% меньшее потребление энергии, чем при типичных процессах дегидратации. [6] Сахар используется в качестве увлажнителя для засахаренных фруктов с промежуточной влажностью, а соль — для овощей и рыбы с промежуточной влажностью. [3] Кроме того, можно составить смесь увлажнителей для управления сенсорными свойствами пищевого продукта. [2] Осмотическая сушка с использованием увлажнителя обеспечивает мягкую текстуру конечного продукта. [2]
Сухая инфузия представляет собой комбинацию частичной дегидратации и осмотической дегидратации с использованием увлажнителя. Сначала пищевой продукт дегидратируется, а затем полученный продукт добавляется в раствор увлажнителя для достижения желаемой активности воды. [2] Этот метод желателен, поскольку он приводит к более высокому качеству и более привлекательному виду продукта. Однако для этого метода потребляется больше энергии, поскольку он представляет собой два объединенных этапа обработки. Сухая инфузия в основном используется военными США и НАСА для производства IMF для получения безопасной, вкусной пищи, которую можно употреблять гораздо позже, чем она производится. [2]
Многие виды продуктов питания специально разработаны для достижения активности воды в диапазоне IMF. Пищевые ингредиенты смешиваются с солью и/или сахаром, а также добавками (такими как пропиленгликоль и сорбат калия ), а затем подвергаются таким методам обработки, как приготовление пищи, экструзия или дегидратация, чтобы получить конечный продукт с промежуточной влажностью. Примерами разработанных IMF являются кондитерские изделия и корма для домашних животных. [2]
Сахар добавляют к фруктам для защиты от микробного заражения и снижения активности воды в фруктах. Это позволяет фруктам быть более стабильными при комнатной температуре. Некоторые примеры: клубника, чернослив, персики, абрикосы и ананасы. [7] Черника IMF готовится путем осмотического обезвоживания. [8] Ее замачивают в сахаре на один-два дня, после чего проводят процесс сублимационной сушки до достижения желаемого уровня влажности. [8]
Ферментированное мясо, колбаса , вяленое мясо и солонина могут храниться много месяцев без охлаждения. [9] Бастирма — это говяжий продукт, который часто едят сырым на Ближнем Востоке и в странах Средиземноморья. [10] Его готовят из задней четвертины крупного рогатого скота. Бастирма — это тип промежуточной влажной пищи, которая может храниться в течение нескольких месяцев во влажном климате. Мясо солят и сушат, чтобы снизить активность воды и повысить микробную безопасность. Кроме того, для консервации добавляют нитриты. Конечный продукт содержит 5% соли и влажность от 30 до 35%. [10]
Полувлажные корма для домашних животных, такие как жевательные лакомства для собак и мягкие лакомства для кошек, являются долго хранящимися, мягкими и не имеют высокого содержания влаги. [11] Ингредиенты, добавляемые в корм для домашних животных с промежуточной влажностью для достижения более низкой активности воды, представляют собой соевые хлопья и пшеничную муку в дополнение к растворенным веществам, таким как глицерин, соль и сахар. [2] Для получения конечного корма для домашних животных с промежуточной влажностью используются такие методы обработки, как экструзия. [2] Корма для домашних животных с промежуточной влажностью являются удобными продуктами, поскольку они оставляют меньше запаха и менее грязные, чем консервированные влажные корма для домашних животных. Кроме того, было обнаружено, что они более привлекательны для домашних животных, чем сухие корма для домашних животных. [2]
Пирожные считаются продуктами с промежуточной влажностью из-за их содержания влаги (18-28%) и имеют достаточно низкую активность воды, что сохраняет безопасность и качество. [12] Некоторые примеры хлебобулочных и кондитерских изделий, которые попадают в эту категорию, - это фруктовые торты, начинки для пирогов, конфеты, зефир, джемы, основа для пиццы. Tutti Fruiti - это конфетоподобный продукт, который может быть изготовлен из различных фруктов, чаще всего папайи. [8] Сырые кусочки незрелой папайи кипятят и покрывают слоями с сахарозой до достижения 68 градусов по шкале Брикса . Затем раствор сушат на воздухе до достижения содержания влаги 25,7%. [8]
В продуктах с промежуточной влажностью используется барьерная технология, снижающая активность воды, снижающая pH и использующая консерванты. Большинство бактерий не растут при активности воды 0,90, а методы обработки IMF снижают активность воды до 0,60-0,84. [3] IMF часто готовы к употреблению и не требуют охлаждения. [10] Это особенно важно в странах с тропическим климатом и минимальными возможностями хранения и переработки. [14] Нитриты и сульфиты добавляются в продукты питания для продления срока годности и задержки изменения вкуса и цвета. Пропиленгликоль снижает активность воды и действует как пластификатор, придавая пище желаемую текстуру. [10] По сравнению с консервированием , дегидратацией и замораживанием обработка пищевых продуктов IMF менее строгая и приводит к меньшей потере питательных веществ. [2] Это связано с тем, что по сравнению с другими методами обработки процессы IMF происходят при более низких температурах, давлениях и не происходит выщелачивания питательных веществ водой. [10] Кроме того, производство IMF более энергоэффективно по сравнению с традиционными процессами, включая консервирование и замораживание, поскольку IMF не требуют охлаждения. [3] Энергия, необходимая для консервирования и замораживания, является дорогостоящей, поэтому IMF распространены в развивающихся странах. [10]
Поскольку микробы, а именно сальмонелла и Bacillus cereus, могут сохраняться в IMF, другие препятствия, включая снижение pH и использование консервантов, не являются чем-то необычным. [10] Однако добавки, такие как нитриты и сульфиты, связаны с проблемами со здоровьем. Нитриты имеют негативную коннотацию в пищевой промышленности, поскольку они могут соединяться со вторичными аминами, образуя нитрозамины, которые являются канцерогенными . [15] Нитриты связаны с повышенным риском рака и сердечных заболеваний. [8] Сульфит — еще одна добавка, которой обычно избегают из-за чувствительности людей к сульфитам. [16] Дрожжи и плесень не полностью ингибируются обработкой IMF, поскольку эти микроорганизмы могут переносить активность воды всего лишь 0,80. [3] [2] Потемнение может происходить во время хранения фруктов и овощей с промежуточной влажностью. [8] Наконец, сахар, обычно добавляемый в качестве увлажнителя, увеличивает калорийность пищи.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )