Курс лекций по "Технология"

      Поляриметрия - установление вида и концентрации в растворе сахара или других оптически активных веществ путем определения угла отклонения поляризованного луча, прошедшего через растворы.  

      Люминисценция - способность некоторых веществ после освещения ультрафиолетовыми лучами испускать в темноте видимый свет различных оттенков. Так как жиры, белки и углеводы дают люминисцентное свечение различных цветов, то изменение состава продукта изменит интенсивность свечения и окраску.  

      Взвешивание - определение полновесности продуктов, количества примесей и соотношения составных частей. 

      Химические  методы

      Определяют  соответствие массовой доли воды, жира, сахара, поваренной соли, золы, кислотности требованиям стандартов. Массовую долю влаги определяют высушиванием, электровлагомерами или другими методами; массовую долю жира - объемным методом в жиромерах после растворения других составных частей продукта в крепких кислотах или весовым методом. Количество поваренной соли определяют титрованием водной вытяжки из продукта раствором азотно-кислого серебра. Массовую долю золы устанавливают сжиганием навески продукта в муфельной печи. Кислотность определяют титрованием растворов или водных вытяжек пищевых продуктов раствором щелочи или измеряют иономером.  

      Микробиологические методы

      Применяют для установления общей бактериальной  обсемененности, наличия болезнетворных, гнилостных и других микроорганизмов, вредных для организма человека и ускоряющих порчу продуктов при хранении. Такие исследования проводятся пищевыми лабораториями санитарно-эпидемических станций, осуществляющих надзор за санитарным состоянием на пищевых предприятиях.  

        Лекция 9.

      Основные  технологии пищевых  производств 

      Основы  хранения сырья

      Хранение - это совокупность мероприятий, направленных на обеспечение условий, при которых происходят минимальные изменения качества и количества продукта. Хранению подлежит сырье, полуфабрикаты и готовая продукция.  
     Все пищевые продукты в зависимости от сохраняемости делят на скоропортящиеся и пригодные для длительного хранения. Скоропортящиеся товары характеризуются высоким содержанием воды (овощи, фрукты, ягоды, зелень, молоко, яичные продукты). Длительное хранение этих продуктов возможно только с применением каких либо способов консервирования. Пригодные для длительного хранения продукты содержат небольшое количество воды или подвергнуты консервированию. Исключение составляют многие сорта свежих овощей, плодов и картофеля, стойкость которых при хранении обусловлена их биохимическими особенностями.

      При несоблюдении сроков и условий транспортировки, хранения и реализациисырья и готовой продукции состав и качество их ухудшаются. Скорость изменения состава и качества продуктов зависит от активности разрушительных агентов и факторов, влияющих на деятельность этих агентов.

      Процессы, протекающие при  хранении пищевых  продуктов 

      К физическим процессам относят изменение температуры и влажности продуктов, сорбцию паро- газообразных веществ, уплотнение сыпучих продуктов, деформацию товаров в результате механических повреждений.  
      Химическими процессами обусловлены неферментативное окисление жиров, потемнение сушеных фруктов и овощей за счет меланоидинообразования, химический бомбаж консервов.

      Биологические процессы происходят под действием разрушительных агентов, вносимых извне - микроорганизмов, амбарных и сельскохозяйственных вредителей. Микроорганизмы, развиваясь на пищевых продуктах, вызывают их плесневение, гниение, брожение, ослизнение. К амбарным и сельскохозяйственным вредителям относятся клещи, жуки и их личинки, бабочки и их гусеницы, мухи и мышевидные грызуны. Они загрязняют, увлажняют и уничтожают многие пищевые продукты.

      Биохимические процессы катализируются ферментами, содержащимися в самих продуктах.  

      Процессы, протекающие в  сырье при хранении

      Сразу же после уборки в сырье начинаются процессы послеуборочного дозревания, которые заключаются в завершении синтеза органических веществ, протекающего при вегетации. При этом улучшаются семенные свойства и технологические достоинства сырья. Длительность периода послеуборочного дозревания различна. Зерно пшеницы дозревает через 3-4 недели, при активном вентилировании через 15-20 дней. У большинства плодов дозревание составляет от нескольких дней до нескольких месяцев. Послеуборочное дозревание сочного сырья совпадает с "лечебным периодом", в течение которого на травмированных участках тканей образуется опробковевший слой, защищающий их от порчи - суберенизация. Процессы синтеза постепенно затухают, уступая место гидролитическим: объект хранения от послеуборочного дозревания переходит к состоянию покоя.

      Состояние покоя - определенный период в жизни биологического объекта, когда резко снижается интенсивность физиологических процессов. Состояние покоя связано с фосфорным обменом и образованием в сырье ростовых веществ (нуклеиновых кислот). Находясь в состоянии покоя, все биологические объекты сохраняют биологическую активность, на поддержание которой расходуется энергия, образующаяся при дыхании.

      Дыхание - это окислительно-восстановительный процесс, катализируемый ферментами. Освобожденная при дыхании энергия используется для поддержания физиологических процессов: разрушения токсинов, выделяемых микроорганизмами; повышения иммунитета и другие. Расходуемые на дыхание органические вещества (в основном, сахара) систематически пополняются в результате гидролиза крахмала или окисления других сложных соединений. Дыхание может протекать по двум схемам:

1. Аэробное: С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂0 + Q (2870 кДж);   
2. Анаэробное: С₆Н₁₂О₆ = 2СО₂ + 2С₂Н₅ОН + Q (234 кДж).

      При правильном хранении преобладает аэробное дыхание. При недостаточном доступе кислорода аэробное дыхание переходит в анаэробное: в этом случае наряду с этиловым спиртом накапливаются высшие спирты, кислоты, летучие соединения, которые ухудшают вкус сырья, вызывают функциональные расстройства в клетках и тканях, снижают иммунитет, вызывают порчу. Следствием дыхания являются прогрев сырья и изменение состава газовой среды. Длительность периода покоя зависит от лежкости сырья. Самой высокой лежкостью обладает зерно, которое при оптимальной влажности может храниться 4-5 лет.

      Самосогревание сырья является следствием физиологических процессов, физического состояния сырья, а также влияния микроорганизмов, насекомых и клещей. За счет этого температура поднимается до 55-75 градусов, сырье становится непригодным к употреблению в пищу. Процесс самосогревания можно приостановить активным вентилированием, пересыпкой зерна или муки из одного силоса в другой, переборкой овощей.

      Физиологические расстройства (почернение, побурение) наблюдаются при несоблюдении условий и сроков хранения.

      Прорастание - физиологический процесс образования нового растения, сопровождающийся интенсивным дыханием, значительным выделением тепла и большими потерями сухих веществ. Прорастание возможно при повышении температуры и влажности в процессе хранения.

      Факторы, определяющие хранение сырья

      Температура. При повышении температуры до 20 градусов и выше в продуктах ускоряются химические, биохимические и микробиологические процессы. Оптимальная температура для хранения нескоропортящихся продуктов - не выше 18-20 градусов, для скоропортящихся - 0-(+4) или замораживание. Резкие колебания температуры при хранении не допускаются, так как это вызывает увлажнение продуктов.

      Относительная влажность воздуха. Продукты, содержащие небольшое количество влаги (мука, крупы, сахар, сухари, зерно) при относительной влажности воздуха выше 80 % могут увлажняться. Оптимальная влажность для их хранения 60-70 %. При хранении свежих плодов, овощей, картофеля, мяса, рыбы в хранилищах поддерживают высокую относительную влажность воздуха 85-95 %, предупреждающую увядание и усыхание продуктов. При увядании в овощах и фруктах усиливаются разрушительные биохимические процессы, снижается устойчивость к поражению микроорганизмами, ухудшается сохраняемость. Относительная влажность зависит от температуры: при понижении температуры влажность увеличивается и наоборот. Это необходимо учитывать при вентилировании помещений в холодное время года и суток. В требованиях стандартов к некоторым продуктам оговариваются температура и влажность при хранении.

      Состав  газовой среды. Атмосферный воздух содержит 79 % азота, 21 % кислорода, около 0,03 % углекислого газа. Кислород воздуха участвует в химических, биохимических и микробиологических процессах, протекающих в продуктах. Фасованные продукты лучше сохраняются в упаковке, не содержащей кислорода, или в среде азота. Плоды и овощи лучше сохраняются в модифицированной газовой среде - азота 79-97 %, кислорода 2-16 %, углекислого газа 0-10 % при охлаждении.  

      Обмен воздуха производится для регулирования его температуры, влажности и газового состава и осуществляется путем естественного и принудительного вентилирования.   

      Освещенность  и санитарное состояние  хранилищ. Под действием света ускоряются нежелательные изменения качества продуктов (обесцвечивание и помутнение вина, пива, соков; прорастание и позеленение овощей, картофеля). Поэтому многие продукты хранят в темноте или в светонепроницаемой упаковке. В светлых помещениях хорошо сохраняются мука, крупа, макаронные и хлебопекарные изделия, консервы.    

      Товарное  соседство: не разрешается хранить совместно товары, имеющие много воды и специфический запах, и товары, содержащие мало влаги и без запаха. Фасованные продукты сохраняются лучше. Запрещается хранить испорченные или подозрительные по качеству товары с доброкачественными. Пищевые продукты хранят в чистых, сухих, исправных и проветриваемых помещениях, где исключается загрязнение и увлажнение продуктов, обсеменение их микроорганизмами, поражение вредителями.  

      Лекция 10.

      Принципы  и методы консервирования  пищевых продуктов

      Консервирование - это обработка пищевых продуктов для длительного сохранения их доброкачественности различными способами, которые обеспечивают подавление или прекращение биохимических процессов, происходящих в продуктах под действием ферментов, под влиянием неблагоприятных физических и химических факторов, или вызываться деятельностью микроорганизмов. По биологическим принципам, на которые опираются методы консервирования, их можно разделить на три основные группы: . . . . . . . .

      - основанные на принципе б и о з а, то есть поддержание жизненных процессов в сырье и использование его естественного иммунитета;

      - основанные на принципе а н а б и о з а, то есть замедлении, подавлении жизнедеятельности микроорганизмов растительного сырья при помощи различных факторов. При этом микроорганизмы всегда приводятся в анабиотическое состояние, жизненные процессы в продукции прекращаются совсем; . . . . . . .  - основанные на принципе а б и о з а, то есть на полном прекращении всех жизненных процессов как в продуктах, так и в микроорганизмах.     

        Для реализации этих принципов  используют физические, физико-химические и биохимические и химические методы консервирования.  
 

      Физические  методы

      1. Действие низких  температур.

      Консервирование осуществляется охлаждением продуктов до температуры около 0 градусов, не допуская их замораживания. Криоскопическая температура (температура льдообразования) для некоторых продуктов составляет: яиц (-2,8) градусов; картофеля (-1,2-1,6); молока (-0,5); рыбы (-0,6-2,0).При охлаждении замедляются биохимические и микробиологические процессы в продуктах, срок хранения увеличивается до нескольких недель. Метод используется для сохранения овощей, фруктов, рыбы, мяса, молока, яиц и других продуктов.  
      Консервирование замораживанием ведут до более низкой температуры, чем криоскопическая (-18-24 градуса). При этом вымораживается до 85-90 % влаги с превращением ее в лед. Это не приводит к полной гибели микроорганизмов, но из-за резкого снижения температуры и количества влаги в продукте условия их питания ухудшаются. Замораживание приводит к гибели живой клетки за счет обезвоживания растительной ткани в процессе льдообразования, ядовитого действия кислот и щелочей сгущенного при замораживании клеточного сока, механического давления кристаллов льда на обезвоженную цитоплазму.  
      Замораживание следует проводить быстро, применяя температуру хладоносителя (-35-40) градусов и ниже. При этом образуются мелкие кристаллы льда, мало повреждающие структуру растительной ткани. Температуру следует поддерживать в процессе хранения на постоянном уровне, так как при оттаивании начинают протекать активно микробиологические процессы.  
     Применение холода - эффективный метод консервирования, но использование его осложняется рядом причин: использование дефицитного холодильного оборудования и затраты энергии на поддержание холода.