Еда и pH

Уровень pH пищевых продуктов измеряется как в целях контроля качества, так и по соображениям безопасности.

Уровень pH - один из наиболее важных параметров при контроле качества в пищевой промышленности. Кроме того, pH является важным параметром для определения качества консервов, в которых используются пищевые добавки – регуляторы кислотности (лимонная кислота, тринатрийцитрат и др.). 

С точки зрения безопасности pH-метр используется как контрольное устройство для микробиологического контроля.

Микробиологический контроль

На размножение и метаболизм микроорганизмов влияют такие факторы, как наличие питательных веществ, влажность, температура и pH. Существует оптимальный уровень pH для размножения микроорганизмов, а также кислотная и щелочная границы диапазона, в котором возможно размножение. За пределами этого диапазона pH размножение микроорганизмов подавляется. Эти условия различны для каждого типа микроорганизмов. Значения pH для некоторых микроорганизмов даны в таблице ниже.

В рамках анализа рисков и критических контрольных точек (ХАССП) существует множество пищевых продуктов, для которых необходимо контролировать температуру, активность воды и pH.

Управление процессом ферментации

pH-метры также используются для управления процессом ферментации.

Изменение рН питательной среды влияет на активность ферментов микроорганизмов, состояние и число промежуточных продуктов биосинтеза, их диссоциацию, растворимость и другие свойства. От правильной регуляции деятельности ферментационных микроорганизмов зависит, будет ли успешно проведен процесс ферментации.

● Хлеб

Водопоглотительная способность муки, а также жесткость и pH воды влияют на вкус хлеба. Вода, используемая для приготовления теста, должна иметь pH от 6 до 7. При смешивании воды, муки и молочнокислых бактерий, последние активируются и вырабатывают молочную кислоту, снижая pH.

Многие люди согласны с тем, что испеченный хлеб является самым вкусным, когда его pH составляет примерно 5. Люди, производящие хлеб на домашних дрожжах, также могут измерять pH дрожжей и теста. Например, для натуральных дрожжей необходимо измерять pH при приготовлении дрожжей для ржаной закваски или хлеба с изюмом. pH дрожжей обычно составляет от 3,5 до 4,5.

● Сыр

Сыр ферментируется путем добавления в молоко заквасок (молочнокислых бактерий с уровнем pH примерно 6,7). Молочнокислые бактерии расщепляют лактозу в молоке и создают молочную кислоту, которая снижает pH, а присутствие сычужного фермента способствует свертыванию молока. Регулярные проверки уровня pH и кислотности позволяют выявить возможные отклонения в качестве используемого сырья, которые, в свою очередь, отразятся на качестве производимого продукта, и принять соответствующие меры. Например, измерение pH и/или кислотности молочной кислоты является важным ориентиром для принятия решения о том, когда добавлять сычужный фермент. Необходимый уровень pH для добавления сычужного фермента различен для разных сортов сыра: для твердых сыров pH 5,5; для моцареллы pH 6,5; а для камамбера - pH 6,5 или ниже.

● «Мисо» (паста из ферментированных соевых бобов)

Мисо ферментируется путем смешивания плесени коджи (или кодзи; лат. Aspergillus oryzae) с сырьем из риса, пшеницы и сои. В ходе процесса ферментации образуются аминокислоты, витамины, различные органические кислоты и молочнокислые бактерии, при этом pH снижается из-за активности молочнокислых бактерий.

Правильно ферментированное мисо обычно имеет pH от 4,9 до 5,1.

● Соевый соус.

Как и в случае с мисо, pH соевого соуса снижается из-за активности молочнокислых бактерий. Соевый соус должен иметь pH от 4,7 до 5,0.

● Пиво

Уровень pH пива во время его приготовления влияет на качество и вкус готового продукта. Сусло (смесь солода и горячей воды) во время приготовления должно иметь уровень pH от 5,2 до 5,6. Контроль pH сусла важен, так как при уровне pH выше 5,6 действие ферментов может оказывать вредное воздействие на пиво или может способствовать образованию танина, приводящее к образованию горечи или неприятного вкуса. Уровень pH 5,0 или ниже может привести к порче или разложению солода.

Справочные значения

・ Кипячение сусла понижает pH примерно до 5,0.

・ После добавления дрожжей и завершения процесса ферментации pH снижается примерно до уровня 4,6.

・Созревшее пиво должно иметь pH 3,9 – 4,4.

・ Немецкое светлое пиво (лагер) должно иметь pH 4,2 – 4,3.

・ Английский эль должен иметь pH 3,9 – 4,1.

● «Саке» (японское рисовое вино)

Стандартным уровнем pH воды, используемой в процессе ферментации для промывания риса и других продуктов, является нейтральный или слабощелочной. Конечный продукт, продаваемый в магазинах, имеет pH от 4,2 до 4,7.

● Вино

В виноделии поддержание низкого уровня pH приводит к получению продукта наилучшего качества.

Оптимальным уровнем pH для вина является диапазон значений от 3,0 до 3,5. pH выше 3,5 вызывает увеличение скорости протекания окислительных реакций, изменение цветового тона на коричневый и увеличение количества бактерий.

Добавляя сульфит на ранних стадиях ферментации виноградного сока, уровень pH поддерживается кислотным, при этом ферментация протекает плавно. В производстве вина величины Brix (массовая доля сухих веществ) и температура являются очень важными показателями, а измерение и контроль pH – ключами к получению качественного продукта.