Процессы, происходящие при хранении пищевых продуктов

Процессы хранения можно разделить на пять групп: механические или физические, физико-химические, биологические, биохимические, химические и химические.

Физические и физико-химические процессы происходят в продуктах под влиянием факторов внешней среды, таких как температура, относительная влажность, газовый состав, свет и механические воздействия.

Физические и физико-химические процессы вызывают снижение органотипических показателей, что приводит к частичной, а иногда и полной потере товарных качеств продукта. Они возникают при неблагоприятных условиях транспортировки и хранения товаров.

Деформация и нарушение целостности твердых продуктов в результате механического повреждения тары являются наиболее распространенными физическими процессами. Например, бой стеклянной посуды может привести к потере напитков и механическим повреждениям, вызывающим деформацию фруктов, овощей и хлебобулочных изделий. Механические повреждения определяют значительные потери товара вследствие загрязнения или полной непригодности товара к использованию. Механически поврежденные продукты подвержены микробиологическому поражению.

Хранение продуктов питания.

Наиболее распространенными физико-химическими процессами являются сорбция и десорбция паров воды и газа.

Сорбция воды увеличивает массу продукта. Так, например, печенье, вафли и крекеры становятся более мягкими. Соль и мука теряют свою вражду и пирог. Карамельные изделия сначала становятся липкими, затем теряют форму, текут и т.д.

Десорбция (сушка) характерна для свежих фруктов, овощей и жидких продуктов. Этот процесс, наряду с потерей массы продукта, ухудшает его качество. Испарение воды из фруктов и овощей приводит к увяданию, нарушению обмена веществ и повреждениям. На интенсивность этих процессов влияют температура, относительная влажность, скорость движения атмосферы, тип контейнера и способ укладки товара.

В хлебных злаках происходят физико-химические процессы, связанные со старением денатурированных белков и изготовленных крахмалов.

При хранении некоторых продуктов происходит кристаллизация, что ухудшает внешний вид продукта, его консистенцию и вкус. Например, колебания температуры при хранении мороженого могут привести к перераспределению продукта. Кристаллы льда, лактозы и структура мороженого увеличиваются, увеличиваются и консистенция становится более уплотненной.

Белковое и коллоидное старение происходит во время хранения зерновых, муки и т.д. Это сопровождается набуханием и снижением способности белка к растворимости. Например, при старении крупы увеличивается время варки, уменьшается объем, ухудшается вкус и консистенция крупы.

Химические процессы. При хранении пищевых продуктов происходит целый ряд процессов, которые приводят к изменению их качества. Они происходят без участия ферментов продукта и микроорганизмов.

Сжигание жира (например, окислительное повреждение под действием насыщенного кислородом воздуха). Этот процесс характерен для пищевого жира и жиросодержащих продуктов – овощей и говяжьего жира, сала, маргарина, сыра, орехов и т.д.

При окислении жиров в основном образуются кислоты с высоким содержанием цепей, провитамины и витамины, но при этом накапливаются продукты окисления, в том числе токсичные. Они придают жирам горький вкус, неприятный затхлый запах и вызывают боль в горле.

На скорость окисления влияет насыщенность жирных кислот, температура хранения, наличие катализаторов (металлы, свет) и присутствие антиоксидантов.

Другим видом химического повреждения продуктов питания является неферментативное потемнение, которое может возникнуть в результате карамелизации сахара и является реакцией образования меланоидина – восстановления аминокислот и сахаров. Этот процесс происходит при хранении многих продуктов (сушеных овощей, картофеля, яичной муки).

Образование меланоидинов отрицательно влияет на питательную ценность продукта и преимущества его органической способности. Изменяется цвет продукта, появляются посторонние привкусы и запахи. Этот процесс можно замедлить путем снижения температуры хранения, а также блокирования реакционной группы ключевых компонентов реакции. Эффективными ингибиторами являются серная кислота или безводный сульфат.

Когда консервы хранятся в металлических контейнерах, металл растворяется и накапливается в продукте. Переход в металл в результате разрушения поверхностного слоя и накопление других металлов в виде солей олова и примесей олова приводит к снижению сохранности консервированного продукта. Он также оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека.

Содержание солей олова не должно превышать 200 мг на кг продукта. Водород, образующийся в результате взаимодействия кислоты и олова в продукте, повышает давление в банке, что приводит к химическому равновесию. Для защиты внутренней поверхности банки от коррозии используются различные пищевые лаки и эмали.

Химические процессы вызывают обесцвечивание и помутнение алкогольных напитков, выпадение нерастворимых осадков в виноградном и фруктовом вине, образование их эфиров и разрушение витаминов.

Биохимические процессы включают процессы, вызванные действием ферментов в самом продукте. Активность того или иного процесса зависит от природы продукта, его метаболических свойств и условий хранения. Наибольшее влияние на изменение химического состава в процессе хранения оказывают процессы дыхания, гидролиза и автолиза.

Дыхание – это процесс, присущий всем живым организмам. Он связан с активностью окислительно-восстановительных ферментов и является важным источником энергии для метаболизма. Дыхание играет важную роль в послеуборочной жизни растительного организма.

Интенсивность дыхания зависит от многих факторов, в частности

• От содержания влаги – при увеличении влажности интенсивность дыхания возрастает.
• Температура – в соответствии с законом Фантоффа. Повышение температуры на 10 ºC увеличивает интенсивность дыхания продукта в 2-3 раза.
• Газовый состав – при увеличении содержания углекислого газа и уменьшении содержания кислорода дыхание растительного продукта замедляется.

Процессы гидролиза происходят в продуктах питания под действием гидролитических ферментов. Их интенсивность зависит от химического состава продукта, наличия и активности ферментов и условий хранения.

Процессы гидролиза могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на качество продукции. Например, в начале хранения, по мере созревания фруктов и овощей, происходит гидролиз сахаристых крахмалов с образованием пектина из протопектина, что улучшает вкус и консистенцию продукта. К концу хранения протопектин полностью гидролизуется, а мякоть становится мягкой и вялой.

Автолиз (аутолиз) происходит в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов. Он играет важную роль в созревании мяса, сельди и т.д. Процессы автолиза происходят во время хранения в некоторых продуктах растительного происхождения – во время созревания вина и формирования букета, во время ферментации табака и чая, зрелой мелкой и средней пшеничной муки и т.д.

В результате автолиза происходит сложное превращение гликогена в молочную кислоту (гликоли) и различные преобразования мышечных белков. Все биохимические процессы могут быть подавлены низкими температурами хранения.

Микробиологические процессы – это процессы, происходящие под воздействием микроорганизмов.

Армаментариум – разделение фальсификации под воздействием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Органические вещества являются источником энергии для метаболизма. При хранении продуктов питания происходят следующие виды ферментации

• Алкоголь: под воздействием этого процесса происходит порча продуктов с содержанием углеводов менее 65% (соки, джемы и т.д.) и эти продукты приобретают алкогольный вкус, изменение консистенции и помутнение. Положительное влияние этого процесса проявляется в виноделии и винификации.
• Молочная кислота: под воздействием этого процесса в вине и пиве появляются кислинка и восстановление. Положительное влияние этого процесса проявляется в молочном производстве, во время ферментации капусты.
• Масляная кислота: под ее воздействием происходит загнивание картофеля, подгорание молока, увлажнение муки, бомбардировка консервов.
• Уксусная кислота: под воздействием этого процесса происходит порча продуктов с небольшим содержанием алкоголя – столового вина, пива, кваса. положительное влияние этого процесса проявляется при производстве пищевого уксуса.
• Пропионовая кислота: под воздействием этого процесса виноградные лозы портятся. Положительный эффект от этого процесса возникает при изобилии сыра.

Порча – глубокий распад белков и продуктов их гидролиза (часто происходит в богатых белком и водой продуктах: мясо, рыба, яйца, молоко и т.д.). Порча, как правило, вызвана развитием на поверхности продуктов различных видов плесени, пушистого налета, пленок разного цвета и структуры.

Развитию этих грибов способствуют высокая относительная влажность воздуха, высокая плотность пищи, низкие температуры и влажность, препятствующие хранению.

Пищевые вредители. Основной ущерб продовольственным складам наносят вредители, в том числе различные виды насекомых и грызунов. Они уничтожают продукты питания, загрязняют их выделениями, переносят микроорганизмы, способствуют заражению товаров и часто являются носителями возбудителей инфекционных заболеваний.