Процессы, происходящие в пищевых продуктах при их хранении. Процессы, происходящие при хранении пищевых продуктов (физические, химические и биологические) факторы, влияющие на них Процессы происходящие при хранении продукции

Основная особенность плодоовощной продукции - высокое содержание воды , в среднем 80 - 90% (в чесноке около 60%, в огурцах до 96%). По этому признаку их объединяют в группу растительного сочного сырья. Из-за высокого содержания воды в продукции этой группы отмечается высокая интенсивность обмена веществ в клетках. Большая часть воды находится в свободной подвижной форме, что обуславливает не только усиленный обмен веществ, но и повышенную чувствительность плодоовощной продукции к условиям окружающей среды. Поэтому для снижения интенсивности обмена веществ картофель, овощи, плоды хранят при температуре, близкой к 0°С.
Дыхание - основной процесс обмена веществ в плодах и овощах при хранении. В процессе дыхания образуются вещества, энергия, необходимые для гидролиза и передвижения веществ, связанных с послеуборочным дозреванием, защитными реакциями. При дыхании выделяется тепло, в массе продукции формируются определенные условия, которые влияют на технологию размещения продукции, вентиляцию, .

Дыхание сочной растительной продукции протекает по аэробному типу в том случае, когда имеется свободный доступ воздуха и окисление идет до конечных продуктов. Но такие условия бывают не всегда. При недостатке кислорода воздуха продукция переходит на приспособительный тип дыхания, анаэробный.

В этом случае образуются такие недоокисленные продукты, как этиловый спирт и другие, что может привести к возникновению физиологических расстройств в виде потемнений, некрозов и т.п.
На интенсивность дыхания влияют многие причины, такие как вид продукции, сорт, степень зрелости, наличие механических и других повреждений, условия окружающей среды. У плодов, овощей наиболее интенсивное дыхание отмечается в первые дни после уборки. Затем интенсивность дыхания постепенно снижается, наступает состояние покоя (для некоторых видов), а к весне - вновь возрастает.
Колебания температуры при хранении усиливают интенсивность дыхания. Пониженная влажность воздуха в хранилищах приводит к увяданию заложенной продукции , потере клетками ткани тургора, увеличению интенсивности дыхания. Газовый состав воздуха влияет на интенсивность дыхания. Увеличение количества углекислого газа, а также снижение кислорода уменьшают интенсивность дыхания плодов, овощей, замедляют процесс старения и увеличивают процесс хранения. С дыханием тесно связано протекание раневых реакций у картофеля, корнеплодов.

Раневые реакции . Плоды и овощи как живые объекты при хранении могут сопротивляться повреждающим воздействиям. Например, свежеубранные клубни картофеля, механически поврежденные, могут образовывать новые покровные ткани. На месте повреждения образуется раневая перидерма, которая пропитывается воскоподобным веществом, что препятствует проникновению в клубень микроорганизмов. Так формируется механический барьер. Кроме механического появляется еще химический барьер. В раневой зоне в ответ на контакт с микроорганизмами образуются фитоалексины, которые отсутствуют в здоровых тканях и возникают после поражения болезнями. Фитоалексины обладают антибиотическими свойствами и способны подавить развитие микроорганизмов. Чем быстрее они образуются, тем более устойчив данный сорт к фитопатогенным микроорганизмам. По мере хранения способность клубней продуцировать фитоалексины падает, что снижает их устойчивость к болезням.

Оптимальные условия для протекания раневых реакций у картофеля: температура 18 - 20°С, % и свободный доступ кислорода. В течение 8-14 дней механические повреждения зарубцовываются, картофель можно загружать на хранение. У корнеплодов моркови, свеклы и других раненые реакции проходят в течение 10 дней при температуре 10- 12°С, 90-95%.

Созревание и старение . В плодах и овощах, как в любых других живых объектах, происходят процессы созревания и старения. Наилучшими пищевыми и вкусовыми свойствами обладают при определенной степени созревания. У большинства плодов и овощей различают следующие степени зрелости: съемную, технологическую и потребительскую.
При съемной степени зрелости плоды и овощи, полностью сформировавшиеся, способны после уборки дозреть.
При технологической степени они соответствуют оптимальным технологическим показателям для переработки на определенные продукты.
При потребительской степени зрелости достигают наиболее высокого качества по внешнему виду, вкусу и консистенции мякоти.
При первой степени зрелости плоды готовы к съему, упаковке, отправке на дальнее расстояние и закладке на хранение. Вторая степень позволяет эффективно использовать продукцию для технологической переработки, третья степень - для потребления в свежем виде. Переход от одной степени зрелости к другой характеризуется изменениями структуры и химического состава веществ. Изменяется окраска, консистенция, соотношение сахаров, кислот и др.
У некоторых видов продукции степени зрелости совпадают по времени. К ним относятся виноград, вишня, арбузы. У большинства же плодов от съемной до потребительской зрелости проходит несколько дней, а иногда месяцев. Яблоки и груши осенних и зимних сортов, абрикосы, персики, хурму, лимоны, дыни, томаты, предназначенные для транспортирования, собирают в съемной зрелости.
Преждевременная уборка семечковых плодов приводит к недобору урожая, сморщиванию плодов во время хранения, ухудшению окраски, несвойственному вкусу. Наоборот же, при запаздывании с уборкой резко сокращается срок хранения плодов, усиливается проявление физиологических заболеваний. Самую длительную лежкость отмечают при хранении у плодов, снятых в оптимальные сроки.

Покой и прорастание . Покоем называется определенный период в жизненном растений, во время которого сильно понижена интенсивность многих физиологических процессов и отсутствует видимый рост. Продолжительность покоя - генетический признак сорта. На продолжительность периода покоя существенно влияет температура хранения. Задержать прорастание при хранении картофеля и корнеплодов можно с помощью химических препаратов. Например, опрыскивают ботву за 2 -4 недели до уборки 0,25%-ным раствором препарата ГМ-Na или осенью перед закладкой на хранение обрабатывают клубни, корнеплоды препаратом М-1.

Физиологические расстройства . Нарушение естественных физиологических функций, в первую очередь дыхания каждой клетки и всего организма, приводит к физиологическим расстройствам. Существенная черта всех физиологических расстройств - это то, что они не вызываются патогенными микроорганизмами, а происходят из-за внутреннего нарушения баланса обмена веществ. Физиологические расстройства вызывают неблагоприятные внешние условия в период роста растений, во время уборки урожая, транспортировки и хранения продукции. Например, у картофеля физиологические расстройства делятся на внутренние, которые могут быть обнаружены только при разрезании клубней, и внешние, которые легко определяются при визуальном осмотре.

Потемнение мякоти вызывается механическим повреждением клубней от ударов в процессе уборки, послеуборочной доработки и сортировки или от давления на клубень при хранении. Почернение сердцевины клубней наблюдается у картофеля многих cортов после длительного хранения при температуре 0°С.
Точечный некроз капусты проявляется в поле перед уборкой, в процессе хранения расстройство усиливается и достигает максимума в марте - апреле. Способствуют развитию точечного некроза и повышенные дозы азотных удобрений.
Распад тканей лука наблюдается в полевых условиях. В этом случает внешние сочные чешуи луковицы становится сероватыми и водянистыми. Чаще всего болезнь проявляется при высокой температуре, повышенной влажности воздуха в хранилище. Чтобы предотвратить развитие данного функционального расстройства, лук следует хранить при температуре близкой к 0°С и относительной влажности воздуха ниже 65%.

Повреждение, вызываемое , наблюдается у некоторых видов при долгом хранении на холоде. Их выделяют в группу холодочувствительной продукции. Например, у яблок некоторых сортов в диапазоне температуры 0 - 3°С возникают внутренние побурения, водянистое разложение, омертвение тканей. При температуре 0 -7°С у огурцов появляются ямчатость, мокрые пятна, у баклажанов - почернение семян, поверхностное омертвение тканей. У зрелых томатов при температуре 1 - 10°С возникает водянистость, размягчение тканей. Недозревшие томаты, охлажденные на корню или при перевозках, теряют способность к дозреванию. Для каждого вида существуют определенные пределы допускаемого охлаждения, не вызывающие порчу.
Большое количество физиологических расстройств отмечается у яблок. Стекловидность плодов проявляется в виде просвечивающихся участков на поверхности плодов. Такие яблоки твердые и невкусные.

Побурение кожицы (загар) чаще наблюдается в области чашечки, проявляется через 2-4 месяца хранения в годы с сухой жаркой погодой в конце сезона вегетации. Часто встречается и у груш.
Подкожная пятнистость (горькая ямчатость) характеризуется появлением на поверхности плодов маленьких вдавленных пятен диаметром 2 - 3 мм, которые хорошо видны при съеме яблок. При хранении пятна буреют, мякоть яблок в месте впадин становится коричневой, горькой на вкус. Основной причиной горькой ямчатости считают дефицит кальция. Джонатановая пятнистость появляется во время хранения яблок сорта Джонатан в виде мелких черных пятнышек на поверхности.
Внутреннее побурение мякоти плодов возникает сначала вокруг сердечка, затем распространяется по всей мякоти. Обычно происходит при хранении при температурах около 0°С. Пухлость плодов (побурение мякоти от перезревания) наблюдается у поздно убранных, крупных яблок. Мякоть яблок теряет плотность, становится сухой, мучнистой и невкусной.

Увядание плодов обычно вызывается низкой влажностью воздуха в хранилище (менее 80%). Плоды сморщиваются, уменьшается их масса.
Микробиологические процессы, происходящие при хранении картофеля, овощей, плодов.
На поверхности картофеля, овощей и плодов находится большое количество микроорганизмов, которые попадают на них во время выращивания, уборки. Во время хранения многие виды микроорганизмов могут активно развиваться и приводить к большим потерям, как в массе продукции, так и в качестве. Основная причина порчи многих видов сочной растительной продукции при хранении - активное развитие микроорганизмов. Наиболее распространенные болезни картофеля, овощей и плодов, которые вызываются микроорганизмами, следующие: микозы (плодовая, голубая, зеленая, розовая гнили, фомоз, фитофтора, черная, серая плесени); бактериозы (слизистый бактериоз, мокрая гниль, мокрая бактериальная гниль картофеля). Среди других возбудителей порчи встречаются дрожжи, вирусы, вироиды.

Устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам изменяется в процессе хранения продукции. При созревании и старении сопротивляемость развитию инфекции уменьшается. Виды и сорта картофеля, плодов и овощей различаются по степени устойчивости к микроорганизмам. Активное развитие микроорганизмов в массе хранящейся продукции часто сопровождается большим выделением тепла, которое накапливается в продукции и приводит к самосогреванию (повышению температуры). В зависимости от конкретных самосогревание может развиваться или слабо, или быстро. В любом случае оно наносит большой вред. Сам по себе процесс самосогревания не останавливается до его завершения. Необходимо срочно охладить продукцию, перебрать, удалить загнившие экземпляры и направить на использование.
Если же сочная растительная продукция хранится в таре (ящиках, мешках, контейнерах), то самосогревание обычно ограничивается объемом тары и значительного повышения температуры не происходит.

Процессы, протекающие в хранящихся продовольственных товарах, по характеру могут быть физические, химические, биохимические и биологические. Эти процессы различаются как факторами, их вызывающими, так и степенью их влияния на качество продуктов.

Качество некоторых товаров при хранении в течение определенного времени может улучшаться, например осенние и зимние сорта яблок и груш дозревают, улучшается букет вин, ликеров, вкус и аромат табачных изделий и т. д.

В других товарах (сахар, крупа, картофель, капуста и др.) можно сохранить первоначальное качество, если создать определенные услjвия хранения. В процессе хранения возможны понижение качества и даже порча продуктов: увядание овощей и плодов, порча мяса, жиров, рыбы и т. д.

Снижения качества товара можно избежать путем создания наиболее благоприятных условий хранения: необходимой температуры, влажности и газового состава среды, освещенности помещения, использования определенных видов упаковочных материалов и тары, а также применения различных способов консервирования.

Физические процессы

Во время хранения в пищевых продуктах протекают различные физические процессы, которые снижают качество товаров. Они происходят вследствие изменения температуры товаров; испарения или поглощения влаги внутри продукта; поглощения или отдачи газообразных веществу перегруппировки растворенных веществ или жиров внутри продукта; разделения эмульсий; синерезиса студней; кристаллизации; расплавления с последующим загустеванием (или без него); нарушение целостности продукта от механических воздействий.

Эти процессы возникают при неблагоприятных условиях во время хранения и перевозок или в результате изменения состояния самого продукта.

Изменение температуры продуктов вызывается поглощением ими тела из окружающего воздуха или его отдачей. Большинство продовольственных товаров имеет низкую температуропроводность. Этим объясняется медленное понижение температуры продуктов, особенно при закладке их на хранение большими массами в закрома - овощей, в силосы - зерна и т. д.

Повышенная температура при хранении продуктов вызывает плавление жира, увеличение объема жидких продуктов (вин, пива); стимулирует в товарах химические и биохимические процессы. Снижение температуры продуктов ниже установленной вызывает, например, расслоение молока и майонеза, помутнение вина, пива и минеральной воды вследствие выпадения некоторых веществ в осадок, загустение растительных масел, превращение воды в лед в жидких и богатых водой продуктах.

В то же время при пониженных температурах замедляются химические и биохимические процессы в товарах.

Изменение влажности - поглощение и отдача воды продуктами — так же, как и изменение температуры, оказывает большое влияние на качество и сроки хранения товаров. Это явление происходит в результате гигроскопичности продуктов или конденсации влаги в капельно-жидком состоянии на их поверхности.

При хранении гигроскопичных товаров изменение их влажности зависит от относительной влажности воздуха. Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше давление водяных паров в нем и тем больше соответствующая ей равновесная влажность продукта. Такую зависимость можно проследить по данным А. В. Лыкова и Л. Я. Ауэрмана

Скорость испарения влаги с поверхности продукта зависит от его температуры (чем выше температура, тем выше скорость испарения), циркуляции воздуха, паропроницаемости тары, размера партии и способа ее размещения. Товары внутри штабеля, закрома, контейнера медленнее теряют влагу; усушка продуктов, расположенных в наружных слоях, идет быстрее.

При совместном хранении товаров с различной влажностью наблюдается изменение содержания в них влаги, например сухари размягчаются при хранении вместе с печеным хлебом и т. д.

Увлажнение продуктов может происходить в результате конденсации паров воды из воздуха при изменении его влагоемкости. Количество водяного пара, требуемое для насыщения воздуха, зависит от температуры воздуха. Например, в 1 м 3 воздуха при его насыщении находится 30 г паров при температуре 30°, 9,5 г - при 10°, 5 г - при 0° и 1 г - при-20°.

Выпадение капельно-жидкой влаги на продукты происходит при быстром охлаждении воздуха в помещении, внесении холодных продуктов в теплое помещение, при этом теплый воздух, соприкасаясь с холодной поверхностью продукта,- охлаждается, становится насыщенным, и излишек влаги из воздуха выпадает на товар.

При таких условиях происходит сахарное цветение шоколада и шоколадной глазури конфет (сахароза растворяется в воде, выпавшей на поверхность изделий, а затем при испарении влаги кристаллизуется).

При поглощении влаги масса продуктов возрастает, при этом соль, мука, сахар-песок теряют сыпучесть у печенья, хрустящего картофеля, кукурузных хлопьев, сушеных овощей исчезает хрупкость; поверхность карамели становится липкой и т. д. При испарении влаги из продуктов наряду с потерей массы происходит изменение их свойств: крекеры становятся крошливыми, макароны растрескиваются и т. д. Потерю и впитывание влаги этими продуктами можно предупредить упаковкой их во влагонепроницаемую тару.

Отдача и поглощение паро- и газообразных веществ продуктами могут быть поверхностными и объемными (так же, как и паров воды). В результате этого продукты могут терять ароматические вещества или поглощать несвойственные им летучие вещества, приобретая нежелательные привкусы и запахи.

Для предупреждения этих процессов продукты (чай, кофе, пряности и др.) упаковывают в паро- и газонепроницаемую тару; при размещении их (табачных изделий, рыбы и др.) на хранение соблюдают товарное соседство, при перевозках товаров используют чистые транспортные средства.

Процесс кристаллизации наблюдается в ряде продуктов. Так, при хранении мед приобретает зернистую структуру в результате кристаллизации глюкозы, нежная консистенция помадных конфет становится грубой, зернистой из-за укрупнения кристаллов сахарозы; при резких температурных колебаниях образуются крупные кристаллы лактозы или льда в мороженом («песчанистость» мороженого), на поверхности шоколада - кристаллы жира («поседение» шоколада).

Ретроградация - явление ограниченной кристаллизации оклейстеризованного крахмала - происходит в хлебе (черствение хлеба), сушеном и печеном картофеле, консервированных макаронных и рисовых изделиях.

При небрежной погрузке, перевозке в результате механических воздействий происходит порча товаров, бой яиц и стеклянной тары, лом макаронных изделий и печенья и др. Статическая нагрузка - давление верхних слоев товара - вызывает повреждение нижних (плодов, хлебных изделий и др.) — Для предупреждения механических повреждений товаров необходим правильный выбор упаковки, бережное обращение с ними при разгрузках и перевозках.

Химические процессы

В продовольственных товарах при хранении в результате химических реакций образуются новые вещества, которые снижают пищевую ценность продуктов, изменяют их вкус, запах и цвет. Некоторые химические изменения взаимосвязана с повышением температуры, изменением влажности и скорости воздушных потоков, светом и др.

К химическим изменениям относится окисление жиров в масле, сале и жиросодержащих продуктах: орехах, пищевых концентратах, овсяной крупе и др.

Результатом химических реакций является образование меланоидинов, вызывающих изменение цвета и вкуса продуктов; изменение окраски и обесцвечивание ликеро-водочных изделий, вин при воздействии на них солнечного света; химический, или водородный, бомбаж герметически закрытых консервов при взаимодействии металла банки и пищевых веществ продукта, при этом выделяются газы, которые и вздувают крышки банки; разрушение витаминов, особенно при повышенной температуре хранения.

Биохимические процессы

Биохимические изменения продуктов происходят под действием ферментов, активность которых зависит от природы самих продуктов и условий их хранения. К наиболее важным биохимическим изменениям относятся процессы дыхания и гидролитические.

Дыхание обусловливается главным образом деятельностью оксидоредуктаз. В процессе дыхания, протекающем в плодах, овощах, зерне, яйцах, в результате окислительных процессов происходит потеря органических веществ, что вызывает наряду с испарением влаги убыль массы продуктов.

Дыхание «живых» продуктов происходит «с поглощением кислорода и называется аэробным. При недостатке или отсутствии кислорода в среде продуктах наблюдается бескислородное (анаэробное) дыхание.

Гидролитические процессы в продуктах вызываются действием ферментов гидролаз. Они протекают во многих пищевых продуктах и могут влиять положительно или отрицательно на качество товаров.

В живых растительных и животных организмах многочисленные ферментативные реакции обратимы. После смерти организма они смещаются в сторону расщепления веществ. Посмертные изменения, которые протекают в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов, принято называть автолизом (от греч. autos - сам, lisis - растворение).

Под автолизом понимают следующие ферментативные процессы: гликолиз - превращение гликогена в молочную кислоту в анаэробных условиях, протеолиз - расщепление белков (белки->-полипептиды->-дипептиды->-аминокислоты) и липолиз, который наступает после протеолиза и вызывает расщепление жира до жирных кислот и глицерина.

Автолиз в определенных пределах положительно влияет на качество, он обусловливает созревание рыбы и мяса: мышечные ткани становятся более нежными и сочными с приятным вкусом и ароматом.

Реакции гидролиза наблюдаются при дозревании плодов, при этом крахмал превращается в сахар, часть протопектина переходит в пектин, в результате чего созревшие плоды становятся более сладкими и мягкими. Однако при полном гидролизе протопектина ткань плодов размягчается, разваливается, плоды становятся недоброкачественными.

При хранении зерна и муки происходит фосфоролиз углеводов и образование из крахмала сахаров, которые положительно влияют на хлебопекарные свойства муки. Гидролитические ферменты не только положительно, но и отрицательно влияют на качество хранящихся продуктов. Так, под действием липаз происходит гидролиз жиров, от воздействия протеаз наблюдается разжижение белков яйца, фосфатазы и липазы вызывают увеличение кислотности зернопродуктов.

Гидролитические процессы замедляются при пониженных температурах хранения.

Биологические процессы

Эти 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 - разложение углеводов под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами. В процессе хранения в продуктах могут возникать различные виды брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое, пропионовокислое и др.

Спиртовым брожением называется разложение дрожжами рода saccharomyces, а также некоторыми плесневыми грибами моносахаридов на этиловый спирт и углекислый газ. Спиртовое брожение может быть причиной порчи овощных и плодовых соков, повидла, варенья и других продуктов, содержащих менее 65% сахаров.

Молочнокислое брожение происходит под действием молочнокислых бактерий Streptococcus lactis и cremoris, В. casei, В. lycopersici и других, разлагающих сахара с образованием молочной кислоты.

Для развития этих бактерий необходимы белки, минеральные соли и небольшая концентрация сахара. Они вызывают порчу молока, пива, сладких крепленых вин и др.

При тепловой обработке пищевых продуктов происходят существенные изменения находящихся в их составе белков, жиров, углеводов, витаминов и других веществ.

Мясо и рыба. Главной составной частью мяса и рыбы являются белки, которые удерживают в своем составе основную массу воды. При нагревании этих продуктов часть воды выделяется, а вместе с ней переходит в раствор и некоторое количество белков, экстрактивных и минеральных веществ.

Количество белков, экстрактивных и минеральных веществ, переходящих в жидкость, зависит от способа варки, например, если заложить мясо в холодную воду и нагреть ее до кипения, то в жидкость перейдет больше белков, экстрактивных веществ и минеральных солей, чем при погружении мяса в горячую воду или бульон.

В первом случае мясо выварится и станет безвкусным, поэтому при отваривании мясо, предназначенное для вторых блюд, закладывают в кипящую воду, доводят до кипения, а затем варят при слабом кипении, при этом оно получается нежным, мягким, сочным и вкусным.

Количество веществ, переходящих в жидкость, зависит и от времени варки: чем дольше варится мясо или рыба, тем больше растворимых веществ переходит в жидкость. Кроме растворимых веществ, выделяющихся с водой, мясо и рыба теряют жир, расплавляющийся под действием высоких температур, поэтому необходимо избегать бурного кипения бульона.

При жарении теряется значительно меньше питательных веществ, чем при варке, так как часть воды испаряется с поверхности, а растворимые в ней вещества остаются. При этом мясные полуфабрикаты, положенные на горячую поверхность, меньше теряют питательных веществ, чем помещаемые на холодную или теплую поверхность и получаются более сочными. Тепловая обработка вызывает изменение окраски мяса, это объясняется тем, что красящие вещество мышечной ткани при 70-75°С разрушается и мясо приобретает серый цвет. По мере прогревания мясных и рыбных полуфабрикатов содержащиеся в них белки денатурируют, что приводит в потере ими способности растворяться в воде и в растворах солей. Денатурация начинается при 30-35°С и при 60-65°С до 90% всех мышечных белков денатурируют, при этом белковый гель уплотняется и теряет способность связывать воду, благодаря этому мышечные волокна уменьшаются в диаметре, уплотняются, часть влаги выпрессовывается из волокон, часть мышечных белков до денатурации переходит в варочную воду, образуя слабоконцентриованный золь и при дальнейшем нагревании свертывается в виде хлопьев на поверхности бульона. Уменьшение способности белков связывать воду является одной из причин уменьшения массы мяса и рыбы при варке и жарении.

При тепловой обработке меняются и белки соединительной ткани - коллагеновые волокна, которые на первой стадии набухают, при дальнейшем нагревании сокращается их длина, что приводит к уменьшению геометрических размеров кусков мяса и рыбы и их деформации, поэтому для предотвращения деформации кожу на порционных кусках рыбы надрезают, а мясные полуфабрикаты надрезают и отбивают. Белки яиц при нагревании белка уплотняются при 60-65°С, желток уплотняется при 70°С, длительное нагревание приводит к чрезмерному уплотнению белка, что затрудняет его переваривание, поэтому сваренные вкрутую яйца усваиваются труднее, чем сваренные всмятку.

Творог является уплотненным сгустком свернувшегося белка, поэтому для улучшения усвоения перед приготовление блюд его необходимо хорошо протереть.

Растительные продукты. Значительные изменения происходят при варке круп, бобовых и овощей. Под действием воды в этих продуктах растворяется вещество, склеивающее отдельные клеточки, а также входящее в состав клеточных стенок. В результате этого ослабляются связи между клеточками и разрыхляются клеточные стенки, продукты теряют жесткость и становятся мягкими. Быстрота разваривания отдельных продуктов зависит от их химического состава, например, для супа картофель варится 15-20минут, пшено 30-40минут, фасоль 60-70минут. Вещество, склеивающее клеточки, растворяется медленнее в присутствии кислот, поваренной соли и жесткой воде, поэтому бобовые плохо развариваются в подсоленной воде.

Крахмал, входящий в состав мучных изделий, картофеля, круп и бобовых при тепловой обработке клейстеризуется. Для большинства видов крахмала клейстеризация происходит при нагревании его водной суспензии до 50-60°С.При этом крахмальные зерна поглощают воду, увеличиваются в объеме - набухают и теряют зернистую структуру. Если крахмал клейстеризуется в большом количестве воды, например, при варке киселя, то в случае его длительного нагревания крахмальные зерна поглощают много воды и начинают лопаться, что служит причиной разжижения киселя при длительном нагревании, поэтому после приготовления кисель необходимо быстро охладить. Клейстеризация происходит при варке и дарении картофеля, варке макаронных и других мучных изделий, выпечке теста.

При сухом нагреве крахмала выше 120°С происходит декстринизация, которая заключается в расщеплении крахмальных полисахаридов и превращении их в растворимые в воде высокомолекулярные вещества - пиродекстрины и ряд летучих веществ, при этом изменяется цвет крахмала- при 115-125°С он становится кремовым, затем - коричневым. Декстринизация происходит в обезвоженной корочке, образующейся при жарении картофеля и мучных изделий, при пассеровании муки.

Вода в овощах при варке почти полностью сохраняется, при тушении, припускании и жарении содержание ее уменьшается в результате испарения. В процессе варки картофеля содержащаяся в нем влага поглощается клейстеризующимся крахмалом, небольшая потеря ее может быть только в результате испарения после варки, это также относится к свекле, моркови и другим овощам. При варке овощей в отвар переходят растворимые вещества, поэтому отвар необходимо добавлять в супы и соусы, при варке овощей на пару меньше извлекается растворимых веществ, чем при варке в воде.

Лук репчатый нельзя закладывать в суп или соус без предварительного пассерования, так как находящиеся в нем эфирные масла переходят в водный раствор и улетучиваются вместе с паром, в результате ухудшается вкус и аромат блюд и соусов. При пассеровании эфирные масла, находящиеся в луке, поглощаются медленно, поэтому при варке пассерованного лука в супе или соусе аромат и вкус его сохраняются. При пассеровании моркови часть красящего вещества- каротина – растворяется в жире, что способствует его превращению в организме человека в витамин А, кроме того, жир приобретает оранжевую окраску в результате чего улучшается внешний вид супов и соусов.

Холодные блюда отличаются от закусок тем, что их подают с гарниром и они более сытные. Холодные закуски имеют меньший выход, подают их без гарнира или с очень малым количеством гарнира. Подают холодные закуски и блюда в начале приема пищи для возбуждения аппетита и дополнения состава основных блюд. Многие из них обладают острым вкусом (закуски из сельди, кильки, грибов, капусты квашеной, соленых и маринованных грибов и т.д.). Особенно важны закуски и холодные блюда в меню банкетов и фуршетов, где их число достигает 10 наименований.

При приготовлении холодных блюд и закусок часто механическая обработка- нарезание, очистка - производится после тепловой обработки овощей. Для улучшения санитарных норм и сокращения ручного труда, для избегания контакта пищи с руками следует варить или припускать очищенные и нарезанные овощи, а не наоборот

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОДУКТАХ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ

При температуре 35–40 °C происходит денатурация белков , а при температуре выше 70 °C – коагуляция , или свертывание. В результате этих процессов белки теряют способность растворяться и удерживать воду.

При варке мясных бульонов в воду переходит определенное количество белка, который свертывается в виде хлопьев и скапливается на поверхности. Если воду посолить после закипания, в раствор перейдут только растворимые в воде белки, а белки, растворимые в солях, в основном останутся в мясе. При варке рыбы соль в меньшей степени влияет на потери белка.

Для получения бульонов мясо опускают в холодную воду и варят при слабом кипении, в таком режиме в воду переходит больше экстрактивных веществ. Для вторых блюд мясо опускают в горячую воду, доводят до кипения и варят без кипения, в таком режиме белки удерживают больше влаги, меньше экстрактивных веществ и белков переходит в раствор.

Длительное нагревание белков приводит к вторичным изменениям белковой молекулы, в результате которых снижается их усвояемость.

Часть жиров при варке продуктов животного происхождения вытапливается. В процессе варки ϶тот жир распадается на мельчайшие шарики, причем чем интенсивнее кипение, тем больше жира эмульгируется (распадается). Кислоты и соли бульона разлагают ϶тот жир на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным с неприятным вкусом и запахом.
Понятие и виды, 2018.
По ϶той причине варить мясо надо при умеренном кипении, а жир, скапливающийся на поверхности бульона, собирать.

Жаренье изменяет жир более глубоко. При температуре выше 180 °C жир распадается на смолистые и газообразные вещества, которые резко ухудшают качество продуктов. Признаком ϶того процесса является появление дыма. Жарить надо при температуре чуть ниже температуры дымообразования. Испарение воды при нагревании жира вызывает разбрызгивание последнего. Данные потери жира называют угаром.
Понятие и виды, 2018.

При жаренье часть жира разлагается с выделением акролеина, некоторая часть которого растворяется в жире и придает ему неприятный вкус и запах, другая часть испаряется с дымом.
Понятие и виды, 2018.

Жаренье продуктов во фритюре изменяет жир за счёт длительного воздействия высокой температуры и загрязнения частицами продукта. Часть жира окисляется кислородом воздуха, образуя вредные для организма вещества. Для предотвращения ϶того явления используются специальные фритюрницы, в нижней части которых температура значительно ниже и частицы продукта, опускаясь на дно, не сгорают. Кроме того, изделия, предназначенные для жаренья во фритюре, не панируют в муке, а фритюр периодически процеживают.

Заметным изменениям подвергается сливочное масло, по϶тому ᴇᴦο лучше не использовать для жарки, а вводить в соусы и готовые блюда при подаче.

При нагревании крахмала с водой до кипения происходит клейстеризация углеводов – образование студенистой массы.

Крахмал картофеля клейстеризуется при варке за счёт влаги, которая содержится в самом картофеле, а крахмал изделий из теста – за счёт влаги, которая выделяется свернувшимися белками клейковины. Данный же процесс наблюдается и при варке предварительно замоченных бобовых.

Увеличение массы сухих продуктов (круп, макаронных изделий) при варке объясняется поглощением воды клейстеризующимся крахмалом, содержащимся в этих продуктах.

Сахар плодов и ягод, а аналогичным образом сахар, добавляемый при варке киселей и компотов, под действием кислот расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые слаще исходнои̌ сахарозы.

При нагревании сахара до 140–160 °C он распадается с образованием темноокрашенных веществ. Данный процесс называют карамелизацией . Полученный продукт называют жженкой и используют для подкраски соусов и других изделий.

Растительные продукты при тепловой обработке размягчаются, что повышает их усвояемость. Главная причина размягчения – ϶то то, что протопектин и другие нерастворимые пектиновые вещества клеток переходят в растворимый пектин, а клетчатка – основнои̌ материал растительных клеток набухает, становится пористой и проницаемой для пищеварительных соков.

Витамины A, D, Е, К, растворяющиеся в жире, сохраняются хорошо. К примеру, пассерование моркови почти не снижает её витаминнои̌ ценности, а каротин легче переходит в витамин А.

Витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, но разрушаются на 20–30 % в щелочнои̌ и нейтральнои̌ среде. Следует помнить, что витамины ϶той группы водорастворимы и легко переходят в отвар.

Витамин С разрушается наиболее сильно. Это происходит за счёт окисления ᴇᴦο кислородом воздуха. Катализируют окисление соли тяжелых металлов (меди, железа) и ферменты, содержащиеся в продуктах. Следует избегать соприкосновения овощей с железом и медью. А для разрушения ферментов овощи надо сразу погружать в горячую воду. Сохраняет витамин С в овощах и фруктах кислая среда.

Тепловая обработка практически не изменяет минеральные вещества, часть их переходит в отвар, который используется для приготовления супов и соусов.

Красящие вещества аналогичным образом преобразовываются при тепловой обработке. Хлорофилл листовых овощей разрушается, образуя буроокрашенные вещества. Пигменты свеклы приобретают бурый оттенок, по϶тому целесообразно для сохранения цвета свеклы создать кислую среду и повысить концентрацию отвара. Каротин моркови и томатов устойчив к тепловой обработке, что широко используется в кулинарии для подкрашивания блюд. Антоцианы слив, вишен, чернои̌ смородины аналогичным образом устойчивы к тепловой обработке.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОДУКТАХ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ - понятие и виды. Классификация и особенности категории "ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОДУКТАХ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ"2017-2018.

Процессы при хранении могут быть разделены на пять групп: механические, или физические, физико-химические, биологические, биохимические и химические.

Физические и физико-химические процессы протекают в продуктах под действием факторов внешней среды: температуры, относительной влажности воздуха, газового состава, света и механических воздействий.

Физические и физико-химические процессы вызывают снижение органолептических показателей, которые приводят к частичной, а иногда и к полной потери доброкачественности продукта. Они возникают при неблагоприятных условиях транспортирования и хранения товара.

Деформация и нарушение целостности твердых продуктов в результате механических повреждений тары являются наиболее распространенными физическим процессом. Например, бой стеклянной посуды ведет к потерям напитков или механические повреждения вызывают деформацию плодов и овощей, хлебобулочных изделий. Механические повреждения обуславливают значительные товарные потери за счет загрязнения или полной непригодности товара для использования. Механически поврежденные товары подвергаются микробиологической порче.

Наиболее распространенные физико-химические процессы - это сорбция и десорбция паров воды и газов.

При сорбции влаги масса продукта увеличивается. Так, например, печенье, вафли и сухари размягчаются; соль, мука теряют сыпучесть и слеживаются; карамельные изделия сначала становятся липкими, а затем теряют форму и текут и т.д.

Десорбция (высыхание) характерна для свежих плодов, овощей и жидких продуктов. Этот процесс, наряду с потерей массы продукта, ухудшает его качество. Испарение влаги из плодов и овощей приводит к их увяданию, нарушению обмена веществ и порче.

На интенсивность этих процессов влияют температура, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, вид тары, способ укладки товара.

Черствление мякиша хлеба представляет собой физико-химические процессы, связанные со старением денатурированных белков и клейстеризованного крахмала.

При хранении некоторых продуктов происходит процесс кристаллизации , который ухудшает внешний вид продукта, его консистенцию и вкус. Например, колебание температуры во время хранения мороженого приводит к перекристаллизации продукта: увеличиваются кристаллы льда, лактозы, что делает структуру мороженого грубой, а консистенцию - более уплотненной.

Старение белков и коллоидов происходит при хранении круп, муки и т.д. Оно сопровождается снижением способности белков к набуханию, растворимости. Например, при старении крупы увеличивается время варки, снижается объем, ухудшается вкус и консистенция каш.

Химические процессы. В пищевых продуктах протекают разнообразные процессы, вызывающие изменения качества при хранении. Они происходят без участия ферментов продукта и микроорганизмов.

Прогоркание жиров (например, окислительная порча под действием кислорода воздуха). Этот процесс характерен для пищевых жиров и жиросодержащих продуктов - растительного и коровьего масла, сала, маргарина, сыра и орехов и др. Окислению подвергаются в первую очередь жирные высоконепредельные кислоты, провитамины и витамины, при этом накапливаются продукты окисления, в том числе и токсичные. Они придают жиру горький своеобразный вкус, неприятный прогорклый запах, вызывают першение в горле.

На скорость окисления влияют степень насыщенности входящих в их состав жирных кислот, температура хранения, присутствие катализаторов (металлов, света), наличие антиокислителей и др.

Другим видом химической порчи пищевых продуктов является неферментативное потемнение , которое может развиваться в результате карамелизации сахаров, а также реакции между аминокислотами и восстанавливающими сахарами - реакция меланоидинообразования. Этот процесс протекает при хранении многих пищевых продуктов (сушеные овощи, картофель, яичный порошок). Меланоидинообразование отрицательно влияет на пищевую ценность продуктов и их органолептические достоинства: изменяется цвет продукта, появляются посторонние вкус и запах. Этот процесс можно замедлить понижением температуры хранения, а также блокированием реакционноспособных группировок главных компонентов реакции. Эффективным ингибитором является сернистая кислота или сернистый ангидрид.

При хранении консервов в металлической таре происходит растворение металла и накопление его в продукте. Переход металла в продукт в результате разрушения поверхностного слоя и накопление солей олова и др. металлов, содержащихся в виде примесей в жести, снижают сохраняемость консервированного продукта, так как катализируют в нем химические процессы, а также оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека. Содержание солей олова не должно превышать 200 мг на 1 кг продукта. Образующийся в результате взаимодействия кислот продукта и жести водород увеличивает давление внутри банки, что приводит к химическому балансу. Для защиты внутренней поверхности банок от коррозии применяют различные пищевые лаки и эмали.

Химическими процессами обусловлено обесцвечивание и помутнение ликеро-водочных изделий, выпадение нерастворимых осадков в виноградных и плодово-ягодных винах, образование в них сложных эфиров, разрушение витаминов.

К биохимическим процессам относят процессы, обусловленные действием ферментов самого продукта. Активность протекания того или иного процесса зависит от природы продукта, особенностей обмена веществ, условий хранения. Наибольшее влияние на изменение химического состава при хранении оказывает дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание - это процесс, присущий всем живым организмам. Оно связано с деятельностью окислительно-восстановительных ферментов и является важным источником энергии, необходимым для обмена веществ. Дыхание играет большую роль в послеуборочный период жизни растительных объектов.

Интенсивность дыхания зависит от множества факторов, в частности:

• от содержания влаги - при увеличении влажности интенсивность дыхания возрастает;
• температуры - подчиняется правилу Вант-Гоффа: увеличение температуры на 10 ºС увеличивает интенсивность дыхания продукта в 2-3 раза;
• газового состава - при повышенном содержании углекислого газа и пониженном - кислорода замедляется дыхание растительных продуктов.

Гидролитические процессы протекают в пищевых продуктах под действием ферментов гидролаз. Интенсивность их зависит от химического состава продукта, наличия и активности ферментов, условий хранения.

Гидролитические процессы оказывают положительное и отрицательное влияние на качество продукта. Например, в начале хранения при созревании плодов и овощей происходит гидролиз крахмала в сахаре, из протопектина образуется пектин, что приводит к улучшению вкуса и консистенции продукта. К концу хранения при полном гидролизе протопектина мякоть плодов становится мягкой и дряблой.

Автолиз (саморастворение) протекает в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов. Он играет большую роль при созревании мяса, сельдей и др. Процессы автолиза проходят и в некоторых продуктах растительного происхождения при хранении - при созревании и образовании букета вина, при ферментации табаков и чая, при созревании муки и т.д.

В результате автолиза происходит сложное превращение гликогена в молочную кислоту (гликолиз), а также различные преобразования белков мышечной ткани.

Все биохимические процессы могут быть заторможены низкими температурами хранения.

Микробиологические процессы - это процессы, происходящие под действием микроорганизмов.

Брожение - расщепление безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Органические вещества являются источником энергии, необходимой для обмена веществ. При хранении пищевых продуктов возникают следующие виды брожения:

• спиртовое: под действием этого процесса происходит порча продуктов с содержанием углеводов менее 65 % (соков, варенья и т.д.), эти продукты приобретают спиртовой вкус, изменяются консистенция, мутнеют. Положительное действие этого процесса происходит в виноделии, пивоварении;
• молочнокислое: под действием этого процесса происходит прокисание и ослизнение вина и пива. Положительное действие этого процесса происходит при производстве молочных продуктов, квашении капусты;
• маслянокислое: под действием этого процесса происходит порча картофеля, прогоркание молока, увлажнение муки, бомбаж консервов;
• уксуснокислое: под действием этого процесса происходит порча продуктов с небольшим содержанием спирта - столовых вин, пива, кваса. Положительное действие этого процесса происходит при производстве пищевого уксуса;
• пропионовокислое: под действием этого процесса происходит порча виноградных вин. Положительное действие этого процесса происходит при созревание сыров.

Гниение - глубокий распад белков и продуктов их гидролиза (чаще возникает в продуктах, богатых белком и водой: в мясе, рыбе, яйцах, молоке и др.).

Плесневение обусловлено развитием разнообразных видов плесневелых грибов, образующихся, как правило, на поверхности пищевых продуктов пушистые налеты и пленки разного цвета и строения. Развитию этих грибов способствует высокая относительная влажность воздуха, а препятствует герметическая укупорка пищевых продуктов, низкая температура хранения и влажность воздуха.

Вредители пищевых продуктов. Большой ущерб при хранении пищевых продуктов наносят вредители, к которым относят различные виды насекомых и грызунов. Они уничтожают пищевые продукты, загрязняют их своими выделениями, переносят микроорганизмы, способствуя заражению товара, а часто являются и переносчиками возбудителей инфекционных заболеваний.