При хранении в пищевых продуктах происходят изменения качества и массы. По своей природе эти изменения могут быть биохимическими, химическими, биологическими, физическими и микробиологическими. Знание процессов, происходящих в товарах при хранении, помогает установить режим, методы хранения, снизить потери.

Биохимические процессы? протекают под действием ферментов, находящихся в самих продуктах.

К биохимическим процессам относят дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание? это окислительно-восстановительный процесс, при котором расходуются питательные вещества продуктов (сахара, органические кислоты, белки, жиры и др.). В результате чего уменьшается масса продукта и снижается его пищевая ценность. Происходит этот процесс только в живых организмах, в зерне, плодах, овощах, муке, крупе, яйцах.

Дыхание может быть аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (безкислородное). При аэробном дыхании образуются СО2 и Н2О и выделяется много тепла, что приводит к прорастанию (зерно, овощи), самосогреванию (мука, зерно, крупа), микробиологической порче (овощи, плоды). При анаэробном дыхании тепла образуется меньше, но накапливается этиловый спирт, который придаёт продуктам неприятный вкус (плоды). Дыхание нельзя исключить при хранении указанных выше продуктов, поэтому стараются поддерживать аэробное дыхание.

Для снижения его интенсивности необходимо проветривать помещение (удалять выделяемое тепло и влагу), снижать температуру хранения и влажность воздуха, регулировать газовую среду.

Гидролитические процессы? вызывают расщепление белков, жиров, углеводов под действием ферментов гидролаз. Они влияют на качество продукта положительно (например, при дозревании плодов за счёт гидролиза крахмала накапливается сахара) и отрицательно (например, гидролиз жира повышает кислотность пищевых жиров, муки, крупы, снижая их свежесть).

При хранении продуктов богатых белками (мясо, рыба) происходит гидролиз белков до аминокислот. Этот процесс (вместе с гидролизом гликогена до молочной кислоты) приводит к созреванию мяса после убоя, сельдевых, лососевых рыб при посоле и называется автолизом. Благодаря чему мясо становится нежным, сочным с характерным вкусом и ароматом. Автолиз наблюдается при созревании вина, ферментации чая, кофе, табака. Глубокий автолиз приводит к порче продуктов. Отрицательное влияние автолиза проявляется при замораживании картофеля, прорастании зерна, овощей. При пониженной температуре скорость гидролитических процессов замедляется.

Микробиологические процессы? происходят под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Эти процессы могут протекать в любых продуктах и являются одной из главных причин порчи (продукты становятся непригодными к употреблению). К микробиологическим процессам относят брожение, гниение, плесневение.

Брожение? это расщепление углеводов и некоторых спиртов под действием ферментов. В результате жизнедеятельности микроорганизмов накапливается спирт, молочная, масляная, уксусная кислоты, углекислый газ и т.д. Брожение может быть спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, уксуснокислое.

Спиртовое брожение происходит в продуктах богатых сахаром и влагой (соки, варенье, джем, повидло, плоды, ягоды). Продукт мутнеет, пенится, приобретает неприятный вкус и запах.

Молочнокислое брожение вызывает порчу молока, молочнокислых продуктов, скисание вина, пива.

Маслянокислое брожение возникает при хранении муки, молочных продуктов, квашеных овощей, сыров, консервов. При этом появляется горький, неприятный острый вкус, запах и газообразование (вспучивание сыров, бомбаж консервов).

Уксуснокислое брожение вызывает скисание вина, пива, соков, кваса. При этом происходит помутнение, ослизнение, появляется кислый вкус.

Пропионовокислое брожение вызывает порчу вина, молочных, квашеных овощей, вызывая их помутнение и ослизнение. Понижение температуры хранения пищевых продуктов снижает интенсивность брожения.

Гниение? это глубокий распад белков под действием ферментов, выделяемых гнилостными бактериями. Поэтому гниению подвергаются богатые белком продукты? мясные, рыбные, яичные, сыры. При этом образуются токсичные вещества? аммиак, меркаптан, индол, скатол и др. Продукты приобретают очень неприятный запах и становятся ядовитыми.

Плесневение? возникает при развитии на продуктах плесневых грибов. Подвергаются плесневению продукты, содержащие много воды или увлажнённые в процессе хранения, в негерметичной или нарушенной упаковке: плоды, овощи, варенье, джем, повидло, хлеб, мука, мясные и рыбные изделия, сливочное масло.

Грибы расщепляют сахар, жиры пищевых продуктов, придавая им плесневелый вкус и запах, образуют налёт на поверхности. Кроме того, при плесневении накапливаются вредные вещества обладающие канцерогенным действием (микотоксины). Для предупреждения плесневения продукты необходимо плотно упаковывать в исправную тару, хранить без резких колебаний температур, соблюдая влажностный режим.

Химические процессы? это различные химические реакции, происходящие в продуктах без участия ферментов. Это прогоркание и осаливание жиров под действием кислорода, света, воды и тепла; изменение окраски (обесцвечивание вин); химическое разрушение витаминов, химический бомбаж консервов? (взаимодействие металла банки с кислотами продукта с образованием газов, особенно консервов с томатной заливкой). К химическим процессам относится ржавление металлических банок консервов, которое может нарушить их герметичность. Замедлить химические процессы можно применением упаковок, защищающих товар от света, кислорода воздуха, понижением температуры хранения, влажности воздуха.

Физические процессы? возникают в продуктах под действием температуры, света, влажности воздуха, механических воздействий. К ним относятся:

увлажнение (соли, сахара-песка, муки, печенья, сухарей, вафель и др.) ? за счёт гигроскопичности товара, конденсации воды при резких перепадах температур и отмокания. Продукт при этом размягчается или теряет сыпучесть, слёживается;

усыхание (хлеб, овощи, плоды, пряники) ? за счёт десорбции, низкой влажности воздуха, понижениям температуры. В результате уменьшается масса продукта, ухудшается его качество;

кристаллизация сахара в меде, варенье, сиропах, шоколаде (сахарное поседение), расслоение ликеро-водочных изделий, затвердевание растительных масел происходит при низких температурах хранения. При замерзании консервов возможен физический бомбаж.

Механические повреждения товара (бой яиц и стеклянной тары, деформирование хлеба, плодов, овощей, лом макарон) происходят при небрежном обращении с товаром при работе с ним, что приводит к частичной или полной непригодности товара к употреблению.

Замедлить физические процессы можно соблюдением температурных условий, влажности воздуха, правильной упаковкой, осторожным обращением с товаром.

Биологические процессы? это воздействие на продукты насекомых? вредителей (клещи, жуки, моли) и грызунов. Поражаются зерномучные, кондитерские товары, пищевые концентраты, сухофрукты и т.д. Продукты при этом считаются пищевым отходом и реализации не подлежат. В отдельных случаях могут направляться на переработку (картофель пораженный нематодой? направляется на крахмал или спирт).

Для предупреждения повреждения товаров грызунами и насекомыми необходимо соблюдать температурно-влажностный, санитарно-гигиенический режим хранения, обеззараживать тару, складские помещения, транспортные средства.

Процессы при хранении могут быть разделены на пять групп: механические, или физические, физико-химические, биологические, биохимические и химические.

Физические и физико-химические процессы протекают в продуктах под действием факторов внешней среды: температуры, относительной влажности воздуха, газового состава, света и механических воздействий.

Физические и физико-химические процессы вызывают снижение органолептических показателей, которые приводят к частичной, а иногда и к полной потери доброкачественности продукта. Они возникают при неблагоприятных условиях транспортирования и хранения товара.

Деформация и нарушение целостности твердых продуктов в результате механических повреждений тары являются наиболее распространенными физическим процессом. Например, бой стеклянной посуды ведет к потерям напитков или механические повреждения вызывают деформацию плодов и овощей, хлебобулочных изделий. Механические повреждения обуславливают значительные товарные потери за счет загрязнения или полной непригодности товара для использования. Механически поврежденные товары подвергаются микробиологической порче.

Наиболее распространенные физико-химические процессы - это сорбция и десорбция паров воды и газов.

При сорбции влаги масса продукта увеличивается. Так, например, печенье, вафли и сухари размягчаются; соль, мука теряют сыпучесть и слеживаются; карамельные изделия сначала становятся липкими, а затем теряют форму и текут и т.д.

Десорбция (высыхание) характерна для свежих плодов, овощей и жидких продуктов. Этот процесс, наряду с потерей массы продукта, ухудшает его качество. Испарение влаги из плодов и овощей приводит к их увяданию, нарушению обмена веществ и порче.

На интенсивность этих процессов влияют температура, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, вид тары, способ укладки товара.

Черствление мякиша хлеба представляет собой физико-химические процессы, связанные со старением денатурированных белков и клейстеризованного крахмала.

При хранении некоторых продуктов происходит процесс кристаллизации , который ухудшает внешний вид продукта, его консистенцию и вкус. Например, колебание температуры во время хранения мороженого приводит к перекристаллизации продукта: увеличиваются кристаллы льда, лактозы, что делает структуру мороженого грубой, а консистенцию - более уплотненной.

Старение белков и коллоидов происходит при хранении круп, муки и т.д. Оно сопровождается снижением способности белков к набуханию, растворимости. Например, при старении крупы увеличивается время варки, снижается объем, ухудшается вкус и консистенция каш.

Химические процессы. В пищевых продуктах протекают разнообразные процессы, вызывающие изменения качества при хранении. Они происходят без участия ферментов продукта и микроорганизмов.

Прогоркание жиров (например, окислительная порча под действием кислорода воздуха). Этот процесс характерен для пищевых жиров и жиросодержащих продуктов - растительного и коровьего масла, сала, маргарина, сыра и орехов и др. Окислению подвергаются в первую очередь жирные высоконепредельные кислоты, провитамины и витамины, при этом накапливаются продукты окисления, в том числе и токсичные. Они придают жиру горький своеобразный вкус, неприятный прогорклый запах, вызывают першение в горле.

На скорость окисления влияют степень насыщенности входящих в их состав жирных кислот, температура хранения, присутствие катализаторов (металлов, света), наличие антиокислителей и др.

Другим видом химической порчи пищевых продуктов является неферментативное потемнение , которое может развиваться в результате карамелизации сахаров, а также реакции между аминокислотами и восстанавливающими сахарами - реакция меланоидинообразования. Этот процесс протекает при хранении многих пищевых продуктов (сушеные овощи, картофель, яичный порошок). Меланоидинообразование отрицательно влияет на пищевую ценность продуктов и их органолептические достоинства: изменяется цвет продукта, появляются посторонние вкус и запах. Этот процесс можно замедлить понижением температуры хранения, а также блокированием реакционноспособных группировок главных компонентов реакции. Эффективным ингибитором является сернистая кислота или сернистый ангидрид.

При хранении консервов в металлической таре происходит растворение металла и накопление его в продукте. Переход металла в продукт в результате разрушения поверхностного слоя и накопление солей олова и др. металлов, содержащихся в виде примесей в жести, снижают сохраняемость консервированного продукта, так как катализируют в нем химические процессы, а также оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека. Содержание солей олова не должно превышать 200 мг на 1 кг продукта. Образующийся в результате взаимодействия кислот продукта и жести водород увеличивает давление внутри банки, что приводит к химическому балансу. Для защиты внутренней поверхности банок от коррозии применяют различные пищевые лаки и эмали.

Химическими процессами обусловлено обесцвечивание и помутнение ликеро-водочных изделий, выпадение нерастворимых осадков в виноградных и плодово-ягодных винах, образование в них сложных эфиров, разрушение витаминов.

К биохимическим процессам относят процессы, обусловленные действием ферментов самого продукта. Активность протекания того или иного процесса зависит от природы продукта, особенностей обмена веществ, условий хранения. Наибольшее влияние на изменение химического состава при хранении оказывает дыхание, гидролитические и автолитические процессы.

Дыхание - это процесс, присущий всем живым организмам. Оно связано с деятельностью окислительно-восстановительных ферментов и является важным источником энергии, необходимым для обмена веществ. Дыхание играет большую роль в послеуборочный период жизни растительных объектов.

Интенсивность дыхания зависит от множества факторов, в частности:

• от содержания влаги - при увеличении влажности интенсивность дыхания возрастает;
• температуры - подчиняется правилу Вант-Гоффа: увеличение температуры на 10 ºС увеличивает интенсивность дыхания продукта в 2-3 раза;
• газового состава - при повышенном содержании углекислого газа и пониженном - кислорода замедляется дыхание растительных продуктов.

Гидролитические процессы протекают в пищевых продуктах под действием ферментов гидролаз. Интенсивность их зависит от химического состава продукта, наличия и активности ферментов, условий хранения.

Гидролитические процессы оказывают положительное и отрицательное влияние на качество продукта. Например, в начале хранения при созревании плодов и овощей происходит гидролиз крахмала в сахаре, из протопектина образуется пектин, что приводит к улучшению вкуса и консистенции продукта. К концу хранения при полном гидролизе протопектина мякоть плодов становится мягкой и дряблой.

Автолиз (саморастворение) протекает в тканях мяса и рыбы под действием тканевых ферментов. Он играет большую роль при созревании мяса, сельдей и др. Процессы автолиза проходят и в некоторых продуктах растительного происхождения при хранении - при созревании и образовании букета вина, при ферментации табаков и чая, при созревании муки и т.д.

В результате автолиза происходит сложное превращение гликогена в молочную кислоту (гликолиз), а также различные преобразования белков мышечной ткани.

Все биохимические процессы могут быть заторможены низкими температурами хранения.

Микробиологические процессы - это процессы, происходящие под действием микроорганизмов.

Брожение - расщепление безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Органические вещества являются источником энергии, необходимой для обмена веществ. При хранении пищевых продуктов возникают следующие виды брожения:

• спиртовое: под действием этого процесса происходит порча продуктов с содержанием углеводов менее 65 % (соков, варенья и т.д.), эти продукты приобретают спиртовой вкус, изменяются консистенция, мутнеют. Положительное действие этого процесса происходит в виноделии, пивоварении;
• молочнокислое: под действием этого процесса происходит прокисание и ослизнение вина и пива. Положительное действие этого процесса происходит при производстве молочных продуктов, квашении капусты;
• маслянокислое: под действием этого процесса происходит порча картофеля, прогоркание молока, увлажнение муки, бомбаж консервов;
• уксуснокислое: под действием этого процесса происходит порча продуктов с небольшим содержанием спирта - столовых вин, пива, кваса. Положительное действие этого процесса происходит при производстве пищевого уксуса;
• пропионовокислое: под действием этого процесса происходит порча виноградных вин. Положительное действие этого процесса происходит при созревание сыров.

Гниение - глубокий распад белков и продуктов их гидролиза (чаще возникает в продуктах, богатых белком и водой: в мясе, рыбе, яйцах, молоке и др.).

Плесневение обусловлено развитием разнообразных видов плесневелых грибов, образующихся, как правило, на поверхности пищевых продуктов пушистые налеты и пленки разного цвета и строения. Развитию этих грибов способствует высокая относительная влажность воздуха, а препятствует герметическая укупорка пищевых продуктов, низкая температура хранения и влажность воздуха.

Вредители пищевых продуктов. Большой ущерб при хранении пищевых продуктов наносят вредители, к которым относят различные виды насекомых и грызунов. Они уничтожают пищевые продукты, загрязняют их своими выделениями, переносят микроорганизмы, способствуя заражению товара, а часто являются и переносчиками возбудителей инфекционных заболеваний.

При температуре 35–40 °C происходит денатурация белков , а при температуре выше 70 °C – коагуляция , или свертывание. В результате этих процессов белки теряют способность растворяться и удерживать воду.

При варке мясных бульонов в воду переходит определенное количество белка, который свертывается в виде хлопьев и скапливается на поверхности. Если воду посолить после закипания, в раствор перейдут только растворимые в воде белки, а белки, растворимые в солях, в основном останутся в мясе. При варке рыбы соль в меньшей степени влияет на потери белка.

Для получения бульонов мясо опускают в холодную воду и варят при слабом кипении, в таком режиме в воду переходит больше экстрактивных веществ. Для вторых блюд мясо опускают в горячую воду, доводят до кипения и варят без кипения, в таком режиме белки удерживают больше влаги, меньше экстрактивных веществ и белков переходит в раствор.

Длительное нагревание белков приводит к вторичным изменениям белковой молекулы, в результате которых снижается их усвояемость.

Часть жиров при варке продуктов животного происхождения вытапливается. В процессе варки этот жир распадается на мельчайшие шарики, причем чем интенсивнее кипение, тем больше жира эмульгируется (распадается). Кислоты и соли бульона разлагают этот жир на глицерин и жирные кислоты, которые делают бульон мутным с неприятным вкусом и запахом. По этой причине варить мясо надо при умеренном кипении, а жир, скапливающийся на поверхности бульона, собирать.

Жаренье изменяет жир более глубоко. При температуре выше 180 °C жир распадается на смолистые и газообразные вещества, которые резко ухудшают качество продуктов. Признаком этого процесса является появление дыма. Жарить надо при температуре чуть ниже температуры дымообразования. Испарение воды при нагревании жира вызывает разбрызгивание последнего. Эти потери жира называют угаром.

При жаренье часть жира разлагается с выделением акролеина, некоторая часть которого растворяется в жире и придает ему неприятный вкус и запах, другая часть испаряется с дымом.

Жаренье продуктов во фритюре изменяет жир за счет длительного воздействия высокой температуры и загрязнения частицами продукта. Часть жира окисляется кислородом воздуха, образуя вредные для организма вещества. Для предотвращения этого явления используются специальные фритюрницы, в нижней части которых температура значительно ниже и частицы продукта, опускаясь на дно, не сгорают. Кроме того, изделия, предназначенные для жаренья во фритюре, не панируют в муке, а фритюр периодически процеживают.

Заметным изменениям подвергается сливочное масло, поэтому его лучше не использовать для жарки, а вводить в соусы и готовые блюда при подаче.

При нагревании крахмала с водой до кипения происходит клейстеризация углеводов – образование студенистой массы.

Крахмал картофеля клейстеризуется при варке за счет влаги, которая содержится в самом картофеле, а крахмал изделий из теста – за счет влаги, которая выделяется свернувшимися белками клейковины. Этот же процесс наблюдается и при варке предварительно замоченных бобовых.

Увеличение массы сухих продуктов (круп, макаронных изделий) при варке объясняется поглощением воды клейстеризующимся крахмалом, содержащимся в этих продуктах.

Сахар плодов и ягод, а также сахар, добавляемый при варке киселей и компотов, под действием кислот расщепляется на глюкозу и фруктозу, которые слаще исходной сахарозы.

При нагревании сахара до 140–160 °C он распадается с образованием темноокрашенных веществ. Этот процесс называют карамелизацией . Полученный продукт называют жженкой и используют для подкраски соусов и других изделий.

Растительные продукты при тепловой обработке размягчаются, что повышает их усвояемость. Главная причина размягчения – это то, что протопектин и другие нерастворимые пектиновые вещества клеток переходят в растворимый пектин, а клетчатка – основной материал растительных клеток набухает, становится пористой и проницаемой для пищеварительных соков.

Витамины A, D, Е, К, растворяющиеся в жире, сохраняются хорошо. Например, пассерование моркови почти не снижает ее витаминной ценности, а каротин легче переходит в витамин А.

Витамины группы В устойчивы при нагревании в кислой среде, но разрушаются на 20–30 % в щелочной и нейтральной среде. Следует помнить, что витамины этой группы водорастворимы и легко переходят в отвар.

Витамин С разрушается наиболее сильно. Это происходит за счет окисления его кислородом воздуха. Катализируют окисление соли тяжелых металлов (меди, железа) и ферменты, содержащиеся в продуктах. Следует избегать соприкосновения овощей с железом и медью. А для разрушения ферментов овощи надо сразу погружать в горячую воду. Сохраняет витамин С в овощах и фруктах кислая среда.

Тепловая обработка практически не изменяет минеральные вещества, часть их переходит в отвар, который используется для приготовления супов и соусов.

Красящие вещества также преобразовываются при тепловой обработке. Хлорофилл листовых овощей разрушается, образуя буроокрашенные вещества. Пигменты свеклы приобретают бурый оттенок, поэтому целесообразно для сохранения цвета свеклы создать кислую среду и повысить концентрацию отвара. Каротин моркови и томатов устойчив к тепловой обработке, что широко используется в кулинарии для подкрашивания блюд. Антоцианы слив, вишен, черной смородины также устойчивы к тепловой обработке.

Причинами изменения качества продовольственных товаров являются различные процессы, происходящие на этапах транспортирования, хранения и реализации. При контролируемом протекании этих процессов качество некоторых товаров в течение определенного времени может улучшаться (например, при дозревании помидоров, бананов, зимних сортов яблок и груш, мри созревании сыров, мяса и соленой рыбы, выдержке марочных виноградных вин, коньяков, виски). Однако в большинстве случаев происходящие процессы приводят к нежелательным изменениям качества и являются причиной возникновения товарных потерь. В зависимости от природы возникновения все процессы можно подразделить на физические и физико-химические, химические, биохимические, микробиологические и биологические.

Физические и физико-химические процессы протекают под воздействием факторов внешней среды (температуры, относительной влажности воздуха, света, газового состава) и человека (механические воздействия). К ним относят сорбционные процессы, процессы кристаллизации сахаров, старения белков и крахмала, изменение дисперсности коллоидных систем, деформационные процессы и др.

Сорбционные процессы - это процессы поглощения (сорбции) или испарения (десорбции) паров воды, а также других веществ и газов.

Поглощение влаги приводит к увлажнению гигроскопичных продуктов и вследствие этого потере ими сыпучести, слеживанию (сахар, соль, мука, крахмал и др.), размягчению и деформации (печенье, пряники, сухари, сушки и др.), изменению состояния поверхности (у карамели, мармелада, пастилы, зефира, халвы по-

верхность становится липкой). Поглощение летучих ароматических веществ может привести к появлению посторонних, несвойственных продукту запахов.

Испарение влаги вызывает процессы усушки (черствение хлеба, мучных кондитерских изделий, усушка замороженных мяса и рыбы и др.), увядания и сморщивания (свежие плоды, овощи и грибы). В результате десорбции летучих веществ продукт теряет свойственный ему запах (аромат).

Интенсивность сорбционных процессов увеличивается при резких перепадах температуры и относительной влажности воздуха, при несоблюдении правила товарного соседства, нарушении целостности упаковки.

Кристаллизация сахаров - процесс, характерный для меда, некоторых фруктово-ягодных кондитерских изделий (варенья, джема, повидла и др.), мороженого.

Процесс кристаллизации или "садки" меда сопровождается его переходом из жидкообразного состояния в кристаллическое. Способность кристаллизоваться считается признаком хорошего натурального меда. Зрелый высококачественный мед кристаллизуется сплошной однородной массой. Расслаивание меда при кристаллизации свидетельствует, как правило, о его незрелости. Мед, фальсифицированный введением крахмальной патоки, не кристаллизуется. Температура хранения меда влияет на скорость его кристаллизации и размер образующихся кристаллов глюкозы.

Засахаривание варенья, джема, повидла, помадных конфет является недопустимым дефектом, приводящим к появлению грубой, неоднородной консистенции.

При перепадах температуры во время хранения мороженого за счет процессов перекристаллизации увеличивается размер кристаллов льда и лактозы. Консистенция мороженого становится более плотной, грубой, "песчанистой".

Старение белков и крахмала сопровождается снижением их водоудерживающей способности. Старение белков (синерезис) приводит к расслаиванию простокваши, кефира и других жидких кисломолочных продуктов при хранении. Старение крахмала является причиной необратимых физико-химических изменений при черствении хлеба, длительном хранении крупы и макаронных изделий (увеличивается время варки до готовности, уменьшается весовой и объемный привар).

Изменение дисперсности коллоидов является причиной помутнения виноградных и плодово-ягодных вин, пива, обесцвечивания некоторых безалкогольных напитков. Внешний вид напитков ухудшается за счет нарушения прозрачности, а в некоторых случаях - выпадения осадков.

Причиной деформационных процессов являются механические воздействия, возникающие при транспортировании, складировании, перетаривании, подготовке к продаже и других операциях, связанных с перемещением, хранением и реализацией товаров. Механические воздействия могут приводить к различным повреждениям, ухудшающим внешний вид, разрушающим внутреннюю структуру продуктов, вызывающим количественные потери (например, нарушение целостности упаковки, бой яиц, нажимы и проколы плодов и овощей, раздавливание ягод, творожных изделий, тортов и пирожных, раскрошка печенья, вафель, лом макаронных изделий и т. д.).

К этой группе процессов следует отнести также изменения, происходящие при нарушении условий хранения: подмораживание картофеля, плодов и овощей, замерзание кисломолочных продуктов, таяние мороженого, оттаивание замороженных мяса, рыбы и др.

Химические процессы представляют собой совокупность химических реакций, происходящих в продовольственных товарах без участия ферментов и микроорганизмов. Активизируют протекание этих реакций факторы внешней среды: температура, относительная влажность воздуха, свет и др. К числу основных химических процессов относят окисление и прогоркание жиров, неферментативное потемнение продуктов в результате реакции меланоидинообразования, взаимодействие металлов с органическими кислотами.

При хранении консервов в металлической таре происходит взаимодействие мета ллов, входящих в состав жести (прежде всего олова), с органическими кислотами продукта. В продукте накапливаются оловянные соли органических кислот (токсичные соединения), выделяющийся в результате реакции водород вздувает донышко и крышку консервной банки (химический бомбаж). Для предупреждения химического бомбажа консервов используют защитные кислотоустойчивые покрытия металлической тары (специальные лаки, эмали). В консервированной продукции нормируется содержание солей олова: не более 200 мг на 1 кг продукта.

Биохимические процессы - это процессы, происходящие под воздействием собственных ферментов продукта. Активность их протекания зависит от природы продукта, технологии консервирования и хранения. К биохимическим процессам относят окислительно-восстановительные, гидролитические и синтетические процессы.

Окислительно-восстановительные процессы происходят при участии окислительно-восстановительных ферментов пищевых продуктов: каталазы, пероксидазы, полифенолоксидазы и др. Многие из них приводят к ухудшению внешнего вида и снижению пищевой ценности продуктов. Так, например, окисление дубильных веществ является причиной ферментативного потемнения пищевых продуктов. При окислении витамина С снижается биологическая ценность, т. к. окисленная форма - дегидроаскорбиновая кислота легко разрушается.

Совокупность окислительно-восстановительных процессов, протекающих в пищевых продуктах, являющихся живыми биологическими объектами (свежие плоды и овощи, яйца, непропаренные крупы и др.), называется дыханием. При дыхании расходуются основные питательные вещества - сахара, органические кислоты, белки, жиры и другие соединения, что приводит к уменьшению массы продукта (естественная убыль). Дыхание бывает двух типов: аэробное (в присутствии кислорода) и анаэробное (бескислородное). От типа дыхания зависят состав продуктов окисления, а также количество выделяемой энергии. При аэробном дыхании глюкоза окисляется до воды и углекислого газа:

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 -» 6Н 2 О + 6СО 2 + 688 ккал;

при анаэробном - до этилового спирта и углекислого газа:

С 6 Н 12 О 6 - 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + 22,5 ккал.

Образующиеся тепло и влага создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, этиловый спирт губительно действует на живые клетки, придает продукту посторонний вкус и запах.

Для снижения интенсивности дыхания поддерживают оптимальный климатический режим хранения (температуру, относительную влажность воздуха), используют технологию хранения в условиях регулируемой или модифицированной газовой среды (при снижении концентрации кислорода и повышении концентрации углекислого газа интенсивность дыхания снижается). При механических повреждениях, физиологических и микробиологических заболеваниях, повреждении продукции сельскохозяйственными вредителями интенсивность дыхания возрастает.

Гидролитические процессы - это процессы расщепления белков, жиров, углеводов и других соединений при участии ферментов гидролаз (амилазы, протеиназы, липазы и др.). Они могут как положительно, так и отрицательно влиять на качество продовольственных товаров.

При дозревании плодов и овощей происходит увеличение сладости за счет гидролиза крахмала, размягчение мякоти - за счет гидролиза протопектина, смягчение вяжущего вкуса - за счет гидролиза фенольных соединений. Гидролитические процессы, протекающие при созревании сыров, мяса, рыбы, при ферментации чая, табака, оказывают благоприятное влияние на формирование их качества.

Вместе с тем глубокие гидролитические процессы являются причиной мацерации (разрушения) тканей плодов и овощей, накопления свободных жирных кислот в результате гидролиза жиров, разрушения белков и т. д.

Синтетические процессы - это процессы новообразования сложных соединений из более простых при участии ферментов синтетаз. Эти процессы характерны только для пищевых продуктов, являющихся живыми биосистемами. К синтетическим процессам можно отнести процесс регенерации тканей при механических повреждениях плодов и овощей (например, процесс суберинизации раневой поверхности при механических повреждениях картофеля), синтез фитонцидов и фитоалексинов - веществ защитного характера и др. Для протекания этих процессов стремятся создать оптимальные условия (например, лечебный период перед закладкой картофеля на длительное хранение).

Микробиологические процессы - это процессы, происходящие при участии микроорганизмов. Они являются одной из главных причин порчи пищевых продуктов при хранении. К микробиологическим процессам относят разные виды брожения, плесневение, гниение, ослизнение и др. (табл. 1.6).

Развитие многих микроорганизмов сопровождается накоплением в составе пищевого продукта токсичных веществ (микотоксинов - при развитии плесневых грибов, кадаверина и путресци-на - при развитии гнилостных бактерий и др.), вследствие чего утрачивается их безопасность.

Некоторые виды брожения используют в технологии производства пищевых продуктов: спиртовое - при производстве спирта, виноградных вин, пива, хлеба из пшеничной муки; молочнокислое - при производстве кисломолочных продуктов, квашеных овощей, ржаного хлеба; пропионовокислое - при созревании сыров; уксуснокислое - при производстве пищевого уксуса. При этом применяются чистые культуры микроорганизмов, а брожение проводят в строго контролируемых условиях.

Биологические процессы связаны с поражением пищевых продуктов вредителями (насекомыми, грызунами, птицами). Вредители не только нарушают целостность продукта, но также загрязняют его своими выделениями, переносят микроорганизмы, многие из которых являются возбудителями инфекционных заболеваний.

Пищевые продукты, поврежденные при хранении вредителями и грызунами, не подлежат реализации и относятся в большинствеиз рассмотренных процессов протекают параллельно, поэтому качество и потери продовольственных товаров зависят от их совместного действия, направленности и интенсивности.

Основная особенность плодоовощной продукции - высокое содержание воды , в среднем 80 - 90% (в чесноке около 60%, в огурцах до 96%). По этому признаку их объединяют в группу растительного сочного сырья. Из-за высокого содержания воды в продукции этой группы отмечается высокая интенсивность обмена веществ в клетках. Большая часть воды находится в свободной подвижной форме, что обуславливает не только усиленный обмен веществ, но и повышенную чувствительность плодоовощной продукции к условиям окружающей среды. Поэтому для снижения интенсивности обмена веществ картофель, овощи, плоды хранят при температуре, близкой к 0°С.
Дыхание - основной процесс обмена веществ в плодах и овощах при хранении. В процессе дыхания образуются вещества, энергия, необходимые для гидролиза и передвижения веществ, связанных с послеуборочным дозреванием, защитными реакциями. При дыхании выделяется тепло, в массе продукции формируются определенные условия, которые влияют на технологию размещения продукции, вентиляцию, .

Дыхание сочной растительной продукции протекает по аэробному типу в том случае, когда имеется свободный доступ воздуха и окисление идет до конечных продуктов. Но такие условия бывают не всегда. При недостатке кислорода воздуха продукция переходит на приспособительный тип дыхания, анаэробный.

В этом случае образуются такие недоокисленные продукты, как этиловый спирт и другие, что может привести к возникновению физиологических расстройств в виде потемнений, некрозов и т.п.
На интенсивность дыхания влияют многие причины, такие как вид продукции, сорт, степень зрелости, наличие механических и других повреждений, условия окружающей среды. У плодов, овощей наиболее интенсивное дыхание отмечается в первые дни после уборки. Затем интенсивность дыхания постепенно снижается, наступает состояние покоя (для некоторых видов), а к весне - вновь возрастает.
Колебания температуры при хранении усиливают интенсивность дыхания. Пониженная влажность воздуха в хранилищах приводит к увяданию заложенной продукции , потере клетками ткани тургора, увеличению интенсивности дыхания. Газовый состав воздуха влияет на интенсивность дыхания. Увеличение количества углекислого газа, а также снижение кислорода уменьшают интенсивность дыхания плодов, овощей, замедляют процесс старения и увеличивают процесс хранения. С дыханием тесно связано протекание раневых реакций у картофеля, корнеплодов.

Раневые реакции . Плоды и овощи как живые объекты при хранении могут сопротивляться повреждающим воздействиям. Например, свежеубранные клубни картофеля, механически поврежденные, могут образовывать новые покровные ткани. На месте повреждения образуется раневая перидерма, которая пропитывается воскоподобным веществом, что препятствует проникновению в клубень микроорганизмов. Так формируется механический барьер. Кроме механического появляется еще химический барьер. В раневой зоне в ответ на контакт с микроорганизмами образуются фитоалексины, которые отсутствуют в здоровых тканях и возникают после поражения болезнями. Фитоалексины обладают антибиотическими свойствами и способны подавить развитие микроорганизмов. Чем быстрее они образуются, тем более устойчив данный сорт к фитопатогенным микроорганизмам. По мере хранения способность клубней продуцировать фитоалексины падает, что снижает их устойчивость к болезням.

Оптимальные условия для протекания раневых реакций у картофеля: температура 18 - 20°С, % и свободный доступ кислорода. В течение 8-14 дней механические повреждения зарубцовываются, картофель можно загружать на хранение. У корнеплодов моркови, свеклы и других раненые реакции проходят в течение 10 дней при температуре 10- 12°С, 90-95%.

Созревание и старение . В плодах и овощах, как в любых других живых объектах, происходят процессы созревания и старения. Наилучшими пищевыми и вкусовыми свойствами обладают при определенной степени созревания. У большинства плодов и овощей различают следующие степени зрелости: съемную, технологическую и потребительскую.
При съемной степени зрелости плоды и овощи, полностью сформировавшиеся, способны после уборки дозреть.
При технологической степени они соответствуют оптимальным технологическим показателям для переработки на определенные продукты.
При потребительской степени зрелости достигают наиболее высокого качества по внешнему виду, вкусу и консистенции мякоти.
При первой степени зрелости плоды готовы к съему, упаковке, отправке на дальнее расстояние и закладке на хранение. Вторая степень позволяет эффективно использовать продукцию для технологической переработки, третья степень - для потребления в свежем виде. Переход от одной степени зрелости к другой характеризуется изменениями структуры и химического состава веществ. Изменяется окраска, консистенция, соотношение сахаров, кислот и др.
У некоторых видов продукции степени зрелости совпадают по времени. К ним относятся виноград, вишня, арбузы. У большинства же плодов от съемной до потребительской зрелости проходит несколько дней, а иногда месяцев. Яблоки и груши осенних и зимних сортов, абрикосы, персики, хурму, лимоны, дыни, томаты, предназначенные для транспортирования, собирают в съемной зрелости.
Преждевременная уборка семечковых плодов приводит к недобору урожая, сморщиванию плодов во время хранения, ухудшению окраски, несвойственному вкусу. Наоборот же, при запаздывании с уборкой резко сокращается срок хранения плодов, усиливается проявление физиологических заболеваний. Самую длительную лежкость отмечают при хранении у плодов, снятых в оптимальные сроки.

Покой и прорастание . Покоем называется определенный период в жизненном растений, во время которого сильно понижена интенсивность многих физиологических процессов и отсутствует видимый рост. Продолжительность покоя - генетический признак сорта. На продолжительность периода покоя существенно влияет температура хранения. Задержать прорастание при хранении картофеля и корнеплодов можно с помощью химических препаратов. Например, опрыскивают ботву за 2 -4 недели до уборки 0,25%-ным раствором препарата ГМ-Na или осенью перед закладкой на хранение обрабатывают клубни, корнеплоды препаратом М-1.

Физиологические расстройства . Нарушение естественных физиологических функций, в первую очередь дыхания каждой клетки и всего организма, приводит к физиологическим расстройствам. Существенная черта всех физиологических расстройств - это то, что они не вызываются патогенными микроорганизмами, а происходят из-за внутреннего нарушения баланса обмена веществ. Физиологические расстройства вызывают неблагоприятные внешние условия в период роста растений, во время уборки урожая, транспортировки и хранения продукции. Например, у картофеля физиологические расстройства делятся на внутренние, которые могут быть обнаружены только при разрезании клубней, и внешние, которые легко определяются при визуальном осмотре.

Потемнение мякоти вызывается механическим повреждением клубней от ударов в процессе уборки, послеуборочной доработки и сортировки или от давления на клубень при хранении. Почернение сердцевины клубней наблюдается у картофеля многих cортов после длительного хранения при температуре 0°С.
Точечный некроз капусты проявляется в поле перед уборкой, в процессе хранения расстройство усиливается и достигает максимума в марте - апреле. Способствуют развитию точечного некроза и повышенные дозы азотных удобрений.
Распад тканей лука наблюдается в полевых условиях. В этом случает внешние сочные чешуи луковицы становится сероватыми и водянистыми. Чаще всего болезнь проявляется при высокой температуре, повышенной влажности воздуха в хранилище. Чтобы предотвратить развитие данного функционального расстройства, лук следует хранить при температуре близкой к 0°С и относительной влажности воздуха ниже 65%.

Повреждение, вызываемое , наблюдается у некоторых видов при долгом хранении на холоде. Их выделяют в группу холодочувствительной продукции. Например, у яблок некоторых сортов в диапазоне температуры 0 - 3°С возникают внутренние побурения, водянистое разложение, омертвение тканей. При температуре 0 -7°С у огурцов появляются ямчатость, мокрые пятна, у баклажанов - почернение семян, поверхностное омертвение тканей. У зрелых томатов при температуре 1 - 10°С возникает водянистость, размягчение тканей. Недозревшие томаты, охлажденные на корню или при перевозках, теряют способность к дозреванию. Для каждого вида существуют определенные пределы допускаемого охлаждения, не вызывающие порчу.
Большое количество физиологических расстройств отмечается у яблок. Стекловидность плодов проявляется в виде просвечивающихся участков на поверхности плодов. Такие яблоки твердые и невкусные.

Побурение кожицы (загар) чаще наблюдается в области чашечки, проявляется через 2-4 месяца хранения в годы с сухой жаркой погодой в конце сезона вегетации. Часто встречается и у груш.
Подкожная пятнистость (горькая ямчатость) характеризуется появлением на поверхности плодов маленьких вдавленных пятен диаметром 2 - 3 мм, которые хорошо видны при съеме яблок. При хранении пятна буреют, мякоть яблок в месте впадин становится коричневой, горькой на вкус. Основной причиной горькой ямчатости считают дефицит кальция. Джонатановая пятнистость появляется во время хранения яблок сорта Джонатан в виде мелких черных пятнышек на поверхности.
Внутреннее побурение мякоти плодов возникает сначала вокруг сердечка, затем распространяется по всей мякоти. Обычно происходит при хранении при температурах около 0°С. Пухлость плодов (побурение мякоти от перезревания) наблюдается у поздно убранных, крупных яблок. Мякоть яблок теряет плотность, становится сухой, мучнистой и невкусной.

Увядание плодов обычно вызывается низкой влажностью воздуха в хранилище (менее 80%). Плоды сморщиваются, уменьшается их масса.
Микробиологические процессы, происходящие при хранении картофеля, овощей, плодов.
На поверхности картофеля, овощей и плодов находится большое количество микроорганизмов, которые попадают на них во время выращивания, уборки. Во время хранения многие виды микроорганизмов могут активно развиваться и приводить к большим потерям, как в массе продукции, так и в качестве. Основная причина порчи многих видов сочной растительной продукции при хранении - активное развитие микроорганизмов. Наиболее распространенные болезни картофеля, овощей и плодов, которые вызываются микроорганизмами, следующие: микозы (плодовая, голубая, зеленая, розовая гнили, фомоз, фитофтора, черная, серая плесени); бактериозы (слизистый бактериоз, мокрая гниль, мокрая бактериальная гниль картофеля). Среди других возбудителей порчи встречаются дрожжи, вирусы, вироиды.

Устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам изменяется в процессе хранения продукции. При созревании и старении сопротивляемость развитию инфекции уменьшается. Виды и сорта картофеля, плодов и овощей различаются по степени устойчивости к микроорганизмам. Активное развитие микроорганизмов в массе хранящейся продукции часто сопровождается большим выделением тепла, которое накапливается в продукции и приводит к самосогреванию (повышению температуры). В зависимости от конкретных самосогревание может развиваться или слабо, или быстро. В любом случае оно наносит большой вред. Сам по себе процесс самосогревания не останавливается до его завершения. Необходимо срочно охладить продукцию, перебрать, удалить загнившие экземпляры и направить на использование.
Если же сочная растительная продукция хранится в таре (ящиках, мешках, контейнерах), то самосогревание обычно ограничивается объемом тары и значительного повышения температуры не происходит.