Влияние холода на пищевые продукты

Сохранность пищевых продуктов в быту обеспечивается холодильными машинами (холодильниками и морозильниками).

Пищевые продукты по сохраняемости делят на структурно-устойчивые, не требующие обработки холодом (зерновые, сушеные овощи, сахар, соль и т.д.), и скоропортящиеся, характеризуемые сложным химическим составом и сохранением биологической активности. Для их сохранности требуется специальная обработка холодом и точное регулирование условий хранения.

Классификация пищевых продуктов по признакам, важным для хранения, связана с особенностями сохранения биологических структур исходных продуктов.

Первая группа – продукты с ненарушенным клеточным строением (плоды, овощи, мясо, рыба, куриное яйцо). При хранении таких продуктов важно учитывать свойства клеток организмов и их тканей.

Вторая группа – продукты с разрушенным клеточным строением (мука, пюре, соки, соусы). При хранении продуктов этой группы возможны деятельность сохранившихся ферментов, а также деятельность микроорганизмов и окислительные процессы.

Третья группа – продукты, представляющие собой фракции веществ, извлеченных из растительного или животного сырья (растительные масла, животные жиры). Сохранения продуктов этой группы заключается в защите их от деятельности микроорганизмов, доступа воды и кислорода окружающей среды.

В научной и учебной литературе [5-7] рассматривается воздействие холода на клетки, ткани, микроорганизмы и биохимические процессы в продуктах питания.

Воздействие холода на клетки и ткани. Существует широко распространенное представление о наличии прямой зависимости между размерами кристаллов льда и степенью повреждения тканевых структур. Согласно этому представлению наибольшие структурные повреждения имеют место при медленном замораживании, вследствие образования крупных кристаллов льда.

Максимальное кристаллообразование в плодах и овощах происходит при температуре от , в мясе – от . Поэтому замораживание должно производиться при условии быстрого понижения температур в этом интервале.

Неизбежные при хранении колебания температур приводят к увеличению кристаллов льда и уменьшению их общего количества. Значительная рекристаллизация льда имеет место при повышенной температуре хранения в случае ее колебаний. По мере понижения температуры до ее колебание в меньшей степени сказывается на росте размеров кристаллов льда.

Таким образом, негативные последствия рекристаллизации льда могут быть уменьшены при низких температурах и стабильных режимах хранения.

Воздействие холода на микроорганизмы. В зависимости от чувствительности микроорганизмов к температурам их делят на термо, мезо и психрофилы.

Термофилы – бактерии, развивающиеся при температурах .

Мезофилы – самая распространенная группа бактерий, развивающихся при температурах .

Психрофилы способны развиваться при сравнительно низких температурах . В процессе отмирания микроорганизмов под влиянием низких температур их число сначала быстро уменьшается в результате действия замораживания, затем следует замедленное разрушение микроорганизмов, и, наконец, остается некоторое число устойчивых к низким температурам психрофилов (рис. 143).

 

Рис. 143. Зависимость количества микроорганизмов от продолжительности их

нахождения в замороженном состоянии :

– действие замораживания;

– отмирание микроорганизмов при хранении;

– сохранение выживших микроорганизмов

Следует отметить, что в фазе В происходит селекция морозостойких микроорганизмов.

Различные продукты имеют свою специфическую микрофлору, что и определяет предельную температуру, достаточную для подавления их жизнедеятельности. Так, для мяса и птицы считается достаточной температура ; для рыбы ; для молочных продуктов (сыр, масло) .

Воздействие холода на биохимические процессы. Биохимические изменения в продуктах связаны с ферментативной активностью самих продуктов и приводят к ухудшению качества продукта в результате распада мертвой ткани. Охлаждение продукта замедляет этот процесс.

Натуральные продукты растительного происхождения после их сбора сохраняют физиологическую активность, которая проявляется в дыхании. Дыхание сопровождается поглощением кислорода, окислением органических веществ с последующим выделением и . Наряду с углеводами, которые подвергаются распаду при хранении растительных продуктов, в первую очередь, в них понижается также содержание белков, жиров и других органических соединений. Интенсивность дыхания в зависимости от температуры описывается экспоненциальной формулой ,

где – интенсивность дыхания при ( мг , выделяемого 1 кг продукта за 1 ч); t – температура, ; b – температурный коэффициент интенсивности дыхания, постоянный для данного вида продукта.

Биохимические процессы, происходящие в результате деятельности тканевых ферментов в мясе после убоя животных, носят название автолиза. Автолиз состоит из двух стадий: предварительной стадии послеубойного окоченения (через 4-6 ч после убоя) и стадии созревания мяса (через двое суток хранения мяса при низких положительных температурах). Вторая стадия связана с улучшением пищевого достоинства мяса.

Зависимость продолжительности созревания от температуры

,

где – длительность созревания, сут.; t – температура хранения, .

Для мяса взрослого крупного рогатого скота могут быть рекомендованы следующие условия и сроки созревания, при которых оно приобретает необходимые потребительские свойства (нежность, вкус, аромат): при 0 – 12-14 сут.; при – 6 и при – 4 сут. Баранина и свинина созревают в более короткие сроки, при через 8 и 10 сут. соответственно.

В большой степени качество охлаждаемых продуктов зависит также от скорости охлаждения. При недостаточных темпах понижения температуры продукта разрушительные микробиологические и ферментативные процессы могут опережать процесс охлаждения. Так, при недостаточном темпе охлаждения мяса может появиться загар. Он проявляется в виде неестественного цвета ткани и неприятного запаха в глубинных слоях мяса.

Сочетание различных процессов, протекающих при хранении пищевых продуктов, учитывается при составлении нормативов на условия и сроки хранения скоропортящихся продуктов [6, 7].