86. Разрушительные агенты продовольственных товаров

Потери пищевых продуктов при хранении и транспортировании, которое представляет собой один из этапов хранения, но в менее благоприятных условиях, приносят значительные экономические убытки во всех странах. Так, потери зерна ежегодно составляют 6—10 %, овощей — 20—30 % и больше. Продовольственные товары по срокам хранения можно разделить на товары длительного хранения и скоропортящиеся. В первую группу входят товары, содержащие небольшое количество воды (зерно, мука, крупа, сухари, макаронные изделия и др.), а также продукты, имеющие в своем составе консервирующие вещества, например спирт, сахар, водочные изделия, джем и др. Скоропортящиеся товары (мясо, рыба, молоко, яйца, земляника, абрикосы и др.) характеризуются высоким содержанием воды, наличием в их составе белков, жиров, углеводов и минеральных солей. При небрежном обращении, несоблюдении сроков и условий транспортировки, хранения и реализации состав и качество продовольственных товаров ухудшаются. Скорость изменений состава и качества зависит от активности разрушительных агентов, а также факторов, влияющих на их деятельность. Разрушительные агенты делят на агентов, находящихся в самих продуктах (ферменты клеток и тканей самого продукта или вносимые в него при изготовлении, реакционноспособные вещества, содержащие карбонильные, карбоксильные, амино- и другие группы), и агентов, заносимых извне (кислород, озон, этилен, свет и др.). Они вызывают разнообразные процессы, которые приводят к изменениям состава и качества продовольственных товаров.

87. Процессы, протекающие при хранении продовольственных товаров, и их влияние па качество

При хранении продовольственных товаров протекают физические, химические, биохимические и биологические процессы.

Физические — это процессы изменения под действием температуры и влажности продуктов, сорбции паро- и газообразных веществ, уплотнения сыпучих продуктов, деформации товаров в результате механических воздействий.

Температура и ее изменения — важнейший фактор хранения. Сами по себе повышение и понижение температуры вызывают изменения состояния товара — плавление и застывание жира, способствуют растворению или кристаллизации сахаров, вызывают замерзание влаги или таяние льда.

Положительным является изменение, в результате которого температура приближается к оптимальной для данного продукта (О °С — для хранения яблок зимних сортов и молока, 3—5 °С — картофеля, 0—4 °С — охлажденного мяса, 8—12 °С — вина), отрицательным — когда продукт приобретает температуру, неблагоприятную для его хранения (повышенная— для хранения молока, мяса или излишне низкая— для картофеля, цитрусовых). Изменение влажности продуктов — сорбция и десорбция— являются важными факторами при их хранении. При сорбции влаги масса продукта увеличивается. При этом печенье, вафли, сухари — размягчаются; соль, сахар-песок, мука — теряют сыпучесть и слеживаются; карамельные изделия становятся липкими, теряют форму. Также неблагоприятно влияет на качество продукции десорбция. Испарение влаги из плодов и овощей приводит их к увяданию, нарушению обмена веществ и порче. На интенсивность испарения влияют температура и относительная влажность воздуха, скорость его движения.

При хранении некоторых продуктов происходит процесс кристаллизации, ухудшающий внешний вид продукции, его консистенцию, вкус. Она может быть двух видов: сахарной и глюкозной. Первая сопровождается выделением крупных кристаллов сахарозы (варенье, джем), вторая развивается при повышенном содержании (до 40 % и выше) инвертного сахара (мед). В этом случае засахаривание происходит засчет менее растворимого сахара — глюкозы.

Химические процессы обусловлены неферментативным самоокислением и гидролизом жиров, потемнением сушеных фруктов за счет образования меланоидинов, химическим бомбажем в консервах. Последний появляется в результате взаимодействия кислот консервов с металлом (оловом) банки. При этом выделяется водород, вызывающий вздутие донышка и крышки банки, происходит переход олова в содержимое консервов, и продукт становится непригодным к употреблению.

Биохимические процессы в продуктах происходят под действием ферментов, и наиболее важные изменения в пищевых продуктах наблюдаются при процессах дыхания и гидролиза. Дыхание обусловливается деятельностью оксидоредуктаз. Дыхание «живых» продуктов происходит с поглощением кислорода и называется а э р о б н ы м :

С₆Н₁₂0₆ + 6 0₂ = 6Н20 + 6С02 + 2804 кДж.

При недостатке или отсутствии кислорода в среде в продуктах наблюдается бескислородное ( а н а э р о б н о е ) дыхание:

С₆Н₁₂0₆ = 2С₂Н₅ОН + 2С0₂ + 112,97 кДж

Интенсивность дыхания продуктов, измеряемая количеством С0₂ (в мл) единицей массы в единицу времени. Она различна для разных видов продуктов.

При интенсивном дыхании происходит большая потеря сухих веществ продуктами, они увлажняются и согреваются, что понижает их сопротивляемость к воздействию микроорганизмов. При анаэробном дыхании в клетках накапливаются спирт, уксусный альдегид и другие вещества, вызывающие отмирание тканей. Поэтому следует создавать условия, при которых интенсивность дыхания была бы сведена к минимуму. Гидролитические процессы в продуктах вызываются действием ферментов гидролаз. Реакции гидролиза наблюдаются во время дозревания плодов. При этом крахмал превращается в сахар, часть протопектина переходит в пектин, и в результате плоды становятся сладкими и мягкими. Однако при полном превращении протопектина в пектин плоды становятся недоброкачественными. Плохо также, когда во время хранения под действием липаз происходит гидролиз жиров, что увеличивает их кислотность.

Посмертные изменения, которые протекают в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов, принято называть автолизом. При глубоком автолизе происходит распад белков, жиров, увеличивается отделение мясного сока, появляется неприятный кислый вкус. Автолиз в определенных пределах положительно влияет на качество, обусловливает созревание рыбы и мяса. Биологические 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 — это разложение углеводов под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе хранения в продуктах могут возникать различные виды брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое, пропионовокислое и др. Спиртовое брожение вызывается дрожжами рода Sacharоmусеs, а также некоторыми плесневыми грибами:

С₆Н₁₂0₆ = 2С₂Н₅ОН + 2С0₂.

Оптимальные условия протекания реакции: содержание сахара — 15%, температура 20—30 °С. Однако существуют дрожжи, способные сбраживать продукты с содержанием сахара до 60 %. Спиртовое брожение может являться причиной порчи овощных и плодовых соков, повидла, варенья и других продуктов, содержащих менее 65 % сахара. Молочно кислое брожение происходит под действием молочнокислых бактерий Streptococcus lactis:

С₆Н₁₂0₆ = 2СН₃ — СН — СООН

Для развития этих бактерий необходимы белки, минеральныесоли и небольшая концентрация сахара. Они вызывают порчу молока, пива, сладких крепленых вин и др. Маслянокислое брожение вызывается маслянокислыми бактериями Clostridiиm butiricum и др.:

С₆Н₁₂0₆ - С₃Н₇СООН + 2С0₂ + 2Н₂.

В процессе брожения образуются побочные продукты: кислоты — уксусная, молочная, пропионовая; спирты —этиловый, пропиловый, бутиловый и ацетон. Оно может возникать при хранении консервов, молока, увлажненных крахмалопродуктов и муки, при созревании сыров и квашении капусты. Масляная кислота придает продуктам резкие прогорклые вкус и запах. Образующиеся при брожении газы вспучивают и вспенивают продукты, в результате этого они становятся непригодными к употреблению. Все перечисленные виды брожения являются анаэробными. Уксуснокислое брожение вызывается уксуснокислыми бактериями В. асеti, которые превращают спирт в уксусную кислоту при повышенной температуре (оптимальная — 33 °С) в присутствии кислорода:

С₆Н₁₂0₆ + 0 ₂ = СН₃СООН + Н₂О.

Такой вид брожения возникает в пиве, столовом вине, квасе. Он придает продуктам запах и привкус уксусной кислоты и ее эфиров, жгучий вкус, царапающее и колющее ощущение в горле. Пропионовокислое брожение может сопутствовать уксуснокислому, например в винах, вызывая превращение винной кислоты в уксусную и пропионовую:

ЗС₄Н₆0₆ = 2СН₃СООН + С₂Н₅СООН + 5С0₂ + 2Н₂0.

Вино теряет приятный вкус и аромат, мутнеет и изменяет

цвет. Некоторые виды брожения могут применяться для производства ряда продуктов (спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое). Гниение — это разложение белков и продуктов их гидролиза под действием гнилостных микроорганизмов, сопровождающееся образованием неприятно пахнущих веществ (аминов, аммиака, жирных кислот). Плесневение обусловлено развитием плесневых грибов, образующих, на поверхности продуктов пушистые налеты и пленки разного цвета. Они ращепляют белки, жиры, углеводы пищевых продуктов с образованием афлотоксинов, токсичных для человека. Развитию плесневых грибов способствует высокая относительная влажность воздуха. Насекомые — клещи, жуки, бабочки, мухи и мышевидные грызуны (мыши, крысы) вызывают порчу товаров. Эти вредители уничтожают, портят и загрязняют продукты своими выделениями и трупами, заносят в них микроорганизмы.