Сырьё и материалы для потребительских товаров. Учебный модуль 1. Сырье для производства продовольственных товаров. Учебное пособие для студентов специ

напитки представляют собой либо коллоидные растворы, либо эмульсии, суспензии, полярные и неполярные растворы.

Свойства пищевых продуктов зависят от температуры, давления, технологии получения и других факторов. В характеристике качества пищевых продуктов свойства играют важную роль, обусловливая условия их перевозки и хранения. Некоторые показатели качества позволяют судить не только о свойствах, но и о биологических особенностях, химическом составе и органолептических достоинствах.

К основным физическим свойствам относятся форма и размер, масса единицы продукции, плотность, объемная или насыпная масса, структурно-механические свойства и др.

Форма и размер — показатель ботанического вида и сорта плодов и овощей. Например, для яблок и овощей нормируется размер. В партии картофеля ограничивается массовая доля мелких клубней, а моркови и свеклы столовой — не допускаются крупные корнеплоды. Рыбу по размеру делят на крупную, среднюю и мелкую. Форма хлебобулочных и кондитерских изделий и сычужных сыров характеризует качество сырья и правильность проведения технологического процесса.

Масса единицы продукции устанавливается при оценке качества многих видов сырья и пищевых продуктов. Масса (в кг) устанавливается при определении размера некоторых рыб, при заготовке и реализации свежей капусты — масса кочана, а для шоколада, печенья, пряников и некоторых других кондитерских изделий массу ограничивают. Для злаковых зерен и кофе сырого показателем качества является масса 1000 зерен, для орехов — масса 100 шт.

Плотность — это масса (в кг) единицы объема (в м3) однородного продукта, выраженная в кг/м3. В жидких продуктах определяют относительную плотность — безразмерную величину, которую находят делением массы продукта (при 20 °С) на массу равного объема дистиллированной воды при той же температуре. Вследствие теплового расширения тел при повышении температуры продукта плотность уменьшается.

По плотности определяют, например, массовую долю сахара в винограде, используемом в виноделии, содержание поваренной соли в рассолах квашеной капусты и соленых огурцов, крепость спиртных напитков, содержание крахмала в клубнях картофеля

31

(чем больше плотность клубней картофеля, тем больше в них крахмала).

Плотность может характеризовать химический состав жиров

имолока. Так как с увеличением содержания кислорода в молекуле жирной кислоты плотность ее выше, то плотность предельных высокомолекулярных жирных кислот будет меньше, чем низкомолекулярных, а непредельных жирных кислот — возрастать

сувеличением числа двойных связей. Поэтому по плотности жира можно судить о его жирнокислотном составе.

Плотность коровьего молока (1027–1031 кг/м3) обусловлена массовой долей жира, белков, углеводов, минеральных веществ. При разбавлении молока водой плотность его уменьшается.

Объемную или насыпную массу продукта (в кг/м3) опреде-

ляют как отношение его массы к занимаемому им объему вместе

спустотами и порами. Объемную массу продукта необходимо учитывать при определении емкости тары, складских помещений, размещении сырья и продуктов для хранения, транспортных средств при перевозках. Объемная масса зерна пшеницы составляет 760 кг/м3, картофеля — 650–700, капусты — 350–500, свеклы — 600, лука репчатого — 550–600 кг/м3.

Структурно-механические свойства характеризуют со-

противляемость сырья и пищевых продуктов механическому воздействию. Эти свойства продовольственного сырья и продуктов проявляются в процессе их деформации, когда изменяется форма

иразмер тела под действием внешних сил. Они зависят не только от химического состава, но и от строения или структуры сырья. К структурно-механическим свойствам продовольственного сырья

ипищевых продуктов относятся: прочность, твердость, упругость, эластичность, пластичность, релаксация, вязкость и липкость.

Прочность — способность сырья или продукта сопротивляться механическому разрушению; устанавливается при определении качества макарон, сахара-рафинада, сухарей и других продуктов.

Твердость, краевая прочность тела — свойство тела препятствовать проникновению в него другого (более твердого) тела. Для определения твердости на поверхность продукта воздействуют твердым наконечником, имеющим форму шарика, конуса, пирамиды или иглы. Определяют твердость сахара, зерна, плодов, овощей и других продуктов.

32

Упругость — способность мгновенно восстанавливать форму тела после приложения внешней силы (надавливания), и эластичность — способность восстанавливать форму после надавливания через некоторое время — имеют значение при хранении

иперевозке сырья (плоды, овощи) и при определении качества клейковины зерна пшеницы, свежести мяса и рыбы и др.

Пластичность — способность продукта к необратимым деформациям, характеризует качество карамельной массы, теста

идр.

Релаксация — свойство продуктов твердо-жидкой структуры, характеризующее время перехода упругих деформаций в пластические при постоянной нагрузке. Определенной величиной релаксации обладают мясо, мясной фарш, сыр, творог. Это свойство имеет большое значение при перевозке плодов и овощей.

Вязкость характеризует внутреннее трение, происходящее при относительном движении соседних слоев растительных масел, соков, сиропов, патоки, меда, майонеза и других жидкостей. Она зависит от сил сцепления между частицами и молекулами вещества и в значительной мере от температуры продукта.

Липкость — способность продуктов проявлять в различной мере силы взаимодействия с другим продуктом или с поверхностью тары, в которой находится продукт. Свойствами липкости обладают сливочное масло, сыр, мясной фарш, вареная колбаса, ирис, хлебный мякиш и другие продукты, которые при разрезании прилипают к лезвию ножа, крошатся или ломаются. Липкость продуктов определяют для управления этим свойством в процессе производства и хранения товаров.

Оптические свойства — это прозрачность, цветность, рефракция и оптическая активность, которые определяются зрением.

Прозрачность — важный показатель качества продуктов, характеризует способность их пропускать свет. Прозрачность характерна для ликероводочных изделий, пива, минеральных вод, рафинированных растительных масел, столовых виноградных вин, шампанского. Старые вина, десертные и ликерные вина могут иметь легкое помутнение, допускается незначительное помутнение для нерафинированных масел.

Цвет пищевых продуктов обусловлен естественными красящими веществами (пигментами) или добавлением искусственных

33

красителей, должен соответствовать виду товара, быть однородным по всей массе.

Коэффициент преломления света характеризует способ-

ность продуктов и их растворов преломлять лучи света. По коэффициенту преломления света судят о качестве некоторых продуктов (сахара, жира) и количестве отдельных составных частей (массовая доля сухих веществ в томатопродуктах, соках, кофе и др.).

Оптическая активность — способность вращать плоскость поляризованного луча света. По оптической активности судят о видах сахаров и их количестве в растворе. Оптически активны крахмал, гликоген, сахар, аминокислоты и другие вещества.

Теплофизические свойства выявляются при действии на сырье и пищевые продукты тепловой энергии и характеризуются теплоемкостью, теплопроводностью, температурой плавления, затвердевания, замерзания.

Теплоемкость — количество тепла, поглощенное телом при нагревании на 1 °С. Теплоемкость, рассчитанная на 1 кг продукта, называется удельной теплоемкостью и выражается в Дж/(кг·град). Она зависит от химического состава, структуры, биологических особенностей и многих внешних причин. Низкой теплоемкостью отличаются продукты с большой массовой долей жира, большой — имеющие много влаги.

Коэффициентом теплопроводности называется коли-

чество тепловой энергии, которая протекает через 1 м2 поверхно-

сти продукта на толщину 1 м при разнице температур в 1 °С за единицу времени. Вода и продукты с большим содержанием влаги отличаются большей теплопроводностью, чем жиросодержащие, пористые и сыпучие продукты.

Продукты с высокой теплопроводностью способны быстро нагреваться и быстро охлаждаться.

Температура плавления жиров несколько выше темпе-

ратуры затвердевания. Эти характеристики используются при изучении состава и качества жиров.

Температура замерзания продукта должна учитываться при охлаждении, замораживании и хранении продуктов. Хранение при температуре ниже точки замерзания отрицательно сказывается на качестве молочных продуктов, вин и других напитков.

Сорбционные свойства. Сорбцией называется процесс,

при котором продуктом из окружающей среды поглощаются пары или газы. Процесс, обратный сорбции, называется десорбцией.

34

Так как при сорбции и десорбции паров и газов происходит изменение качества пищевых продуктов, то важно знать, какое количество пара, газа способны поглотить продукты в различных условиях хранения, а также — как влияют поглощенные вещества на свойства продуктов.

Гигроскопичность — способность продукта сорбировать влагу из окружающей среды. Зависит этот показатель от пористости рыхлых тел и в большей мере от свойств веществ данного продукта. Поглощать влагу способны сухие и относительно сухие продукты (зерно, сухое молоко, сухофрукты, чай, кофе). Продукты, богатые жиром или содержащие очень много влаги, не поглощают ее.

Массовая доля гигроскопичной влаги в продукте зависит от его химического состава, а также от относительной влажности воздуха. Относительная влажность воздуха, которую измеряют психрометром и выражают в процентах, есть отношение абсолютного количества влаги в воздухе к количеству воды при наибольшем насыщении для данной температуры, т.е. степени насыщения воздуха водяным паром.

1.5. Микроорганизмы продовольственного сырья

Микроорганизмы — это мельчайшие живые существа, невидимые простым глазом.

В продовольственном сырье и пищевых продуктах обычно встречаются микроорганизмы трех систематических групп: бактерии, дрожжи и плесени.

Бактерии — это одноклеточные простейшие организмы. Клетка состоит из оболочки, протоплазмы и ядра. Эти микроорганизмы бывают различных форм — шарообразной, извитой, палочковидной и др. При наличии благоприятных условий они очень быстро размножаются делением клеток. Бактерии делят на вредных и полезных. Вредные бактерии в процессе своей жизнедеятельности изменяют химический состав пищевых продуктов, снижают их качество, могут привести их в полную негодность к употреблению. Полезные бактерии используются в производстве пищевых продуктов (кисломолочных, сыров, уксуса и др.). Многие бактерии при неблагоприятных условиях образуют споры. Попав в благоприятную среду, споры вновь прорастают.

Дрожжи — это тоже одноклеточные организмы. Они в 10 раз крупнее бактерий, имеют овальную форму, размножаются почкованием. На клетке образуется почка, которая вырастает, отделяется

35

иначинает жить самостоятельно. Дрожжи делят на дикие и культурные. Дикие дрожжи вызывают порчу пищевых продуктов, а культурные, например винные, пивные и хлебопекарные, используются в производстве продуктов.

Плесени — это многоклеточные организмы, относящиеся к низшим растениям. Они состоят из множества тонких и длинных нитей, переплетающихся между собой. Нити плесени образуют налеты различных цветов: серого, белого, черного, зеленого

идр. Размножаются плесени спорами, которые созревают в специальных органах размножения — плодовых телах. Попадая на пищевые продукты, споры могут разрастись в новую плесень. Ферменты, выделяемые плесневыми грибами, могут вызывать порчу пищевых продуктов, а некоторые используются в производстве сыров, лимонной кислоты и других продуктов.

Для жизнедеятельности микроорганизмов необходима влажная питательная среда, так как они не имеют специальных органов пищеварения, а всасывают питательные вещества через оболочку. При недостатке влаги они не развиваются. Для питания микроорганизмы используют различные вещества: сахар, белок, спирт, сероводород и др. Аэробные бактерии развиваются при доступе воздуха, анаэробные — без доступа воздуха.

Наиболее благоприятной для развития микроорганизмов является температура от 20 до 40 °С. При более низкой или высокой температуре их развитие задерживается. При температуре свыше 65 °С микроорганизмы погибают. Споры могут выдерживать более длительное нагревание и погибают только при температуре 100–120 °С. При температуре от 0 °С и ниже микроорганизмы перестают размножаться и замедляют или прекращают свою жизнедеятельность. Если температура повысится, они вновь начинают размножаться.

Большую роль для развития микроорганизмов играет реакция среды. Например, дрожжи и плесени лучше развиваются в кислой среде, а гнилостные бактерии — в щелочной и нейтральной среде.

Многие пищевые продукты и продовольственное сырье являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. Основными процессами, происходящими в результате деятельности микроорганизмов, являются: брожение, плесневение, гниение.

36

При нарушении санитарно-гигиенических правил на этапах производства пищевых продуктов, транспортирования, хранения и реализации может происходить загрязнение их микроорганизмами. В результате этого появляются признаки микробиальной порчи продуктов. При этом микроорганизмы могут выделять яды (токсины), вызывающие отравление организма. Могут возникнуть заболевания человека (пищевые отравления и пищевые инфекции), имеющие иногда тяжелые или даже летальные последствия.

В связи с этим особое значение приобретает гигиеническая экспертиза пищевых продуктов по микробиологическим показателям. Гигиенические нормативы безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов по микробиологическим показателям предусматривают требования к следующим группам микроорганизмов.

Санитарно-показательные микроорганизмы. Наличие патогенных микроорганизмов в продовольственном сырье и пищевых продуктах при проведении экспертизы определить трудно, поэтому используют косвенные микробиологические показатели, характеризующие санитарно-эпидемиологическое состояние продукции. Чем больше обнаружено санитарно-показательных микроорганизмов, тем выше вероятность присутствия патогенных микробов в пищевых продуктах. С этой целью в пищевых продуктах определяют следующие показатели:

—количество меэофильных аэробных и факультативноанаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), которое ха-

рактеризует степень общей обсемененности, т.е. загрязненности продукта микроорганизмами, и соблюдение установленных санитарных правил на всех предшествующих этапах движения (при производстве, хранении и реализации) продукции. В эту группу входят микроорганизмы, способные развиваться как в присутствии кислорода, так и без него, оптимальная температура размножения — 25 °С и выше;

—бактерии группы кишечной палочки (БГКП, колифор-

мы) — многочисленная, изменчивая и сложная по составу группа микроорганизмов. Превышение допустимого уровня присутствия БГКП в продукте свидетельствует о нарушении технологии производства или санитарных правил на этапах товародвижения;

37

—бактерии семейства Enterobacteriaceae, энтерококки (фекальные стрептококки) являются антагонистами возбудителей кишечной инфекции, длительное время могут сохраняться на продовольственном сырье и пищевых

продуктах, при комнатной температуре быстро накапливаются в пищевых продуктах; они служат показателем фекального загрязнения.

Условно-патогенные микроорганизмы нормальной ми-

крофлоры человека обитают на коже, в кишечнике, в дыхательных путях и при нормальных условиях жизнедеятельности не вызывают пищевых отравлений. Пищевые отравления возникают обычно при употреблении кулинарных или других изделий, вторично инфицированных после приготовления (салаты, винегреты, студни, изделия из мяса и рыбы и др.). Это происходит вследствие технологических и санитарных нарушений, приведших к размножению в них группы условно-патогенных микроорганизмов, к которым относятся бактерии рода Proteus, В. cereus, S. AUREUS,

сульфитредуцирующие клостридии, Vibrio parahaemolyticus. Кишечная палочка Escherichia coli (Е. соli) является постоянным обитателем микрофлоры кишечника человека и животных и служит индикатором фекальных загрязнений. При попадании на пищевые продукты может интенсивно размножаться, при этом некоторые штаммы могут вырабатывать токсины. Proteus широко распространены в почве, воде, пищевых продуктах, в кишечнике человека. Относятся к гнилостным бактериям, некоторые штаммы вырабатывают токсины и вызывают отравление человека, наиболее опасны в данном отношении куриные яйца и яичные продукты. Наличие протея в пищевых продуктах свидетельствует о нарушении санитарных требований, режимов и сроков хранения. Clostridium perfringens — представитель нормальной микрофлоры кишечника человека и животных представляет собой спорообразующие анаэробные бактерии, широко распространен в окружающей среде и в почве. Обычная температурная обработка не уничтожает споры. Особое внимание необходимо уделять предупреждению попадания пыли и частичек почвы на продукты (тщательная очистка овощей, быстрая реализация готовой продукции, особенно содержащей мясо, после кулинарной обработки, соблюдение температурных режимов хранения). При длительном хранении готовой пищи в тепле споры прорастают и в продукте могут накапливаться токсины.

38

Тяжелое пищевое отравление, часто сопровождающееся летальным исходом, вызывается токсинами Cl. botuiinum. Возбудитель ботулизма широко распространен в почве, воде, в кишечнике рыб, птиц и животных. Накопление токсина происходит в анаэробных условиях. При температурной обработке токсин инактивируется.

Золотистый стафилококк (Staphylococus aureus) является частью нормальной микрофлоры тела человека и встречается на поверхности кожи и в носоглотке. Патогенные штаммы способны вырабатывать токсин, который действует на кишечник человека и вызывает пищевые интоксикации. Токсин устойчив к высоким и низким температурам, кислотам, щелочам и хлору, образуется в аэробных и анаэробных условиях. Стафилококковые интоксикации занимают ведущее место среди пищевых отравлений. Причиной их возникновения являются главным образом продукты животного происхождения, куда бактерии попадают из вымени коров, больных маститом, с кожных покровов животных и людей, имеющих гнойничковые заболевания, а также при чихании, кашле людей, страдающих катаральными заболеваниями верхних дыхательных путей. Для профилактики отравления необходимо уделять внимание соблюдению правил личной гигиены, предотвращению контакта стафилококконосителей с пищевыми продуктами и соблюдению режимов и сроков хранения скоропортящихся продуктов.

Bacillus cereus — аэробные спорообразующие бактерии, постоянные обитатели почвы, широко распространены в окружающей среде, в т.ч. на пищевых продуктах, выдерживают высокие концентрации соли, в продуктах с рН ниже 4,0 не размножаются, споры очень термоустойчивые. Причиной отравления могут служить продукты как животного, так и растительного происхождения. Профилактические мероприятия состоят в соблюдении санитарно-гигиенических требований на всех этапах продвижения продукта, а также режимов и сроков их хранения.

Vibrioparahaemolyticus — бактерии, обитающие в морской среде и в реках, поэтому основным источником отравления являются рыба и морепродукты.

Патогенные микроорганизмы вызывают острые забо-

левания, возникающие при употреблении продуктов, содержащих большое количество токсигенных бактерий. Пищевые продукты являются источником болезнетворных микроорганизмов.

39

Вырабатываемые патогеном эндотоксины высвобождаются в пищеварительном тракте человека после гибели патогена и разрушения клетки.

Бактерии рода Salmonella относятся к группе патогенных бактерий, вызывающих кишечные инфекционные заболевания. В настоящее время известно много штаммов, основные заболевания вызывают четыре серологических типа. К сальмонеллезам относят заболевания, вызванные любыми серотипами сальмонелл, кроме возбудителей брюшного тифа и паратифа. Сальмонеллезные инфекционные заболевания являются одним из наиболее распространенных пищевых инфекционных заболеваний в России и за рубежом. Сальмонеллы устойчивы во внешней среде и на пищевых продуктах. Они не образуют спор, поэтому не выдерживают высокотемпературной обработки пищи. Основными источниками инфекции являются продукты животного происхождения: мясо птицы, говядина, свинина, особую опасность представляют полуфабрикаты из мяса, изделия из субпродуктов и яиц и продукты, содержащие яйца.

Особое внимание при профилактике сальмонеллеза уделяется правилам торговли потенциально опасными товарами и соблюдению санитарных правил в торговле, условий и сроков хранения продукции.

Listeria monocytogenes вызывает инфекционное заболевание — листериоз. Листерии широко распространены во внешней среде, длительное время сохраняются и хорошо развиваются в почве, воде, зерне, соломе. Листерии вызывают инфекционные заболевания домашнего скота, птицы, кроликов, лошадей; могут заболевать кошки, собаки, декоративные и дикие птицы. Листерии обнаружены в рыбе и морепродуктах. Заболевание человека характеризуется сепсисом, возможно развитие менингоэнцефалита, который вызывает часто смертельный исход. Наряду с тяжелыми формами встречаются легкие признаки заболевания. Источником заражения являются в первую очередь мясные, молочные продукты и морепродукты. Для профилактики листериоза необходимо строгое соблюдение правил торговли потенциально опасными товарами и соблюдение санитарных правил торговыми предприятиями.

Бактерии рода Yersinia вызывают у людей кишечные инфекционные заболевания, поражение опорно-двигательного аппарата, печени и других органов. Иерсиниозом поражаются сельскохозяйственные животные, домашние животные и грызуны.

40