БӨлім. ТамаҚ Өнімдерін суыҚпен ӨҢдеу технологиясы

Тарау. Тамақ өнімдерін суықпен өңдеудің теориялық негіздері

Тамақ өнімдерінің құрамы

Тамақ өнімдерінің құрамына кіретін заттар органикалық және неорганикалық болып екіге жіктеледі. Неорганикалық заттарға су және минералды заттар, ал органикалық заттарға ақуыздар, майлар, көмірсулар, қышқылдар, дәрумендер, ферменттер, фенолдар, бояғыш және хош иістендіргіштер кіреді.

Тамақ өнімдерінің барлығының құрамында су болады, бірақ олардың мөлшері әр түрлі. Яғни, жеміс-көкөністерде - 72-95%, етте – 58-78%, балықта – 62-84%, сүтте - 88%, нанда -35-50%, крахмалда 14-20%, дән мен ұнда 10-14%, қант құмшекерде- 0,14% мөлшерінде болады.

Өнімнің құрамындағы су бос және байланысқан түрінде кездеседі. Бос су -жасушадағы үрдістерге белсене қатысып оңай буланады. Байланысқан су –тамақ өнімдерінің басқа компонентерімен тығыз араласып, буға айналуы өте қиын.

Өсімдік және жануар ұлпаларында бос су кеңінен кездеседі. Жеміс-көкөністер құрамында 95%-ке дейін болады, сондықтан олардың құрамындағы бос су оңай буланатын болғандықтан, қалдық ылғалдылықты 8-20% -ке дейін кептіруге болады.

Тамақ өнімдерінде минералды заттар органикалық және неорганикалық қосылыстар түрінде кездеседі. Минералды заттарды тәуліктік тұтыну мөлшері 20–30г құрайды. Олар минералды тұздар, органикалық қышқылдар және басқа қосылыстар түрінде болады. Адам ағзасында минералды заттар ауыстырылмайтын топтарға жатады, бірақ энергия көзі болып келмейді.

Тамақ өнімдеріндегі минералды элементтер мөлшеріне байланысты макро -және микроэлементтерге бөлінеді.

Макроэлементтер өнімдер құрамында мөлшерде (1мг% артық) болады. Оларға калий, кальций, магний, фосфор, темір, натрий, хлор кіреді.

Микроэлементтер өнімдер құрамында аз мөлшерде (1мг%-нан кем емес) болады. Бұл топтағы элементтер құрамына барий, бром, йод, кобальт, марганец, мыс, молибден, қорғасын, фтор, алюминий және т.б. жатады.

Ақуыздар – тамақ өнімдерінің ең бағалы негізгі құрамдас бөлігі. Олар адам ағзасында ақуыздарды құруда қатысады және энергетикалық материал көзі болып табылады. Ақуыздың адам ағзасына тәуліктік қажеттілігі 100г. Ақуыздар әр түрлі амин қышқылдарынан тұрады. Бірақ белгілі 150 амин қышқылдарының 20-сы ақуыз молекуласының құрамына кіреді. Ақуыздардың молекулалық массасы 6000-нан 100000-ға дейін ауытқиды. Ақуыздар суда ерімейді, олар тек қана ісінеді. Ақуыздың ісіну құбылысы нан, макарон және уыт өндірісінде орын алады.

Ақуыздар температура, органикалық еріткіштер, қышқылдар немесе тұздар әсерінен ериді және тұнбаға түседі. Бұл денатурация процессі деп аталады.

Жоғары температурада өңделген тамақ өнімдері құрамында денатурацияланған ақуыздар болады. Бұл әдіс жеміс-жидектерді, саңырауқұлақтарды, сүтті, балықты кептіруде және нан, кондитер өнімдерін пісіруде қолданылады. Ақуыздардың биологиялық құндылығы ол ауыстырылмайтын амин қышқылдарының ағзада өнделмейді.

Кейбір амин қышқылдары ағзада синтезделеді, бірақ ағзада синтезделмейтін он амин қышқылы бар; олар ауыстырылмайтын деп аталады. Барлық ауыстырылмайтын амин қышқылдарынан тұратын ақуыздар толық құрамы деп аталады (ет, балық, жұмыртқа, сүт ақуыздары). Бір ауыстырылмайтын амин қышқылы болмаса ақуыз толық құрамсыз деп аталады (тары, жүгері және т.б. ақуыздары). Сондықтан ағзаның амин қышқылға қажеттілігін қанағаттандыру үшін өнімдердің әртүрлі қатынасын қолдану керек.

Тамақ өнімдері құрамындағы ақуыз мөлшері ірімшікте 22-27%, етте 15-22,5%, балықта 14-22%, сүзбеде 16,1%, жұмыртқада 12,5%, нанда 6-10,3%, картопта – 2%, жеміс-жидектерде 0,5-6,5% болады. Ақуыздардың сіңімділігі 70 % (картоп, дәнде)-96% (жұмыртқа және сүт өнімдерінде) дейін ауытқиды.

Майлар шығу тегіне қарай өсімдік және жануар майлары деп бөледі. Химиялық табиғаты бойынша – бұл үш атомды спирт глицерин мен әртүрлі май қышқылдарының күрделі эфирі. Олардың сұйық консистенциясы май құрамында көп мөлшерде екі байланыста болатын қанықпаған май қышқылдарымен түсіндіріледі. Қатты өсімдік майларына какос, пальма, какао майлары, ал сұйық майларға күнбағыс, мақта майлары жатады. Ал қатты жануар майларына сиыр, қой, шошқа, сиыр сүтінің майы, ал сұйық майларға балық және теңіз жануарларының майлары жатады. Майлардың сипаттамалық ерекшелігі судан жеңіл, суда ерімейді, тек қана органикалық еріткіштерде ғана еритін болып келеді. Тамақ өнімдерінің құрамындағы май әр түрлі мөлшерде: етте -1,2-49%, балықта - 0,8-30%, сүтте - 3,2%, сары майда - 82,5%, күнбағыс майында - 99,9%. Майдың адам ағзасына тәуліктік қажеттілігі шамамен 90-100г.

Көмірсулар - топырақ суынан алынатын және ауадағы көмірқышқыл газының жасыл өсімдіктер жапырақтарында фотосинтез әсерінен жинақталады. Өсімдіктерде көмірсу үлесіне 90% құрғақ заттар бөлінеді. Ал жануар тектес өнімдерде (әселді есептемегенде) 2%-ке жуық құрғақ заттар бөлінеді.

Көмірсулар адам ағзасында негізгі энергия таратушы және тағам рационында бірінші орынға ие. Адам ағзасына көмірсудың тәуліктік қажеттілігі шамамен 400-500г қажет. Тамақ рационында көмірсулар жетіспесе энергия түзу үшін ақуыз көп шығындалады, ал көмірсулар көп болса адам ағзасында май жиналады. Ағзада 1г сіңімді көмірсу тотыққанда 3,75 ккал (15,7 кДж) энергия бөледі.

Көмірсулар молекуласының құрылысына байланысты үш классқа бөлінеді. Оларға моносахаридтер (жай қанттар), олигосахаридтер (күрделі қанттар) және полисахаридтер (қант еместер) жатады.

Моносахаридтер үш, төрт, бес, алты көмірсу атом молекуласынан құралған. (триоза, тетроза, пентоза, гексоза). Ең маңыздысы пентоза (арабиноза, ксилоза, рибоза және дезоксирибоза) және гексоза (глюкоза, фруктоза, және галактоза) жатады.

Тамақ өнімдерінде бос күйінде белгілі мөлшерде тек қана глюкоза, фруктоза ғана кездеседі.

Глюкоза (жүзім қанты) тамақ өнімдерінің құрамында көбінесе фруктозамен бірге кездеседі. Таза күйінде адам ағзасына тез сіңірілетін көмірсу болып табылады. Ол жеміс – жидектер мен балда кездеседі. Қызылша қантты, мальтоза, лактоза, клечатка және крахмалдың негізгі бөлігі болып табылады.

Фруктоза (жеміс-жидек қанты) бос күйінде жеміс-жидектер мен көкөністерде көп кездеседі. Ол өте ылғал жұтқыш және тәттілік жағынан глюкозадан 2,2 есе жоғары.

Олигосахаридтер –моносахаридтер молекуласынан құралған көмірсулар. Оларға сахароза, мальтоза, лактоза жатады. Сахароза өсімдік тектес өнімдерде кеңінен тараған қант болып табылады. Ол жемістер құрамында (2-3%)- ға дейін, ал қарбыз және қауын құрамында (4-5%)-ға дейін кездеседі. Мальтоза бос күйінде сірне және соя құрамында болады. Мальтоза, сахарозаға қарағанда тәттілігі төмен. Лактоза жоғары физиологиялық қасиетке ие. Себебі сүт және сүт өнімдерінің құрамында кездеседі. Өте тәтті қант.

Полисахаридтер алты және одан да көп моносахаридтер қалдығынан құралған. Крахмал өсімдік көмірсуларының резервтік көзі болып табылады. Крахмал өзіне тән пішіні мен дән түрінде өсімдіктердің түйіндерінде, тамырында, сабағында және тұқымында жиналады. Ферменттер, қышқылдар әсерінен крахмал глюкозаға дейін ыдырайды да, адам ағзасына жеңіл сіңіріледі. Крахмал өсімдік өнімдерінің құрамында: ақ бидайда –54 %, күріште– 55 %, ас бұршақта – 47%, картопта –18% болады. Ең ірі крахмал ақ бидайда және картопта, ең кіші күріш крахмалы. Крахмал картоп, жарма, нан құрамындағы көмірсу болып табылады. Дәнді дақылдар мен картоптан крахмалдың әр түрлерін өндіреді, оны әрі қарай жеке тамақ өнімі түрінде қолданады.

Гликоген (жануар крахмалы) ағзада резервті тағамдық зат ролін атқарады, глюкозадан түзіледі. Бауырда, етте, балықта болады. Гликоген малды сойғаннан кейінгі еттің жетілу кезінде ферментативті процестерге қатысады.

Инулин өсімдіктерде крахмалға қарағанда аз кездеседі. Ол цикорий тамырында, топинамбур түйіндерінде және т.б. болады.

Клетчатка (целлюлоза) жасуша қабырғаларының негізін құрай отырып, өсімдіктердің беттік ұлпаларының құрамына кіреді. Оны глюкозаға дейін ыдырататын фермент болмағандықтан, адам ағзасына сіңбейді, ол ішектің жұмысын, асқазан сөлінің секрециясын жоғарылатады да, тамақтың толық сіңіруіне әсер тигізеді. Өнімде клетчатка көп болса, оның тағамдық құндылығы мен сіңімділігі төмендейді.

Тамақ өнімдерінің құрамында қышқылдардың екі түрі белгілі: органикалық және неорганикалық. Органикалық қышқылдардың ішінде сүт, сірке, құмырсқа, щавель, шарап, бензол қышқылдары сұранысқа ие. Қышқылдар өнімге қышқыл дәм береді, тірі ағзаларда, өсімдіктерде және жануарларда зат алмасу процессіне қатысады, консерві өндірісінде кеңінен қолданылады. Қышқылдардың адам ағзасына тәуліктік қажеттілігі 2г құрайды. Органикалық қышқылдар жеміс - жидектерде, көкөністерде көп мөлшерде кездеседі.

Дәрумендер –олар физиологиялық белсенділігі төмен молекулалы органикалық қосылыстар, олардың аз мөлшері адам ағзасындағы биохимиялық және физиологиялық процесстер ағымын реттеуді қадағалайды. Олар адам ағзасындағы зат алмасуды және әр түрлі ауруларға қарсы тұру әрекетін жоғарылатады. Дәрумендер ферменттердің ыдырауына қатысады. Тағамдағы дәрумендердің жетіспеушілігі гиповитаминозға, ал дәрумендердің мүлдем жоқ болуы авитаминозға әкеліп соғады. Дәрумендер негізінен өсімдіктерден өндіріледі. Адам ағзасында дәрумендер өндірілмейді. Адам ағзасына тәуліктік қажеттілігі 0,1-0,2г болуы тиіс. Қазіргі таңда 50 дәруменнің түрі белгілі. Дәрумендердің еру әрекеттілігіне байланысты екі топқа бөледі: майда еритіндер - А, D, Е, К және суда еритіндер- С, РР, В₁, В₃, В₆, В₉, В₁₂, В₁₅ және т.б.

Ферменттер – жасушамен өндірілетін ерекше ақуыздар түрі, адам ағзасындағы биохимиялық процестермен реакциялардың органикалық катализаторы болып табылады. Бейорганикалық катализаторлармен салыстырғанда ферменттер күшті әрекеттерге ие. Ферменттер әрекетінің негізі ол реакция жүруін әр түрлі жолдармен бағыттай отырып, осы реакцияға қажетті энергия белсенділігін төмендетеді. Ферменттердің іс- әрекетін қатаң тәртіппен жүргізеді, әрбір реакцияның жүруіне арнайы ферменттер қатысады. Қазіргі таңда 1000-ға жуық ферменттердің түрі белгілі және зерттелінген.

Тамақ өнімдерін өңдеу және сақтау кезіндегі ферменттік және микробиологиялық өзгерістер ферменттер әсерінен жүреді. Ферменттік препараттарды медицина, мал және ауыл шаруашылығы шикізаттарын өндіруде қолданылады.

Дубилді заттар -молекулалық массасы 600-2000 дейінгі жартылай фенолды қосылыстарға жатады. Олардың ақуыздармен қосылыстарының әрекеттілігі теріні тотықтыруда кеңінен қолданылады. Жартылай фенолдар фунгитоксикалық әрекеттерге ие. Жасыл жемістердің қышқыл дәмі құрамында жоғары мөлшерде дубильді заттар болады. Дубилді заттар өсімдіктер, шай, құрма, айва, алма, алмұртта көп мөлшерде болады. Ол жоғары дәмділігімен ерекшеленеді. Дубилді заттар ауада тез ашиды және қою түске боялады.

Бояғыш заттарды –хлорофиллдер, каротиноидтар және флаваноидтарға бөледі. Жеміс-жидектер мен өсімдіктердің әр түрлі бояғыш заттары, пигменттік бояғыш заттар деп аталады.

Хлорофилл- бұл өсімдіктің жасыл пигментті. Жасыл өсімдіктер құрамында 1% -ға жуық.

Каротиноидтар –жемістер мен көкөністерге сары, қызғылт сары, қызыл түс береді. Оларға: каротин, ликопин, ксантофилл, капсантин жатады. Олар сәбіз, қызанақ, қызыл бұрыш және цитрусты жемістерде кездеседі.

Флаваноидтар – бояғыш заттарға жатады. Бұл топтың құрамына флавондар, флаванолдар және антоциандар кіреді. Пияз, жүзім, қызылша, алма, шай шикізаттарынан алынған бояғыш заттар кондитер өнімдері, сусын және арақ-ликер өндірістерінде кеңінен қолданылады.

Хош иісті заттар – тамақ өнімдерінің хош иістерімен сипатталады. Олар су буының ұшқыш заттарына тез айналады. Қазіргі кезде тамақ өнімдерінде 400 түрі белгілі. Хош иісті заттар өнімнің сапасы ретінде маңызды роль атқарады. Құрамында хош иісті заттар эфир майы түрінде болады.

Глюкозидтер– бұл күрделі органикалық қосылыс моносахаридтер агликондармен лездік иісі мен дәмімен ерекшеленеді.

Алкалоидтар – бұл азот құрамдас органикалық заттар, өсімдік құрамында болады, жүйке жүйесіне қоздырушы әсер етеді.

Фитонцидтер-өсімдік құрамында (петрушка, сарымсақ) және бактериологиялық құрамымен ерекшеленеді. Адам ағзасына тамақпен түседі. Антибиотик ретінде қолдануға болады.

Тамақ өнімдерін суықпен сақтаудың принциптері

Тамақ өнімдерін сақтау - микроағзалардың физикалық, химиялық және биологиялық факторларға әсер етуі және әрекеттену қабілетілігіне негізделген. Сақтау ортасының шартын өзгерту арқылы микрофлораның құрамы және белсенділігін реттеп өнімге әсер етуін қадағалауға болады.

Суықпен консервілеу тәсілі- төменгі температура әсерімен микроағзалардың өмір сүруін және ферменттердің белсенділігін төмендетуге негізделген, сондай-ақ өнімдерде жүретін табиғи процестерді (еттің автолиз, жемістердің тыныс алуы мен жетілуі) және микроағзалардың іс-әрекеттерін баяулатады.

Ұн, жарма, қант және т.б тамақ өнімдерін ұзақ уақыт қарапайым сақтау шарттарында бұзылмайды. Ал, басқа өнімдерді қысқа және ұзақ сақтау мерзімдерде сақтау қажет, өйткені балғын өнімдердің дәмі, иісі, консистенциясы және түсі өзгеріп, сапасы тез нашарлайды. Осындай өнімдерді тез бұзылатын өнімдер деп атайды. Оларға ет және ет өнімдері, балық және теңіз өнімдері, сүт және сүт өнімдері, жұмыртқа және жұмыртқа өнімдері, жануар және өсімдік майлары, жаңа күйіндегі жемістер мен көкөністер, наубайханалық ашытқы, жеміс шырындары және минералды сулар, сыра, жүзім және жеміс-жидек шарабы, шәрбәт, балмұздақ және т.б. өнімнің түрлері жатады. Тез бұзылатын өнімдердің құрамында су және органикалық қосылыстар көп болғандықтан, әр түрлі микроорганизмдер мен ферменттердің дамуы үшін қолайлы жағдай туғызады.

Тамақ өнімдерінің белгіленуі бойынша қолдану дәрежесіне байланысты қасиеттерінің жиынтығымен сапасы анықталынады. Сондықтан тамақ өнімдері жаңа күйінде, құнды және дәмді болуы тиіс.

Тез бұзылатын өнімдер сақтау кезінде арнайы бір өзгерістерге ұшырайды. Егер де оларға тиісті консервілеу тәсілдерін қолданбаса, олар жарамсыз болып қалады. Сондықтан, бұзылуды болдырмас үшін тамақ өнімдерін суықпен консервілеу тәсілін және арнайы өңдеуді қолданады.

Өнімдер әр түрлі факторлардың әсерінен бұзылады олар: ауадағы оттегі және күн сәулесі; ауаның төменгі және өте жоғарғы ылғалдылығы; биохимиялық процесстер (ұлпадағы ферменттің іс-әрекеті); микробиологиялық факторлар салдарынан жүреді.

Консервілеу тәсілдері физикалық, физика-химиялық, химиялық, биохимиялық және құралмалы болып бөлінеді.

Физикалық тәсіл - бұл ионданушы және ультракүлгін сәулелер, ультра дыбыстар және сүзу процестері, жоғарғы және төменгі температураларды қолдану арқылы іске асырылады.

Физика-химиялық тәсіл - бұл кептіру, тұздау және қанту амалдары.

Химиялық тәсіл – өнімнің иісін, дәмін, түсін өзгертпей және адам ағзасына зиян келтірмейтін химиялық заттарды қолдануға негізделген. Консервант сапасы ретінде этил спирті, күкірт, сірке, бензой, сорбин қышқылдары және олардың тұздары, бор қышқылы, уротропин, антибиотиктер, озон, көмірқышқыл газ және басқалары жатады.

Биохимиялық тәсіл - өнімдегі қанттың ашу нәтижесінде түзілген сүт қышқылды бактериялардың көмегімен сүт қышқылдың әсерін баяулатуға негізделген.

Құралмалы тәсіл - түтін және түтінсіз қақтау, сондай-ақ бірдей уақытта бірнеше консерванттарды қолдануға негізделген.

Микроағзалар мен ферменттер ақуыздың ыдырауын, майдың гидролизденуін, көмірсулардың және басқа өзгерістердің болуын тудырады. Сондықтан тамақ өнімдерін консервілеудің негізгі тапсырмасы микроағзалар мен ұлпа ферменттерінің әсерін жою және шектеу.

Бұзылудың биологиялық факторларына: биоз, анабиоз, ценоанабиоз, абиоз тәсілдері әсер етеді.

Биоз- өнімнің өмір сүру процессін ұстап тұру.

Анабиоз - қант шәрбәтінде консервілеу, маринадтау, кептіру және қақтау, сақтау және суықпен өңдеу көмегімен ұлпа ферменттерінің белсенділігін және микроағзалардың өмір сүруін тоқтату және баяулату болып табылады.

Ценоанабиоз - өнімді сақтауға қабілетті, пайдалы микрофлораның өмір сүруі үшін зиянды (ашыту, сүтқышқылды және спирттік ашыту және сүтқышқылды өнімдерін ашыту) микрофлораны жою.

Абиоз - өнімдегі микрофлораның өмір сүруін (жоғары температуралы жылумен өңдеу, күн сәулесі энергиясын қолдану, жоғарғы айналымды токтарды, антибиотиктер мен антисептиктерді пайдалану) толығымен жою.

Консервілеу тәсілін таңдағанда өнімнің ұзақ сақталуын және процестің тиімділігін ескеру қажет.

Консервілеудің тиімді тәсілі салмағы мен тағамдық құндылығының аз шығын мөлшерімен ұзақ уақытқа сақтауға негізделген. Осы талаптарды жасанды суықтарды қолдану арқылы консервілеу тәсілін қанағаттандырады.

Өнімдерді ұзақ сақтау тапсырмаларын шешу үшін (суыту, қатты суыту, әлсіз мұздату, мұздату, қатты мұздату) байланысты суықпен өңдеудің әр тнрлі тәсілдері қолданады, ал бастапқы қасиеттерін қалпына келтіру үшін (жылыту, еріту) жылу береді.

Өнімдерді суыту - криоскопиялық температураға дейін суықпен өңдеу процессі.

Аса суыту - ылғал кристалдардың қатынасынсыз криоскопиялық температурадан төменгі температурада өңдеу. Қоршаған ортаның температура тәртібі және өнімнің жылуфизикалық қасиеттеріне байланысты тұрақты және тұрақсыз болып келеді.

Баяу мұздату - өнімнің негізгі массасы қатты суытылған күйінде, ал беткі қабатында ылғал кристалдарының бөліктерімен іске асатын процесс. Өнімдерді сақтау ұзақтығы суытылған түрімен салыстырғанда 2-2,5 есе жоғарылайды.

Мұздату - өнім құрамындағы су бөліктерінің кристалдануы және өнімнен жылудың бөлінуі. Бұл өнімнің тоңазытқышта ұзақ сақталуымен анықталады.

Қатты мұздату - мұздатылған өнімнің бөлігінен жылу бөлінгеннен соң берілген деңгейге дейін температураны төмендету.

Жылыту - салқындатылған өнімнің температурасын қоршаған ортаның температурасына дейін жылыту.

Еріту - өнімнің құрамындағы мұз кристалдарын жылу арқылы еріту. Процесс соңында өнімдегі температура 0⁰С жетеді, ал мұз кристалдары еріп, ұлпа ылғалды сіңіреді. Еріту мақсаты- өнімнің құрамындағы ұлпа ылғалдығын толығымен сіңіру және алғашқы қасиетін қалпына келтіру.

Суықпен өңдеу ұзақтығын минут, сағат, тәулікпен есептейді және өнімнің сапасы және олардың сақтау кезіндегі сақталғыштығын анықтайды.

Суықпен сақтау- өнімдерді суықпен өңдегеннен кейін камерада берілген тәртіппен сақталуы. Суықпен өңдеу және сақтау тәртібі бұл өнімнің сапасына әсер ететін параметрлер мен тәртіптердің (температура, салыстырмалы ылғалдылық, ауаның қозғалу жылдамдығы, ауа құрамы, буып түю, процестің ұзақтығы) жиынтығы. Суықпен сақтау кезінде өнімнің салмағын жоғалтпауына ерекше мән береді, қатаң сақтау тәртібін және қосымша әдістерді қолдану арқылы іске асырады.

Микроағзалардың өсуі мен көбеюіне төменгі температура әсері

Температура шарттарының қатынасына байланысты микроағзаларды үш топқа бөледі: термофильді, мезофильді және психрофильді.

Термофильді микроағзалар- 20-80⁰С температура аралығында көбейеді, ал 50-75⁰ көбейуіне тиімді температура болып келеді, ал мезофильдер 5-57⁰С температурада, психрофильдер +10⁰—10⁰С температурада өсуге қабілетті.

Тамақ өнімдерін суықпен өңдеу жағдайында дамитын микро-ағзалар психрофильдер болып табылады. Факультативті психрофильдер - мезофиль тәртібіне жақын температурада өмір сүреді және облигатты психрофильдер- төменгі температурада көбеюге қабілетті.

Психрофильді бактериялар қышқылдылығы аз ет, балық өнімдері, қышқыл емес сүт және көкөніс өнімдерінде -5÷-8⁰С температурада белсенді түрде көбейеді. Психрофильді көгерткіштердің көбі мұздатылған өнімдерде белсенді түрде дамиды. Көгерткіштер және сол сияқты ашытқылар қышқыл ортада дамиды. Олар аэробты түрлеріне жататын, яғни көгерткіштер -2÷-3⁰С температурада өседі, одан төменгі температурада дамуын төмендетеді. Бірақ, кейбір көгерткіштердің түрлері -8÷-10⁰С температурада дамуын тоқтатады. Көбею мен өсу әр түрлі температурада жүреді. Е.coli бактериясының көбеюі 7,3⁰С температурада тоқтаса, ал өсуі жалғаса береді.

Микроағзалардың өсуінің 8 фазасын қарастырайық:

1) Лаг-фаза (а) –бактерия жасуларының санын сипаттайтын даму стадиясы. Микроағзалар сыртқы ортаға үйреніп қалады да, осыдан төменгі температурада олардың саны азаяды. Лаг-фазаның ұзақтығы микроағзалардың түріне, көректік ортасы және температруасына байланысты.

2) Өсуді жылдамдату фазасы (б) –микроағзалардың дамуында жылдам жүреді.

3) Өсудің логарифмдік фазасы (в) –бактерия жасушаларының даму жылдамдығында тез жүреді.

4) Өсуді тоқтату фазасы (г).

5) Микроағзалардың ең жоғарғы (концентрациясы) шоғырлану және тұрақты фазасы (д). Бұл сатыда микроағзалардың шоғырлануы сыртқы орта шартымен салыстырғанда тұрақты. Олардың өлуі мен өмір сүруі бірдей қарқында болады. Тәжірибе мәліметтеріне сүйене отырып, бұл фазадағы 1г өнімдегі бактерия жасушаларының саны 10⁹-10¹⁰-ға дейін болады.

6) Микроағзалардың өлуін жылдамдататын фаза (е)–зат алмасу процессіне жағымсыз жағдайын туғызады.

7) Өлу фазасы (ж) – өнімнің өзіндік іс-әрекеті әсерінен микроағзалар жылдам өледі.

8) Соңғы тұрақты фаза (қалыптасу фазасы) (з).

Әр түрлі фазада микроағзалардың өмір сүруін үйрену іс-тәжірибеде үлкен мәнге ие. Осыдан, а және б фазасының ұзақтығы қысқарады, бастапқы микроағзалардың саны көп болса, яғни тамақ өнімдерінің бастапқы зақымдалуы көп болғандықтан логарифмдік фаза тез басталады.

Температураның төмендеуі лаг-фаза ұзақтығы және логарифмдік фазаның сипаттамасына әсер етеді. Температура төмен болған сайын, лаг-фаза ұзақтықтайды, логарифмдік фаза жоғары болып, микроағзалардың дамуы жай жүреді. Төменгі температураға сезімтал және сезімтал емес микроағзалар пайда болады. Төменгі температрураға сезімтал вегатативті көгерткіш саңырауқұлақтар және ашытқылар болып есептеледі. Төменгі температурада Е.coli, Pseudomonas-Achromobacter және Salmonella тобына жататын бактериялар өледі. Төменгі температураға S.aureus бактериялары тұрақты келеді. Clostridium бацилла төменгі температураға сезімтал емес.

Төмен температураларға микроағзалардың әсер етуі үш фактормен іске асады: температура, төмендету жылдамдығы, уақыттың әсер етуі. Төмен температураның микроағзаларға әсері микробты жасушадағы су күйінің өзгерісіне байланысты. Ең зиян келтіретін жағдай жасуша ішіндегі мұздың пайда болуы. Бұл сыртқы және ішкі жасуша ерітіндісінің концентрациясының жоғарылауын, ақуыз денатурациясы және сіңімділіктің (Барьер) бұзылуына алып келеді.

Суықпен микроағзаларды зақымдау мұздың түзілуінсіз-ақ жүреді. Төменгі осмостық қысым жағдайында өте жылдам салқындату кезінде суықтың нәтижесінен бактерия жасушалары өледі. Сондықтан төменгі температурада липидті мембраналардың бүлінуі мен нуклейн қышқылдарының бұзылуына байланысты.

Төменгі температураға микроағзалардың тұрақтылығы суық әсерінің ұзақтығына байланысты. Мұздату басында бактериялды жасуша саны тез азаяды, соңынан микроағзалардың барысында өлуі тоқтайды, соңында төменгі температураға тұрақты микроб түрлері қалады. Микроағзалар -10⁰С жоғарғы температурада дамиды және бұл сақталған өнімнің сапасын төмендетеді және бұзылуына алып келеді. Мұздатылған етті -8⁰С жоғары температурада ұзақ сақтағанда көгерткіш саңырауқұлақтардың өмір сүруі мүмкін. Олар жеке колонна түрінде өседі, шоғырланады және нығыздалады. Саңырауқұлақ мицелласы еттің қалыңдығына еніп, спора түзе бастайды. Өнімнің бетінде ақ, көк және қара дақтар пайда болады, одан әрі қарай өнімде көгерткіштер өмір сүріп, шіріген иіс пайда болады. Бұл балық және басқа да өнімдерге арналған.

Жасуша, ұлпа және ағзаға төменгі температуралардың әсері

Төменгі температура жасуша, ұлпа және ағзаларға аз және көп мөлшерде әсер етеді. Бұл біріншіден, төменгі температурада зат алмасу процессінің бұзылуынан, «температуралық шок» алады. Мұндай құбылыс биохимиялық процестің динамикалық тепе-теңдігінің бұзылуымен түсінідіріледі, әр түрлі ферменттердің белсенділігі температураның күрт төмендеуіне түрліше әсер етеді. Нәтижесінде жасушада аралық және токсикалық өнімдердің зат алмасуы жиналады.

Егер салқындату процесі тез жүргізілсе, онда биологиялық обьектің өлуіне алып келеді.

Температураның біртіндеп төмендеуі кезінде ағза қалыптасады, яғни орта жағдайының өзгеруіне қалыптаса бастайды, өмір сүреді. Температуралық шок жасушаның құрылымдық өзгеруіне алып келеді. Кездейсоқ салқындату протоплазма тұтқырылығын анықталған мөлшерде жоғарылатуына алып келеді.

Төменгі температурада биологиялық обьектіні салқындатқан кезде су мұзға айналады, негізгі орында кристал түзуші және мұзға айналатын процестердің зақымдайтын факторлары орын алады.

Біртіндеп температураны түсіру кезінде мұзға айналу процессі немесе терең салқындатылудан басталады. Алдымен мұз аралық жасуша сұйығынан пайда болады, еріген заттардың концентрациясы судың қатуы есебінен үлкейеді. Сыртқы жасуша және жасуша аралық қуыстағы ерітінді концентрациясы арасындағы айырмашылық жасушадағы ылғалдың кристалға өтуімен жүреді. Осыдан, жасуша сыртындағы кристал жоғарылайды, ал жасушаның өзі сусызданады. Одан әрі қарай, кристалдау процесі жасушаның өзінде жүреді. Еріту кезінде құбылыс қайтымды тізбек ретінде дамиды.

Температураның жылдам төмендеуі кезінде биологиялық обьектегі кристализация бірдей уақытта жасуша және жасуша арасындағы сұйықтықта жүреді.

Сақтау процессінде ұсақ кристалдары жойылып, ірі кристалдың өлшемі өседі. Жасушаның зақымдалуының бір себебі- мұз кристалдарының механикалық әсер етуі, оларды тесу, кесу және зақымдауға алып келеді. Жасуша арасындағы кеңістікте мұз кристалдарының өсуінен, жасуша өлшемі кішірейеді, қабықшада қатпардың түзілуін және сығылуына алып келеді. Нәтижесінде, протоплазманың механикалық бұзылуына алып келеді болады.

Еріту кезінде жасушада су пайда болғанда, протоплазма қабаттары бір-бірімен тығыз жабысып, ыдырау процессі жүреді, сондықтан протоплазма қабықшадан тез бөлініп, жасуша құрылымының зақымдалуына алып келеді.

Күшті зақымдалушы факторға протоплазмалық ақуыздың денатурациясы, судың аса мұздау нәтижесінде жасушаның сусыздануы жатады. Сусыз молекулалар ақуызға жақындайды да, сульфгидрильді топтар пайда болады. Еріген кезде мұз еріп, жасушаларға су болып енеді де, ақуызды молекулаларды ажыратады. Алайда, десульфидьті қосылыстар энергиясы, сутекті қосылыстар энергиясына қарағанда жоғары болғандықтан, десульфидті емес сутекті қосылыстар ажырап, макромолекулалар ақуыздары ашылады, яғни денатурациялану орын алады.

Судың қатуы салдарынан су тапшылығы пайда болып, протоплазмалық құрылыстар бір-біріне тие бастайды. Бұл кезде белсенді құрылымдық қосылыстардың бір беттен екінші бетке ауысуы ықтимал. Мысалы, митохондрия мембранасының қосылуы, онда ферменттер ретпен орналасқандықтан, энергетикалық процесті бұзып, жасушалардың өлуіне алып келеді.

Зиян келтіретін факторлардың тағы бірі – кристал түзі процессі кезінде су тапшылығынан өліп қалған жасушалардағы минерал тұздарының шоғырлануы жоғарылайды. Шоғырланған тұз ерітінділерінен ақуыз денатурацияланады, ол тек қана тұз жиынтығынан емес, рН ортасына да байланысты. Тұз шоғырлануының жоғарылауына әсіресе, липопротеидтер, олардың құрамында жасуша мембраналары болғандықтан сезімтал келеді.

Тұз ерітінділерінің шоғырлануы жоғарылағандықтан осмотикалық қысым пайда болғандықтан, мұздату кезінде болып жатқан құбылыс «осмотикалық шок» деген атауға ие болды.

Көптеген органикалық заттар және кейбір биологиялық обьектілер тез және өте жылдам мұздату кезінде жақсы сақталады. Мысалы, концентрленген желатин гельінің дискі сұйық ауада тез мұздатылған кезде кристал түзеді, сондай-ақ зиян келтіретін факторлардың әсерінен де өзгермейді. Жұмыртқа сарысы -6⁰С-ге дейін мұздатқаннан кейін биологиялық белсенділігін жоғалтады, ал бірақ сұйық азотта мұздатқанда және жылы сынапта еріткенде зақымдалмайды.

Кейбір жағдайларда тез және жылдам мұздату кезінде фермент белсенділігі белгілі дәрежеде сақталады. Тірі жасуша молекуласындағы ақуыз құрылымына тез мұздату кезінде тұзды ерітінді әсеріне аз уақыт қалады. Биологиялық обьектілердің микроскопиялық зерттеулер нәтижесі көрсеткендей тез мұздату кезінде құрылымы жақсы сақталады. Жылдам мұздату кезінде биологиялық обьектілердің өмір сүру қабілетінің сақталуы жасуша протоплазмасындағы судың шынылығының пайда (витрификация) болуымен, ал еріту кезінде су шынылығының еруімен (девитрификация) жүреді. Бұл процестерде су молекулаларының топтасуы жүрмейді, жасуша протоплазмасының жұқа құрылымының сақталуына қабілетті. Су шынылығының пайда болуы, сұйықтықтың тереңдей салқындатылуы, онда кристалды торлар болмайды.

Биологиялық обьектіні жоғарғы шекті жылдамдықпен салқындатқан кезде шыны тәрізді массада ұсақ мұз кристалдары болады.

Төменгі температуралардың зиян келтіру дәрежесі жасушадағы және биологиялық обьектілердегі мұз кристалдарының түзілуіне байланысты анықталынады. Сонымен, ішкі жасушалардың кристалдануының қарқындылығынан протоплазма элементтері жойылады. Өсімдік ағзаларын мұздатқан кезде мұздың пайда болуы жасушалардың жойылуына әкеп соқтырады. Сондай-ақ жануар ағзалары да ішкі жасушадағы мұздың түзілуінен жойылады.

Қорғаныс заттарын пайдалана отырып (глицерин, қант шәрбәті, полиэтиленоксид және т.б.) өте жоғары жылдамдықта мұздатуға мүмкіндігі бар.

Суықпен өңдеу және сақтау кезінде қолданылатын көмекші құралдар

Өнім сапасын сақтау шығынды төмендету және өнімнің сақталу ұзақтығын жоғарылату үшін суықпен өңдеуден басқа ультра күлгін және ионданушы сәуле, антисептик, реттелетін және модифицирленген газды ортаны көмекші құралдар ретінде пайдаланады.

Ультра күлгін сәуле ауаны және өнімнің беттік қабатын баптау үшін тамақ және сауда орындарында кеңінен қолданылады. Ол 136 - 4000А толқын аралығындағы электромагниттік энергияны қамтиды. Оларға өте үлкен химиялық, физикалық және биологиялық факторлар әсер етеді. Толқын ұзындығына байланысты ультра күлгін сәулелердің әсері де әр түрлі болады. Бактерияларды толық өлтіруге 2000-2950 А-ға дейінгі толқын ұзындықтары қажет. Бұл арақашықтық бактерицидті деп аталады. Бактерицидті әсер етуші толқын ұзындықтары 2600 А шамасында болады.

Өндірістерде шығарылатын бактерицидті лампалардың ультра күлгін сәулелер төменгі қысымды, өздігінен қызатын катодтары бар газды лампалар олып келеді. Олар 127- 220 В кернеуі бар айналмалы токпен қуат алады.

Ультра күлгін сәулелер әсерінен өнім бетіндегі микроағзалар өледі, сәулелердің өткізгіштік қасиеті 0,1 мм-ден аспайды. Залалсыздандыру процессі өнімнің микробиологиялық ластануы мен микроағзалардың даму сатысына байланысты. Төменгі температураларға байланысты кейбір өнімдердің сақталу мерзімін ұзартуға болады, олар: ет, жұмыртқа, жартылай дүмбілдер, ірімшік, цитрусты және де басқа өнімдер болып табылады.

Сәулелену әсерінен микрофлораның өсуі күрт төмендейді, яғни сәулелену шамасына ғана емес, сондай-ақ сыртқы орта күйіне байланысты бактериялардың тиімділігі жүреді. Температура төмендеген сайын бактериялардың тиімділігі де жоғарылайды.

Ионданушы сәулелену жоғарғы энергия әсерінен бейтарап атомдар мен молекулалардың электрлі иондануын, ал сәуле шашыраған беттерде химиялық реакциялардың болуын тудырады.

Өнімдерді өңдеу процессі арнайы аппараттарда өтеді, онда әртүрлі изотоптардың радиоактивті құлдырауы болады. Сонымен қатар, судың иондануы жүреді, ал жасушаларда жоғары химиялық бос радикалдарды түзеді. Сәулелердің нақты белгіленген мөлшерінде микроағзалар өледі.

Антисептиктерді қолдану өнімдерді бұзылудан сақтау үшін микроағзаларды ығыстыруға негізделген. Микроағзалар жасушасына енген заттар протоплазмалармен өзара байланысқа түседі де, олардың жойылуына әкеп соғады.

Антисептиктер өнімдердің қажетті қасиеттерінің неғұрлым аз өзгеруі және зиянсыз болуымен қадағаланады. Антисептиктерге сорбин және бензоил қышқылдары, сутекті асқын тотығы, күкірт диоксиді және т.б жатады.

Реттелетін газ (РГО) ортасы- консервілеу тәсілі сияқты жемістер мен көкөністерді атмосферадағы оттегі мөлшері өте жоғары немесе төмен жерлерде сақтауға негізделген. Оттегі концентрациясы төмен және көміртегі диоксиді жоғары концентрацияда газды түзу процессі 2-3 есе баяу жүреді, 3-5% жылудың бөлінуін төмендетеді. Реттелетін газды ортаны қолданып жемістер мен көкөністерді сақтау жетілу мерзімін ұзартады, шығынды азайтады. Газ қоспасының құрамы шикізат түріне, сорттарына, өсіру шарттарына және басқа да факторларға байланысты болады.

Модифицирленген газ ортасы - реттелетін газ ортасының бір түрі. Бұл жағдайда жемістер мен көкөністерді сақтау кезінде газ құрамы буып түйілген өнім ішінде құрылады. Буып түйілген ыдыс ішінде газды орта тұрақтылығын ұстап тұру үшін селективті өткізгіш мембрананы, жоғарғы газ өткізгіштігі бар пленкадан жасалған қолданады. Көбінесе, бұл әдісті араластырып пайдаланады, жемістерге қосымша өңдеу жүргізіп, сақтау кезінде жемістерден бөлінген, сапасына әсер ететін этилен, альдегид және басқа заттарды жұтады.

Селективті- өткізгіш мембрана силиконды каучуктан әзірленеді, осындай буып түйілетін ыдыс модифицирленген атмосфера құрады, оларды анықталған мөлшерде реттеуге болады. Селекционды өткізгіш ыдыстарды жемістердің мөлшері мен сортына, сақтау қоймасындағы температуралық және ылғал тәртібіне байланысты таңдайды. Полиэтилен силексионды контейнерлерде алмаларды сақтаған кезде жемістердің тауарлық шығымын жоғарылатып, шығынды азайтады және табиғи шығымын қысқартады.

Күнделікті немесе аз мөлшердегі қолданыстағы жемістер, көкөністер және жидектерге тыныс алу интенсивтілігіне байланысты пленка материалдарын қолданады.

Модифицирленген газды атмосфераны жануар шикізаты және олардан жасалған өнімдер үшін де пайдаланады. Көмірқышқыл газының концентрациясының жоғарылауы майдың тотығу процессіне және салқындатылған ет және ет өнімдерінің бұзылуына алып келетін микроағзалардың өмір сүруін тоқтатады.

Дата добавления: 2015-10-23