Процессы, происходящие при хранении продовольственных товаров

Причинами изменения качества продовольственных товаров являются различные процессы, происходящие на этапах транспортирования, хранения и реализации. При контролируемом протекании этих процессов качество некоторых товаров в течение определенного времени может улучшаться (например, при дозревании помидоров, бананов, зимних сортов яблок и груш, мри созревании сыров, мяса и соленой рыбы, выдержке марочных виноградных вин, коньяков, виски). Однако в большинстве случаев происходящие процессы приводят к нежелательным изменениям качества и являются причиной возникновения товарных потерь. В зависимости от природы возникновения все процессы можно подразделить на физические и физико-химические, химические, биохимические, микробиологические и биологические.

Физические и физико-химические процессы протекают под воздействием факторов внешней среды (температуры, относительной влажности воздуха, света, газового состава) и человека (механические воздействия). К ним относят сорбционные процессы, процессы кристаллизации сахаров, старения белков и крахмала, изменение дисперсности коллоидных систем, деформационные процессы и др.

Сорбционные процессы - это процессы поглощения (сорбции) или испарения (десорбции) паров воды, а также других веществ и газов.

Поглощение влаги приводит к увлажнению гигроскопичных продуктов и вследствие этого потере ими сыпучести, слеживанию (сахар, соль, мука, крахмал и др.), размягчению и деформации (печенье, пряники, сухари, сушки и др.), изменению состояния поверхности (у карамели, мармелада, пастилы, зефира, халвы по-

верхность становится липкой). Поглощение летучих ароматических веществ может привести к появлению посторонних, несвойственных продукту запахов.

Испарение влаги вызывает процессы усушки (черствение хлеба, мучных кондитерских изделий, усушка замороженных мяса и рыбы и др.), увядания и сморщивания (свежие плоды, овощи и грибы). В результате десорбции летучих веществ продукт теряет свойственный ему запах (аромат).

Интенсивность сорбционных процессов увеличивается при резких перепадах температуры и относительной влажности воздуха, при несоблюдении правила товарного соседства, нарушении целостности упаковки.

Кристаллизация сахаров - процесс, характерный для меда, некоторых фруктово-ягодных кондитерских изделий (варенья, джема, повидла и др.), мороженого.

Процесс кристаллизации или "садки" меда сопровождается его переходом из жидкообразного состояния в кристаллическое. Способность кристаллизоваться считается признаком хорошего натурального меда. Зрелый высококачественный мед кристаллизуется сплошной однородной массой. Расслаивание меда при кристаллизации свидетельствует, как правило, о его незрелости. Мед, фальсифицированный введением крахмальной патоки, не кристаллизуется. Температура хранения меда влияет на скорость его кристаллизации и размер образующихся кристаллов глюкозы.

Засахаривание варенья, джема, повидла, помадных конфет является недопустимым дефектом, приводящим к появлению грубой, неоднородной консистенции.

При перепадах температуры во время хранения мороженого за счет процессов перекристаллизации увеличивается размер кристаллов льда и лактозы. Консистенция мороженого становится более плотной, грубой, "песчанистой".

Старение белков и крахмала сопровождается снижением их водоудерживающей способности. Старение белков (синерезис) приводит к расслаиванию простокваши, кефира и других жидких кисломолочных продуктов при хранении. Старение крахмала является причиной необратимых физико-химических изменений при черствении хлеба, длительном хранении крупы и макаронных изделий (увеличивается время варки до готовности, уменьшается весовой и объемный привар).

Изменение дисперсности коллоидов является причиной помутнения виноградных и плодово-ягодных вин, пива, обесцвечивания некоторых безалкогольных напитков. Внешний вид напитков ухудшается за счет нарушения прозрачности, а в некоторых случаях - выпадения осадков.

Причиной деформационных процессов являются механические воздействия, возникающие при транспортировании, складировании, перетаривании, подготовке к продаже и других операциях, связанных с перемещением, хранением и реализацией товаров. Механические воздействия могут приводить к различным повреждениям, ухудшающим внешний вид, разрушающим внутреннюю структуру продуктов, вызывающим количественные потери (например, нарушение целостности упаковки, бой яиц, нажимы и проколы плодов и овощей, раздавливание ягод, творожных изделий, тортов и пирожных, раскрошка печенья, вафель, лом макаронных изделий и т. д.).

К этой группе процессов следует отнести также изменения, происходящие при нарушении условий хранения: подмораживание картофеля, плодов и овощей, замерзание кисломолочных продуктов, таяние мороженого, оттаивание замороженных мяса, рыбы и др.

Химические процессы представляют собой совокупность химических реакций, происходящих в продовольственных товарах без участия ферментов и микроорганизмов. Активизируют протекание этих реакций факторы внешней среды: температура, относительная влажность воздуха, свет и др. К числу основных химических процессов относят окисление и прогоркание жиров, неферментативное потемнение продуктов в результате реакции меланоидинообразования, взаимодействие металлов с органическими кислотами.

При хранении консервов в металлической таре происходит взаимодействие мета ллов, входящих в состав жести (прежде всего олова), с органическими кислотами продукта. В продукте накапливаются оловянные соли органических кислот (токсичные соединения), выделяющийся в результате реакции водород вздувает донышко и крышку консервной банки (химический бомбаж). Для предупреждения химического бомбажа консервов используют защитные кислотоустойчивые покрытия металлической тары (специальные лаки, эмали). В консервированной продукции нормируется содержание солей олова: не более 200 мг на 1 кг продукта.

Биохимические процессы - это процессы, происходящие под воздействием собственных ферментов продукта. Активность их протекания зависит от природы продукта, технологии консервирования и хранения. К биохимическим процессам относят окислительно-восстановительные, гидролитические и синтетические процессы.

Окислительно-восстановительные процессы происходят при участии окислительно-восстановительных ферментов пищевых продуктов: каталазы, пероксидазы, полифенолоксидазы и др. Многие из них приводят к ухудшению внешнего вида и снижению пищевой ценности продуктов. Так, например, окисление дубильных веществ является причиной ферментативного потемнения пищевых продуктов. При окислении витамина С снижается биологическая ценность, т. к. окисленная форма - дегидроаскорбиновая кислота легко разрушается.

Совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих в пищевых продуктах, являющихся живыми биологическими объектами (свежие плоды и овощи, яйца, непропаренные крупы и др.), называется дыханием. При дыхании расходуются основные питательные вещества - сахара, органические кислоты, белки, жиры и другие соединения, что приводит к уменьшению массы продукта (естественная убыль). Дыхание бывает двух типов: аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (бескислородное). От типа дыхания зависят состав продуктов окисления, а также количество выделяемой энергии. При аэробном дыхании глюкоза окисляется до воды и углекислого газа:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ -» 6Н₂О + 6СО₂ + 688 ккал;

при анаэробном - до этилового спирта и углекислого газа:

С₆Н₁₂О₆ -► 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 22,5 ккал.

Образующиеся тепло и влага создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, этиловый спирт губительно действует на живые клетки, придает продукту посторонний вкус и запах.

Для снижения интенсивности дыхания поддерживают оптимальный климатический режим хранения (температуру, относительную влажность воздуха), используют технологию хранения в условиях регулируемой или модифицированной газовой среды (при снижении концентрации кислорода и повышении концентрации углекислого газа интенсивность дыхания снижается). При механических повреждениях, физиологических и микробиологических заболеваниях, повреждении продукции сельскохозяйственными вредителями интенсивность дыхания возрастает.

Гидролитические процессы - это процессы расщепления белков, жиров, углеводов и других соединений при участии ферментов гидролаз (амилазы, протеиназы, липазы и др.). Они могут как положительно, так и отрицательно влиять на качество продовольственных товаров.

При дозревании плодов и овощей происходит увеличение сладости за счет гидролиза крахмала, размягчение мякоти - за счет гидролиза протопектина, смягчение вяжущего вкуса - за счет гидролиза фенольных соединений. Гидролитические процессы, протекающие при созревании сыров, мяса, рыбы, при ферментации чая, табака, оказывают благоприятное влияние на формирование их качества.

Вместе с тем глубокие гидролитические процессы являются причиной мацерации (разрушения) тканей плодов и овощей, накопления свободных жирных кислот в результате гидролиза жиров, разрушения белков и т. д.

Синтетические процессы - это процессы новообразования сложных соединений из более простых при участии ферментов синтетаз. Эти процессы характерны только для пищевых продуктов, являющихся живыми биосистемами. К синтетическим процессам можно отнести процесс регенерации тканей при механических повреждениях плодов и овощей (например, процесс суберинизации раневой поверхности при механических повреждениях картофеля), синтез фитонцидов и фитоалексинов - веществ защитного характера и др. Для протекания этих процессов стремятся создать оптимальные условия (например, лечебный период перед закладкой картофеля на длительное хранение).

Микробиологические процессы - это процессы, происходящие при участии микроорганизмов. Они являются одной из главных причин порчи пищевых продуктов при хранении. К микробиологическим процессам относят разные виды брожения, плесневение, гниение, ослизнение и др. (табл. 1.6).

Развитие многих микроорганизмов сопровождается накоплением в составе пищевого продукта токсичных веществ (микотоксинов - при развитии плесневых грибов, кадаверина и путресци-на - при развитии гнилостных бактерий и др.), вследствие чего утрачивается их безопасность.

Некоторые виды брожения используют в технологии производства пищевых продуктов: спиртовое - при производстве спирта, виноградных вин, пива, хлеба из пшеничной муки; молочнокислое - при производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей, ржаного хлеба; пропионовокислое - при созревании сыров; уксуснокислое - при производстве пищевого уксуса. При этом применяются чистые культуры микроорганизмов, а брожение проводят в строго контролируемых условиях.

Биологические процессы связаны с поражением пищевых продуктов вредителями (насекомыми, грызунами, птицами). Вредители не только нарушают целостность продукта, но также загрязняют его своими выделениями, переносят микроорганизмы, многие из которых являются возбудителями инфекционных заболеваний.

Насекомых, повреждающих пищевые продукты, можно условно подразделить на вредителей хлебных запасов (жуки, клещи, амбарная моль и др.), сельскохозяйственных вредителей (плодожорки, проволочник, совка, долгоносик, луковый и чесночный клещи и др.), паразитологических вредителей (нематоды, трихинеллы, финны и др.), членистоногих вредителей (тараканы, муравьи). Наиболее опасными грызунами являются мышевидные - серая и черная крысы, домовая мышь.

Пищевые продукты, поврежденные при хранении вредителями и грызунами, не подлежат реализации и относятся в большинствеиз рассмотренных процессов протекают параллельно, поэтому качество и потери продовольственных товаров зависят от их совместного действия, направленности и интенсивности.