За пределами активности воды: недавние достижения на основе альтернативного подхода к оценке качества и безопасности пищевых продуктов

Вода, наиболее обильный компонент натуральных продуктов питания, является повсеместным пластификатором большинства природных и синтетических ингредиентов и пищевых продуктов. Многие новые концепции и разработки в современной науке о пище и пищевых технологиях связаны с ролью воды и её управлением при производстве, переработке и консервировании пищи. В статье рассматриваются эффекты воды как почти универсального растворителя и пластификатора на поведение полимерных (а также олигомерных и мономерных) пищевых материалов и систем с акцентом на влияние содержания воды (в терминах увеличения подвижности системы и последующей «доступности» воды) на качество, безопасность, стабильность и технологические характеристики пищевых продуктов. Обзор описывает новую перспективу управления влагой — старую и устоявшуюся дисциплину, которая эволюционирует к теоретической основе, основанной на фундаментальных принципах «структура–свойство» из области синтетической полимерной науки, включая новаторские концепции «динамики воды» и «динамики стекла». Эти интегрированные концепции фокусируются на неравновесной природе всех «реально существующих» пищевых продуктов и процессов и подчёркивают значение для успешного управления влагой поддержания пищевых систем в кинетически метастабильных, динамически ограниченных стеклообразных состояниях, а не в равновесных термодинамических фазах. Понимание, полученное посредством этого «полимерного научного» подхода к взаимоотношениям с водой в продуктах питания, привело к новым идеям и достижениям, выходящим за пределы ограниченной применимости традиционных концепций, связанных с активностью воды. Эта статья не является ни традиционным, ни исчерпывающим обзором активности воды; это критический обзор, представляющий и обсуждающий актуальную, применимую информацию по теории, исследованиям и практике управления влагой, применимую к пищевым системам в самых широких диапазонах содержания влаги и температур обработки/хранения.