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 м3воздуха 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.]]>
