Водой признан неотъемлемый компонент, входящий в состав любых пищевых продуктов. Активность воды, снижение активности воды, ее свойства, температурные показатели, сроки и качественность определены количеством содержания воды, показатель это неоднозначный. Показатель активности воды исследовал W. J. Scott, он определил ее как отношение парциального давления водяного пара от продукта к соответствующему давлению водяного пара к чистой воде в зависимости от определенной температуры. Показателем активности определено сокращение в виде «aw». Понятие активность воды в сфере питания обозначает участие воды в разных процессах, которые происходят с продуктами пищевой промышленности и зависимость их от этого.
По данным экспериментальных исследований на воде ее активность не оказывает влияния на реакции, которые происходят в продукте. К этим реакциям относятся: липидное окисление, активное образование ферментов и микробиологических процессов. В европейских странах показатель этот очень важный и несет в себе большую информационность, его понятие равносильно влажности и концентрации ионов водорода. Это измерение делается обязательно, когда нужно провести экспертизу продуктов. В Америке показатели включены в деятельность контролирующих органов за пищевой продукцией и за лекарственными препаратами.
Активность воды является функцией температуры, состояния разных фаз, структуры и химического состава. Для жидкой среды стандартным состоянием считается растворитель в чистом виде. Влага, которая содержится в продукте, представлена как процент массы воды к сухому продукту. Два вида продуктов – это гигроскопичные (сюда входят соли, растительное волокно, полимеры и т.д.) и негигроскопичные (металлический порошок, гранулы стекла), в которых содержится влага. Продукт находится в равновесии, когда сочетаются условия, в которых не происходит обмена влаги и окружающей среды.
При возникновении статистического равновесия влага в гигроскопичном продукте зависит не только от природы самого продукта, но и от следующих факторов:
— температуры;
— от парциального давления пара.
Негигроскопичный продукт – это когда влага независима от этих факторов. Гигроскопичный продукт поглощает влагу разными путями, с помощью поглощения растворов, капиллярный конденсат и другие. При абсорбционном процессе вода очень хорошо удерживается продуктом. Влага включает в себя две части – иммобилизованную и активную. Равновесная относительная влажность это то же самое, что и активность воды aw, она измеряет давление паров, которое генерируется влагой, находящейся в гигроскопичном продукте.
Aw = p / ps и %ERH = 100 x Aw, p – парциальное давление, которое находится над поверхностью, ps давление над чистой жидкостью.
Активность воды выражается во влажности или частично обменивается условиями с окружающей средой.
Активность aw определяется при помощи специальных моделей новейшего оборудования. Измерение прибором производится очень качественное и настройки выстраиваются под любые задачи. При статистическом равновесии очень просто определить активность воды. Водяной пар присутствует в газах и газовых смесях, поэтому можно составить следующую формулу: %RH = 100 x p/ps, p – парциальное давление, ps – давление насыщения.
Происходящее снижение aw может привести к тому, что химическая или ферментная реакция замедлится. На сегодняшний день активность воды (aw) хорошо изучена и определена некая зависимость и значения. Показатель aw 0,90—0,99 отлично подходит для размножения бактерий. Даже снижение aw до 0,85—0,65 создает эффективную среду, чтобы развивались некоторые виды дрожжей и грибов.
Активность воды и продукты питания
Существуют следующие показатели влияющие на продукты питания:
— высокая влажность;
— промежуточная влажность;
— низкая влажность.
Если контролировать показатели всего продукта, то aw будет иметь зависимость от этого контроля и поможет продлить срок хранения продукта. Зависимость активности воды и пищевого продукта очень сильно взаимосвязаны. Добавляя воду в сухой материал, происходит не состояние отдыха и покоя, а сильное столкновение с кислородом. При взаимодействии с кислородом микробиологическая среда развивается очень активно.
Влияние температуры на активность воды
От температуры зависит давление насыщенного пара. При увеличении комнатной температуры на один градус происходит увеличение насыщенного пара более чем на 6%. Если рассматривать открытое пространство, где присутствует насыщенный пар, то давление с изменением температуры не меняется. В замкнутом пространстве парциальное давление пара становится пропорциональным температуре. В гигроскопичных продуктах активность воды от температуры зависит меньше. Исследования показывают, что при комнатных температурах происходит грубое изменение показателя (0.0005 до 0.005 Aw). Еще раз подтверждается факт зависимости поверхностного парциального давления от температуры.
Где и как применяется
Активные вещества влаги или активность воды дают информацию про влажность в отношении стабильности микробиологических веществ, ферментов и химических веществ в продуктах и в семенах. Вода имеет огромное значение для фармацевтического бизнеса, помогает упрочнить плотность таблеток и капсул в оболочке. Активность сравнивается с влажностью окружающей среды, которая не дает бумаге менять свои свойства или, например сахарным гранулам слипаться.
Коррозионная активность воды и радиологические показатели
Эта активность определена физическими и химическими характеристиками, но в процессе обработки могут происходить изменения. Агрессивная вода — это настоящая химическая проблема. Металл в воде покрывается коррозией, что образует электрохимический процесс. Коррозионность это когда имеется отношение металл-вода. Металл реагирует с водой, и образуются разные продукты. Если металл стоит по активности после водорода, то с водой он не реагирует. Активный металл способен вступить в реакцию с водой при обычных условиях, а металл со средней активностью при повышении температуры, в итоге металл окисляется. Коррозионность в водоснабжении бывает разной. Активность появления коррозии определяется общим количеством продукции, которая образовывается за определенный период. Коррозия покрывает металл и зависит от содержания в воде примесей, ее температурного режима и т.д. На поверхности металл скапливает адсорбционный слой влаги, который относится к функциям влагопроницаемости. Зная расход воды можно запросто определить какое количество радикальных веществ в ней находится. Опасность человека подстерегает везде, даже с водой могут возникнуть явные и скрытые опасности. Удельная активность воды в скважинах контролируется постоянно. Определяется удельная активность путем подсчета суммарной бета и альфа активности в основных радионуклидах питьевой воды в радиационной безопасности. Общая радиоактивность называется альфа показателем, причем альфа излучение очень опасное. При попадании альфа частиц на кожу образуется очаг ожога, потому удельная активность должна постоянно контролироваться. Альфа активность установлена санитарными нормами и не должна превышать 0.1 Бк/л. Аα — ΣKiAi ≤ 0,2 ДБк/кг – формула проведения соответствия суммарной альфа — активности и суммы всех активностей. Удельная альфа – активность определена показателем Аα. От бета-активности и альфа-активности, то есть при высокой удельной активности воду следует очищать. При увеличении показателей удельной активности концентрация газа радона 222Rn в несколько раз превышает норму, постепенно он распадается на бета-активность и альфа-активность. Очистив воду, следующими методами нужно избавиться от Аα: нанофильтрационный метод, обратный осмос или ионный обмен, который применим лишь в ряде случаев.
Коррозионная активность воды или как себя ведет вода с активным кислородом?
Поверхность водной глади насыщена кислородом постоянно. Кислородный режим водоема поддерживается кислородом и очень важен для состояния экологии и окружающей среды, тем более, если водоем считается зоной для отдыха. Для отдыха люди выбирают чистое и спокойное место. Зависимость воды от кислорода полная, он помогает самоочищению водоема, окисляет местную органику и помогает процессу разложения. Степень насыщения водного пространства кислородом исчисляется как показатель 100%. Для запоминающегося отдыха необходимо подходить к выбору места ответственно. Самые популярные виды отдыха: дайвинг, плавание с дельфинами, водолет и другие виды, которые требуют огромного желания научиться. Если вы приехали в зону отдыха, появляется внезапная зависимость от водных процедур. Любая зона отдыха должна быть оснащена питьевой водой, биотуалетами, душевыми и кабинками, где переодеваются на определенном расстоянии от зоны непосредственного отдыха. В данном случае важно придерживаться санитарных норм и требований относительно обустройства таких мест. При любом виде отдыха происходит поглощение человеком кислорода и выделение углекислого газа.
