Занятие 5. Тема: Качественные потери.

Цель:изучить происхождение качественных потерь продуктов и меры по их устранению.

План работы:

Качественные потери – потери, обусловленные микробиологическими, биологическими, биохимическими, химическими, физическими и физико-химическими процессами.

Биологические процессы – повреждения (процессы), вызываемые насекомыми:

-молью (фруктовой, амбарной и др.);

-жуками (долгоносик и т.п.);

-гусеницами (плодожорки яблоневая, сливовая, ореховая);

-личинками (проволочника, мухи сырной, шоколадной, морковной).

Существенный урон потребительским товарам при хранении наносят мышевидные грызуны, которые поедают и загрязняют пищевые продукты.

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

К физическим и физико-химическим процессам наиболее часто протекающим при хранении пищевых продуктов относят сорбцию и десорбцию паров воды, а также других веществ и газов, старение белков и коллоидов, процессы кристаллизации, деформацию и нарушение целостности твердых продуктов.

Эти процессы вызывают снижение органолептических показателей, приводят к частичной, а иногда и полной потере доброкачественности.

Наиболее распространенными физико-химическими процессами являются сорбция и десорбция паров воды и газов.

При сорбции влаги масса продуктов возрастает, при этом печенье, вафли, сухари размягчаются, соль, сахар, мука теряют сыпучесть и слеживаются; карамельные изделия становятся липкими, а затем теряют форму и текут и др.

Неблагоприятно влияет на качество продукта десорбция. При высыхании наряду с потерей массы продукта происходит ухудшение качества (например, увядание и порча плодов и овощей). На интенсивность испарения влияют температура, относительная влажность воздуха, скорость его движения, вид тары, способ укладки товара.

Некоторые пищевые продукты могут терять при хранении ароматические вещества, либо приобретать нежелательные вкус и запах. Поэтому необходимо соблюдать товарное соседство.

Черствение мякиша хлеба представляет собой физико-химические процессы, связанные со старением денатурированных белков и клейстеризованного крахмала. В свежевыпеченном хлебе крахмал находится в аморфном клейстеризованном виде, но спустя несколько часов происходит частичный обратный переход крахмала в кристаллическое состояние, что сопровождается сжатием и уменьшением объема и переходом связанной воды в свободную При этом изменяются также белковые вещества мякиша хлеба: уплотняется их структура, снижается гидратационная способность. Хлеб становится крошливым, изменяется его вкус и запах. Ретроградацияхарактерна для некоторых продуктов переработки круп и картофеля.

При хранении некоторых продуктов происходит процесс кристаллизации. Кристаллизация сахара в некоторых видах кондитерских изделий и меде ухудшает внешний вид продукта, его консистенцию, вкус.

Кристаллизация может быть двух видов: сахарозная и глюкозная. Первая сопровождается выделением крупных кристаллов сахарозы (варенье, джем, помадные конфеты), вторая развивается при повышенном содержании (до 40 % и выше) инвертного сахара (мед) и в этом случае засахаривание происходит за счет менее растворимого сахара – глюкозы.

При колебаниях температур во время хранения в мороженом происходит перекристаллизация продукта, увеличиваются размеры кристаллов льда, лактозы, что делает структуру мороженого грубой, а консистенцию более уплотненной («песчанистость» мороженого).

Для некоторых видов товаров характерно старение белков и коллоидов. Этот процесс протекает при хранении муки, круп, бобовых культур и др. Он сопровождается снижением способности белков к набуханию, растворимости. При старении крупы увеличивается время варки, уменьшается объем, ухудшаются вкус и консистенция каш.

При высоких температурах хранения расслаивается белковый студень в кефире, простокваше.

Значительные качественные и количественные потери происходят в результате механических повреждений тары и продукта.

Потери за счет боя стеклянной посуды характерны для жидких продуктов: алкогольных и безалкогольных напитков, молока и др. Механические повреждения вызывают деформацию плодов и овощей, хлебобулочных изделий, макаронных и кондитерских изделий. Многие механически поврежденные товары легче подвергаются микробиологической порче.

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

Одним из распространенных химических процессов является прогоркание жиров - 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 высоконепредельные жирные кислоты, провитамины и витамины, при этом накапливаются продукты окисления, в том числе и токсичные. Они придают жиру своеобразный горький 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 не ферментативное потемнение, которое может развиваться в результате карамелизации сахаров, а также реакции между аминокислотами и восстанавливающими сахарами – 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, снижает сохраняемость консервированного продукта, так как катализирует в нем химические процессы, а также оказывает 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.

Биохимические процессы. К биохимическим относят процессы, обусловленные действием ферментов самого продукта. Наибольшее влияние на изменение химического состава при хранении оказывает дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание – процесс присущий всем живым организмам. Потери массы при дыхании растительных продуктов могут достигать значительных размеров. Они особенно велики у хранящихся плодов и овощей. Выделяющиеся при дыхании тепло и влага могут быть причиной дальнейшего усиления процесса дыхания.

Интенсивность дыхания у различных продуктов различного происхождения неодинакова. Она определяется количеством выделенного углекислого газа или поглощаемого кислорода в единицу времени единицей массы.

Слабая интенсивность дыхания характерна для сухого зерна, значительно выше она у сочных плодов и овощей.

Интенсивность дыхания зависит от:

1) содержания влаги в продукте. Так, при увлажнении зерна свыше 17 % интенсивность дыхания его возрастает в 20-30 раз по сравнению с сухим зерном, имеющим влажность <14%;

2) от температуры (повышение температуры на 10ºС увеличивает интенсивность дыхания продукта в 2-3 раза);

3) газового состава. Повышение концентрации углекислого газа и понижение кислорода сильно тормозит дыхание растительных продуктов. Газовые смеси, содержащие кислород и углекислый газ в количествах 3-5% и азот в количестве 90-94 %, благоприятны для хранения некоторых видов плодов и овощей. Такое хранение называется хранением в РГС или МГС. В этих условиях происходит торможение процессов жизнедеятельности (созревания и перезревания), что позволяет значительно удлинить сроки их хранения с минимальными потерями органических веществ на процесс дыхания.

Гидролитические процессы могут оказывать положительное и отрицательное влияние на качество продукта. В начале хранения при созревании плодов и овощей происходит гидролиз крахмала, из протопектина образуется пектин. К концу же хранения при полном гидролизе протопектина мякоть плодов становится мягкой и дряблой. При хранении продуктов богатых жирами происходит их гидролиз, что сопровождается повышением кислотного числа.

Из других ферментативных процессов необходимо отметить автолиз – саморастворение. Этот процесс протекает в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов.

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

При глубоком автолизе происходит распад белков, жиров, увеличивается отделение мясного сока, появляется неприятный кислый вкус.

В рыбе автолитические изменения проходят очень быстро и приводят к ухудшению ее качества, а затем и к порче.

Все биохимические процессы могут быть заторможены низкими температурами хранения.

Микробиологические процессы. Одной из главных причин порчи пищевых продуктов при хранении является развитие микроорганизмов.

Основными микробиологическими процессами являются брожение, гниение, плесневение.

Брожение– расщепление безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами.

При хранении пищевых продуктов могут возникать следующие виды брожения: спиртовое, молочно-кислое, масляно-кислое, уксуснокислое, пропионовокислое и др.

Спиртовое брожение – наиболее важный вид брожения. Оно лежит в основе целого ряда пищевых производств: виноделия, пивоварения, изготовления спирта. Но часто при хранении спиртовое брожение является причиной порчи пищевых продуктов, например, соков, компотов, варенья, джемов и др., содержащих менее 65% углеводов. Эти продукты приобретают спиртовой привкус, изменяется их консистенция в связи с наличием углекислого газа, а соки и компоты мутнеют. Спиртовое брожение вызывается дрожжами рода Saccharomyces, а также некоторыми плесневыми грибами, например, Mucor. Под действием этих микроорганизмов происходит расщепление углеводов до этилового спирта и СО₂.

Понижение температуры даже до 0ºС замедляет брожение, но не прекращает его.

Молочнокислое брожение вызывается анаэробными гомоферментативными и гетероферментативными бактериями. Используется этот вид брожения при производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей. Однако оно является причиной порчи молока, вызывает прокисание и ослизнение вина и пива. Гомоферментативные бактерии сбраживают сахара в молочную кислоту. Под воздействием гетероферментов образуется еще уксусная кислота, спирт, СО₂, ацетон и др.

Маслянокислое брожение происходит под действием маслянокислых бактерий рода Clostridium, сбраживающих сахара, крахмал, пектиновые вещества с образованием масляной кислоты, СО₂ и Н₂.

Маслянокислые бактерии вызывают порчу картофеля, квашеной капусты, прогоркание молока, увлажненной муки. В результате выделения газов происходит вспучивание сыров, бомбаж консервов.

Масляная кислота придает продуктам горький вкус и неприятный запах.

Уксуснокислое брожение вызывается бактериями рода Acetobacter, которые превращают спирт в уксусную кислоту при повышенной температуре 30ºС и в присутствии кислорода воздуха. Уксуснокислое брожение вызывает порчу продуктов, содержащих небольшое количество спирта – столовых вин, пива, кваса. При этом они приобретают запах и привкус уксусной кислоты и ее эфиров, мутнеют и ослизняются.

На уксуснокислом брожении основано получение пищевого уксуса из разбавленных вин и спирта.

Пропионовокислое брожение – превращение углеводов, винной или молочной кислот в пропионовую и уксусную кислоты с выделением углекислого газа и воды. Оно может вызвать порчу виноградных вин, в результате чего они теряют приятные вкус и аромат, мутнеют и изменяют цвет.

Пропионовокислое брожение играет важную роль при созревании сыров, при котором формируются вкус и рисунок сыра.

Гниение– глубокий распад белков и продуктов их гидролиза. Этот процесс возбуждается преимущественно гнилостными бактериями.

Гниение возникает в продуктах, богатых белками – в мясе, рыбе, яйцах, молоке и др. Распад белков начинается с гидролиза и образования полипептидов и аминокислот. В дальнейшем распад этих соединений зависит от вида микроорганизмов, аминокислотного состава и условий, в которых протекает процесс.

Плесневение обусловлено развитием различных видов плесневых грибов, образующих, как правило, на поверхности продуктов пушистые налеты и пленки разного цвета и строения. Развитию плесневых грибов способствует высокая относительная влажность воздуха.

Плесневые грибы расщепляют белки, жиры, углеводы пищевых продуктов. Они придают продуктам плесневелые вкус и запах. Конечными продуктами разложения органических веществ плесневыми грибами являются афлотоксины – соединения токсичные для человека.

Вопросы для самоконтроля знаний:

1. Что такое качественные потери продукта при хранении?

2. Какие химические процессы протекают при хранении в продуктах общественного питания?

3. Что такое брожение продукта и чем оно вызвано?

4. Какие биохимические процессы протекают при хранении в продуктах общественного питания?

5. Что можно отнести к химической порче пищевых продуктов?