Книга Вальт ЖД Хладотранспорт

Микробы развиваются при определённой температуре, по отношению к которой они подразделяются на термофилы (теплолюбивые), активно развивающиеся при температуре +30 ... +800С, мезофилы 0 ...

+500С, криофилы (холодолюбивые) –7 ... +300С. При температуре выше +800С прекращается жизнедеятельность основной массы микробов. Некоторые организмы живут определённое время и при высоких температурах, они выдерживают температуру +1000С несколько часов. Большое значение имеет продолжительность воздействия высоких температур для уничтожения микроорганизмов. Так, температуру +60 ... +700С необходимо поддерживать 15–30 минут, а +80 ... +850С – 1 - 2 минуты.

Быстрое понижение температуры до значений, близких к нулю, вредно или даже губительно для живых клеток. Постепенное понижение температуры в том же интервале не приносит вреда. Это явление, названное температурным шоком, присуще высшим организмам, наблюдается также и у многих низших организмов. Шоковые явления объясняются тем, что при быстрой кристаллизации замерзающей воды в клетке повышается концентрация раствора электролита, что нарушает жизненное равновесие и вызывает гибель.

По типу дыхания микроорганизмы подразделяются на аэробные, использующие кислород воздуха, и анаэробные, живущие за счет кислорода, получаемого в результате расщепления продукта.

По периодам воздействия на продукты, особенно растительного происхождения, микроорганизмы подразделяются на три группы.

Первая группа микробов развивается на продуктах только в период хранения. Их споры в больших количествах имеются в воздухе, в почве, в

21

помещениях хранилищ. Для их проникновения вглубь нужны повреждения.

Вторая группа заражает растения на поздних стадиях вегетации. Но их вредность проявляется при хранении. Они способны повреждать ослабшие и повреждённые растительные ткани.

Третья группа микроорганизмов поражает лишь вегетирующие растения. Но заражённые ими растения легко заражаются первыми двумя видами во время хранения.

Микроорганизмы подразделяются на три основные группы: бактерии, плесени, дрожжи.

Бактерии - одноклеточные организмы, имеющие различные формы: шарикообразные, палочкообразные. При благоприятных условиях они быстро размножаются простым делением: за сутки может смениться 72 поколения, образуя массу (колонию) – плёнку слизистой или другой консистенции, видимую невооружённым глазом. Вследствие размножения гнилостных бактерий мясные, рыбные и другие продукты быстро портятся. При неблагоприятных условиях некоторые бактерии образуют споры. Эта защитная реакция микробов на внешние воздействия. При спорообразовании протоплазма уплотняется и покрывается плотной оболочкой, после чего обычная оболочка клетки разрушается, а незначительное количество воды, оставшееся после спорообразования, находится в связанном состоянии. Споры очень устойчивы к температурным изменениям. Однако спорообразование довольно длительный процесс (около суток) и часто бактерии, внезапно попав в неблагоприятные условия, не успевают перестроиться и гибнут. При наступлении благоприятных условий через 3 – 6

22

часов споры набухают, и бактерии полностью восстанавливают свою жизнедеятельность.

Плесени развиваются на поверхности продукта, образуя пушистый налёт. Рост плесени внутри продукта возможен при наличии пустот с доступом воздуха в них. Плесневые грибки выделяют разнообразные ферменты, которые разлагают белки, жиры и углеводы, переводя их в растворимое состояние. Большинство плесневых грибков вызывают порчу пищевых продуктов, изменяют их внешний вид и сообщают им неприятный запах. Часто плесени развиваются на сырых стенках складских помещений, а оттуда попадают на пищевые продукты. Строение плесени более сложное, чем у бактерий. Плесневая клетка состоит из тонких ветвящихся нитей, толщина которых от 1 до 1.5, а длина около 10 мкм. Размножение её может быть бесполым (спорообразное), половым (слияние клеток), вегетативным, когда частица, отторгается от основы, служит началом новой грибницы. Плесени, сопутствующие продуктам при хранении, разнообразны. Наиболее распространённые:

-пенициллиум (кистевидная плесень) – налёт белого цвета, со временем приобретает голубовато-зелёный оттенок;

-головчатая плесень (мукоровый гриб) – появляется в виде паутинообразных, пушистых, серо-дымчатых образований с черными точками, разбросанными на поверхности мясных продуктов, отсыревших стен, влажных предметов;

-молочная плесень – бархатисто-пушистый налёт белого цвета, сопро-

вождает квашение овощей и кисломолочные продукты. Распространены и другие плесени, например, такие, как гроздевид-

ная плесень, лучистые грибки, домовой гриб и др.

23

Дрожжи – одноклеточные грибки, размножаются почкованием. На поверхности клеток появляется почка, которая через 2 часа превращается

вновую клетку. Отдельные виды дрожжей размножаются путём слияния двух клеток, деления, спорообразования. При неблагоприятных условиях

удрожжей также наблюдается спорообразование, но споры не такие стойкие, как бактерии, и не переносят повышения температуры на 10150С выше той, при которой гибнут сами клетки. Дрожжевые клетки обладают способностью разлагать сахар на спирт и углекислый газ. В процессе брожения дрожжи разлагаются. Дрожжи портят продукты, особенно растительного происхождения. Дрожжи приводят к ослизнению мяса, изменению его цвета. Дикие дрожжи встречаются на продуктах при хранении в холодильниках и транспортировке. Имеется группа дрожжей, культивируемых человеком (культурные дрожжи), которые используются

впищевой промышленности для осуществления ряда технологических процессов (производство хлеба, спирта, пива и т.д.).

Вприроде существуют микробы, которые удаётся обнаружить только при помощи электронного микроскопа. К ним относятся фильтрующие вирусы, вызывающие мозаичную болезнь огурцов, арбузов и др.

Большинство пищевых продуктов – благоприятная среда для развития микроорганизмов. Они находят здесь все необходимые питательные вещества и условия для роста и размножения. Поверхность мяса всегда обсеменена микроорганизмами, попадающими на неё при обработке, хранении и перевозке туш. Видовой состав микробов здесь носит случайный характер. Развитие их зависит от вида мяса, его влажности и окружающей среды. Например, свинина портится быстрей говядины при равных условиях. В толще мяса, полученного от здоровых животных, как правило,

24

микробов нет, а в мясе больных животных или перетерпевших перед убоем голодание, утомление, они могут быть. Наиболее частые виды порчи – гниение, кислотное брожение и плесневение.

Рыба портится быстрей, чем мясо млекопитающих животных, что объясняется особенностью строения её мускульной ткани и повышенным содержанием влаги в теле. В большинстве случаев она гибнет от удушья, которое сопровождается накоплением крови в жабрах. Иногда это вызывает повреждение сосудов, и кровь выступает наружу. Белковая слизь, покрывающая кожу и кровь, наполняющая жабры – прекрасная среда для быстрого развития гнилостных бактерий. В большом количестве гнилостные бактерии находятся в кишечнике рыбы.

Яйцо здоровой птицы стерильно, а заражается оно микробами снаружи через поры. На тупом конце только что снесённого яйца при охлаждении образуется пространство (пуга), которое заполняется наружным воздухом. Вместе с ним туда попадают и микроорганизмы. При длительном хранении, особенно в неблагоприятных условиях, яйца высыхают, пуга увеличивается, и в ней размножаются плесени и бактерии.

В молоко микроорганизмы попадают из внешней среды. Свежее молоко содержит бактерицидные вещества, которые обладают способностью подавлять развитие бактерий и часто их убивают. Период, в течение которого под влиянием этих веществ не размножаются бактерии, носит название бактерицидной фазы. По окончании её микроорганизмы начинают усиленно развиваться, в результате чего господство над всеми остальными приобретают молочнокислые бактерии, которые превращают молоко в молочнокислый продукт. Привычный вкус молоку придаёт аскорбиновая кислота, которая разлагается под действием света.

25

Плоды и овощи, с точки зрения хранения, подразделяются на три группы. Первая группа – вегетативные органы двухлетних растений – клубни, корнеплоды, кочаны, луковицы. Их биологическая роль в жизни растений – образование семян на втором году жизни. Они хранятся относительно хорошо, важно защищать их от преждевременного прорастания. Вторая группа – генеративные органы однолетних (овощных) и многолетних (плодовых) растений – овощи и плоды. Их биологическая роль в жизни растений состоит в обеспечении питательными веществами семян. Как только семена созреют, содержащие их органы отомрут. Поэтому возможные сроки хранения плодов и ягод определяются степенью зрелости, а также интенсивностью процессов послеуборочного созревания. Третья группа – листья. С момента отделения от материнского растения они не выполняют никаких биологических функций. В них много воды, вследствие чего хранить их трудно.

Свежие плоды и овощи обладают способностью сопротивляться инфекции, это предохраняет их от микробных заболеваний. Невосприимчивость (иммунитет) к заболеванию зависит от кислотности соков, наличия дубильных веществ, глюкозидов, эфирных масел и др.

Многие из этих веществ сосредоточены, главным образом, в кожице плодов и овощей, а также прилегающих к ней клеткам мякоти. Если кожица не повреждена, на поверхности, в большинстве случаев, находится лишь незначительное количество питательных веществ, поэтому только немногие виды микробов могут здесь существовать и размножаться. Остальные же находятся в неактивном состоянии, главным образом, в виде спор. Порче подвергаются, прежде всего, повреждённые, а также перезрелые плодоовощи.

26

При поражении микроорганизмами клетки начинают активную борьбу, в результате чего усиливается дыхательный процесс. Вследствие этого при хранении обязательным условием является поддерживание дыхательного газообмена. Несмотря на огромное количество микроорганизмов, иммунитет в природе является правилом, а восприимчивость растений к болезням – исключением. Иначе не могла бы существовать форма жизни, которая сложилась на Земле. Живые организмы обладают реакцией сверхчувствительности, при которой в ответ на инфекцию клетка рас- тения-хозяина погибает (некротизируется) сразу же после проникновения паразита, вслед за этим погибает и проникший в неё паразит. При хранении плодов и овощей следует создать условия, способствующие нормальному их развитию.

1.3. Принципы и основные методы консервирования пищевых продуктов

Необходимые для жизнедеятельности человека пищевые продукты производятся очень неравномерно в течение года, что вызывает необходимость длительного хранения и транспортировки их в большом количестве. Сохранность продуктов обеспечивают различными способами консервирования, в зависимости от чего они практически не изменяют свои свойства, изменяют их в определённых пределах или переходят в новое состояние. Все способы консервирования основаны на следующих принципах: биоз – поддерживание жизнедеятельности продукта так, чтобы действовали внутренние силы для подавления микроорганизмов и ферментов. Например, зимние яблоки и корнеплоды могут сохраняться зна-

27

чительное время за счёт иммунитета. Анабиоз – торможение жизнедеятельности самого продукта и микрофлоры.

Способы консервирования подразделяются на: химические (посол, маринование, хранение в сахаре), физические (высушивание, воздействие высокими и низкими температурами), облучение (ультрафиолетом, ионизирование), биологические (применение антибиотиков).

Некоторые способы консервирование значительно изменяют качество продуктов, их внешний вид. Только консервирование низкими температурами способно сохранить в основном все качества и свойства пищевых продуктов, обеспечить их длительное хранение. Железнодорожный транспорт принимает к перевозке продукты питания, консервированные всеми способами.

Посол – метод консервирования с применением поваренной соли для мяса, рыбы, овощей. Соль в растворённом виде подавляет жизнедеятельность микробов и ферментов. Объясняется это тем, что её ионы присоединяются к самым уязвимым местам в структуре белка и блокируют действие ферментов. При посоле необходимо обеспечить полный контакт поверхности продукта с солью. Применение соли для консервирования овощей приводит, в конечном счете, к биологическому способу консервирования. При квашении капусты, солении огурцов, грибов и т.д. жизнедеятельность дрожжей и плесени подавляется солью, а бактерий, появившихся в процессе консервирования, молочной кислотой. Дело в том, что для полного консервирования овощей солью необходима высокая концентрация рассола (до 15%), но при этом продукты становятся несъедобными. При концентрации до 3,5% соль способствует молочнокислому

28

брожению и, удерживая его в определённых рамках, полностью подавляет деятельность гнилостных и других бактерий.

Маринованием называется способ консервирования с применением соли и уксусной кислоты, а также различных пряностей.

Консервирование сахаром основано на создании высокого осмотического давления среды. При концентрации сахарного сиропа выше 65% влагу из клеток микроорганизмов отсасывает среда, микробы теряют способность к жизнедеятельности. Менее концентрированные растворы сахара сочетают с пастеризацией.

Сушёными называют продукты, содержащие незначительное количество воды (12-20%). Существуют несколько способов консервирования высушиванием: естественная и искусственная сушка, вяление, сублимационная сушка. Естественная сушка осуществляется солнечными лучами. Искусственная сушка – нагретым воздухом в сушильных аппаратах.

Вяление – медленное обезвоживание, например, солёной рыбы при температуре воздуха до 200С в тени. Суть консервирования сушкой заключается в удалении части влаги, вследствие чего повышается концентрация клеточного сока и значительно увеличивается осмотическое давление, микроорганизмы гибнут, а ферменты лишаются активности. При обычной сушке влага удаляется из продукта, мигрирует от центра к поверхности и на своём пути нарушает структуру ткани, что делает невозможным её полное восстановление. Кроме этого, меняются химический состав, цвет, вкус продукта. При сублимационной сушке воду в продукте предварительно замораживают и затем создают условия, при которых происходит возгонка (сублимация) образовавшегося льда. Лед, минуя жидкую фазу, переходит в пар. В таком виде влага отводится от продукта,

29

не нарушая структуры ткани, и после возвращения воды свойства его почти полностью восстанавливаются. Сублимационная сушка выполняется при минусовых температурах и в вакууме, поэтому все основные свойства продукта хорошо сохраняются. При сублимации в продукте остаётся 1 - 6% влаги. Высушенные продукты хранят при комнатной температуре, оберегая от влаги, которую они интенсивно воспринимают поэтому хранят их в полимерных упаковках. Восстанавливают свойства таких продуктов погружением в воду или на пару.

Высокие температуры при консервировании осуществляют пастеризацию и стерилизацию. Пастеризация (впервые этот способ применил при обработке вина и пива Луи Пастер) состоит в нагревании продукта до температуры, которая подавляет жизнедеятельность микробов. Основные же свойства продукта сохраняются. Споры также продолжают существовать. Используют следующие режимы пастеризации: длительный (30 минут при температуре 60-650С), кратковременный (15-20 минут при температуре 70-750С), мгновенный (без выдержки при температуре 85-900С).

Стерилизация продукта придаёт ему большую стойкость, но при этом несколько меняются его свойства. Стерилизация может быть кратковременной - при 115-1200С в течение 12 - 18 минут; длительной – при 100-1050С в течение 35 - 50 минут.

Все остальные способы консервирования практически не имеют самостоятельного значения и используются в сочетании с холодом. Способствует улучшению холодильного хранения углекислота. При низких температурах она проникает через оболочку продукта, растворяется в жирах, белках, воде и при определённой концентрации подавляет жизнедеятель-

30