الماء فى مجال علوم الأطعمة Water in food Science

الماء له أهمية عظيمة فى مجال علوم الأطعمة وكذلك صحة الانسان . يقدر العلماء توزيع نسبة المياه على سطح الكرة الأرضية بنحو 70% ومن الغريب أن تقريبا نفس النسبة موجودة فى جسم الانسان . لذلك ينصح علماء التغذية بتناول على الأقل 2 لتر من الماء يوميا فى فصل التاء وربما تتضاعف هذه الكمية أو أكثر فى فصل الصيف حيث يفقد الكثير من الماء خلال العرق . وأهمية الماء لصحة الإنسان عديدة فيساعد فى هضم الطعام وناقل حيوى للمغذيات وداخل الخلية كما يخفف من البول مما يقلل تكوين حصوات الكلى . وكلمة الماء مأخوذة من اللغة الإنجليزية القديمة Weater وورد الماء فى معظم الكتب السماوية وقال تعالى ,, وجعلنا من الماء كل شئ حى ,, .

التركيب الكيميائى للماء  Water Chemistry : 

يتكون جزئ الماء H2O من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين وتحتوى ذرة الهيدروجين على بروتون واحد لذا تحمل شحنة موجبة جزئيا أما ذرة الأكسجينفتحتوى فى المدار الخارجى على 8 الكترونات وتحمل شحنة سالبة جزئية .

الخواص الفيزيقية للماء physical characteristics of wter : 

الماء سائل عديم اللون والطعم والرائحة شفاف وهو موصل جيد للحرارة وفقير التوصيل للكهرباء .

خواص الماء المميزة : 

عند تسخين الماء من الصفر المئوى (ثلج) إلى 4 درجات مئوية (سائل) ينكمش الماء ويصبح أكثر كثافة . ويلاحظ أنه عند تبريد الماء يتمدد ويصل للمرحلة النهائية وهى التجميد Freezing ويكون الثلج والماء هو وسط لنقل الحرارة سواء بالتبريد Cooling بإستخدام الثلج أو التسخين  Heating بإستخدام البخار . كذلك الماء يلعب دور هام فى صحة البيئة أى منظم للحرارة فى البحيرات والأنهار والبحار فيلطف درجة حرارة الجو 

وظائف الماء فى علوم الأطعمة :

• للماء وظائف حيوية فى عمليات تصنيع الأغذية إبتداءا من غسيل الخضروات والفواكة .
• وسط مذيب للمواد الصلبة مثل الدقيق والسكر .
• يستخدم الماء المغلى لإستخلاص نكهات بعض الأطعمة والمشروبات مثل الشاى .
• الماء وسط لإنتشار ونضج حبيبات النشا والجيلاتين والبكتين .
• يعيد الرطوبة للأطعمة المجففة مثل الفواكة المجففة - التين - البلح .
• يقلل من مدة طهى البقول والحبوب عن طريق النقع .
• يذيب بعض الغذيات مثل ب المركب وفيتامين ج كذلك الفلافونويدات فقد تم ملاحظتها موجودة فى مياه السلق .

محتوى الأطعمة من الماء :   

الخضروات والفواكة من أكثر الأطعمة المحتوية على الماء والتى قد تصل نسبة الماء فيها إلى 90% من وزنها كما فى البرتقال والبطاطس والخوخ والفاصوليا الخضراء والخس .

يقسم علماء الأغذية الأطعمة حسب درجة فسادها إلى إحتوائها من الماء كالأتى :

1.  الأطعمة سريعة الفساد : وهى أطعمة غنية بنسبة الرطوبة مثل اللحوم - الأسماك - الدجاج .
2. الأطعمة متوسطة الفساد : وهى أيضا أطعمة غنية بالماء ولكن تتميز بوجود قشرة تغطيها مثل البيض - الشمام - البطيخ - البطاطس .  

      3 - أطعمة بطيئة الفساد : وتحتوى على نسبة رطوبة أقل كثيرا من العالية ومن 

          أمثلتها الحبوب والبقول .

درجات الحرارة التى يمر بها الماء فى أثناء تسخينة : 

الماء الدافئ -40م (104ف) :

وهى أولى الدرجات التى يمر بها الماء وهى مرحلة مناسبة لنمو الخميرة وإذابة اللبن المجفف حديثا يمكن التعرف على درجات الحرارة المختلفة بإستعمال مقياس الحرارة الرقمى وذلك بديلا عن الترمومتر الزئبقى الذى قد يعرض الأطعمة للتسمم بالزئبق فى حالة كسرة .

الماء الساخن :

وهو65م درجة مئوية ويستدل عليه بوجود فقاعات كبيرة بطيئة على جوانب وقاع الإناء  ويستخدم فى طهى خلطات النشا والكستردة فلا بد أن تبقى درجة الحرارة منخفضة لا تصل للغليان حتى لا تتكتل إلى أن يتم الطهى ونحصل على قوام متماسك ناعم كذلك إستخدام حمام مائى ساخن مع التقليب حتى يتم النضج .

الماء الساخن جدا :

ويتم التعرف عليه بين 82- 99 درجة مئوية بسماع أزير وتكن فقاعات كبيرة تصعد  للسطح وقلما تنكسر ويصلح إستخدامة فى سلق الأسماك واللحوم وتسبيك الخضر وسلق البيض وطهى الأرز .

الماء المغلى :

ويغلى الماء عند درجة حرارة 100م درجة مئوية وبإستمرار الغليان يتحول جزء من الماء إلى بخار ماء وتعمل تيارات الحمل كطريقة لنقل الطاقة واضحة فى ظاهرة غليان الماء ويستدل على غليان الماء بتصاعد أبخرة ويتكثف بعضها ويعود للأناء وخاصة إذا كان مغطى وتظهر فقاعات غازية سريعة وقوية تصعد إلى السطح وتكسر الطبقة السطحية للماء وتتبخر . ويستعمل الماء المغلى فى سلق البقول والحبوب والمكرونة .

غليان الماء فى مناطق مستوى سطح البحر : 

 يغلى الماء عند 100 درجة مئوية فى الأماكن التى فى مستوى سطح البحر ويحدث الغليان عندما يتساوى ضغط بخار السائل والضغط الجوى الواقع على سطح السائل .

غليان الماء فى المناطق المرتفعة عن سطح البحر كالجبال : 

الارتفاع عن مستوى سطح البحر يقلل من الضغط الجوى وبالتالى تقل درجة الغليان عن 100 م درجة مئوية لعدم وجود ضغط كبير على سطح الماء ويلاحظ ذلك جليا فى قمة جبل أفرست ومن الجدير بالذكر ما كانت تذكرة الأستاذة نرجس حبيب سابا فى محاضراتها ,, أن الشخص يمكن أن يضع يده فى الشاى الساخن دون أن يحترق ,, ومن الواضح أن سكان الجبال والمناطق المرتفعة يعانون من بطئ نضج الأطعمة وبخاصة البقول والحبوب .

غليان الماء فى المناطق المنخفضة عن سطح البحر : 

ويلاحظ أن الضغط الجوى يزداد كلما انخفض المكان عن سطح البحر وبالتالى أرتفاع درجة الغليان عن 100 م درجة مئوية لذلك يطهى الطعام سريعا بالمقارنة بمناط سطح البحر ومناطق فوق سطح البحر .

أوانى الضغط 

تم الاستفادة من الظواهر السابقة باختراع اناء الضغط بالبخار الذى يمكن استعمالة فى أى مستوى خاصة أعالى الجبال فوجود غطاء شديد الاحكام يؤدى الى حبس البخار داخل الاناء وضغطة الشديد على سطح السائل فترتفع درجة الحرارة عن 100 درجة مئوية فيقلل كثيرا من الوقت اللازم للطهى وبخاصة البقول .

تأثير المواد المضافة على درجة الغليان : 

تؤثر بعض المواد المضافة كالملح والسكر على رفع درجة حرارة غليان الماء فيمكن أن يصل الماء إلى درجة تتعدى 154 درجة مئوية وذلك فى حالة الكرملة وتفسير ذلك أن بعض جزيئات الماء الذائبة تكون قريبة من سطح الماء فتقل عدد الجزيئات المتبخرة فينخفض ضغط بخار السائل ونحتاج لرفع درجة الحرارة حتى يغلى الماء .