Univerza v Ljubljani Biotehniška fakultetaOddelek za živilstvo

VODA V ŽIVILIHCIKLUS PREDAVANJ PRI PREDMETU CIKLUS PREDAVANJ PRI PREDMETU ŽŽIVILSKA KEMIJAIVILSKA KEMIJA

Helena Helena AbramoviAbramovičč

Ljubljana, 2006Ljubljana, 2006

2

NaslovNaslovVoda v Voda v žživilih: ciklus predavanj pri predmetu ivilih: ciklus predavanj pri predmetu ŽŽivilska kemijaivilska kemija

NosilecNosilec predmetapredmeta ŽŽivilska kemijaivilska kemijaprof.dr. Veronika Abramprof.dr. Veronika Abram

ZaloZaložžniknikUniverza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo Ljubljana, Jamikarjeva 101

AvtorHelena Abramovič

1. izdaja, Ljubljana, 2006

CIP Kataložni zapis o publikacijiNarodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana

Voda v živilih [Elektronski vir] : ciklus predavanj pri predmetuživilska kemija / Helena Abramovič. - 1. izd. -Ljubljana : Biotehniškafakulteta, Oddelek za živilstvo, 2006ISBN 961-6333-50-XISBN 978-961-6333-50-4

664:546.212(075.8)

COBISS.SI-ID 230641152

3

Kazalo vsebineUvodUvod ..................................................................................................................................................5....................5Vloga vode v Vloga vode v žživilivilih .............................................................ih .............................................................6 6 Vsebnost vode v Vsebnost vode v žživilihivilih .......................................................7.......................................................7Molekula Molekula vodevode in vodikova vezin vodikova vez ..........................................8..........................................8Struktura vodStruktura vode ..............................................................e ...................................................................10.....10Fizikalne lastnosti vodeFizikalne lastnosti vode .....................................................14.....................................................14Tvorba in rast kristalovTvorba in rast kristalov ......................................................15......................................................15IInterakcijenterakcije vode v vode v žživiluivilu .....................................................16.....................................................16RazpoloRazpoložžljivost, dostopnost vodeljivost, dostopnost vode ......................................22......................................22AAktivnost vodektivnost vode ..................................................................................................................................23....23RRavnoteavnotežžnnaa relativna vlarelativna vlažžnostnost ..........................................27..........................................27SorpcijskSorpcijskaa izotermizotermaa ...........................................................29...........................................................29HisterezaHistereza ..........................................................................................................................................34............34Vpliv temperatureVpliv temperature in tlakain tlaka na na sorpcijosorpcijo vode v vode v žživiluivilu ..........37..........37

4

Zvrsti vode v Zvrsti vode v žživiluivilu ..............................................................4..............................................................455Voda v Voda v monomolekulskimonomolekulski plastiplasti ......................................46......................................46BrunauerBrunauer--EmmetEmmet--TellerTeller modelmodel .....................................48.....................................48VeVeččplastni sloj vodeplastni sloj vode ......................................................53......................................................53Kapilarna vodaKapilarna voda ..............................................................55..............................................................55Prosta vodaProsta voda ..................................................................................................................................57....57

HumektantiHumektanti .........................................................................................................................................58.........58Aktivnost vode in hitrost kemijskih Aktivnost vode in hitrost kemijskih reakcijreakcij v v žživiluivilu ..............59..............59

Encimska aktivnostEncimska aktivnost .......................................................60.......................................................60Neencimsko porjavenjeNeencimsko porjavenje oz. oz. MaillardovaMaillardova reakcijareakcija .........61.........61OOksidacija ksidacija lipidov lipidov ..........................................................63..........................................................63

TeksturaTekstura žživilivil, s, steklasti prehod in teklasti prehod in aaww ...................................64...................................64VVpliv aktivnosti vode na pliv aktivnosti vode na TTg .................................................67.................................................67Razvrstitev Razvrstitev žživil glede na vsebnost vode, ivil glede na vsebnost vode, aaww in teksturo ....70in teksturo ....70DDolooloččititeev vsebnosti v vsebnosti in aktivnosti in aktivnosti vodevode v v žživiluivilu ....................73....................73LiteraturaLiteratura ............................................................................................................................................85..............85

5

UvodVoda je Voda je pprisotna v risotna v žživilu in v okolju, ki ivilu in v okolju, ki žživilo obdaja. ivilo obdaja.

VV veveččini ini žživil ivil je je najbolj zastopananajbolj zastopana sestavina. sestavina.

Vpliva na fizikalne, kemijske, bioloVpliva na fizikalne, kemijske, biološške in ke in senzorisenzoriččnenelastnosti lastnosti žživil. ivil.

Voda je potrebna za rast mikroorganizmov Voda je potrebna za rast mikroorganizmov -- zato vsebnost zato vsebnost vode vode vplivavpliva na mikrobiolona mikrobiološško stabilnost in trajnost izdelka. ko stabilnost in trajnost izdelka.

Prisotnost vode v Prisotnost vode v žživilu vpliva na naivilu vpliva na naččrtovanje tehnolortovanje tehnološških kih postopkov in pogojev shranjevanja. postopkov in pogojev shranjevanja.

Ker vsebnost vode v Ker vsebnost vode v žživilskem izdelku vpliva na ivilskem izdelku vpliva na prostornino in maso izdelka, je zanimiva tudi z prostornino in maso izdelka, je zanimiva tudi z ekonomskega vidika.ekonomskega vidika.

6

Vloga vode v živiluPPredstavlja medij, v katerem se redstavlja medij, v katerem se snovisnovi lahko raztopijolahko raztopijo ali ali dispergirajodispergirajo, po katerem se , po katerem se transportirajotransportirajo (difuzija) in v (difuzija) in v katerem lahko reagirajo.katerem lahko reagirajo.

Je Je lahko lahko reaktantreaktant ali produkt reakcije.ali produkt reakcije.

HHidratira nepolarneidratira nepolarne, polarne in ionske skupine oz. ione , polarne in ionske skupine oz. ione in in s s temtem vpliva na njihovo reaktivnost. vpliva na njihovo reaktivnost.

Je Je medij, ki znimedij, ki znižžuje koncentracijo uje koncentracijo reaktantovreaktantov ((razredrazredččitveniitveniefekt). efekt).

DDolooločča fizikalne lastnosti a fizikalne lastnosti žživilskega izdelka (toplotna ivilskega izdelka (toplotna prevodnost, elektrolitska prevodnost, gostota, prevodnost, elektrolitska prevodnost, gostota, reoloreološškekelastnosti).lastnosti).

7

Preglednica 1: Vsebnost vode v nekaterih živilih

ŽIVILO masni delež vode (%) paradižnik 95 zelje, brokoli 92 krompir, korenje 90 citrusi 87 jabolka, češnje 85 jajčni beljak / rumenjak 88 / 51 pusto meso 60 beli kruh 35 salama 30 marmelada 28 med 20 suho sadje 18 maslo, margarina 16 nizkokalorični namaz 50 pšenična moka 12 testenine 12 mleko v prahu 4 pivo 90 sadni sok 87 mleko 87

8

Molekula vodeV molekuli vode V molekuli vode (H(H22O) O) drdržžijo ijo kovalentnekovalentne vezi skupaj kisikov vezi skupaj kisikov atom in dva vodikova atoma.atom in dva vodikova atoma.

Razdalja med jedrom atoma kisika in vodikaRazdalja med jedrom atoma kisika in vodika: : 0,00,0995757 nmnm. .

Kot med vezema HKot med vezema H−−OO−−H v molekulH v molekulii vodevode:: 104,5104,5°°. .

MolekulMolekula vode:a vode: tetraeder s kisikovim jedrom v centru, v tetraeder s kisikovim jedrom v centru, v ogliogliššččih vodikova atoma in prosta elektronska para.ih vodikova atoma in prosta elektronska para.

Jedro kisikovega atoma moJedro kisikovega atoma moččneje privlaneje privlačči elektrone kot jedro i elektrone kot jedro vodikavodika →→ kkisikov atom je bolj isikov atom je bolj elektronegativenelektronegativen. .

NNeenakomerneenakomernaa razporeditrazporediteev elektronov v elektronov →→ molekula z molekula z dipolarnodipolarno strukturo.strukturo.

9

Vodikova vezKisikov atom ima delno negativni naboj (2Kisikov atom ima delno negativni naboj (2δδ−−)), , vsak vodikov atom vsak vodikov atom ima ima delno pozitivni naboj (delno pozitivni naboj (δδ++)) →→ elektrostatski privlakelektrostatski privlak med med kisikovim atomom ene molekule vode in vodikovim atomom kisikovim atomom ene molekule vode in vodikovim atomom druge molekule vodedruge molekule vode →→ vodikovvodikovaa vez.vez.

Vodikove vezi so Vodikove vezi so ššibkejibkejšše od e od kovalentnihkovalentnih vezi.vezi.Vezna energija Vezna energija kovalentnekovalentne vezi Ovezi O−−H znaH znašša 460a 460 kJkJ ⋅⋅ molmol--11. . Vezna energija vodikove vezi med molekulama vode v tekoVezna energija vodikove vezi med molekulama vode v tekočči i vodi je 20vodi je 20 kJkJ ⋅⋅ molmol--11. .

VV tekotekočči vodi i vodi je je »»žživljenskaivljenska«« doba vodikove vezi izredno kratka in doba vodikove vezi izredno kratka in znaznašša manj kot 1a manj kot 1××1010--99 s. s.

Kljub temu je v tekoKljub temu je v tekočči vodi vei vodi veččina molekul vode ina molekul vode med seboj med seboj povezanih z vodikovimi vezmipovezanih z vodikovimi vezmi →→ visoka notranja kohezivnost visoka notranja kohezivnost vode. vode.

10

Struktura leduTetraedriTetraedriččnana struktura molekule vode struktura molekule vode →→ ena molekula vode ena molekula vode lahko lahko tvori istotvori istoččasno vodikove vezi s asno vodikove vezi s šštirimi sosednjimi tirimi sosednjimi molekulami.molekulami.

IstoIstoččasna prisotnost asna prisotnost šštirih motirih možžnosti za molekulo vode, da tvori nosti za molekulo vode, da tvori vodikove vezi in oblika molekule z ustreznim kotom med vezemavodikove vezi in oblika molekule z ustreznim kotom med vezemaHH−−OO−−H H →→ asociacijasociacijaa v treh dimenzijahv treh dimenzijah →→ tvorbtvorbaa heksagonalneheksagonalnekristalne mrekristalne mrežže oziroma ree oziroma reššetke etke v v leduledu..

Struktura ledu ni statiStruktura ledu ni statiččna. na. PPri temperaturah, ki se obiri temperaturah, ki se običčajno ajno uporabljajo pri shranjevanju uporabljajo pri shranjevanju žživil ivil ((––2020°°CC)), majhen del molekul , majhen del molekul vode, ki niso popolnoma povezane v revode, ki niso popolnoma povezane v reššetkasto strukturo, etkasto strukturo, popoččasi potuje (asi potuje (difundiradifundira) skozi prostor.) skozi prostor.

Za cepitev zadostnega Za cepitev zadostnega šštevila vodikovih vezi med molekulami tevila vodikovih vezi med molekulami vode v ledu je potrebna znatna kolivode v ledu je potrebna znatna količčina energijeina energije →→ relativno relativno visokvisokaa temperaturtemperaturaa talitališščča vode.a vode.

11

Slika Slika 11: : HeksagonalnaHeksagonalna kristalnkristalnaa mremrežžaa oziroma reoziroma reššetketkaa v v leduledu, , , kisik; , vodik; , kisik; , vodik; ------, vodikova vez, vodikova vez

12

Struktura v tekoči vodiV tekoV tekočči vodii vodi: : z viz viššanjem temperature deleanjem temperature deležž molekul, ki niso molekul, ki niso udeleudeležžene pri vodikovih vezeh le poene pri vodikovih vezeh le poččasi in zgolj nekoliko asi in zgolj nekoliko naraste.naraste.

V tekoV tekočči vodi pri sobni temperaturi in atmosferskem pritisku tvori i vodi pri sobni temperaturi in atmosferskem pritisku tvori vsaka molekula vode v povprevsaka molekula vode v povpreččju 3,4 vodikove vezi. ju 3,4 vodikove vezi. Z viZ viššanjem temperature to anjem temperature to šštevilo pada.tevilo pada.

Molekule vode ostajajo Molekule vode ostajajo šše vedno povezane med seboj, vendar e vedno povezane med seboj, vendar se gibajo se gibajo žže dovolj hitro, da se lahko osvobodijo iz urejene e dovolj hitro, da se lahko osvobodijo iz urejene mremrežžne strukture. ne strukture.

Za dZa dinamiinamiččnnee skupkskupkee, kjer prihaja do cepitev vodikovih vezi in , kjer prihaja do cepitev vodikovih vezi in ponovnih vzpostavitev strukture, se je uveljavil izraz migljajoponovnih vzpostavitev strukture, se je uveljavil izraz migljajočči i grozdi ali roji. grozdi ali roji.

V povpreV povpreččju je pri sobni temperaturi 200 do 300 molekul vodju je pri sobni temperaturi 200 do 300 molekul vodeeurejenih v urejenih v skupkuskupku..

13

Urejena struktura stabilizirana z vodikovimi vezmi v treh Urejena struktura stabilizirana z vodikovimi vezmi v treh dimenzijah v vodi in ledu je razlog za mnoge neobidimenzijah v vodi in ledu je razlog za mnoge neobiččajne ajne lastnosti vode.lastnosti vode.

V primerjavi s snovmi, ki imajo podobno strukturo in V primerjavi s snovmi, ki imajo podobno strukturo in molskomolskomaso kot voda (CHmaso kot voda (CH44, NH, NH33, HF, H, HF, H22S, S, HClHCl), ima voda vi), ima voda viššje je talitališščče, vrelie, vrelišščče, specifie, specifiččno toploto, povrno toploto, površšinsko napetost, insko napetost, viskoznost, viskoznost, dielektridielektriččnono konstanto. konstanto.

Vpliv fizikalnih lastnosti vode se kaVpliv fizikalnih lastnosti vode se kažže v razlie v različčnih stopnjah nih stopnjah tehnolotehnološškega postopka in v kvaliteti kega postopka in v kvaliteti žživilskega izdelka. ivilskega izdelka.

Izjemno visoke vrednost veliIzjemno visoke vrednost veliččin, kot na primer specifiin, kot na primer specifiččna toplota na toplota in izparilna toplotain izparilna toplota,, znatno vplivajo na potek razliznatno vplivajo na potek različčnih tehnolonih tehnološških kih operacij, kot sta zmrzovanje in suoperacij, kot sta zmrzovanje in suššenje.enje.

14

Preglednica 2: Fizikalne lastnosti vode

Fizikalna veličina Temperatura (°C)

0 20 40 60 80 100

Gostota (g ⋅ cm-3) 0,9998 0,9982 0,9922 0,9832 0,9718 0,9584

Viskoznost (mPa ⋅ s) 1,793 1,002 0,653 0,466 0,354 0,282

Površinska napetost (mN ⋅ m-1) 75,64 72,75 69,60 66,24 62,67 58,91

Parni tlak (kPa) 0,611 2,339 7,381 19,93 47,37 101,32

Lomni količnik 1,3338 1,3330 1,3306 1,3272

Dielektrična konstanta 87,9 80,2 73,2 66,7 60,9 55,5

Toplotna prevodnost (J ⋅ s-1 ⋅ K-1 ⋅ m-1) 0,5610 0,5984 0,6305 0,6543 0,6700 0,6791

Specifična toplota (J ⋅ g-1 ⋅ K-1) 4,218 4,182 4,179 4,184 4,196 4,216

Izparilna toplota (kJ ⋅ mol) 45,054 43,350 42,482 41,585 40,657

15

Tvorba in rast kristalovVpliv na teksturo rastlinskega in živalskega tkiva

V V rastlinskem in rastlinskem in žživalskem tkivu se voda nahaja ivalskem tkivu se voda nahaja znotraj celice znotraj celice ininv medceliv medceliččnem prostorunem prostoru..

Pri temperaturi blizu toPri temperaturi blizu toččke ke zmrzizmrziššččaa:: tvortvori sei se malomalo kristalnih kristalnih jederjeder, , vsak kristal intenzivno rastevsak kristal intenzivno raste →→ velikvelikii kristalkristalii v medceliv medceliččnem nem prostoru.prostoru.

Pri niPri nižžjjih temperaturahih temperaturah: : tvortvori sei se mnogo mnogo kristalnih kristalnih jederjeder, hitrost , hitrost rasti kristalov je majhna rasti kristalov je majhna →→ majhni kristalimajhni kristali, , ki se nahajajoki se nahajajo znotraj znotraj celice celice inin v medceliv medceliččnem prostoru.nem prostoru.

ŠŠtevilo kristalnih jeder tevilo kristalnih jeder ↑↑ -- velikost kristalov velikost kristalov ↓↓

MembranMembranee v tkivu predstavljajo v tkivu predstavljajo preprekoprepreko za rast kristala.za rast kristala.

ZviZviššanje volumna anje volumna (gostota vode pri 0(gostota vode pri 0°°CC = 1,00 g= 1,00 g··cmcm--33, gostota , gostota ledu pri 0ledu pri 0°°CC = 0,917 g= 0,917 g··cmcm--33)) →→ mehanske pomehanske pošškodbe membran kodbe membran --bolj obolj oččitne v primeru nastanka velikih kristalov v medceliitne v primeru nastanka velikih kristalov v medceliččnem nem prostoru. prostoru.

16

Interakcije vode v živilu

InterakcijeInterakcije, v katere vstopa voda v , v katere vstopa voda v žživilu, soivilu, so::

hhidrofilneidrofilne interakcijeinterakcije•• dipol dipol –– ion interakcijeion interakcije•• dipoldipol –– dipoldipol interakcijeinterakcije

hidrofobnehidrofobne interakcijeinterakcije

17

Dipol – dipol interakcije

NNastajajo med molekulo vode in spojinami, ki imajo astajajo med molekulo vode in spojinami, ki imajo ustrezen polarni znaustrezen polarni značčaj. aj.

VV žživilu prihaja do interakcij med vodo in:ivilu prihaja do interakcij med vodo in:hidroksilnohidroksilno skupino alkoholskupino alkoholovov, organskih kislin in , organskih kislin in ogljikovih hidratov;ogljikovih hidratov;karbonilnokarbonilno skupino skupino aldehidovaldehidov, , ketovketov, organskih kislin, , organskih kislin, amidovamidov in in estrovestrov; ; ––NHNH skupino skupino aminovaminov oz. oz. amidovamidov. .

Pri tem nastane vodikova vez med Pri tem nastane vodikova vez med elektronegativnimelektronegativnimatomomatomom ((ki je obiki je običčajno kisik ali duajno kisik ali duššikik)) in vodikovim in vodikovim atomom. atomom.

18

Dipol – ion interakcijeVVsledsled elektrostaelektrostattskega privlakaskega privlaka vstopa voda v interakcije z vstopa voda v interakcije z ioni (najbolj obiioni (najbolj običčajni ioni v ajni ioni v žživilu so: Naivilu so: Na++, Ca, Ca2+2+, Mg, Mg2+2+, , ClCl––) ) aliali ionskimi skupinami ionskimi skupinami ––COOCOO––, , ––NHNH33

++. .

Pri tem je molekula vode usmerjena tako, da je delno Pri tem je molekula vode usmerjena tako, da je delno negativno nabiti kisikov atom dipola vode v blinegativno nabiti kisikov atom dipola vode v bližžini ini pozitivnega naboja na ionu ali ionski skupini. pozitivnega naboja na ionu ali ionski skupini. V bliV bližžino negativnega naboja na anionu se orientira ino negativnega naboja na anionu se orientira pozitivni del dipola tj. vodikova atoma.pozitivni del dipola tj. vodikova atoma.

Okoli enega iona se v prvem sloju orientira do Okoli enega iona se v prvem sloju orientira do ššest est molekul vode (molekul vode (monomolekulskamonomolekulska plast).plast).

19

Hidrofobne interakcije

Prisotnost Prisotnost nepolarnenepolarne spojine v vodnem mediju povzrospojine v vodnem mediju povzročči, i, da molekule vodeda molekule vode oblikujejooblikujejo okoli okoli nepolarnenepolarne molekule molekule kletki podobno strukturo. kletki podobno strukturo.

Gibljivost teh molekul vode je znatno niGibljivost teh molekul vode je znatno nižžja v primerjavi z ja v primerjavi z gibljivostjo molekul v gibljivostjo molekul v ččisti vodi. isti vodi.

V V žživilih nastopa mnoivilih nastopa množžica spojinica spojin (ma(maššččobne kisline, obne kisline, proteiniproteini)), ki jih sestavlja polarni ali ionski del ter , ki jih sestavlja polarni ali ionski del ter nepolarninepolarni deldel –– amfifilneamfifilne molekule. molekule.

20Slika 2: Ureditev molekul vode okoli nepolarnega dela

amfifilne molekule (anion dekanojske kisline).

–

21

Hidrofobne interakcijePri stiku Pri stiku amfifilne amfifilne molekulemolekule z vodo se z vodo se nepolarninepolarni del del izogiba stiku z vodoizogiba stiku z vodo →→ amfifilneamfifilne molekule molekule se se v vodnem v vodnem mediju zdrumediju združžujejo v skupke ali ujejo v skupke ali micelemicele..

NepolarniNepolarni deli molekul se orientirajo v notranjost teh deli molekul se orientirajo v notranjost teh skupkov, polarni skupkov, polarni pa pa na njihovo povrna njihovo površšino. ino.

HidrofobneHidrofobne interakcije so posledica dejstva, da je za interakcije so posledica dejstva, da je za oblikovanje oblikovanje micelemicele potrebno manj energije kot bi je bilo potrebno manj energije kot bi je bilo potrebo za razprpotrebo za razprššitev itev amfifilnihamfifilnih molekul v vodi, cepitev molekul v vodi, cepitev vodikovih vezi med molekulami vode in oblikovanje vodikovih vezi med molekulami vode in oblikovanje njihove urejene strukture okoli njihove urejene strukture okoli nepolarneganepolarnega dela dela posamezne posamezne amfifilneamfifilne molekule. molekule.

22

Dostopnost, razpoložljivost vode

Prisotnost Prisotnost topljencatopljenca v vodi v vodi in vzpostavitev ustreznih in vzpostavitev ustreznih interakcij vode z molekulami interakcij vode z molekulami topljencatopljenca poruporušši urejeno i urejeno strukturo v vodi in povzrostrukturo v vodi in povzročči znii znižžanje gibljivosti molekul anje gibljivosti molekul vode.vode.

Bolj kot vsebnost vode je vBolj kot vsebnost vode je v žživilu oivilu odlodloččilnega pomena ilnega pomena to, kako je voda to, kako je voda razpolorazpoložžljivaljiva za interakcije z ostalimi za interakcije z ostalimi sestavinami sestavinami žživila, oziroma v kolikivila, oziroma v kolikššni meri je dostopna ni meri je dostopna mikroorganizmom.mikroorganizmom.

VeVeččja ja gibljivost molekul vodgibljivost molekul vodee →→ veveččja dostopnost oz. ja dostopnost oz. razpolorazpoložžljivost vodeljivost vode..

23

Aktivnost vodeaktivnost vode aktivnost vode je pje parameter, s katerim kvantitativno arameter, s katerim kvantitativno ovrednotimo dostopnost vode v ovrednotimo dostopnost vode v žživiluivilu

aktivnost vode, aktivnost vode, aaww, , je pje podana kot razmerje med delnim odana kot razmerje med delnim tlakom vodne pare nad tlakom vodne pare nad žživilom pri doloivilom pri določčeni temperaturi, eni temperaturi, PP, in delnim tlakom vodne pare nad , in delnim tlakom vodne pare nad ččisto vodo pri isti isto vodo pri isti temperaturi, temperaturi, PP00::

(1)(1)

aktivnost vode jeaktivnost vode je merilo za hlapljivost merilo za hlapljivost ((fugativnostfugativnost) ) molekul vodemolekul vode

0PPa =w

24

Raoultov zakon

ZZviviššanje vsebnosti anje vsebnosti topljencatopljenca v raztopinah povzrov raztopinah povzročči i zniznižžanje parnega tlakaanje parnega tlaka –– v raztopinahv raztopinah jeje aktivnost aktivnost vode sorazmerna vode sorazmerna molskemumolskemu deledeležžu vodeu vode::

aaww = = γγ ⋅⋅ xxww ((22))

xxww –– molskmolskii deledeležž vodevodeγγ –– koeficient aktivnosti koeficient aktivnosti

γγ = 1 v = 1 v idealnidealnemem sistemsistemuu, kjer ni razlike v interakciji , kjer ni razlike v interakciji voda voda –– voda in voda voda in voda –– topljenectopljenec

VVeeččje je odstopanje od idealnega sistema, bolj je je je odstopanje od idealnega sistema, bolj je vrednost koeficienta aktivnosti razlivrednost koeficienta aktivnosti različčna od 1na od 1..

25

vvrednosti za aktivnost vode sorednosti za aktivnost vode so::od od aaww = 0 (popolna odsotnost vode) = 0 (popolna odsotnost vode) do do aaww = 1 (= 1 (ččista voda) ista voda)

vv veveččini ini žživil sivil soo vrednosti za aktivnost vode v obmovrednosti za aktivnost vode v območčju ju od od aaww = 0,2 do = 0,2 do aaww = 0,99 = 0,99

ssisteme z isteme z aaww << 0,7 zaznavamo kot suhe0,7 zaznavamo kot suhesisteme z sisteme z aaww >> 0,8 zaznavamo kot vla0,8 zaznavamo kot vlažžnene

26

Vrednost za aktivnost vode v Vrednost za aktivnost vode v žživilskem izdelku je ivilskem izdelku je podatek, ki pomaga predvideti kakpodatek, ki pomaga predvideti kakššna bo stabilnost na bo stabilnost tega izdelka glede na hitrost kemijskih tega izdelka glede na hitrost kemijskih reakcijreakcij, , teksturneteksturne lastnosti in razvoj mikroorganizmov.lastnosti in razvoj mikroorganizmov.

27

Ravnotežna relativna vlažnost, ERH

Ko Ko žživiloivilo izpostavimo okolju z doloizpostavimo okolju z določčeno eno relativno vlagorelativno vlagoin se vzpostavi ravnotein se vzpostavi ravnotežžje, je aktivnost vode v je, je aktivnost vode v žživilu ivilu enaka relativni vlagi v okolju, ki obdaja enaka relativni vlagi v okolju, ki obdaja žživilo:ivilo:

ERHERH = = aaww . 100. 100 %% ((33))

zzveza med veza med aaww in in ERHERH nam omogonam omogočča, da predvidimo, ali a, da predvidimo, ali bo bo žživilo, ivilo, čče ga izpostavimo okolju z doloe ga izpostavimo okolju z določčeno eno relativno relativno vlagovlago, , vodovodo sprejelo ali izgubilo.sprejelo ali izgubilo.

28

VVoda spontano teoda spontano tečče z mesta vie z mesta viššjega tlaka na mesto z jega tlaka na mesto z ninižžjim tlakomjim tlakom –– prehaja v obliki vodne pare s podroprehaja v obliki vodne pare s področčja ja viviššjega parnega tlaka na mesto nijega parnega tlaka na mesto nižžjega parnega tlaka. To jega parnega tlaka. To se dogaja toliko se dogaja toliko ččasa, dokler se ne vzpostavi ravnoteasa, dokler se ne vzpostavi ravnotežžje, je, ko je parni tlak vode v zraku, ki obdaja ko je parni tlak vode v zraku, ki obdaja žživilo, enak ivilo, enak parnemu tlaku vode v parnemu tlaku vode v žživilu. ivilu.

Relativna vlagaRelativna vlaga zrazraččne atmosfere je obine atmosfere je običčajno med 50ajno med 50 % in % in 8080 %%-- žživila z ivila z ustrezno ustrezno ninižžjimi vrednostmi za jimi vrednostmi za aaww bodo bodo sprejela sprejela vodo,vodo,-- žživila ivila z ustrezno z ustrezno viviššjimi jimi aaww vrednostmi vrednostmi bodo vodobodo vodo oddalaoddala. .

29

Sorpcijska izotermakrivulja, ki prikazuje odvisnost vsebnosti krivulja, ki prikazuje odvisnost vsebnosti vodevode od od aktivnosti vode pri aktivnosti vode pri konstantnikonstantni temperaturi temperaturi

nam povenam pove,, kako se bo obnakako se bo obnaššal substrat al substrat žživila v ivila v celotnem obmocelotnem območčju vrednosti za relativno ju vrednosti za relativno vlavlagogookolja, v katerem se bo med skladiokolja, v katerem se bo med skladiššččenjem enjem nahajal nahajal

ppoznanih je pet razlioznanih je pet različčnih nih sorpcijskih izoterm sorpcijskih izoterm

za za žživila, ki so ivila, ki so heterogeniheterogeni kompleksni sistemi, kompleksni sistemi, je je znaznaččilna ilna sigmoidnasigmoidna oblika oblika sorpcijske izoterme sorpcijske izoterme

30

Sorpcijska izoterma

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

aktivnost vode

vseb

nost

vode

.

Slika 3: Odvisnost vsebnosti vode od aktivnosti vode

31

Sorpcijska izotermanaklon naklon krivulje krivulje pozitiven pozitiven –– zvizviššanje anje aaww pri dani temperaturi pri dani temperaturi pomeni zvipomeni zviššanje vsebnosti vode anje vsebnosti vode

prirast v vsebnosti vode z naraprirast v vsebnosti vode z naraššččajoajoččo o aaww (naklon (naklon krivuljekrivulje)) ni ves ni ves ččas konstantenas konstanten

v obmov območčju z niju z nižžjojo vsebnostvsebnostjojo vvodeode (pod 50%) vodna (pod 50%) vodna aktivnost aktivnost momoččnono pade pade –– manjmanjšša sprememba vsebnosti a sprememba vsebnosti vode vode v substratu v substratu žživila ivila ppovzroovzroččii velikveliko spremembo o spremembo aktivnostiaktivnosti vodevode

zza a higroskopihigroskopiččnene snovisnovi –– snovi, kjer snovi, kjer majhnomajhno zvizviššanje anje relativnrelativnee vlavlagege, povzro, povzročči opazno zvii opazno zviššanje vsebnosti vode anje vsebnosti vode v substratu, je v substratu, je tata krivulja bolj strmakrivulja bolj strma; k; krivulja z manjrivulja z manjššim im naklonom je znanaklonom je značčilna za manj ilna za manj higroskopihigroskopiččnene snovisnovi..

32

Primer:Primer:

MeMeššanica dveh anica dveh snovi snovi (masno razmerje 1:1) (masno razmerje 1:1) v zaprtem v zaprtem prostoruprostoru z zaz začčetno etno aaww vrednostjo:vrednostjo:snov snov AA:: aaww = 0,65= 0,65snov B:snov B: aaww = 0,15= 0,15Snov B je bolj Snov B je bolj higroskopihigroskopiččna na od snovi A.od snovi A.

Prehod Prehod vodevode iz iz snovisnovi z viz viššjo jo aaww na sna snovnov z niz nižžjo jo aaww dokler dokler se ne vzpostavi ravnotese ne vzpostavi ravnotežžje je -- takrat takrat snov snov A in A in snov snov B B dosedosežžeta eta skupno skupno vrednost vrednost za za aaww ≈≈ 0,4.0,4.

V snoveh A in B ne pride do izenaV snoveh A in B ne pride do izenaččenja v vsebnosti enja v vsebnosti vode, saj vode, saj vsaka od vsaka od obeh snoviobeh snovi odpuodpušščča oz. a oz. adsorbiraadsorbiravodovodo v skladu s svojo v skladu s svojo sorpcijsksorpcijskoo izotermizotermoo..

33

Slika 4: Odvisnost vsebnosti vode od aw.; X1, vsebnost vode v snovi B na začetku; X2, vsebnost vode v snovi B po vzpostavitvi ravnotežja.

0 0,2 0,4 0,6 0,8

a w

vseb

nost

vod

e .

X2

X1

B

A

34

HisterezaProcesProcesaa adsorpcijeadsorpcije in in desorpcijedesorpcije nista popolnoma nista popolnoma reverzibilnareverzibilna..

ČČe spremljamo odvisnost vsebnosti vode od e spremljamo odvisnost vsebnosti vode od aaww med med procesom suprocesom suššenjaenja –– ddesorpcijskesorpcijskaa izotermizotermaa..ČČe spremljamo odvisnost vsebnosti vode od e spremljamo odvisnost vsebnosti vode od aaww med med procesom vlaprocesom vlažženjaenja –– adsorpcijskadsorpcijskaa izotermizotermaa. .

DDesorpcijska izotermaesorpcijska izoterma je nadje nad adsorpcijsko izotermoadsorpcijsko izotermo –– aawwvzorca pri isti vsebnosti vvzorca pri isti vsebnosti vodode e je nije nižžjaja v primeru suv primeru suššenja in enja in viviššja v primeru vlaja v primeru vlažženja.enja.

Histereza je opazna nadHistereza je opazna nad obmoobmoččjjemem, ko je vsebnost vode , ko je vsebnost vode v v žživilu tolikivilu tolikššna, da je z molekulami vode zapolnjena na, da je z molekulami vode zapolnjena monomolekulskamonomolekulska plastplast..

35

Histereza

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

aktivnost vode

vseb

nost

vode

. DESORPCIJA

ADSORPCIJA

Slika 5: Histereza sorpcijskih izoterm

36

Razlogi za histerezo

KKapilare apilare so so pri pri adsorpcijiadsorpciji vodevode –– pri polnjenju bolj pri polnjenju bolj zaprtezaprte, kapilare so m, kapilare so med sued suššenjemenjem –– med praznjenjem med praznjenjem bolj odprtebolj odprte →→ za enak uza enak uččinek (enako vsebnost vode) inek (enako vsebnost vode) je je potrebpotrebenen ninižžji parni tlak vode.ji parni tlak vode.

NNekatere sestavine (npr. ekatere sestavine (npr. šškrob) krob) so so med procesom med procesom sprejemanja vode v drugasprejemanja vode v drugaččnem fizikalnem stanju kot nem fizikalnem stanju kot med procesom oddajanja vodemed procesom oddajanja vode..

37

Vpliv temperature na sorpcijo vode v živilu

ČČe pri razlie pri različčnih temperaturah spremljamo odvisnost nih temperaturah spremljamo odvisnost vsebnostivsebnosti vodevode od od aaww, dobimo ve, dobimo večč sorpcijskih izotermsorpcijskih izoterm..

SSorpcijskorpcijskaa izotermizotermaa pri vipri viššji temperaturi leji temperaturi ležži nii nižžjeje..

ZZviviššanjeanje temperature ni ugodtemperature ni ugodnono za za adsorpcijoadsorpcijo vodevode ––pri dani aktivnosti vode ob pri dani aktivnosti vode ob zvizviššanjuanju temperature pade temperature pade vsebnost vsebnost vodevode v substratuv substratu..

PPri dani vsebnosti ri dani vsebnosti vodevode v v žživilu ob ivilu ob zvizviššanjuanjutemperature aktivnost vode motemperature aktivnost vode moččno no narastenaraste..

38

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

aktivnost vode

vseb

nost

vod

e .

500 C

400 C

300 C

Slika 6: Sorpcijske izoterme pri različnih temperaturah

39

Vpliv temperature na aktivnost vode je posledica Vpliv temperature na aktivnost vode je posledica sprememb v:sprememb v:

vezavi vode vezavi vode disociacijidisociaciji vodevodetopnosti razlitopnosti različčnih nih topljencevtopljencev v vodiv vodistanju oz. stanju oz. konsistenci matriksakonsistenci matriksa žživila (steklasta, usnjata)ivila (steklasta, usnjata)

40

Clausius – Clapeyronova enačba

SorpcijoSorpcijo vode v odvisnosti od temperature lahko opivode v odvisnosti od temperature lahko opiššemo emo vv skladu skladu ss ClausiusClausius –– ClapClapeeyronovoyronovo enaenaččbo:bo:

(4)(4)

QQss je je sorpcijskasorpcijska toplota, R je splotoplota, R je sploššna plinska konstantana plinska konstanta, , TTje absolutna temperaturaje absolutna temperatura..

41

Graf odvisnosti naravnega Graf odvisnosti naravnega logaritma aktivnosti vode, logaritma aktivnosti vode, lnlnaaww,, od reciprood reciproččne vrednosti ne vrednosti absolutne temperature, 1/absolutne temperature, 1/TT, , pri konstanti vsebnosti vpri konstanti vsebnosti vodode e je premica z naklonom je premica z naklonom ––QQSS//TT..

NNaklon premice (aklon premice (––QQSS//TT) pada, ) pada, ko se vsebnost vode viko se vsebnost vode viššaa..

0

2

4

6

8

10

12

0 2 4 6 8 10 12

1/T ln

aw

w 1

w 2

w 3

w 4

Slika 7: odvisnost lnaw od 1/T; vsebnost vode narašča od w1 do w4

42

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7

vsebnost vode

sorp

cijs

ka to

plot

a

w mI

SSorpcijskaorpcijska toplota znatno naraste v obmotoplota znatno naraste v območčju, ko je vsebnost ju, ko je vsebnost vode v vode v žživilu tolikivilu tolikššna, da je z molekulami vode zapolnjena na, da je z molekulami vode zapolnjena monomolekulskamonomolekulska plastplast, , wwmm..

Slika 8: Odvisnost sorpcijske toplote od vsebnosti vode

43

DesorpcijaDesorpcija vode vode –– endotermenendotermen procesprocesZZa odstranitev zadnjih sledi vode a odstranitev zadnjih sledi vode –– torej vode v torej vode v monomolekulskimonomolekulski plasti plasti je je potrebna energija med 8 in potrebna energija med 8 in 4040 kJkJ/mol. /mol.

AdAdsorpcijasorpcija vode vode –– eeksoksotermentermen procesprocesKoliKoliččina sproina sproššččene toplote ene toplote je je pri vezavi vode v pri vezavi vode v monomolekulskimonomolekulski plasti najviplasti najviššja.ja.

44

Vpliv tlaka na aktivnost vode v živilu

Vpliv tlakaVpliv tlaka, , PP,, na na sorpcijosorpcijo vode v vode v žživiluivilu opiopiššemo z emo z naslednjo relacijonaslednjo relacijo

(5)(5)

VVmm je je molskimolski volumen vodevolumen vode (18 (18 cmcm––33··molmol––11))

ZviZviššanjeanje tlaka povzrotlaka povzročči zvii zviššanjeanje aktivnostaktivnostii vodvodee..

45

Zvrsti vode v živiluPri opisovanju znaPri opisovanju značčaja vode v aja vode v žživilu, in s tem povezane ivilu, in s tem povezane gibljivosti molekul vode, se pojavljajo gibljivosti molekul vode, se pojavljajo šštevilni izrazi. V tevilni izrazi. V zadnjem zadnjem ččasu se je uveljavil naasu se je uveljavil naččin, ki vodo glede na njeno in, ki vodo glede na njeno stanje v stanje v žživilu, opredeli v naslednje zvrsti: ivilu, opredeli v naslednje zvrsti:

Voda v Voda v monomolekulskimonomolekulski plasti plasti VeVeččplastni sloj vode plastni sloj vode Kapilarna voda Kapilarna voda Prosta vodaProsta voda

S postopnim vlaS postopnim vlažženjem substrata enjem substrata žživila postopoma ivila postopoma zapolnjujemo vsako od teh plasti. zapolnjujemo vsako od teh plasti.

46

Voda v monomolekulski plastiPlast molekul vode, ki so v Plast molekul vode, ki so v žživilu vezane neposredno na ivilu vezane neposredno na polarne skupine oziroma na ionske skupine in ionepolarne skupine oziroma na ionske skupine in ione..

Strukturna urejenost molekul vode v Strukturna urejenost molekul vode v monomolekulski monomolekulski plasti je velika.plasti je velika.

Molekule vode so blizu ena drugi, gostota vode v Molekule vode so blizu ena drugi, gostota vode v monomolekulskimonomolekulski plasti (1,482 plasti (1,482 gg··cmcm--33)) je vije viššja od gostote ja od gostote vode v naslednjih plasteh.vode v naslednjih plasteh.

IIz substrata z substrata žživila ivila je je v popolnosti ne moremo odstraniti. v popolnosti ne moremo odstraniti.

SSe smatra kot e smatra kot nezmrzljivanezmrzljiva vse do temperature vse do temperature ––4040°°CC..

NNima sposobnosti delovati kot topilo. ima sposobnosti delovati kot topilo.

47

Voda v monomolekulski plastiSloj vode v Sloj vode v monomolekulskimonomolekulski plasti je v popolnosti zapolnjen plasti je v popolnosti zapolnjen pri vrednosti za aktivnost vode priblipri vrednosti za aktivnost vode približžno 0,25.no 0,25.

VVrednost za rednost za aaww, ko je voda , ko je voda adsorbiranaadsorbirana v v monoslojumonoslojuoziroma oziroma monomolekulskimonomolekulski plasti, plasti, je je najoptimalnejnajoptimalnejšša toa toččka ka stabilnosti stabilnosti žživil. ivil.

Molekule vode, ki tvorijo Molekule vode, ki tvorijo monomolekulskomonomolekulsko plast,plast, so skoraj so skoraj popolnoma popolnoma imobiliziraneimobilizirane –– zato ta voda ni dostopna zato ta voda ni dostopna mikroorganizmom in ne vstopa v mikroorganizmom in ne vstopa v reakcijereakcije z ostalimi z ostalimi sestavinsestavinami ami žživila.ivila.

Molekule vode v Molekule vode v monomolekulskimonomolekulski plasti so bolj plasti so bolj polariziranepolariziranein zato bolj nagnjene k tvorbi vodikovih vezi z molekulami in zato bolj nagnjene k tvorbi vodikovih vezi z molekulami vode v naslednjih plasteh.vode v naslednjih plasteh.

48

Brunauer-Emmet-Teller model

Vsebnost vodeVsebnost vode adsorbiranadsorbiranee v v monomolekulskimonomolekulski plasti plasti dolodoloččimo s pomoimo s pomoččjo razlijo različčnih empirinih empiriččnih relacij, ki nih relacij, ki opisopisujejoujejo sorpcijosorpcijo vode v vode v žživilihivilih..

BrunauerBrunauer--EmmetEmmet--TellerTeller model model ((BETBET)) : :

(6)(6)

ww -- masa vodemasa vode, ki je , ki je adsorbiranaadsorbirana na 1 g vzorca na 1 g vzorca C C -- sorpcijskasorpcijska konstanta konstanta wwmm -- masa vode (gmasa vode (g vodevode // gg vzorca), vzorca), ki je ki je adsorbiranaadsorbirana v v monomolekulski monomolekulski

plastiplasti

49

Slika 9: Graf BET modela

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5a w

naklon

odsek

w)a(1a

w

w

−

50

Brunauer-Emmet-Teller model

Graf odvisnosti Graf odvisnosti od od aaww jeje premicpremicaa, ,

wwmm dolodoloččimo iz odseka, imo iz odseka, , , in naklona premice,in naklona premice, ..

Naklon in odsek premice izraNaklon in odsek premice izraččunamo s pomounamo s pomoččjo linearne jo linearne regresijskeregresijske analize. analize.

BET model velja v omejenem obmoBET model velja v omejenem območčju ju aaww vrednosti (do vrednosti (do 0,5).0,5).

wwmm(fi(fižžol) = 0,042 g/g, ol) = 0,042 g/g, wwmm(krompir) = 0,06 g/g, (krompir) = 0,06 g/g, wwmm(kakav) = (kakav) = 0,039 g/g, 0,039 g/g, wwmm(meso) = 0,05 g/g, (meso) = 0,05 g/g, wwmm((žželatina) = 0,087 g/g, elatina) = 0,087 g/g, wwmm((maltodekstrinmaltodekstrin) = 0,046 g/g.) = 0,046 g/g.

w)a(a

w

w

1−

C1mw C

1C

mw−

51

Površina monomolekulske plasti

Iz vrednosti za Iz vrednosti za wwmm lahko izralahko izraččunamo povrunamo površšino ino monomolekulskemonomolekulske plasti v enem gramu vzorca, plasti v enem gramu vzorca, SS00::

(7)(7)

MMww -- molska molska masa vode, masa vode, NNAA –– AvogadrovoAvogadrovo šštevilo, tevilo, AAmmpovrpovrššina molekule vode (1,06 ina molekule vode (1,06 ·· 1010--1919 mm22))

52

Površina monomolekulske plasti

V veV veččini ini žživil je vrednost za povrivil je vrednost za površšino ino monoslojamonosloja molekul molekul vode vode od od 100 m100 m22 ⋅⋅ gg--11 do 250 mdo 250 m22 ⋅⋅ gg--11. .

V primerjavi z ustrezno vrednostjo za duV primerjavi z ustrezno vrednostjo za duššik, ki znaik, ki znašša od a od 0,2 m0,2 m22 ⋅⋅ gg--11 do 2,0 mdo 2,0 m22 ⋅⋅ gg--11, je to visoka vrednost. , je to visoka vrednost.

Zakaj je pri vodi takoZakaj je pri vodi tako??molekule vode molekule vode so so manjmanjšše od due od duššikovih in laikovih in lažžje vstopajo je vstopajo v manjv manjšše pore e pore vezava molekul vode na ustrezne skupine na vezava molekul vode na ustrezne skupine na polimernipolimernimolekuli zvimolekuli zvišša gibljivost polimera gibljivost polimer →→ razvijanje verig razvijanje verig →→za za adsorbcijoadsorbcijo vode postanejo izpostavljena tudi manj vode postanejo izpostavljena tudi manj izpostavljena mestaizpostavljena mesta..

53

Večplastni sloj vode

Voda, ki tVoda, ki tvori nekaj naslednjih plasti okoli vori nekaj naslednjih plasti okoli hidrofilnihhidrofilnihskupin molekul v skupin molekul v žživilu.ivilu.

VeVeččina vode v tej plasti ne zmrzne pri ina vode v tej plasti ne zmrzne pri ––4040°°C.C.

Ima le omejeno sposobnost raztapljanja.Ima le omejeno sposobnost raztapljanja.

GGibljivost molekul vode v celotnem veibljivost molekul vode v celotnem veččplastnem sloju plastnem sloju ni enaka, pani enaka, pačč pa pa naranaraššččaa z oddaljenostjo od z oddaljenostjo od monomolekulskemonomolekulske plasti.plasti.

Vodo, ki je prisotna v veVodo, ki je prisotna v veččplastnem sloju, je moplastnem sloju, je možžno no odstraniti iz substrata odstraniti iz substrata žživila.ivila.

54

VVoda, ki je prisotna v oda, ki je prisotna v monomolekulskimonomolekulski plasti in del, ki plasti in del, ki sestavlja vesestavlja veččplastni sloj vode, ne zplastni sloj vode, ne zaamrzne pri mrzne pri temperaturi do temperaturi do ––2200°°C. C. To je t.i. To je t.i. nezamrzljivanezamrzljiva voda.voda.

Od celotne koliOd celotne količčine vode, ki jo vsebuje meso, ne ine vode, ki jo vsebuje meso, ne zamrzne okoli 10zamrzne okoli 10 % vode. V sadju in zelenjavi je ta % vode. V sadju in zelenjavi je ta vrednost okoli 6vrednost okoli 6 % in v % in v žžitaricah nad 30itaricah nad 30 %. %.

Ugotovili so, da je vsebnost Ugotovili so, da je vsebnost nezamrzljivenezamrzljive vode, vode, čče jo e jo izrazimo na maso izrazimo na maso proteinovproteinov, v razli, v različčnih nih žživilih dokaj ivilih dokaj podobna in znapodobna in znašša okoli 0,4a okoli 0,4 g na g g na g proteinovproteinov..

55

Kapilarna voda

SSe nahaja v kapilarah oziroma v porah tkiva. e nahaja v kapilarah oziroma v porah tkiva.

JJe omejena v pretakanjue omejena v pretakanju. .

IIma nekoliko znima nekoliko znižžano toano toččko ko zmrzizmrziššččaa. .

Na Na sorpcijski izotermisorpcijski izotermi zaseda podrozaseda področčje, ko z je, ko z zvizviššanjem anjem aaww, znatno naraste vsebnost vode kot , znatno naraste vsebnost vode kot posledica kondenzacije vode v kapilarah substrata posledica kondenzacije vode v kapilarah substrata žživila. ivila.

56

Kapilarni tlakNa vNa vododoo v kapilarah v kapilarah delujedeluje kapilarnkapilarnii tlak ,tlak , PPkk. .

Kapilarni tlakKapilarni tlak je odvisen od pje odvisen od pololmera kapilare, mera kapilare, rr in od in od povrpovrššinske napetosti vode, inske napetosti vode, σσ

((88))

PPritisk, ritisk, ki je ki je potreben, da iztisnemo vodo iz kapilare, potreben, da iztisnemo vodo iz kapilare, je je manjmanjšši pri vei pri veččjem pjem pololmeru kapilaremeru kapilare..

V V žživilih je pivilih je pololmer kapilar razlimer kapilar različčen in znaen in znašša med a med 0,5 0,5 nm nm in in 1 mm1 mm..

rσP 2

k =

57

Prosta voda

Prosta voda je Prosta voda je popo svojih lastnostih podobna svojih lastnostih podobna ččisti vodi.isti vodi.

V V žživilu ivilu se nahajase nahaja na povrna površšini in ini in med posameznmed posameznimiimiplastplastmmi tkivai tkiva oz. v porah ter jo ob oz. v porah ter jo ob manjmanjššem pritisku em pritisku lahko iztisnemo iz lahko iztisnemo iz žživilaivila; prisotna je tudi v razli; prisotna je tudi v različčnih nih zmeseh kot topilo oz. zmeseh kot topilo oz. disperznidisperzni medij.medij.

Od celotne koliOd celotne količčine vode, ki jo vsebuje meso je proste ine vode, ki jo vsebuje meso je proste vode med 30vode med 30 % in 40% in 40 %.%.

58

HumektantiŽŽivila z viivila z viššjo vsebnostjo vjo vsebnostjo vodode so razmeroma neobstojnae so razmeroma neobstojna..

ZZaažželjenieljeni soso izdelkizdelkii, ki bi imeli ob , ki bi imeli ob zadoszadosnini vsebnosti vode vsebnosti vode ustreznoustrezno teksturoteksturo, , dovolj nizko dovolj nizko aaww in in bi bi bili zato bolj obstojnibili zato bolj obstojni..

HHumektantiumektanti so snovi, so snovi, ki imajo visoko sposobnost vezave vodeki imajo visoko sposobnost vezave vode..

HHumektantiumektanti, ki jih uporabljamo kot dodatke , ki jih uporabljamo kot dodatke žživilom, so natrijev ivilom, so natrijev klorid, kalijev klorid, klorid, kalijev klorid, glicerolglicerol, , sorbitolsorbitol, natrijev nitrit, kalijev , natrijev nitrit, kalijev sorbatsorbat, , propilenpropilen glikol, glikol, propilparabenpropilparaben, mle, mleččna kislina, fruktozna kislina, fruktoza,a,saharoza, modificiran saharoza, modificiran šškrobkrob..

DDodatodateek k humektantahumektanta →→ vezavvezavaa vode vode na molekulena molekule humektanthumektantaa→→ manjmanjššaa gibljivost molekul vodegibljivost molekul vode →→ manjmanjšša razpoloa razpoložžljivost ljivost vodevode →→ zniznižžaanana aaww, ne da bi odstranili vodo iz , ne da bi odstranili vodo iz žživilaivila..

Aktivnost vode in hitrost kemijskih reakcij v živilu

Slika Slika 1010: Odvisnost reakcijske hitrosti od a: Odvisnost reakcijske hitrosti od aktivnostktivnostii vodevode

0123456789

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1aktivnost vode

hitro

st

avtooksidacija maščob

neencimsko porjavenje

encimska aktivnost

60

Encimska aktivnost

Hitrost encimsko Hitrost encimsko kataliziranihkataliziranih reakcij narareakcij narašščča z rastoa z rastoččo o aaww, kar je posledica ve, kar je posledica veččje gibljivosti je gibljivosti reaktantovreaktantov..

Do Do aaww = 0,8 encimska aktivnost postopoma nara= 0,8 encimska aktivnost postopoma narašščča.a.

V obmoV območčju ju aaww >> 0,8 encimska aktivnost mo0,8 encimska aktivnost moččno naraste. no naraste.

Hitrost encimsko Hitrost encimsko kataliziranih kataliziranih reakcij je zanemarljiva v reakcij je zanemarljiva v obmoobmoččju vrednosti ju vrednosti aaww << 0,4. 0,4.

Encimske aktivnosti v obmoEncimske aktivnosti v območčju ju aaww << 0,25 prakti0,25 praktiččno ni no ni ((izjema so izjema so encimi lipazeencimi lipaze, ki, ki soso aktivni aktivni celo pri celo pri aaww = 0,1= 0,1))..

61

Neencimsko porjavenje oz. Maillardovareakcija

DDo vrednosti o vrednosti aaww ≈≈ 0.3 0.3 je hje hitrost zanemarljivaitrost zanemarljiva..

VV obmoobmoččju ju aaww << 0.250.25 se reakcije se reakcije neencimskeganeencimskegaporjavenjaporjavenja ne odvijane odvijajojo..

VV obmoobmoččju ju aaww od 0,6 do 0,8od 0,6 do 0,8 je reakcijska je reakcijska hitrosthitrost nnajviajviššjjaarrazpoloazpoložžljivost vode ljivost vode jeje zadostna zadostna reaktantireaktanti so ravno prav koncentrirani so ravno prav koncentrirani gibljivost gibljivost reaktantovreaktantov je je viviššjaja v primerjavi z gibljivostjo v primerjavi z gibljivostjo rekatantovrekatantov v substratu z niv substratu z nižžjo jo aaww

VV obmoobmoččju ju aaww >> 0,8 0,8 sese reakcijska hitrost zreakcijska hitrost zninižža a ppovioviššanje vsebnosti anje vsebnosti vodevode povzropovzročči razredi razredččitev itev reaktantovreaktantov

62

Oksidacija lipidov

VV obmoobmoččju ju 0,3 0,3 << aaww << 0,0,44 je je hhitrost oksidacije najniitrost oksidacije najnižžjaja..

Zakaj tako?Zakaj tako?voda se vevoda se vežže na e na primarne produkte oksidacije primarne produkte oksidacije --hidroperokside hidroperokside →→ prepreprepreččenaena razgradnjrazgradnjaahidroperoksidovhidroperoksidov in nadaljevanje in nadaljevanje oksidacijskegaoksidacijskegaprocesaprocesavoda reagira s prostimi radikali, ki nastajajo med voda reagira s prostimi radikali, ki nastajajo med lipidnolipidno oksidacijoksidacijoovoda voda hidratirahidratira kovinske ione kovinske ione →→ zniznižžana ana katalitikatalitiččnanaaktivnost aktivnost

63

Oksidacija lipidov

VV obmoobmoččjuju aaww << 0,30,3 je hje hitrost oksidacije itrost oksidacije zvizviššana.ana.Zakaj tako? Zakaj tako?

odstranitev vode s odstranitev vode s hidrofilnihhidrofilnih mest v substratu mest v substratu →→ lipidnelipidnemolekule postanejo izpostavljene in bolj dostopnemolekule postanejo izpostavljene in bolj dostopnezmanjzmanjššana ana hidratacijahidratacija kovinskih ionov (katalizatorji) kovinskih ionov (katalizatorji) →→povepoveččana mobilnost in aktivnost teh ionovana mobilnost in aktivnost teh ionov

VV obmoobmoččjuju aaww >> 0,5 0,5 hhitrost oksidacije itrost oksidacije naraste.naraste.Zakaj tako? Zakaj tako?

povepoveččana difuzija in nabrekanja ana difuzija in nabrekanja matriksamatriksa →→ atmosferski atmosferski kisik postane bolj dostopenkisik postane bolj dostopen

64

Tekstura živil, steklasti prehod in aw

TeksturneTeksturne lastnostilastnosti soso skupina fizikalnih lastnosti, ki skupina fizikalnih lastnosti, ki izvirajo iz strukturnih komponent izvirajo iz strukturnih komponent žživilaivila; ; obobččutimo jih pri utimo jih pri dotiku s hrano, ko je ta izpostavljena sili, ki povzrodotiku s hrano, ko je ta izpostavljena sili, ki povzročči i deformacijo, razpad, pretokdeformacijo, razpad, pretok..

TTeorija steklastega prehoda je pristop, kako razloeorija steklastega prehoda je pristop, kako razložžiti iti teksturneteksturne spremembe kot funkcijo spremembe kot funkcijo aaww. .

Steklasti prehod je Steklasti prehod je postopen prehod iz steklaste, preko postopen prehod iz steklaste, preko usnjate, zatem gumaste usnjate, zatem gumaste konsistencekonsistence v tekov tekočče stanje ali e stanje ali obratnoobratno..

65

Hitrost kemijskih reakcij je v snovi, ki je v stanju Hitrost kemijskih reakcij je v snovi, ki je v stanju usnjateusnjate inin gumaste konsistencegumaste konsistence viviššja v primerjavi s ja v primerjavi s snovjo snovjo steklastesteklaste konsistencekonsistence..

AAmorfni ali delno kristalinimorfni ali delno kristaliniččni polimeri kot npr. ni polimeri kot npr. beljakovine, celuloza, beljakovine, celuloza, šškrob pri ustrezni temperaturi krob pri ustrezni temperaturi kakažžejo steklasti prehodejo steklasti prehod..

Steklo je v nasprotju z urejeno strukturo kristalSteklo je v nasprotju z urejeno strukturo kristalaaamorfna trdna snov; steklo nastane ob ohlajanju amorfna trdna snov; steklo nastane ob ohlajanju tekotekoččine pri temperaturah, ki so znatno pod ine pri temperaturah, ki so znatno pod temperaturo zmrzitemperaturo zmrzišščča.a.

66SlikaSlika 1111: Odvisnost : Odvisnost hrustljavosti pokovke hrustljavosti pokovke od od aaww

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

a w

hrus

tljav

ost

.

zelo hrustljavo

srednje hrustljavo

nehrustljavo

malo hrustljavo

67

Vpliv aktivnosti vode na Tg

TTemperatura steklastega prehoda, emperatura steklastega prehoda, TTgg,, je temperatura, pri je temperatura, pri kateri snov preide iz steklaste v usnjato, plastikateri snov preide iz steklaste v usnjato, plastiččno no konsistencokonsistenco..

ZviZviššanjeanje aaww povzropovzročči znii znižžanjeanje TTgg; zni; znižžanje anje TTgg na sobno na sobno temperaturo povzrotemperaturo povzročči i izgubo izgubo hrustljavostihrustljavosti..

Zakaj tako?Zakaj tako?vvoda prisotna v oda prisotna v žživilih deluje kot ivilih deluje kot plastifikatorplastifikatorpplastifikatorjilastifikatorji oslabijo sile med oslabijo sile med polimernimipolimernimi molekulamimolekulamipolimerepolimere postanejo postanejo bolj upogljive in bolj bolj upogljive in bolj gibljivegibljive

68

-100

-50

0

50

100

150

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

aktivnost vode

tem

pera

tura

(o C)

Slika 12: Odvisnost Tg od aw; ko aktivnost vode doseže vrednost 0,55, se Tg zniža na sobno temperaturo 24°C.

69

Primer nezaželjenega vpliva aw na nižanje Tg

ŽŽivila v prahu ivila v prahu -- ssprijemanjeprijemanje

Razlog temu:Razlog temu:ČČe se e se žživilo v prahu nahaja v okolju, kjer je relativna ivilo v prahu nahaja v okolju, kjer je relativna vlagavlaga toliktolikššna, da na, da žživilo ivilo vodovodo sprejsprejme in se v skladu s me in se v skladu s sorpcijskosorpcijsko izotermoizotermo zvizvišša a aaww vrednost vrednost →→ zniznižžanje anje TTggna na sobno temperaturosobno temperaturo →→ prehod iz steklaste prehod iz steklaste v usnjato v usnjato konsistencokonsistenco →→ sprijemanjesprijemanje delcev.delcev.

70

Preglednica 3: Razvrstitev živil glede na vsebnost vode, aw in teksturo

aw primeri živil vsebnost vode tekstura 0,03 mleko v prahu 0,3 krekerji

prepečenec piškoti

0,4 jajca v prahu 0,5 testenine

začimbe

živila z nizko vsebnostjo vode - od 5 % do 15 %, voda je prisotna v monomolekulski plasti

trdo suho hrustljavo krhko

71

Preglednica 3: Razvrstitev živil glede na vsebnost vode, aw in teksturo(nadaljevanje)

aw primeri živil vsebnost vode tekstura 0,60 – 0,65 suho sadje

med 0,65 – 0,75 želeji

oreški 0,75 – 0,80 džemi

marmelade 0,80 – 0,87 sirupi

kondenzirano mleko moka riž

0,87 – 0,91 suhomesnati izdelki suhi siri margarina, maslo izdelki s 65 % saharoze in 15 % NaCl

živila s srednjo vsebnostjo vode - od 15 % do 40 %, voda je prisotna tudi kot kapilarna voda

suho čvrsto upogljivo žilavo

72

Preglednica 3: Razvrstitev živil glede na vsebnost vode, aw in teksturo(nadaljevanje)

aw primeri živil vsebnost vode tekstura 0,91 – 0,95 siri

kruh izdelki s 55 % saharoze in 12 % NaCl

0,95 – 1 sveže sadje in zelenjava konzervirano sadje in zelenjava meso barjene klobase mleko, jogurt izdelki z 20 % saharoze in 7 % NaCl

živila z visoko vsebnostjo vode, zvišanje vsebnosti vode izzove le manjšo spremembo aw

mehak mlahav lepljiv vlažen

73

Določitev vsebnosti in aktivnosti vode v živilu

Metode doloMetode določčitve vsebnosti vodeitve vsebnosti vode v v žživiluiviluMetode doloMetode določčitve itve aktivnosti aktivnosti vode v vode v žživiluivilu

74

Metode določitve vsebnosti vode v živilu

DoloDoloččitev vsebnosti vode je ena izmed itev vsebnosti vode je ena izmed najbolj pogostih analiz v laboratorijih najbolj pogostih analiz v laboratorijih žživilske industrije. ivilske industrije. Vsebnost vode v Vsebnost vode v žživilu izrazimo na ivilu izrazimo na naslednje nanaslednje naččine:ine:-- na suho snovna suho snov-- na celotno masona celotno maso-- na razmana razmaššččeno snoveno snov

75

Direktne metodeFFizikalne metodeizikalne metodedolodoloččimo koliimo količčino vode, ki smo jo na ino vode, ki smo jo na ustrezenustrezennanaččin (suin (suššenje, destilacijaenje, destilacija, , solventna solventna ekstrakcijaekstrakcija, centrifuga, centrifuga) odstranili od ostalih ) odstranili od ostalih sestavin v sestavin v vzorcuvzorcu žživilaivila

ssuuššenje enje je je enostavna in relativno hitra enostavna in relativno hitra metoda metoda ppomanjkljivostomanjkljivost –– napaknapakee, ki se pojavijo zaradi , ki se pojavijo zaradi izgub ob termiizgub ob termiččnem razpadu organskih snovi nem razpadu organskih snovi inin oksidaciji maoksidaciji maššččobob

76

Direktne metodeKemijske metodeKemijske metodetemeljijo na specifitemeljijo na specifiččnih reakcijah vode v nih reakcijah vode v vzorcu vzorcu žživila s standardnimi reagenti ivila s standardnimi reagenti

mmetoda po etoda po KarlKarl--FischerjuFischerju-- sstandardna kemijska metoda tandardna kemijska metoda -- primerna za izdelke z manjprimerna za izdelke z manjššo vsebnostjo o vsebnostjo vode vode -- primerna za primerna za žživila z visoko vsebnostjo ivila z visoko vsebnostjo proteinovproteinov ali reducirajoali reducirajoččih sladkorjev in za ih sladkorjev in za žživila, ki vsebujejo hlapnivila, ki vsebujejo hlapnee snovisnovi

77

Indirektne metodeDDenzimetrijaenzimetrija, , polarimetrijapolarimetrija, , refraktometrijarefraktometrija, , konduktometrijakonduktometrija-- Metode Metode temeljijo na dolotemeljijo na določčitvi fizikalne veliitvi fizikalne veliččine, ine, katere vrednost je odvisna od vsebnosti vode v vzorcu katere vrednost je odvisna od vsebnosti vode v vzorcu žživilaivila..

NNuklearna magnetna resonanca, NMR in bliuklearna magnetna resonanca, NMR in bližžnja nja infrardeinfrardečča spektroskopija, NIR a spektroskopija, NIR -- Metodi Metodi temeljitemeljitata na spektroskopskih lastnostih na spektroskopskih lastnostih molekule vode.molekule vode.-- Metoda NMR omogoMetoda NMR omogočča razlikovanje med a razlikovanje med posameznimi zvrstmi vode (vezana in prosta vodposameznimi zvrstmi vode (vezana in prosta vodaa) na ) na osnovi razliosnovi različčne gibljivosti molekul vode.ne gibljivosti molekul vode.

78

Ko izbiramo metodo, se odloKo izbiramo metodo, se odloččimo za tisto, ki je najhitrejimo za tisto, ki je najhitrejšša, a, najpreprostejnajpreprostejšša in najustrezneja in najustreznejšša ter da rezultate, ki so v a ter da rezultate, ki so v mejah zahtevane natanmejah zahtevane natanččnosti. nosti.

VV dolodoloččenih primerih nas zanima voda, ki je razpoloenih primerih nas zanima voda, ki je razpoložžljiva ljiva za potek kemijskih reakcij v za potek kemijskih reakcij v žživilu in ivilu in je je dostopna dostopna mikroorganizmom. V drugih primerih mikroorganizmom. V drugih primerih žželimo podatek o elimo podatek o celotni vsebnosti vode v substratu celotni vsebnosti vode v substratu žživila.ivila.

79

Z razliZ različčnimi nimi analiznimianaliznimi metodami dolometodami določčimo razliimo različčne ne vrednosti za vsebnost vode. vrednosti za vsebnost vode.

Zakaj tako? Zakaj tako?

Voda je v Voda je v žživilu prisotna v razliivilu prisotna v različčnih zvrstehnih zvrsteh (voda v (voda v monomolekulskimonomolekulski plasti, voda v veplasti, voda v veččplastnem sloju, plastnem sloju, kapilarna voda in prosta voda)kapilarna voda in prosta voda). .

Najenostavneje je doloNajenostavneje je določčiti vodo, ki je v iti vodo, ki je v žživilu prisotna ivilu prisotna kot prosta voda in jo je iz substrata najlakot prosta voda in jo je iz substrata najlažžje je odstranitiodstraniti –– uporabnost fizikalnih metod.uporabnost fizikalnih metod.

80

Kapilarno vodo najuspeKapilarno vodo najuspeššneje doloneje določčimo s kemijskimi imo s kemijskimi metodami. metodami. Uporaba fizikalnih metod je za doloUporaba fizikalnih metod je za določčitev itev kkapilarnapilarneevodvodee manj uporabna manj uporabna –– za njeno odstranitev iz vzorca za njeno odstranitev iz vzorca žživila ivila je je potrebna znatna kolipotrebna znatna količčina toplote.ina toplote.

Toplota, ki je potrebna za odstranitev vode v Toplota, ki je potrebna za odstranitev vode v monomolekulski plasti, je monomolekulski plasti, je žže tako velika, da prihaja do e tako velika, da prihaja do reakcij razgradnje v matriksu reakcij razgradnje v matriksu žživila, kjer voda kot ivila, kjer voda kot produkt celo nastajaprodukt celo nastaja –– mmetoda suetoda suššenja enja za doloza določčitev itev vsebnosti vode v vsebnosti vode v monomolekulski plastimonomolekulski plasti je je neustreznaneustrezna,, boljbolj ustreznustrezna jea je metoda NMRmetoda NMR..

81

Metode določitve aktivnosti vode v živilu

IzopiestiIzopiestiččnana metodametodaDoloDoloččitev toitev toččke znike znižžanja anja zmrzizmrziššččaaManometerManometerHigrometerHigrometerDoloDoloččitev toitev toččke ke rosirosišščča a IndikatorjIndikatorjii

82

IzopiestiIzopiestiččnana metodametoda

Popolnoma suh substrat Popolnoma suh substrat žživila damo v ivila damo v eksikatoreksikator v katerem je v katerem je nasinasiččena vodna raztopina neke soli z ena vodna raztopina neke soli z zano zano aaww vrednostjo.vrednostjo.

V tem okolju preiskovani material absorbira doloV tem okolju preiskovani material absorbira določčeno mnoeno množžino ino vodevode, dokler se ne vzpostavi ravnote, dokler se ne vzpostavi ravnotežžje med raztopino soli, je med raztopino soli, atmosferatmosferoo v v eksikatorjiueksikatorjiu in preiskovanin preiskovanimim žživilivilom om -- aawwpreiskovanega substrata je enaka preiskovanega substrata je enaka aaww dane soli. dane soli.

Iz razlike v masi popolnoma suhega substrata Iz razlike v masi popolnoma suhega substrata žživila in mase ivila in mase substrata, ko je ta absorbiral dolosubstrata, ko je ta absorbiral določčeno eno kolikoliččiino no vodevode, dobimo , dobimo podatek o vsebnosti vode pri dani podatek o vsebnosti vode pri dani aaww. .

ČČe e pri konstantni temperaturi pri konstantni temperaturi postopek ponavljamo ob uporabi postopek ponavljamo ob uporabi serije razliserije različčnih nasinih nasiččenih raztopin solienih raztopin soli ((razlirazliččnnee aaww vrednostivrednosti)), , dobimo odvisnost vsebnosti vode od dobimo odvisnost vsebnosti vode od aaww -- torej torej sorpcijsko sorpcijsko izotermoizotermo..

83

DoloDoloččitev toitev toččke znike znižžanja anja zmrzizmrziššččaa

DoloDoloččitev itev temperaturtemperaturee zmrzizmrziššččaa raztopine, raztopine, TT, ki je ni, ki je nižžja od ja od temperature temperature zmrzizmrziššččaa vode, vode, TT0 0 . .

Razlika tj.Razlika tj. zniznižžanje anje zmrzizmrziššččaa, , ΔΔTT,, je odvisnje odvisnaa od od aaww v raztopiniv raztopini::

ΔΔTT = = TT0 0 –– TT = = –– (K / (K / MMww) . ) . lnlnaaww ((99))

MMww –– molskmolskaa masmasaa topljencatopljenca, K , K –– krioskopskakrioskopska konstanta.konstanta.

Metoda je primerna za doloMetoda je primerna za določčitev aktivnosti vode v raztopinah.itev aktivnosti vode v raztopinah.

84

DoloDoloččitev toitev toččke ke rosirosiššččaa

V celici, kjer je prisoten V celici, kjer je prisoten substratsubstrat in je vzpostavljeno in je vzpostavljeno ravnoteravnotežžje, se ohlaja ogledalo dokler vodje, se ohlaja ogledalo dokler vodna parana para na na njem ne njem ne kondenzirakondenzira. .

Temperatura pri kateri Temperatura pri kateri se prise priččne ne kondenzacije vode kondenzacije vode --totoččka ka rosirosiššččaa je odvisna od parnega tlaka oz. je odvisna od parnega tlaka oz. relativne vlage in od relativne vlage in od aaww substratasubstrata..

IndikatorjiIndikatorji

UUporaba ustreznih kemijskih substanc, ki pri doloporaba ustreznih kemijskih substanc, ki pri določčeni eni aaww spremenijo barvospremenijo barvo..

85

LiteraturaCaultateCaultate T.P.T.P. 20022002.. FoodFood, , the the cchemistry of its hemistry of its ccomponentsomponents.. 44thth eedd. . Cambridge, Royal Cambridge, Royal Society of ChemistrySociety of Chemistry: : 389389--408408..DeManDeMan J.M.J.M. 19919999.. Principles of Principles of ffood ood ffhemistryhemistry.. 33rdrd eedd. . Githersburg, AGithersburg, A Chapman and Chapman and Hall Food Science BookHall Food Science Book: 1: 1-- 3232..BelitzBelitz H.D., H.D., Grosch Grosch W. 1999. W. 1999. Food Food cchemistryhemistry.. 22ndnd eedd. . Berlin, SpringerBerlin, Springer--Verlag:Verlag: 11--7.7.Nelson D.L., Cox M.M. 2000. Lehninger principles of biochemistryNelson D.L., Cox M.M. 2000. Lehninger principles of biochemistry. . 33rdrd eed. d. New York, New York, Worth Publishers: 82Worth Publishers: 82--111.111.RuanRuan R.R.R.R., , Chen P.L. 1998Chen P.L. 1998.. WaterWater in in ffoods and oods and bbiological iological mmaterialsaterials.. Basel, Basel, Technomic Publishing CompanyTechnomic Publishing Company: 279 : 279 strstr..LabuzaLabuza T.P. 1968T.P. 1968.. Sorption phenomenaSorption phenomena in in foodsfoods. . Food TechnologyFood Technology, 22, 22:: 263263--272.272.AbramoviAbramovičč H., Klofutar C. 2002. H., Klofutar C. 2002. Water adsorption isotherms of Water adsorption isotherms of some some maltodextrin maltodextrin samplessamples. . Acta Chimica SlovenicaActa Chimica Slovenica, 49: 835, 49: 835--844.844.AbramoviAbramovičč H., Klofutar C. 2006. H., Klofutar C. 2006. Water adsorption isotherms of Water adsorption isotherms of some some gellan gellan gum gum samplessamples. . JournalJournal ofof FoodFood EnineeringEnineering, 77: 514, 77: 514--520.520.MaltiniMaltini E., E., TorreggianiTorreggiani D., D., VenirVenir E.E., , BertoloBertolo, G. 2003, G. 2003.. Water activity and the Water activity and the preservation of plant foodspreservation of plant foods. . Food ChemistryFood Chemistry, 82, 82:: 7979--86. 86. MathlouthiMathlouthi M. 2001M. 2001.. Water contentWater content, , water activitywater activity, , water structure and the stability of water structure and the stability of foodstuffsfoodstuffs. . Food ControlFood Control, 12, 12:: 409409--417.417.