Курс лекций по "Технология"

      Уксусно-кислое брожение осуществляется в процесс окисления уксусно-кислыми бактериями этилового спирта в уксусную кислоту с выделением энергии:

      С₂Н₅ОН + О₂ → СН₃СООН + Н₂О + Q.

      На  уксусно-кислом брожении основано промышленное получение пищевого уксуса; уксусно-кислое брожение вина, пива, ягод, салатов приводит к их порче.

      Лимонно-кислое брожение вызывают некоторые плесневые грибы, способные окислять сахара с накоплением органических кислот лимонной, яблочной, щавелевой:

      2С₆Н₁₂О₆ + 3О₂ → 2С₆Н₈О₇ + 4Н₂О + Q.

      Промышленное  производство лимонной кислоты основано на сбраживании сахаров грибами рода аспергиллюс.  

      Разложение  белковых веществ (гниение) происходит под действием аэробных и анаэробных гнилостных микроорганизмов, обладающих протеолитической активностью - протеус, субтилис, мезентерикус, спорогенес. При гниении происходит разложение азотистых веществ, расщепление жиров. Белки распадаются на пептоны, дипептиды, аминокислоты; при этом накапливаются продукты, обладающие неприятным запахом - фенол, крезол, скатол, сероводород, индол, аммиак, меркаптаны; некоторые из них обладают ядовитыми свойствами. Гниение приводит к порче пищевых продуктов, но играет важную роль в природном круговороте органических веществ.   

      Разложение  жиров наблюдается под действием микроорганизмов, содержащих липолитические ферменты. В среде накапливаются глицерин и жирные кислоты: глицерин расщепляется далее до углекислого газа и воды; жирные кислоты подвергаются медленному окислению с образованием оксикислот, альдегидов и кетонов, придающих жиру неприятный вкус и прогорклый запах.     

      Лекция 7. 

      Свойства пищевых продуктов  

      Физические  свойства

      Ф о р м а для плодов и овощей считается показателем ботанического вида и сорта; для хлебобулочных, кондитерских изделий, сычужных сыров характеризует качество сырья и правильность проведения технологических процессов.  

      М а с с а единицы продукции (абсолютная масса) определяется при оценке качества многих пищевых продуктов. Для хлебопекарных и кондитерских изделий массу ограничивают требованиями стандартов; для семян злаков и сырого кофе определяют массу 1000 зерен, для орехов массу 100 штук.   

      П л о т н о  с т ь - масса единицы объема, выраженная в кг/м³ или г/см³. Для жидких продуктов определяют относительную плотность, которую находят делением массы продукта при температуре 20 градусов на массу воды при той же температуре. Плотность характеризует химический состав продукта и степень его разбавления.

      Н а т у р а (объемная или насыпная масса) продукта определяется как отношение его массы к занимаемому им объему вместе с порами и пустотами, выражается в кг/м³. Объемную массу необходимо учитывать при определении вместимости тары, складских помещений, транспортных средств.

      Структурно-механические свойства

      Характеризуют сопротивляемость пищевых продуктов  механическому воздействию, зависят от химического состава и строения продуктов.

      П р о ч н о  с т ь - способность продукта сопротивляться механическому разрушению; определяется для установления качества сахара-рафинада, сухарей, макаронных изделий.

      Т в е р д о  с т ь - свойство тела препятствовать проникновению в него другого (более твердого тела); определяется для зерна, сахара, овощей, плодов.

      У п р у г о  с т ь - способность тела мгновенно восстанавливать форму после приложения внешней силы (надавливания).

      Э л а с т и  ч н о с т  ь - способность тела восстанавливать форму через некоторое время после надавливания.

      П л а с т и ч н о с т ь - способность продукта к необратимым деформациям (характеризует качество карамельной массы, теста).

      Р е л а к с  а ц и я - свойство продуктов твердо-жидкой структуры, характеризующее время перехода упругих деформаций в пластические при постоянной нагрузке. Это свойство имеет большое значение при перевозке хлеба и хлебобулочных изделий, плодов, овощей, кондитерских товаров.

      П о л з у ч  е с т ь - свойство постепенного нарастания пластической деформации без увеличения нагрузки, особенно нагретого тела; характерно для повидла, мармелада, мороженого, сливочного масла, маргарина.

      В я з к о с  т ь - характеризует внутреннее трение, образующееся при относительном движении соседних слоев сиропов, патоки, меда, майонеза. Она зависит от сил сцепления между частицами и молекулами вещества, температуры продукта.

      Л и п к о с  т ь (адгезия) - способность продуктов проявлять в различной мере силы взаимодействия с другим продуктом или поверхностью тары, оборудования. Свойствами липкости обладают тесто, ирис, сыр, вареная колбаса, сливочное масло, хлебный мякиш, которые при разрезании прилипают к поверхности ножа, крошатся или ломаются.

      Для характеристики структурно-механических свойств пищевых продуктов применяют термин "консистенция" - свойства продукта, обнаруженные при осязании или разжевывании.

      Оптические  свойства

      Оптические  свойства продуктов определяются визуально  или при помощи приборов.

      П р о з р а  ч н о с т  ь - способность продуктов пропускать свет (растворы сахара, рафинированные растительные масла, пиво).

      Ц в е т - обусловлен естественными красящими веществами (пигментами) или добавлением искусственных красителей. Должен соответствовать виду и сорту продукта, может изменяться в процессе хранения и переработки.

      Коэффициент преломления - способность продуктов и их растворов преломлять свет, характеризует качество и концентрацию продукта (сахарных растворов, растительных масел).

      Оптическая  активность - способность вращать плоскость поляризации поляризованного луча света.

      Теплофизические свойства

      Эти свойства проявляются при действии на пищевые продукты тепловой энергии. Знание теплофизических характеристик необходимо для обеспечения правильности протекания процессов варки, выпечки, стерилизации, пастеризации, замораживания, размораживания и хранения продуктов.

      Т е п л о е  м к о с т  ь - количество тепла, поглощенное телом при нагревании на 1 градус. Теплоемкость, рассчитанная на 1 кг продукта, называется удельной и выражается в Дж/(кг*^оС). Низкой теплоемкостью отличаются продукты с большой массовой долей жира, высокой - продукты, имеющие большую влажность.

      Коэффициент теплопроводности - количество тепловой энергии, которая протекает за единицу времени через 1 м²  поверхности продукта на толщину 1 м при разнице температур 1 градус. Вода и продукты с большим влагосодержанием отличаются высокой теплопроводностью, способны быстро нагреваться и охлаждаться; жиросодержащие, пористые и сыпучие продукты обладают низкой теплопроводностью, что может вызвать их порчу.

      Температура плавления жиров несколько выше температуры застывания. Эти характеристики зависят от состава и качества жиров.

      Температура застывания должна учитываться при охлаждении, замораживании и хранении продуктов. Хранение при температуре ниже точки замерзания продуктов отрицательно сказывается на их качестве (для молока, напитков).

      Сорбционные свойства

      Сорбция - процесс поглощения из окружающей среды паров или газов. Увлажнение продуктов происходит в том случае, если давление водяных паров в воздухе превышает давление водяных паров на поверхности продуктов в результате испарения из них части свободной влаги. Продукты поглощают влагу в этом случае как за счет адсорбции (образование тонкого слоя на их поверхности) и абсорбции (путем объемного поглощения гидрофильными веществами), так и в результате капиллярной конденсации (при наличии микро- и макрокапилляров. Поглощение продуктом паров или газов с образованием химических соединений называется хемосорбцией.

      Гигроскопичность - способность продуктов сорбировать влагу из окружающей среды. Поглощать влагу могут сухие и относительно-сухие продукты (мука, крупы, зерно, сахара, сухое молоко и другие), а также богатые белком, крахмалом, фруктозой, инвертным сахаром. Продукты, богатые жиром, или содержащие очень много влаги, не поглощают ее. Когда давление водяных паров на поверхности продукта больше, чем давление водяных паров в воздухе, происходит десорбция. Сорбция и десорбция влаги продуктом осуществляются до приобретения им равновесной влажности, когда давление водяного пара в воздухе и на поверхности продукта становятся равными. Поглощение продуктом влаги зависит от его химического состава, структуры, а также температуры, давления и относительной влажности воздуха. Относительная влажность воздуха есть отношение абсолютного количества влаги в воздухе к количеству воды при наибольшем насыщении при данной температуре, выражается в процентах, измеряется гигрометром или психрометром.

      Вкусовые  свойства

      Согласно  учению И.П.Павлова вкусовые возбуждения  начинаются во вкусовых почках, заложенных в слизистой оболочке языка и  ротовой полости, затем по нервным волокнам передаются в участок коры головного мозга, где возникает ощущение вкуса. Основная масса вкусовых почек (всего около 9000) сосредоточена на вкусовых сосочках на кончике языка, его боковой поверхности и в задней половине.

      Вкусовые  ощущения бывают простыми (кислое, сладкое, соленое, горькое) и сложными, получаемыми при опробывании большинства продуктов. Минимальное количество вещества в растворе, необходимое для возбуждения вкусовых ощущений, называется порогом ощущения.

      Вкус  продукта устанавливают при определенной температуре, указанной в стандарте, или при 15-20 градусах. За эталоны вкуса принимаются продукты: соленого - поваренная соль; горького - кофеин; кислого - винная кислота; сладкого - сахароза.

      Под запахом понимают любые ощущения, воспринимаемые органами обоняния. Органом  обоняния служит слизистая оболочка в области верхних дыхательных  путей, выстланная обонятельным эпителием. Обонятельные раздражения по нервам передаются в обонятельный центр мозга. Пахучие вещества при дыхательном движении воздуха растворяются в жидкости, покрывающей эпителий, вызывая возбуждение обонятельных клеток. Для лучшего восприятия запаха нужно создать определенные условия, благоприятствующие испарению летучего вещества, увеличить поверхность продукта, повысить температуру.  
      Различают запахи: приятный (гвоздики, мускатного ореха); плодовый (лимона, апельсина); гнилостный (сероводорода, меркаптанов); горелый (жженого кофе, подгорелого хлеба); прогорклый.

      На  интенсивность восприятия запаха и вкуса влияют температура, концентрация, степень измельчения продукта, продолжительность воздействия, индивидуальные особенности дегустатора.

       
   Лекция 8. 

      Основы  стандартизации

      Одним из эффективных средств обеспечения  качества продукции, ее безопасности для здоровья людей являются стандарты. Они служат основными нормативными документами, определяющими номенклатуру показателей качества продуктов, уровень каждого из них, методы определения качества и средства измерения, правила маркировки, упаковки, транспортировки и хранения продуктов.  
      Действующие в перерабатывающей промышленности стандарты направлены на урегулирование показателей качества сельскохозяйственного сырья и готовых продуктов питания, обеспечения потребителей экологически чистой продукцией.  
      С учетом развития рыночных отношений, повышения самостоятельности предприятий, свободы выбора методов хозяйствования и многообразных форм собственности, необходимости интеграции в мировую экономическую систему разработана новая Государственная система стандартизации Российской Федерации. Одна из ее основных целей - защита интересов потребителей и государства в вопросах номенклатуры и качества продуктов, услуг и процессов, обеспечивающих их безопасность.