3.7. Зміна властивостей харчових продуктів під час їхньої обробки і зберігання

Зміна властивостей швидкопсувних продуктів визначається сукупністю процесів, що впливають на їхнє зберігання.

У холодильній технології харчових продуктів процеси, що визначають збереження вихідних властивостей продуктів, поділяють на три групи: біохімічні, фізичні і мікробіологічні.

У групі біохімічних процесів, пов’язаних зі зміною властивостей продуктів тваринного походження, вирізняють автолітичні зміни вуглеводів м’язової тканини. Тривалість цього процесу залежить від виду тканини тваринного походження. Для м’яса великої рогатої худоби тривалість автолізу складає 24–36 год, для риби – 0,5–1,0 год.

Глікоген (тваринний крохмаль) м’язової тканини після припи­нення життя тварини починає розпадатися до молочної кислоти і води з виділенням теплоти. З часом процес розпаду глікогену припи­няється. У цьому стані м’ясо має найменшу водоутримувальну здатність. Воно стає твердим. Для кулінарних виробів таке м’ясо практично непридатне.

Внаслідок подальшого розвитку ферментативних процесів відбувається поступове розм’якшення м’язової тканини. М’ясо набуває відповідних смакових й ароматичних якостей.

Біохімічні процеси в продуктах рослинного походження взаємозалежні з процесом дихання. Це обумовлено тим, що на відміну від продуктів тваринного походження, рослинні продукти є біологічно активними.

Процес дихання плодів і овочів характеризується окиснюванням моносахаридів, переважно глюкози, до вуглекислого газу і води з виділенням теплоти.

При анаеробному (безкисневому) диханні рослинних продуктів утворюється вуглекислий газ, спирт і значно менше, ніж при аеробному диханні, виділяється теплота.

Завдяки особливостям ферментативної природи біохімічних процесів у м’ясі, рибі та у продуктах їхньої переробки швидкість перебігу цих процесів є функцією температури. При зниженні температури швидкість перебігу біохімічних процесів зменшується. На кожні 10С інтенсивність дихання зменшується в два–три рази. Зв’язок між температурою та інтенсивністю дихання описується експонентною залежністю.

Отже, при холодильній обробці чи при зберіганні продуктів у торговому холодильному устаткуванні необхідною умовою зменшен­ня швидкості перебігу ферментативних процесів є застосування більш низької температури середовища, що відводить тепло, яке допуска­ється технологією виробництва продуктів харчування.

Зі значної кількості фізичних процесів, що визначають збере­ження вихідних властивостей продукту, вирізняють насамперед процес масоперенесення тканинної вологи до поверхні продукту і з її поверхні у середовище, що відводить тепло.

Найбільш суттєвим фізичним процесом є процес втрати вологи продуктом, що називається усушкою продукту.

Потенціалом перенесення вологи з поверхні продукту (усушки) є різниця вологовмістів повітря, що безпосередньо прилягає до поверхні продукту, і повітря в охолоджуваному обсязі. При зниженні температури знижується парціальний тиск водяних парів у повітрі, потенціал вологоперенесення зменшується, а разом з ним зменшуються і втрати вологи продуктом.

Цей процес зображений на I–d-діаграмі вологого повітря (рис. 3.21).

Точка А характеризує стан повітря в охолоджуваному обсязі, точки B, C, D, E –послідовну зміну стану повітря над поверхнею продукту за умови повного насичення вологою, тобто при  = 100%. Положення точки С відповідає рівності температур в охолодженому обсязі (точка А) і повітря над поверхнею продукту.

При рівності температур (точки А і С) зберігається різниця вологовмістів d_a, і d_c, що свідчить про наявність потенціалу вологоперенесення а, отже, про можливість усушки продукту.

Рис. 3.21. I– d-діаграма вологого повітря:

А, B, C, D, E – стан повітря над поверхнею продукту

Різниця вологовмістів, а звідси й усушка, дорівнюють нулю при досягненні температури, рівній температурі "точки роси" (точка Е).

Отже, масоперенесення в обсязі продукту і з його поверхні, тобто усушка продукту значною мірою залежить від вологовмісту повітря d (г/кг), що, у свою чергу, є функцією температури середовища, яке відводить тепло.

Залежно від оптимального температурного рівня, з погляду швидкості розвитку, мікроорганізми поділяються на термофіли (45–60С), мезофіли (20–40С) і психрофіли (10–20С).

Зниження температури середовища, що відводить тепло, нижче рівня, оптимального для розвитку мікроорганізмів, істотно впливає на швидкість розмноження і тривалість їх розвитку.

Температурний мінімум розвитку більшості мікроорганізмів – від +10 до –10С. При температурі нижчій від температури замер­зання внутрішньоклітинної вологи відбувається помітне відмирання мікроорганізмів, однак повної їхньої загибелі, як при високотемпе­ратурній обробці, не відбувається.

Залежність життєдіяльності мікроорганізмів від температури, а також визначена спрямованість мікробіологічних процесів, що призводить переважно до погіршення вихідної якості продукту, визначає необхідність холодильного збереження продуктів при найбільш низькій позитивній чи негативній температурі.

Таким чином, сукупність біохімічних (ферментативних), фізич­них і мікробіологічних процесів при збереженні продуктів визначає необхідність використання якомога більш низьких позитивних чи негативних температур.