Процессы, происходящие в пищевых продуктах при их хранении

Процессы, происходящие при хранении. Большинство процессов, происходящих в пищевых продуктах, вызывают изменения, приводя­щие к частичной или полной утрате их количественных и/или каче­ственных характеристик. В зависимости от природы изменений все про­цессы можно подразделить- на следующие группы: физические, хими­ческие, физико-химические, микробиологические и биологические.

1.Физические процессы - процессы, происходящие при воздействии внешних факторов: температурных, влажностных, механических и др. К ним относятся испарение воды (усушка), увлажнение, изменение температуры (нагревание, замерзание, охлаждение), деформация (раз­давливание, бой, приобретение несвойственной формы и т. п.); сорбция летучих веществ.

2.Химические процессы — процессы, вызывающие изменения хи­мических веществ и их свойств под воздействием внешних факторов (кислорода воздуха, воды, света) и внутренних реакций.

В пищевых продуктах наиболее часто встречаются прогоркание жиров, меланоидинообразование, химическая реакция кислот продук­тов с металлами упаковки (металлических банок).

Прогоркание жиров — реакция окисления непредельных жирных кислот кислородом воздуха. Образующиеся при этом перекиси и гидро­перекиси содержат свободные радикалы, создающие предрасположен­ность к канцерогенным заболеваниям. Кроме того; они придают жиросодержащим продуктам неприятный прогорклый запах и вкус.

Меланоидинообразование — процесс взаимодействия редуцирующих сахаров с аминокислотами или белками с образованием полимеров — темноокрашенных соединений меланоидинов.

Процесс начинается при производстве продуктов в условиях повы­шенных температур (100—- 120°С и выше), а при хранении продолжается, так как образующиеся при повышенных температурах промежуточные вещества могут полимеризоваться и при пониженных. Меланоидины придают окраску многим пищевым продуктам, при производстве, которых используются высокие температуры. К ним относятся все хлебобулочные изделия (хлеб, булки, сухарные и бараночные изделия), пиво, топленое молоко и др.

При хранении меланоидинообразование наиболее свойственно консервам, сушеным плодам и овощам. При этом указанные продукты прио­бретают несвойственную им темную окраску.

Взаимодействие кислот продуктов с металлами упаковки может происходить у консервов в металлической таре, если нарушено или недостаточно полно защитное покрытие металлической поверхности банки полудой или специальными пищевыми лаками, а также при хра­пении пищевых продуктов в металлической посуде без защитных покры­тии (например, в эмалированной посуде со сколами эмали). В результа­те указанной реакции образуются соли тяжелых металлов, обладающие токсичным действием. При переходе их в продукт утрачивается его безопасность. К тому же выделяющиеся при реакции газы вызывают вздутие банки. Дефект называется химическим бомбажом и является кри­тическим. Реализация таких консервов запрещена.

3.Биохимические процессы — процессы вызывающие изменения химических веществ при участии ферментов. Эти процессы в свою очередь подразделяются на гидролитические, окислительно-восстановительныеи синтетические процессы. Наибольшее распространение имеют перные два.

Гидролитические процессы — процессы распада (гидролиза) слож­ных веществ при участии воды и ферментов гидролаз до простых, что влияет на вкус (например, гидролиз крахмала до простых сахаров при­водит к появлению сладкого вкуса) или на консистенцию (при гидроли­зе протопектина плоды и овощи размягчаются). Кроме того, улучшает­ся усвояемость пищевых продуктов, поскольку образующиеся простые вещества более легко усваиваются организмом человека. При гидроли­зе крахмал распадается при участии амилаз до декстринов, а затем мальтозы и глюкозы; сахароза, лактоза и мальтоза — до моносахаров; белки — до протеинов и аминокислот при действии протеинов; жиры — до жирных кислот и глицерина под действием липаз; протопектин- — до пектина под действием протопектиназы и т. п.

Разновидностью этих процессов являются фосфоролитические процессы, протекающие при участии фосфорилаз. Фосфоролиз крахмала при участии фосфорилаз происходит до сахарозы.
Окислительно-восстановительные процессы — процессы окисления или восстановления веществ кислородом воздуха или другими окисли­телями при участии окислительно-восстановительных ферментов.

Указанные процессы приводят к образованию окисленных веществ, которые могут разрушаться дальше до более простых соединений. Например, окисленая форма витамина С — дегидроаскорбиновая кис­лота легко разрушается, вследствие чего утрачивается витаминная ценность продукта. Некоторые окисленные вещества могут полимеризоваться с образованием более крупных молекул. Примером может служить окисление дубильных веществ до биофлавонов — темноокрашенных соединений, придающих темную окраску черному чаю, су­шеным плодам и овощам и т. п. Ферментативное окисление жиров при участии липооксигеназы вызывает образование перекисей и гид­роперекисей так же, как и при неферментативном прогоркании жи­ров.

У пищевых продуктов, являющихся живыми объектами (мука, кру­пы, свежие плоды и овощи, яйцо и т. п.), происходит комплекс окисли­тельно-восстановительных процессов, называемых дыханием. При ды­хании расходуются сахара, жиры и органические кислоты. Конечные продукты определяются типом дыхания: аэробное и анаэробное.

При аэробном дыхании поглощается кислород, выделяется углекислый газ, вода и энергия. Анаэробное дыхание протекает без участия кислорода, в результате чего выделяется угле­кислый газ, этиловый спирт и энергия, количество которой в 25 раз меньше, чем при аэробном дыхании. Поскольку главное назначение дыхания — обеспечение организма энергией для жизнедеятельнос­ти, анаэробное дыхание является малоэкономичным типом по срав­нению с аэробным. Кроме того, образующийся при анаэробном дыха­нии этиловый спирт и в качестве промежуточного продукта ацетальдегид могут вызывать отравление тканей организма, приводить к удушью и гибели. В результате этого возрастают актируемые поте­ри от отходов.

Синтетические процессы — процессы синтеза сложных веществ, предназначенных для формирования новых тканей или обеспечения жизнедеятельности биосистем. Эти процессы присущи только живым организмам. К их числу относятся ресинтез крахмала в клубнях карто­феля при высоких температурах хранения, образование фитонцидов и фитоалексинов — веществ защитного характера в плодах и овощах, накопление суберина и кутина в покровных тканях, синтез белка в тка­нях живой рыбы, вегетативных овощей при прорастании и т. п.

4.Микробиологические процессы — процессы, происходящие при участии микроорганизмов. В зависимости от класса микроорганизмов различают бактериальные и грибные процессы. Обсеменение микроорганизмами начинается с сырья, а затем микроорганизмы проникают и пищевые продукты на стадии производства из воздуха или при контакте с упаковкой, оборудованием через поверхности механические повреждения. Поэтому достаточно часто на хранение закладываются уже обсемененные микроорганизмами продукты. При хранении загрязнет продуктов микроорганизмами продолжается. Особенно интенсивно этот процесс происходит в неупакованных товарах. Предотвращает развитие микроорганизмов упаковка товаров в герметичную тару, а также наличие в них консервантов. При хранении большинство микробиологических процессов вызывает порчу товаров. При этом за счет разрушения поверхностных слоев усиливается испарение воды. У живых объектов усиливается дыхание. В результате этого возрастает естественная убыль. При жизнедеятельности многих микроорганизмов, использующих питательные вещества пищевых продуктов, накапливаются вредные компоненты: микотоксины, амины и амиды. Эти вещества придают продуктам несвойственный вкус (кислый,: горький и т. п.), запах (плесневелый, гнилостный, затхлый и т. п.) и консистенцию (размягченную; дряблую и т. п.)

Брожения чаще вызывают порчу жидких продуктов, не содержа­щих консервантов или с низким их количеством. Например, порча нату­ральных вин, пива, безалкогольных напитков, молока происходит под действием молочнокислого и уксуснокислого (кроме молока) брожений. Забраживание твердых продуктов, в том числе и сухих (например, сухофруктов), происходит только при увлажнении. Спиртовое броже­ние может вызвать порчу варенья, соков, меда, сухофруктов, а масля­нокислое—сыров, квашеных овощей, вин и т. п.

Гниение наиболее характерно для продуктов, содержащих белки и повышенное количество воды.(мясо, рыба, творог, сыр, свежие плоды и овощи).
Плесневению могут подвергаться любые, продукты питания при на­личии значительного количества воды и отсутствии консервантов (спирта, повышенных концентраций, поваренной соли и. т.- п.).

Ослизнение наблюдается у квашеных овощей, сыров, мяса, рыбы и продуктов их переработки. Ботулинус вызывает порчу некислых консервов, мясных, рыбных, молочных продуктов, сальмонелла — мяса, особенно птицы, и продуктов их переработки, реже творожи­стых изделий; стафилококк — тортов и пирожных с заварными кре­мами.

5.Биологические процессы — процессы, вызываемые вредителями: насекомыми, грызунами и птицами.

Вредители могут повреждать практически все пищевые продукты и/или их упаковку за исключением металлической и стеклянной тары. Вред, наносимый ими, обусловлен тем, что они поедают пищевые про­дукты, загрязняют их продуктами своей жизнедеятельности (экскре­ментами, фекалиями), наносят механические повреждения, облегчая доступ в продукт микроорганизмам.