9.4. Вода в пищевых продуктах

Вода не обладает энергетической и пищевой ценностью, но без воды жизнь невозможна.

Функции воды в организме важны и разнообразны:

– растворяет питательные вещества и транспортирует их в организме;

– выводит отходы процессов обмена из клеток организма;

– является дисперсной средой для крови, протоплазмы клеток и т. д.;

– служит терморегулятором организма, так как, будучи хорошим проводником теплоты, выравнивает температуру между соседними клетками, следовательно, предохраняет организм от перегревания;

– поддерживает химические реакции, является прямым участником в гидролитических реакциях;

– служит смазочным материалом в суставах и в местах соприкосновения различных частей организма;

– обуславливает консистенцию и структуру продукта, влияет на его внешний вид и вкус;

– влияет на устойчивость продукта при хранении.

Удаление влаги высушиванием или замораживанием существенно изменяет биологические вещества и природные свойства продукта. Все попытки вернуть воду в первоначальное состояние не были очень успешны. Удаление или замораживание воды является основным среди методов хранения продуктов и необходимо считаться с теми существенными изменениями, которые имеют место, в продукте в обоих случаях.

Удаление влаги из пищевых продуктов или связывание ее увеличением содержания соли или сахара тормозит многие реакции и ингибирует рост микроорганизмов, увеличивая продолжительность хранения многих пищевых продуктов.

Благодаря физическому взаимодействию с белками, полисахаридами, липидами и солями, вода вносит значительный вклад в текстуру пищи. Благодаря тому, что многие пищевые продукты содержат большое количество влаги, нужны эффективные способы для длительного хранения.

Поэтому значение воды, как компонента пищевого продукта, понимание ее свойств и поведения в пищевых продуктах чрезвычайно важны.

Организм человека на 2/3 состоит из воды, причем в разных частях и органах содержится неодинаковое ее количество.

Суточная потребность в воде в среднем составляет 35…40 мл на 1 кг массы тела. При средней массе тела взрослого человека 70 кг суточная потребность его в воде составляет 2,5 л. Значительная часть этой нормы содержится в пищевых продуктах. Свободная жидкость, содержащаяся в пище должна составлять около 1,2 л при общей массе дневного рациона около 3 кг.

Количество воды, вводимое в организм с пищей и питьем, меняется в зависимости от климатических условий и степени интенсивности физической нагрузки.

9.4.1. Строение молекулы воды

Молекула воды имеет дипольный момент. Если бы молекула была линейной, то дипольные моменты связей О – Н взаимно компенсировали бы друг друга и дипольный момент молекулы был бы равен нулю. Появление дипольного момента обусловлено атомными орбиталями, участвующими в связях.

Если кислород используют для образования связей две р-орбитали, угол между связями будет равен 90°. Рентгеноструктурные исследования показывают, что на самом деле угол равен 104,5°, т. е. этот угол близок к тетраэдрическому: 109,5°. Полагают, что происходит гибридизация орбиталей между одной s- и тремя р- орбиталями атома кислорода. Из четырех образовавшихся sр³-гибридных орбиталей две заняты связывающими парами, а две другие – неподеленными электронными парами. Разница между наблюдаемыми значениями валентного угла (104,5°) и тетраэдрическим углом объясняется тем, что отталкивание между неподеленными парами больше, чем между связывающими орбиталями.