Какие изменения происходят в продуктах при хранении

При хранении в пищевых продуктах происходят изменения качества и массы. По своей природе эти изменения могут быть биохимическими, химическими, биологическими, физическими и микробиологическими. Знание процессов, происходящих в товарах при хранении, помогает установить режим, методы хранения, снизить потери.

Биохимические процессы ? протекают под действием ферментов, находящихся в самих продуктах.

К биохимическим процессам относят дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание ? это окислительно-восстановительный процесс, при котором расходуются питательные вещества продуктов (сахара, органические кислоты, белки, жиры и др.). В результате чего уменьшается масса продукта и снижается его пищевая ценность. Происходит этот процесс только в живых организмах, в зерне, плодах, овощах, муке, крупе, яйцах.

Дыхание может быть аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (безкислородное). При аэробном дыхании образуются СО2 и Н2О и выделяется много тепла, что приводит к прорастанию (зерно, овощи), самосогреванию (мука, зерно, крупа), микробиологической порче (овощи, плоды). При анаэробном дыхании тепла образуется меньше, но накапливается этиловый спирт, который придаёт продуктам неприятный вкус (плоды). Дыхание нельзя исключить при хранении указанных выше продуктов, поэтому стараются поддерживать аэробное дыхание.

Для снижения его интенсивности необходимо проветривать помещение (удалять выделяемое тепло и влагу), снижать температуру хранения и влажность воздуха, регулировать газовую среду.

Гидролитические процессы ? вызывают расщепление белков, жиров, углеводов под действием ферментов гидролаз. Они влияют на качество продукта положительно (например, при дозревании плодов за счёт гидролиза крахмала накапливается сахара) и отрицательно (например, гидролиз жира повышает кислотность пищевых жиров, муки, крупы, снижая их свежесть).

При хранении продуктов богатых белками (мясо, рыба) происходит гидролиз белков до аминокислот. Этот процесс (вместе с гидролизом гликогена до молочной кислоты) приводит к созреванию мяса после убоя, сельдевых, лососевых рыб при посоле и называется автолизом. Благодаря чему мясо становится нежным, сочным с характерным вкусом и ароматом. Автолиз наблюдается при созревании вина, ферментации чая, кофе, табака. Глубокий автолиз приводит к порче продуктов. Отрицательное влияние автолиза проявляется при замораживании картофеля, прорастании зерна, овощей. При пониженной температуре скорость гидролитических процессов замедляется.

Микробиологические процессы ? происходят под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Эти процессы могут протекать в любых продуктах и являются одной из главных причин порчи (продукты становятся непригодными к употреблению). К микробиологическим процессам относят брожение, гниение, плесневение.

Брожение ? это расщепление углеводов и некоторых спиртов под действием ферментов. В результате жизнедеятельности микроорганизмов накапливается спирт, молочная, масляная, уксусная кислоты, углекислый газ и т.д. Брожение может быть спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, уксуснокислое.

Спиртовое брожение происходит в продуктах богатых сахаром и влагой (соки, варенье, джем, повидло, плоды, ягоды). Продукт мутнеет, пенится, приобретает неприятный вкус и запах.

Молочнокислое брожение вызывает порчу молока, молочнокислых продуктов, скисание вина, пива.

Маслянокислое брожение возникает при хранении муки, молочных продуктов, квашеных овощей, сыров, консервов. При этом появляется горький, неприятный острый вкус, запах и газообразование (вспучивание сыров, бомбаж консервов).

Уксуснокислое брожение вызывает скисание вина, пива, соков, кваса. При этом происходит помутнение, ослизнение, появляется кислый вкус.

Пропионовокислое брожение вызывает порчу вина, молочных, квашеных овощей, вызывая их помутнение и ослизнение. Понижение температуры хранения пищевых продуктов снижает интенсивность брожения.

Гниение ? это глубокий распад белков под действием ферментов, выделяемых гнилостными бактериями. Поэтому гниению подвергаются богатые белком продукты ? мясные, рыбные, яичные, сыры. При этом образуются токсичные вещества ? аммиак, меркаптан, индол, скатол и др. Продукты приобретают очень неприятный запах и становятся ядовитыми.

Плесневение ? возникает при развитии на продуктах плесневых грибов. Подвергаются плесневению продукты, содержащие много воды или увлажнённые в процессе хранения, в негерметичной или нарушенной упаковке: плоды, овощи, варенье, джем, повидло, хлеб, мука, мясные и рыбные изделия, сливочное масло.

Грибы расщепляют сахар, жиры пищевых продуктов, придавая им плесневелый вкус и запах, образуют налёт на поверхности. Кроме того, при плесневении накапливаются вредные вещества обладающие канцерогенным действием (микотоксины). Для предупреждения плесневения продукты необходимо плотно упаковывать в исправную тару, хранить без резких колебаний температур, соблюдая влажностный режим.

Химические процессы ? это различные химические реакции, происходящие в продуктах без участия ферментов. Это прогоркание и осаливание жиров под действием кислорода, света, воды и тепла; изменение окраски (обесцвечивание вин); химическое разрушение витаминов, химический бомбаж консервов ? (взаимодействие металла банки с кислотами продукта с образованием газов, особенно консервов с томатной заливкой). К химическим процессам относится ржавление металлических банок консервов, которое может нарушить их герметичность. Замедлить химические процессы можно применением упаковок, защищающих товар от света, кислорода воздуха, понижением температуры хранения, влажности воздуха.

Физические процессы ? возникают в продуктах под действием температуры, света, влажности воздуха, механических воздействий. К ним относятся:

увлажнение (соли, сахара-песка, муки, печенья, сухарей, вафель и др.) ? за счёт гигроскопичности товара, конденсации воды при резких перепадах температур и отмокания. Продукт при этом размягчается или теряет сыпучесть, слёживается;

усыхание (хлеб, овощи, плоды, пряники) ? за счёт десорбции, низкой влажности воздуха, понижениям температуры. В результате уменьшается масса продукта, ухудшается его качество;

кристаллизация сахара в меде, варенье, сиропах, шоколаде (сахарное поседение), расслоение ликеро-водочных изделий, затвердевание растительных масел происходит при низких температурах хранения. При замерзании консервов возможен физический бомбаж.

Механические повреждения товара (бой яиц и стеклянной тары, деформирование хлеба, плодов, овощей, лом макарон) происходят при небрежном обращении с товаром при работе с ним, что приводит к частичной или полной непригодности товара к употреблению.

Замедлить физические процессы можно соблюдением температурных условий, влажности воздуха, правильной упаковкой, осторожным обращением с товаром.

Биологические процессы ? это воздействие на продукты насекомых ? вредителей (клещи, жуки, моли) и грызунов. Поражаются зерномучные, кондитерские товары, пищевые концентраты, сухофрукты и т.д. Продукты при этом считаются пищевым отходом и реализации не подлежат. В отдельных случаях могут направляться на переработку (картофель пораженный нематодой ? направляется на крахмал или спирт).

Для предупреждения повреждения товаров грызунами и насекомыми необходимо соблюдать температурно-влажностный, санитарно-гигиенический режим хранения, обеззараживать тару, складские помещения, транспортные средства.

Процессы, протекающие в хранящихся продовольственных товарах, по характеру могут быть физические, химические, биохимические и биологические. Эти процессы различаются как факторами, их вызывающими, так и степенью их влияния на качество продуктов.

Качество некоторых товаров при хранении в течение определенного времени может улучшаться, например осенние и зимние сорта яблок и груш дозревают, улучшается букет вин, ликеров, вкус и аромат табачных изделий и т. д.

В других товарах (сахар, крупа, картофель, капуста и др.) можно сохранить первоначальное качество, если создать определенные услjвия хранения. В процессе хранения возможны понижение качества и даже порча продуктов: увядание овощей и плодов, порча мяса, жиров, рыбы и т. д.

Снижения качества товара можно избежать путем создания наиболее благоприятных условий хранения: необходимой температуры, влажности и газового состава среды, освещенности помещения, использования определенных видов упаковочных материалов и тары, а также применения различных способов консервирования.

Физические процессы

Во время хранения в пищевых продуктах протекают различные физические процессы, которые снижают качество товаров. Они происходят вследствие изменения температуры товаров; испарения или поглощения влаги внутри продукта; поглощения или отдачи газообразных веществу перегруппировки растворенных веществ или жиров внутри продукта; разделения эмульсий; синерезиса студней; кристаллизации; расплавления с последующим загустеванием (или без него); нарушение целостности продукта от механических воздействий.

Эти процессы возникают при неблагоприятных условиях во время хранения и перевозок или в результате изменения состояния самого продукта.

Изменение температуры продуктов вызывается поглощением ими тела из окружающего воздуха или его отдачей. Большинство продовольственных товаров имеет низкую температуропроводность. Этим объясняется медленное понижение температуры продуктов, особенно при закладке их на хранение большими массами в закрома — овощей, в силосы — зерна и т. д.

Повышенная температура при хранении продуктов вызывает плавление жира, увеличение объема жидких продуктов (вин, пива); стимулирует в товарах химические и биохимические процессы. Снижение температуры продуктов ниже установленной вызывает, например, расслоение молока и майонеза, помутнение вина, пива и минеральной воды вследствие выпадения некоторых веществ в осадок, загустение растительных масел, превращение воды в лед в жидких и богатых водой продуктах.

В то же время при пониженных температурах замедляются химические и биохимические процессы в товарах.

Изменение влажности — поглощение и отдача воды продуктами — так же, как и изменение температуры, оказывает большое влияние на качество и сроки хранения товаров. Это явление происходит в результате гигроскопичности продуктов или конденсации влаги в капельно-жидком состоянии на их поверхности.

При хранении гигроскопичных товаров изменение их влажности зависит от относительной влажности воздуха. Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше давление водяных паров в нем и тем больше соответствующая ей равновесная влажность продукта. Такую зависимость можно проследить по данным А. В. Лыкова и Л. Я. Ауэрмана

Скорость испарения влаги с поверхности продукта зависит от его температуры (чем выше температура, тем выше скорость испарения), циркуляции воздуха, паропроницаемости тары, размера партии и способа ее размещения. Товары внутри штабеля, закрома, контейнера медленнее теряют влагу; усушка продуктов, расположенных в наружных слоях, идет быстрее.

При совместном хранении товаров с различной влажностью наблюдается изменение содержания в них влаги, например сухари размягчаются при хранении вместе с печеным хлебом и т. д.

Увлажнение продуктов может происходить в результате конденсации паров воды из воздуха при изменении его влагоемкости. Количество водяного пара, требуемое для насыщения воздуха, зависит от температуры воздуха. Например, в 1 м3воздуха при его насыщении находится 30 г паров при температуре 30°, 9,5 г — при 10°, 5 г — при 0° и 1 г — при—20°.

Выпадение капельно-жидкой влаги на продукты происходит при быстром охлаждении воздуха в помещении, внесении холодных продуктов в теплое помещение, при этом теплый воздух, соприкасаясь с холодной поверхностью продукта,- охлаждается, становится насыщенным, и излишек влаги из воздуха выпадает на товар.

При таких условиях происходит сахарное цветение шоколада и шоколадной глазури конфет (сахароза растворяется в воде, выпавшей на поверхность изделий, а затем при испарении влаги кристаллизуется).

При поглощении влаги масса продуктов возрастает, при этом соль, мука, сахар-песок теряют сыпучесть у печенья, хрустящего картофеля, кукурузных хлопьев, сушеных овощей исчезает хрупкость; поверхность карамели становится липкой и т. д. При испарении влаги из продуктов наряду с потерей массы происходит изменение их свойств: крекеры становятся крошливыми, макароны растрескиваются и т. д. Потерю и впитывание влаги этими продуктами можно предупредить упаковкой их во влагонепроницаемую тару.

Отдача и поглощение паро- и газообразных веществ продуктами могут быть поверхностными и объемными (так же, как и паров воды). В результате этого продукты могут терять ароматические вещества или поглощать несвойственные им летучие вещества, приобретая нежелательные привкусы и запахи.

Для предупреждения этих процессов продукты (чай, кофе, пряности и др.) упаковывают в паро- и газонепроницаемую тару; при размещении их (табачных изделий, рыбы и др.) на хранение соблюдают товарное соседство, при перевозках товаров используют чистые транспортные средства.

Процесс кристаллизации наблюдается в ряде продуктов. Так, при хранении мед приобретает зернистую структуру в результате кристаллизации глюкозы, нежная консистенция помадных конфет становится грубой, зернистой из-за укрупнения кристаллов сахарозы; при резких температурных колебаниях образуются крупные кристаллы лактозы или льда в мороженом («песчанистость» мороженого), на поверхности шоколада — кристаллы жира («поседение» шоколада).

Ретроградация — явление ограниченной кристаллизации оклейстеризованного крахмала — происходит в хлебе (черствение хлеба), сушеном и печеном картофеле, консервированных макаронных и рисовых изделиях.

При небрежной погрузке, перевозке в результате механических воздействий происходит порча товаров, бой яиц и стеклянной тары, лом макаронных изделий и печенья и др. Статическая нагрузка — давление верхних слоев товара — вызывает повреждение нижних (плодов, хлебных изделий и др.) — Для предупреждения механических повреждений товаров необходим правильный выбор упаковки, бережное обращение с ними при разгрузках и перевозках.

Химические процессы

В продовольственных товарах при хранении в результате химических реакций образуются новые вещества, которые снижают пищевую ценность продуктов, изменяют их вкус, запах и цвет. Некоторые химические изменения взаимосвязана с повышением температуры, изменением влажности и скорости воздушных потоков, светом и др.

К химическим изменениям относится окисление жиров в масле, сале и жиросодержащих продуктах: орехах, пищевых концентратах, овсяной крупе и др.

Результатом химических реакций является образование меланоидинов, вызывающих изменение цвета и вкуса продуктов; изменение окраски и обесцвечивание ликеро-водочных изделий, вин при воздействии на них солнечного света; химический, или водородный, бомбаж герметически закрытых консервов при взаимодействии металла банки и пищевых веществ продукта, при этом выделяются газы, которые и вздувают крышки банки; разрушение витаминов, особенно при повышенной температуре хранения.

Биохимические процессы

Биохимические изменения продуктов происходят под действием ферментов, активность которых зависит от природы самих продуктов и условий их хранения. К наиболее важным биохимическим изменениям относятся процессы дыхания и гидролитические.

Дыхание обусловливается главным образом деятельностью оксидоредуктаз. В процессе дыхания, протекающем в плодах, овощах, зерне, яйцах, в результате окислительных процессов происходит потеря органических веществ, что вызывает наряду с испарением влаги убыль массы продуктов.

Дыхание «живых» продуктов происходит «с поглощением кислорода и называется аэробным. При недостатке или отсутствии кислорода в среде продуктах наблюдается бескислородное (анаэробное) дыхание.

Гидролитические процессы в продуктах вызываются действием ферментов гидролаз. Они протекают во многих пищевых продуктах и могут влиять положительно или отрицательно на качество товаров.

В живых растительных и животных организмах многочисленные ферментативные реакции обратимы. После смерти организма они смещаются в сторону расщепления веществ. Посмертные изменения, которые протекают в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов, принято называть автолизом (от греч. autos — сам, lisis — растворение).

Под автолизом понимают следующие ферментативные процессы: гликолиз — превращение гликогена в молочную кислоту в анаэробных условиях, протеолиз — расщепление белков (белки->-полипептиды->-дипептиды->-аминокислоты) и липолиз, который наступает после протеолиза и вызывает расщепление жира до жирных кислот и глицерина.

Автолиз в определенных пределах положительно влияет на качество, он обусловливает созревание рыбы и мяса: мышечные ткани становятся более нежными и сочными с приятным вкусом и ароматом.

Реакции гидролиза наблюдаются при дозревании плодов, при этом крахмал превращается в сахар, часть протопектина переходит в пектин, в результате чего созревшие плоды становятся более сладкими и мягкими. Однако при полном гидролизе протопектина ткань плодов размягчается, разваливается, плоды становятся недоброкачественными.

При хранении зерна и муки происходит фосфоролиз углеводов и образование из крахмала сахаров, которые положительно влияют на хлебопекарные свойства муки. Гидролитические ферменты не только положительно, но и отрицательно влияют на качество хранящихся продуктов. Так, под действием липаз происходит гидролиз жиров, от воздействия протеаз наблюдается разжижение белков яйца, фосфатазы и липазы вызывают увеличение кислотности зернопродуктов.

Гидролитические процессы замедляются при пониженных температурах хранения.

Биологические процессы

Эти процессы в продовольственных товарах вызываются жизнедеятельностью микроорганизмов, насекомых и грызунов.

Микробиологические процессы обусловливаются развитием микроорганизмов, вызывающих брожение, гниение, плесневение и другие виды порчи продуктов.

Брожение — разложение углеводов под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе хранения в продуктах могут возникать различные виды брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое, пропионовокислое и др.

Спиртовым брожением называется разложение дрожжами рода saccharomyces, а также некоторыми плесневыми грибами моносахаридов на этиловый спирт и углекислый газ. Спиртовое брожение может быть причиной порчи овощных и плодовых соков, повидла, варенья и других продуктов, содержащих менее 65% сахаров.

Молочнокислое брожение происходит под действием молочнокислых бактерий Streptococcus lactis и cremoris, В. casei, В. lycopersici и других, разлагающих сахара с образованием молочной кислоты.

Для развития этих бактерий необходимы белки, минеральные соли и небольшая концентрация сахара. Они вызывают порчу молока, пива, сладких крепленых вин и др.

Смотрите также: