Можно выделить три основные требования потребителей, с которыми сталкивается производитель пищевых продуктов. Продукты должны:
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:
Данная статья посвящена контролю качества кондитерских продуктов в зависимости от их активности воды
Известно много способов снижения активности воды продукта. Например, можно добавить связующие вещества, такие 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.
| Продукт | aw | влажность, % | содержание сахара, % |
| Конфеты | 0,25—0,4 | 0,5—2,0 | 35—60 |
| Шоколад | 0,30—0,40 | 0,1—0,5 | 30—50 |
| Карамель/наполнители | 0,45—0,60 | 5—8 | 40—70 |
| Помадка | 0,65—0,75 | 7—10 | 40—70 |
| Джемы | 0,80—0,85 | 30—35 | 0—70 |
| Желе | 0,50—0,75 | 18—22 | 30—75 |
| Жевательная резинка | 0,4—0,65 | 5—12 | 20—35 |
| Пастила | 0,6—0,75 | 15—18 | 40—65 |
| Сахар | 0,1—0,2 | 0—0,15 | 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 карамели, а также тягучесть в жевательных резинках и наполнителях.
Рассмотрим, например, изюм, покрытый шоколадом. Влажность изюма примерно 15%, а шоколада — 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 пекан, имеет более низкую влажность, чем изюм, но более высокую активность воды (aw = 0,65), и из-за этого будет происходить миграция воды, влияющая на качество шоколада. Миграция воды происходит из области с более высокой активности воды в сторону с более низкой, поэтому, в случае мультикомпонентного продукта необходимо подбирать компоненты, наиболее близкие друг к другу по активности воды.
Помадка
Помадный продукт может быть двух типов: конечный продукт или ингредиент. Микробиальное загрязнение, а значит, срок годности продукта и его стабильность к росту микроорганизмов зависят 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, позволит гарантировать его стабильность. Например, при быстром производстве помадки на специальных машинах, имеющей в итоге включения маленьких кристаллов, она имеет 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 белки и простые углеводы, склонны к не энзимному брожению во время их изготовления (реакции Майяра). Прохождение скорости реакции брожения увеличивается с повышением активности воды продукта. При активности воды в 0,6—0,7 aw брожение будет максимально. Обычно на предприятии при проведении реакции брожения контролируется температура продукта и 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.
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 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).
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 вафель с начинкой (нуга, помадка, шоколад), необходимо таким образом подбирать активность воды начинки, 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 из-за повышения количества растворителя. Конфеты с высокой активностью воды будут более подвержены реакции Майяра, чем конфеты с более низкой активностью воды, особенно во время хранения продукта. Использование в 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).
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.
