Хранение пищевых продуктов

ХРАНЕНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Введение

В гл. 1 представлено введение в машинное холодильное оборудование. В данной главе описано сохранение пищевых продуктов, влияние микро­организмов на хранение пищевых продуктов и оборудование для хранения продуктов.

Цели

По завершении данной главы студент сможет:

- описать причины порчи пищевых продуктов и роль охлаждения в хра­нении продуктов;

- описать влияние температуры, влажности и движения воздуха на хранение пищевых продуктов.

2.1. Необходимость хранения пищевых продуктов

Способы хранения пищевых продуктов предотвращают или задерживают естественные процессы порчи.

Машинное охлаждение используется наиболее широко для хранения скоропортящихся товаров, особенно пищевых продуктов. Четыре из пяти категорий холодильного оборудования из списка в гл. 1 связаны с хра­нением пищевых продуктов. Современное огромное городское население требует колоссального количества пищевых продуктов, которые в по­давляющем объеме производятся и обрабатываются в отдаленных сель­ских районах. Вопрос усложняется тем, что многие продукты, в част­ности фрукты и овощи, отличаются сезонным характером. Следователь­но, их необходимо сохранить для круглогодичного снабжения населения. Такие пищевые продукты необходимо сохранить во время обработки, транспортировки и последующего хранения, пока они, наконец, не будут использованы. Период сохранения измеряется в пределах от нескольких часов до нескольких лет.

2.1.1. Способы хранения пищевых продуктов без охлаждения

Людям всегда было необходимо найти способы сохранения продуктов, собранных в сезоны изобилия, для того, чтобы выжить в периоды их недо­статка. Поэтому открытие и развитие сушки, копчения, маринования, за­солки и других способов сохранения пищевых продуктов предшествовали развитию машинного охлаждения. Эти способы применялись еще до того, как люди узнали причины порчи продуктов. Хотя эти способы пригодны для сохранения некоторых видов пищевых продуктов, у них, тем не ме­нее, есть некоторые недостатки, которые ограничивают их применение. Наибольшее неудобство этих способов — это серьезные изменения внеш­него вида и вкуса пищевых продуктов. Кроме того, качество продуктов, обработанных этими способами, ограничено во времени. Если продукт нужно сохранить неопределенное или длительное время, необходимо ис­пользовать другие способы хранения.

Способы сохранения без охлаждения все еще используются во всем ми­ре не только там, где нет других средств, но они также и дополняют более современные способы сохранения пищевых продуктов. Например, милли­оны килограммов обезвоженных (сушеных) фруктов, молока, яиц, рыбы, мяса и картофеля потребляются ежегодно наряду с огромным количе­ством копченых, маринованных и соленых продуктов, таких как ветчина, бекон и колбаса.

Изобретение микроскопа и последующее открытие микроорганизмов в качестве основной причины порчи продуктов привело к развитию кон­сервирования для их сохранения. Преимуществом консервированных пи­щевых продуктов является почти полное отсутствие порчи и легкость обработки, наряду с тем, что их удобно перевозить и хранить. В насто­ящее время способ консервирования занимает первое место среди всех других способов сохранения продуктов. Главный недостаток консервиро­вания заключается в том, что пищевые продукты нужно стерилизовать, в процессе чего они подвергаются чрезмерной обработке. Поэтому, хотя консервированные продукты нередко отличаются своеобразным и при­ятным вкусом, они значительно отличаются по структуре и аромату от свежих.

Единственным средством сохранения продуктов в первоначальном све­жем состоянии является охлаждение. Это принципиальное преимущество холода перед другими способами. Однако у охлаждения есть следующие недостатки:

1. Когда пищевые продукты сохраняются холодом, процесс охлажде­ния необходимо начать сразу после сбора.

2. Процесс охлаждения должен быть непрерывным до потребления про­дуктов.

3. Способ сохранения холодом требует относительно дорогого и гро­моздкого оборудования.

Данные условия делают охлаждение неудобным и неэкономичным спо­собом сохранения пищевых продуктов во многих случаях. Основываясь на этом, можно отметить, что нет ни одного способа, который был бы оптимальным во всех случаях. Выбор способа зависит от:

1) вида продукта;

2) длительности хранения;

3) цели использования;

4) наличия транспортных средств;

5) наличия оборудования для хранения.

Наконец, часто необходимо одновременно использовать несколько раз­личных способов сохранения для получения желаемых результатов.

2.2. Ухудшение качества и порча продуктов

Все скоропортящиеся продукты проходят различные стадии порчи, и их качество ухудшается, прежде чем они станут непригодными для употре­бления человеком.

Целью большинства способов хранения является не только поддер­жание пищевых продуктов в съедобном состоянии, но и сохранение их высшего качества. Термин «качество» охватывает содержание витами­нов, внешний вид, аромат и вкус продукта. Изменение качества многих свежих пищевых продуктов заметно сразу после их сбора и в процессе хранения. Сохранение содержания витаминов на возможно более высоком уровне всегда является важным фактором при обработке или хранении продуктов. Свежие овощи, фрукты, молочные продукты и фруктовые соки теряют много витаминов, если их не обработать или не хранить должным образом. Поэтому пекари, работники молочной промышленно­сти и другие добавляют витамины для возмещения тех, которые были утрачены при обработке. Ухудшение качества и порча скоропортящихся продуктов вызваны рядом сложных химических изменений. Их вызывают внутренние и внешние возбудители сразу после сбора продукта. Вну­тренние возбудители — это естественные ферменты, свойственные всем органическим веществам. Внешние возбудители — это микроорганизмы, которые размножаются как внутри продукта, так и на его поверхности. Хотя любой из этих возбудителей способен вызвать полную порчу продук­та самостоятельно, в большинстве случаев она происходит в результате их совместного действия. Поэтому активность обоих возбудителей пор­чи необходимо устранить или эффективно контролировать, если нужно соответствующим образом сохранить пищевые продукты. В следующем разделе описаны свойства и воздействие ферментов и микроорганизмов на пищевые продукты.

2.2.1. Ферменты

Ферменты — это сложные белки, которые катализируют химические ре­акции, происходящие в клетках органических веществ. Они присутству­ют во всех тканях и клетках растений и животных, их вырабатывают все живые клетки для поддержания различных жизненно важных реакций. Ферменты также играют важную роль в образовании семян, воспроиз­водства и роста растений и животных, созревании плодов и пищевари­тельных процессов у животных. Существует множество различных видов ферментов, и каждый участвует в определенной химической реакции. Вообще они различаются по веществам, на которые действуют, или по результатам каталитического воздействия. Например, фермент лактаза преобразует лактозу (молочный сахар) в молочную кислоту. Данный про­цесс вызывает «скисание» молока.

Ферменты также присутствуют в клетках мертвых тканей, они участ­вуют в ее разложении и распаде. Ферменты, прежде всего, ответственны за разложение и распад всех органических веществ, поэтому они почти всегда разрушительны для скоропортящихся продуктов. При воздействии ферментов на мясо, рыбу, фрукты и овощи выделяются пахучие продукты распада. Этот аромат — явный признак того, что продукты непригод­ны для употребления. Кроме немногих особых случаев, где брожение — желательный результат процедуры обработки продукта, действие фер­ментов необходимо или устранить полностью, или жестко подавить, если пищевые продукты необходимо сохранить съедобными.

К счастью, ферменты чувствительны к температуре, так можно упра­влять их активностью. Большинство ферментов полностью разрушает­ся при температуре больше 77 °С. Поэтому при обработке продуктов ферменты, которые содержатся в клетках, уничтожаются. Кроме того, приготовленные пищевые продукты больше не подвержены распаду из-за ферментов. К сожалению, ферменты очень стойки к низкой температуре. Хотя при низкой температуре скорость химических реакций уменьша­ется, активность ферментов продолжается, хотя и с более низкой ско­ростью. Поэтому, хотя ферменты и не разрушены, их активность при низкой температуре значительно уменьшается, в частности при темпера­туре ниже замерзания воды О °С.

2.2.2. Микроорганизмы

Термин «микроорганизм» применяется к группе растений и животных ми­кроскопического и субмикроскопического размера. Микроорганизмы — это возбудители брожения, разложения и распада. Существуют полезные и вредные для людей. Микроорганизмы в большом количестве присут­ствуют везде, где может выжить организм — в воздухе, почве, воде и внутри и снаружи на растениях и животных. Эти мельчайшие орга­низмы выделяют ферменты, воздействующие на органику, на которой они растут.

Микроорганизмы выполняют много полезных и необходимых для жиз­ни функций. В процессе собственной жизни микроорганизмы непрерывно пополняют содержание неорганических веществ в почве. Они расщепля­ют помет животных и ткани мертвых животных и растений. В процессе разложения сложные органические вещества растений и животных раз­лагаются до простых неорганических веществ, которые возвращаются в почву, а затем их поглощают зеленые растения. Из всех живых существ только зеленые растения, содержащие хлорофилл, поглощают неорганиче­ские вещества, произведенные микроорганизмами, и используют их как строительный материал для клеток и тканей. При помощи фотосинте­за зеленые растения комбинируют энергию солнца и углекислый газ из воздуха с водой и минеральными солями из почвы и производят орга­нические вещества (на основе углерода). Такие вещества служат пищей (источником энергии) для всех животных и остальных растений, не содер­жащих хлорофилл, для жизни и развития. Хотя многие микроорганизмы необходимы для жизни на земле, некоторые содержат ядовитые вещества (токсины), которые чрезвычайно опасны для здоровья. Такие микроор­ганизмы являются причиной отравления, болезни и смерти.

Развитие микроорганизмов внутри и снаружи на скоропортящихся пищевых продуктах вызывает в них сложные химические изменения. В ре­зультате происходят нежелательные изменения вкуса, содержания вита­минов, запаха и внешнего вида. Если не остановить процесс, пищевые продукты станут непригодными для употребления. Особый интерес при изучении сохранения пищевых продуктов вызывают три типа микроорга­низмов: бактерии, дрожжи и микроскопические грибы (плесени). Так как каждый тип микроорганизма несколько отличается и по своей природе, и по поведению, необходимо их изучить.

Бактерии

Бактерии — это очень простая форма растительной жизни, которая со­стоит из одной живой клетки. Размножение осуществляется делением клетки. При достижении стадии зрелости бактерия делится на две равные клетки. В свою очередь каждая из этих клеток достигает зрелости и так­же делится на две равные клетки. В идеальных условиях бактерия дости­гает состояния зрелости и размножается менее чем за 20-30 минут. При такой скорости размножения одна бактерия теоретически может произ­вести 34 триллиона потомков за 24 часа! К счастью, жизненный цикл бактерий относительно короток и продолжается от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому даже в идеальных условиях они не могут размножаться с такой скоростью.

Скорость роста и размножения бактерий и других микроорганизмов зависит от условий окружающей среды. Температура, свет, наличие ки­слорода, влажность и рН-фактор (уровень кислотности или щелочности) наряду с наличием питания влияют на скорость развития бактерий. Из них особый интерес у техников и инженеров холодильного оборудования вы­зывает температура. Для каждой разновидности бактерий существует минимальная температура, при которой они могут развиваться. При тем­пературе ниже данного порога бактерии впадают в спячку и не способны к воспроизводству. Точно так же для каждой разновидности бактерий существует порог максимальной температуры. При температуре выше этого предела бактерии разрушаются. Между этими пределами находится оптимальная температура, при которой бактерии размножаются с макси­мальной скоростью. Оптимальная температура для большинства бакте­рий, которые питаются пометом животных и мертвой тканью животных и растений (сапрофиты), от 24 до 30 °С. Оптимальная температура для большинства бактерий, которые являются причиной инфекций и болез­ней носителя (патогенные бактерии), около 38 °С. В большинстве случаев можно значительно снизить скорость размножения бактерий, если пони­зить температуру окружающей среды. Наконец, существует несколько разновидностей бактерий, которые лучше всего чувствуют себя при тем­пературе кипения воды, в то время как другие — при температуре ее замерзания.

Дрожжи

Дрожжи — это похожие на бактерии простейшие одноклеточные расте­ния, но они принадлежат семейству грибов. Их клетки больше и сложнее, чем у бактерий. Дрожжи размножаются почкованием. На зрелой клетке появляется небольшой выступ, который увеличивается в размере и, нако­нец, отделяется от материнской клетки. В идеальных условиях почкование происходит настолько быстро, что новые почки формируются на мате­ринской и дочерних клетках прежде, чем они отделяются. Так образуются дрожжевые пучки. Как и бактерии, дрожжи также участвуют в про­цессах брожения, ферментации и разложения. Они выделяют ферменты, которые вызывают химические изменения в продукте. Дрожжи отлича­ются способностью преобразовать сахар в спирт и углекислоту. Хотя это и разрушительно действует на свежие пищевые продукты, в частности на фрукты и соки, спиртовое брожение, создаваемое дрожжами, очень важно в хлебобулочном производстве, пивоварении и виноделии.

Как и бактерии, дрожжи также чувствительны к температуре окру­жающей среды. Главным образом они предпочитают умеренную темпе­ратуру от 13 до 30 °С. Скорость их размножения уменьшается в ответ на понижение температуры. Дрожжи не такие стойкие к неблагоприят­ным условиям, как бактерии, хотя они могут развиваться в кислой среде, в которой большинство бактерий не выживает.

Микроскопические грибы (плесени) Плесени — это простейшие растения из семейства грибов. Однако они намного сложнее по структуре, чем бактерии или дрожжи. Принимая во внимание, что бактерия или дрожжи состоят из одной клетки, плесени состоят из множества клеток, которые образуют длинные нити воло­кон, называемые гифами. Плесень размножается спорами. Спора — это микроорганизм, который защищен прочным покрытием. Он находится в состоянии бездействия и ждет возникновения благоприятных условий окружающей среды прежде, чем начнутся процессы его жизнедеятельно­сти. Споры плесени развиваются тремя различными способами, в зависи­мости от вида микроскопического гриба:

1) как круглые участки в пределах сети гифов;

2) как вещество в мешочке на конце антенны гифа;

3) как похожие на цепи участки на конце антенны гифа.

В любом случае одно растение способно произвести тысячи спор, ко­торые вырываются из него на свободу и уносятся малейшим движением воздуха. Споры плесени — это практически семена, которые при соот­ветствующих условиях прорастают и вызывают появление плесени на любом продукте, с которым контактируют. Споры плесени находятся вез­де, и особенно их много в воздухе, который переносит их с места на место.

Плесень развивается в темной влажной среде при большом количе­стве кислорода и повышенной влажности воздуха. Особенно активно она растет при недостаточной циркуляции воздуха. Условия в холодильных камерах часто идеальны для развития плесени, особенно зимой. Данную проблему можно решить, если поддерживать хорошую циркуляцию воз­духа в камере хранения, применять бактерицидные краски для обору­дования, использовать ультрафиолетовое облучение и часто чистить ка­меру. В отличие от бактерий плесень развивается только на пищевых продуктах, которые содержат относительно большое количество сахара или кислот, поэтому ее часто находят на кислых плодах и в емкостях для маринования. Плесень — это наиболее частая причина порчи цитрусовых и яблок.

Хотя плесень менее стойка к высокой температуре, чем бактерии, она более терпима к низкой температуре. Она свободно развивается при тем­пературе, близкой к замерзанию воды, но не выживает при температуре ниже О °С. Но гибель происходит больше от недостаточной влажности воздуха, чем от низкой температуры. Развитие плесени полностью пре­кращается при температуре ниже —12 °С.

2.3. Контроль возбудителей порчи другими способами

Консервирование, сушка, соление и копчение — это способы сохранения пищевых продуктов без охлаждения.

Все виды возбудителей порчи разрушаются при высокой температуре (77 °С). Ферменты и микроорганизмы погибают при температуре ки­пения воды приблизительно за пять минут. Этот принцип применяется при консервировании пищевых продуктов. Более стойкие споры бакте­рий выживают в таких условиях, поэтому некоторые пищевые продукты, особенно мясо и овощи, не содержащие кислоты, необходимо обрабаты­вать несколько часов, прежде чем споры погибнут. В результате пищевые продукты подвергаются излишней обработке. Некоторые продукты об­рабатывают под давлением, в результате чего сокращается длительность варки и повышается температура, так как под давлением воду необходи­мо нагреть сильнее, чтобы она закипела.

Другой способ сокращения деятельности возбудителей порчи состоит в том, чтобы лишить их влажности и/или пищи, которые необходимы для их развития и размножения. И ферменты, и микроорганизмы ну­ждаются во влаге для своей жизнедеятельности. Следовательно, удаление свободной влаги из продукта значительно снижает их активность. Про­цесс удаления влаги называют сушкой или обезвоживанием. Это один из самых старых способов сохранения пищевых продуктов. Сушку осуще­ствляют естественным способом на солнце и на воздухе или искусственно в печах. Высушенные продукты в прохладном сухом месте остаются в хо­рошем состоянии долгое время.

Маринование — это в основном процесс брожения. Он уничтожает вещества, которые служат пищей для дрожжей и бактерий. Пищевые про­дукты, которые необходимо сохранить маринованием, погружают в мари­над для брожения. В результате сахар в продукте преобразуется в молоч­ную кислоту под действием молочнокислых бактерий. Когда пища (сахар) в продукте заканчивается, дрожжи и бактерии умирают, и процесс раз­ложения прекращается.

Копченые продукты сохраняются под воздействием сушки в дыме и антисептиков (прежде всего креозота), которые поглощаются из дыма. Некоторые пищевые продукты консервируют сахаром или солью, кото­рые создают неблагоприятное состояние для развития и размножения возбудителей порчи. Другие наиболее часто применяемые консерванты — это уксус, бура, селитра, бензоат натрия и различные специи. Некоторые про­дукты, сохраняемые таким способом, — это засахаренная ветчина, соле­ная свинина, пряные фрукты, некоторые напитки, желе, джемы и варенье.

2.4. Контроль возбудителей порчи холодом

Несмотря на многие полезные и необходимые функции, микроорганиз­мы разрушительны для скоропортящихся продуктов. Следовательно, их активность, как и естественных ферментов, необходимо эффективно кон­тролировать, если нужно устранить разложение или порчу пищевых про­дуктов.

Как сказано выше, понижение температуры пищевых продуктов при­меняется как эффективное средство замедления или устранения разру­шительной деятельности возбудителей порчи. Хотя низкая температура не столь же эффективна при устранении микроорганизмов, как высокая, хранение скоропортящихся продуктов при низкой температуре значи­тельно сокращает их активность. Следовательно, охлаждение обеспечи­вает практичное средство сохранения скоропортящихся продуктов в пер­воначальном свежем состоянии различное время. Как правило, чем ниже температура хранения, тем дольше срок хранения продукта. Температу­ра, необходимая для хранения, изменяется в зависимости от вида про­дукта и длительности хранения. По способу хранения пищевые продукты делятся на две общих категории:

1) живые при распределении и хранении (овощи, фрукты);

2) неживые при распределении и хранении (мясо, птица, рыба).

2.4.1. Хранение живых пищевых продуктов

Овощи и фрукты после сбора урожая остаются в таком же состоянии, как были в период роста на растении. Во время роста овощи и фрукты непрерывно получают питательные вещества от корней, стеблей, ветвей и листьев растения. Этот продолжительный поток энергии используется для поддержания жизни растения, позволяя ему расти и размножать­ся. Плод растения, независимо от того, фрукт это или овощ, содержит семена, которые позволяют растению распространять свои гены и гаран­тируют его выживание. Следовательно, любая энергия солнца или почвы, которая не нужна для поддержания жизнедеятельности растения в насто­ящий момент, сохраняется в мясистом плоде для воспроизводства семян.

Когда плод отделяют от растения, внутренние процессы жизнедея­тельности продолжаются, и семена могут созреть. Это происходит бла­годаря питательным веществам, которые были запасены в плоде, когда он был связан с растением. В результате химической реакции между питательными веществами плода и кислородом воздуха ресурс энергии, запасенной внутри, исчерпывается. В результате овощ или фрукт портит­ся и разлагается. Основная цель холодильного хранения таких продуктов заключается в замедлении процессов жизнедеятельности посредством по­давления активности ферментов, что позволяет хранить продукты более длительное время.

2.4.2. Хранение неживых пищевых продуктов

С неживыми пищевыми продуктами проблема сохранения заключается в защите мертвой ткани от воздействия ферментов и микроорганизмов, которые являются причиной разложения и распада. Неживые продукты, например мясо, птица и рыба, намного более восприимчивы к воздей­ствию микроорганизмов, чем фрукты и овощи. Ферменты, причиняющие большинство неприятностей при сохранении неживых пищевых продук­тов, расщепляют животный жир. Прогорклость — это основной фактор, ограничивающий срок хранения неживых пищевых продуктов в заморо­женном или размороженном состоянии. Это вызвано окислением живот­ного жира ферментами. Так как некоторые виды животных жиров менее устойчивы, чем другие, срок хранения продуктов животного происхо­ждения зависит от его состава. Например, говяжий жир относительно устойчив, поэтому срок его хранения значительно больше, чем у сви­нины или рыбы, жировые ткани у которых намного менее стабильные. Процессы окисления регулируются за счет уменьшения активности есте­ственных ферментов посредством охлаждения. Скорость окисления еще больше снижается при упаковке продуктов животного происхождения в газонепроницаемый контейнер, предотвращающий поступление воздуха (кислорода) к поверхности продукта.

В отличие от неживых продуктов, невыгодно упаковывать незаморо­женные фрукты и овощи в газонепроницаемых контейнерах, потому что они живые. Следовательно, этот способ вызывает их гибель вследствие отсутствия кислорода, который реагирует с энергией, сохраненной в пло­де. Процесс хранения так нарушается, а мертвые фрукты и овощи быстро разлагаются.

2.5. Холодильное хранение продуктов

В данном разделе описаны длительность хранения продуктов и требуемые характеристики обработки. Существует три категории: кратковременное хранение, длительное хранение и низкотемпературное хранение.

При кратковременном и длительном хранении продукт охлаждается и хранится при температуре выше точки его замораживания. Кратко­временное хранение обычно связано с торговыми предприятиями, где осуществляется быстрый сбыт продуктов. Кратковременное хранение за­висит от продукта и варьируется от одного дня приблизительно до двух недель. Длительное хранение зависит от вида продукта и его состояния при поступлении на хранение. Периоды хранения длятся от 7 до 10 дней для скоропортящихся продуктов, например зрелых помидоров, мускусных дынь и брокколи, и 6-8 месяцев для более стойких к хранению пищевых продуктов, например лука и копченого мяса. Длительное хранение обыч­но применяют на оптовых складах перед поставкой в торговые точки.

Если скоропортящиеся продукты необходимо сохранить длительное время, их помещают на низкотемпературное хранение. В таком случае пищевые продукты быстро замораживают и хранят их при температу­ре от —18 до —23 °С. Некоторые продукты повреждаются кристаллами льда, которые формируются в процессе замораживания. В таком случае нельзя применять этот способ хранения. При необходимости длительного хранения таких продуктов следует применять другие способы, например, консервирование.

Рекомендованные способы хранения пищевых продуктов развились одновременно с холодильной техникой. Кратковременное и длительное хранение изучены членами технического комитета ТС 10.1 Американ­ского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и конди­ционированию воздуха (ASHRAE). Данная профессиональная организа­ция направлена на развитие охлаждения и смежных отраслей промыш­ленности. ASHRAE издало книгу «Руководство по холодильной технике ASHRAE», в которой описаны физические и тепловые свойства многих пищевых продуктов наряду с соответствующей обработкой и требования­ми для оптимального хранения. В тринадцати главах полностью описаны определенные требования для хранения мяса, птицы, рыбы, молочных продуктов, яиц, фруктов, овощей, напитков, выпечки, кондитерских изде­лий и готовых продуктов. Из этой книги вы узнаете о хранении пищевых продуктов или любом другом аспекте холодильного оборудования, его применения или монтажа. В табл. 2.1 указаны требования для хранения (из книги «Руководство по холодильной технике ASHRAE»).

2.5.1. Условия хранения пищевых продуктов

Оптимальные условия хранения пищевых продуктов зависят от их при­роды, срока хранения и находятся ли они в упакованном или неупакован­ном виде. Вообще, условия для кратковременного хранения более гибкие, чем для длительного. Оптимальная температура хранения для большин­ства пищевых продуктов немного выше точки их замораживания, как показано в табл. 2.1. Если хранить продукты при более высокой или низ­кой температуре, их качество снижается, в результате чего сокращается и срок хранения. Некоторые фрукты и овощи очень чувствительны к тем­пературе хранения и восприимчивы к так называемым заболеваниям при холодильном хранении, когда температура хранения выше или ниже их критической температуры хранения. Влияние температуры хранения ил­люстрируют следующие примеры:

1. На цитрусовых часто развивается ямчатость кожуры при относи­тельно высокотемпературном хранении. Они подвергаются ожогу (кожура становится коричневой) и водянистой порче при хранении ниже критической температуры.

2. Кожура бананов повреждается при хранении ниже 13,3 °С.

3. Сельдерей портится при хранении выше 1,1 °С.

4. Лук прорастает при температуре выше О °С.

5. Ирландский картофель становится сладким при температуре хра­нения ниже 4,4 °С.

6. На тыкве, зеленой фасоли и перце появляются пятна при темпера­туре хранения около О °С.

7. Некоторые виды яблок подвержены мягкому ожогу и влажностному распаду при хранении ниже 1,7 °С. В некоторых сортах развивается коричневая сердцевина при температуре ниже 2,2 °С, а в других — внутреннее покоричневение во время хранения при температуре ни­же 4,4 °С.

В столбце 2 табл. 2.1 показан рекомендованный температурный диа­пазон для различных пищевых продуктов, а рекомендованный срок хра­нения показан в колонке 4.

2.5.2. Влажность и циркуляция воздуха

Потеря влаги — это одна из первичных причин порчи непакетированных свежих пищевых продуктов. Поэтому для хранения всех скоропортящихся продуктов в их естественном (непакетированном) состоянии необходимо контролировать температуру и влажность на складе. Внутренняя вла­га испаряется с поверхности мяса, птицы, рыбы, фруктов, овощей, сыра и яиц в окружающую среду. Данный процесс известен как обезвоживание.

Обезвоживание сопровождается сморщиванием и увяданием, поскольку изделие подвергается значительной потере и витаминов, и массы. Фрук­ты и овощи особенно подвержены обезвоживанию. Обезвоживание вызы­вает обесцвечивание, усушку и значительные потери у мяса и сыра при увеличении окисления. Яйца теряют влагу через пористую скорлупу, вы­зывая потери веса и ухудшение качества.

Обезвоживание происходит в том случае, когда давление пара в про­дукте выше давления пара в окружающей среде. Интенсивность потери влаги прямо пропорциональна разности давлений пара и площади откры­той поверхности продукта. Разность давлений пара в продукте и воздухе является в основном функцией относительной влажности в холодильной камере. Чем ниже относительная влажность в месте хранения, тем боль­ше разнос давлений пара. Следовательно, интенсивность потери влаги продуктом также будет больше.

Скорость воздуха относительно поверхности продукта также влияет на интенсивность потери влаги из пищевых продуктов. Чем выше ско­рость воздуха относительно открытой поверхности продукта, тем выше интенсивность потери влаги. Поэтому потеря влаги уменьшается, ко­гда влажность в холодильной камере поддерживается на уровне более 85 % для большинства пищевых продуктов при низкой скорости движения воздуха. Другими словами, 95 %-ная относительная влажность и непо­движный воздух являются идеальными условиями для предотвращения обезвоживания фруктов и овощей при хранении. К сожалению, хорошая циркуляция воздуха в холодильной камере и вокруг изделия необходима для адекватного теплообмена. В столбце 3 табл. 2.1 приводится список оптимальной влажности для скоропортящихся продуктов.

Идеальные условия для фруктов и овощей приводят к быстрому ро­сту плесени и формированию бактериальной слизи на мясе. Температура, влажность, скорость движения воздуха и упаковка различаются для уве­личения срока хранения продукта. Улучшенная упаковка также позволяет сохранять некоторые пищевые продукты более долгое время при влажно­сти и скорости движения воздуха менее оптимальных. Например, высу­шенные фрукты гигроскопичны, то есть они поглощают влагу из окру­жающей среды, поэтому их необходимо хранить при низкой влажности. Если данные продукты хранятся в паронепроницаемой упаковке, влаж­ность и скорость движения воздуха становятся не столь важными.

2.5.3. Условия смешанного хранения пищевых продуктов

Хотя в табл. 2.1 указано, что для поддержания оптимальных условий хра­нения необходимо хранить большинство продуктов раздельно, но обычно это экономически не выгодно. Поэтому при большом количестве про­дуктов практические соображения требуют смешанного хранения охла­жденных продуктов. Различия в условиях хранения продуктов создают проблему их смешанного размещения в холодильной камере. Как правило, в таких камерах для смешанного хранения температура хранения немно­го выше оптимальной. Такой подход сводит к минимуму вероятность повреждения более восприимчивых продуктов. Хотя более высокая тем­пература сокращает срок хранения некоторых продуктов, но это обычно не представляет серьезной проблемы при краткосрочном хранении.

Другая проблема, связанная со смешанным хранением, заключается в поглощении продуктами посторонних запахов. Некоторые продукты выделяют ароматы, которые поглощаются другими продуктами в той же самой камере. Необходимо предотвращать совместное хранение та­ких продуктов даже в течение короткого времени. Например, молочные продукты наряду с небольшим количеством фруктов, яиц и орехов очень чувствительны к аромату других продуктов, которые хранятся вместе с ними. Наоборот, картофель и лук выделяют запахи, которые передают­ся другим продуктам, поэтому их ни в коем случае нельзя хранить вместе в одной холодильной камере.

Учитывая оптимальную температуру и поглощение запахов, в универ­самах и в других учреждениях розничной торговли используют отдель­ные установки для хранения и демонстрации различных видов пищевых продуктов. Например, мясо, рыбу и птицу обычно хранят при температу­ре от —3 до О °С и отделяют друг от друга, чтобы запах не передавался. Готовые и молочные продукты хранятся в других устройствах при диапа­зоне от 1,7 до 4,4 °С. Замороженные пищевые продукты демонстрируют при температуре от —24 до —20,5 °С, а мороженое хранят при темпера­туре от —32 до —24 °С. Точно так же в большинстве крупных оптовых и торговых складов есть множество отдельных камер для длительного хранения. Как правило, в данном случае различные изделия сортируют по сходству условий хранения в общую камеру. Продукты, которые по­глощают запахи, хранятся отдельно от тех, которые их выделяют.

2.5.4. Состояние продукта при закладке на хранение

Один из основных факторов в определении срока хранения охлажденного изделия — его состояние при закладке на хранение. Так как охлаждение только замедляет естественный процесс порчи, у поврежденного продук­та срок хранения будет коротким. В данном состоянии продукт не может сопротивляться вторжению микроорганизмов. Следовательно, продукт портится быстрее, и его лучше не хранить. Точно так же срок хране­ния полностью зрелых фруктов и овощей чрезвычайно короткий даже при идеальных условиях хранения. Такие продукты необходимо напра­вить в торговую сеть, чтобы избежать чрезмерных потерь при хранении.

2.5.5. Упаковка продукта

Надлежащая упаковка уменьшает интенсивность обезвоживания, которое является одним из основных факторов, ограничивающих срок хранения замороженных пищевых продуктов. Непакетированные изделия подвер­жены потере влаги не только в процессе замораживания, но и при хра­нении. Замороженные продукты без упаковки продолжают терять влагу в процессе сублимации. Сублимация — это такой процесс, при котором влага в виде льда превращается непосредственно в пар, когда давление пара в продукте превышает давление пара в окружающей среде. Это обычное явление, в результате которого возникает состояние, известное как морозный ожог. Морозный ожог придает продукту белесый морщи­нистый вид. Он обычно сопровождается окислением, ухудшением запаха и снижением содержания витаминов в пищевых продуктах. Для предот­вращения данной проблемы большинство продуктов необходимо упако­вать, прежде чем помещать в морозильную камеру.

Для защиты от обезвоживания и окисления упаковочный материал для замороженных пищевых продуктов должен предотвращать передачу па­ра (воды) и газа (воздуха). Упаковка также должна плотно прилегать к поверхности продукта, чтобы свести к минимуму количество воздуха в пакете. Данное условие сокращает процесс окисления, который может произойти в упаковке, так как сокращает количество воздуха. Нежела­тельный воздух мешает замораживанию продукта, увеличивает размер ледяных кристаллов, которые формируются в клетках, и увеличивает за­траты на замораживание изделия.

Известно, что замороженные продукты конкурируют с продуктами, которые хранятся другими способами. Существует несколько факторов, которые необходимо принимать во внимание при выборе упаковочных материалов. Если продукт предназначен для розничной торговли, то упа­ковка должна быть привлекательной и удобной в использовании, чтобы стимулировать продажи. С точки зрения стоимости упаковка должна быть относительно недорогой и эффективной, чтобы уменьшить затраты на обработку. Она должна также разлагаться под воздействием микро­организмов или быть пригодной для повторного использования, чтобы минимизировать вредное воздействие на окружающую среду. Обычно ис­пользуется алюминиевая фольга, консервные банки, картонные коробки, коробки, обернутые паронепроницаемым материалом, вощеная бумага, целлофан, полиэтилен и другие пластмассы.

2.6. Заключение

Все способы сохранения продуктов влияют на окружающую среду, что предотвращает деятельность ферментов, рост и размножение бактерий, дрожжей или плесени. Охлаждение также играет здесь не последнюю роль. Снижение температуры пищевых продуктов при участии процессов машинного охлаждения уменьшает деятельность микроорганизмов на по­верхности продукта и внутри него. В результате замедляются процессы естественного разложения. При увеличении времени хранения продукта уменьшается сложность обработки, а количество микроорганизмов в со­стоянии бездействия или спячки также увеличивается. Несмотря на раз­личные осложнения, которые являются результатом различной реакции микроорганизмов на определенные условия окружающей среды, их эф­фективный контроль только ограничивает порчу продуктов.

Дата добавления: 2015-08-27