Содержание
5. Температура окружающей среды и ее влияние на физическое состояние товаров и скорость химических и микробиологических процессов. Примеры…3
30. Биоповреждения при хранении материалов из растительных тканей (бумага, ткани, изделия из древесины). Способы защиты………………………………….6
49. Консервирование замораживанием и его влияние на качество продуктов...11
Список использованной литературы……………………………………………...16
5. Температура окружающей среды и ее влияние на физическое состояние товаров и скорость химических и микробиологических процессов. Примеры
Температура хранения – температура воздуха в хранилище. Это один из наиболее значимых показателей режима хранения. С повышением температуры усиливаются химические, физико-химические, биохимические и микробиологические процессы. Согласно правилу Вант-Гоффа скорость химических процессов с повышением температуры на каждые 10 градусов Цельсии увеличивается в 2-3 раза.
Поскольку способность товаров к сохранению обусловлена замедлением всех происходящих в них процессов, для большинства товаров пониженные температуры хранения предпочтительнее, чем повышенные.
Для многих товаров, хранящихся при пониженных температурах, нижний предел ограничен температурой замерзания, если при замораживании ухудшаются отдельные потребительские свойства. Это относится в первую очередь к товарам, в состав которых входит вода. При замерзании воды, как отмечалось, разрушается микроструктура товара, а иногда и упаковки, вследствие чего образуются микротрещины, разрушаются клетки и гибнут биообъекты. Товары с гомогенизированной структурой при замерзании расслаиваются, вследствие чего утрачивают товарный вид (молоко, кисломолочные продукты, шампуни, гели, пенки). В некоторых напитках при температурах, близких к температуре замерзания, выпадает осадок (например в вине).
Для замороженных продуктов не существует столь выраженного ограничения нижнего предела температур. Их можно хранить в интервалах температур: -10…-12; -23…-25; -30…-40 градусов. При более низких температурах отмечаются интенсивная сублимация льда и сильное обезвоживание продукта. Однако для замороженных продуктов ограничивается верхний предел температур (не выше -8 градусов), так как при более высоких температурах происходит перекристаллизация льда, укрупнение кристаллов, вследствие чего качество продукта при размораживании ухудшается.
Товары, не содержащие свободной воды, могут долго храниться при очень низких температурах (ткани, кожа, меха, бакалейные товары).
Вместе с тем есть товары, которые благодаря консервантам или консервирующим воздействиям могут храниться при достаточно широком диапазоне температур, например алкогольные напитки.
Единой оптимальной температуры хранения всех потребительских товаров не существует из-за многообразия свойств, обеспечивающих их сохраняемсть. В связи с этим все потребительские товары подразделяются по термическому состоянию и требованиям к оптимальному температурному режиму на шесть групп.
Таблица 1.
Классификация товаров по термическому состоянию и требованиям к оптимальному температурному режиму.
Термическое
состояние товаров
Диапазон
температур
Группы товаров
замороженные
-10…-12
-18…-20
-23…-25
-28…-30
мясо, рыба, масло сливочное, животные жиры, замороженные яичные продукты
мясо, рыба, плоды и овощи, масло сливочное, яичные продукты, мороженое
мясо, рыба, плоды и овощи
то же
переохлаждённые
-7…-10
солёная рыба, сырокопчёные колбасы, животные жиры, отдельные холодоустойчивые виды и сорта плодов и овощей, варёно-копчёные колбасы, маргарин
охлаждённые
умеренные
-1…1
0…6
Не выше
10…12
отдельные виды и сорта плодов и овощей, квашеные овощи, яйца
молочные товары, охлажденные мясо и рыба, торты и пирожные с кремом и фруктовой отделкой
напитки алкогольные и безалкогольные, кроме водок, пиво (не ниже 2 градусов)
широкого диапазона температур
-30…+30
0…25
хлебобулочные изделия, сухие бакалейные товары, спирт, водка, большинство непродовольственных товаров
консервы, вино, ликероналивочные изделия, варенье
широкого диапазон положительных температур
0…18
джемы, повидло
растительные масла, большинство кондитерских изделий
Приведённые в таблице 1 диапазоны оптимальных температур являются примерными. Для каждой ассортиментной группы или даже вида потребительских товаров устанавливаются предельные температуры (не выше и/или не ниже) в стандартах и/или санитарных правилах.
30. Биоповреждения при хранении материалов из растительных тканей (бумага, ткани, изделия из древесины). Способы защиты
Биоповреждения при хранении материалов из растительных тканей приносят огромный экономический ущерб. К биологическим объектам, снижающим качество товаров, относят микроорганизмы, грызунов, насекомых, птиц.
Наибольший вред приносят микроорганизмы разных групп (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли), вызывающие порчу продовольственных и непродовольственных товаров.
Микроорганизмы способны повреждать разнообразные непродовольст-венные материалы – изделия из дерева, ткани, обувь, и др.
В настоящее время установлено, что нет таких материалов, которые не повреждали бы микоорганизмы.
Под влиянием ферментов грибов, поселяющихся на бумаге или изделиях из нее (книгах, документах и т.п.), увеличивается ее ломкость, появляются пятна, портящие ее внешний вид и т.д. Сходные разрушения они причиняют текстильным изделиям, произведениям искусства и т.п. Шерстяное волокно, инфицированное бактериями, теряет прочность более чем на 50%, причем разрушение его наиболее интенсивно происходит при высокой влажности воздуха. Поражение грибами искусственных кож приводит к снижению прочности сцепления пленок волокнистой основы и к резкому снижению жесткости кож в обоих направлениях. Некоторые грибы влияют на прочность склеивания древесных материалов.
Большинство грибов, вызывающих повреждения, — сапротрофы, встречающиеся в природе на различных субстратах (в почве, органических остатках, в воде) и оттуда переходящие на материалы и изделия. Свойство ассимилировать углеводороды (парафин, дизельное топливо) широко распространено у мукоровых, пенициллов, аспергиллов и фузарнев, обычно живущих в почве или в других местах, как сапротрофы. Это указывает на то, что все подобные грибы при попадании на нефтепродукты могут быть причиной их повреждений. Однако не всегда материалы и изделия заражаются извне. Некоторые грибы, повреждающие древесину, начинают свою разрушительную деятельность, поселяясь сначала на живых деревьях, а затем продолжают ее уже на мертвой древесине и на различных изделиях из нее. Группа грибов, называемых домовыми, не живет на живой древесине, а разрушает деревянные постройки или деревянные конструкции зданий. Шпалы чаще всего разрушает так называемый шпальный гриб, известны грибы, преимущественно развивающиеся на столбах и заборах.
На некоторых субстратах сложился постоянный состав повреждающих их микроорганизмов, причем часто наблюдается довольно хорошо выраженная последовательность заселения ими того или иного материала или изделия. Сначала поселяются наиболее специфичные для данного субстрата микроорганизмы, обладающие coответствующими ферментами и начинающие процесс разрушения. Затем их сменяет — группа микробов, использующих уже начинающий разрушаться субстрат, и, наконец, наступает очередь организмов, живущих уже на полностью разрушенных материалах. Таким образом, материалы (особенно уже давно используемые человеком) представляют собой экологическую нишу обычно с постоянным составом и уже сложившейся сменяемостью поселяющихся на них микроорганизмов.
Специфичные грибы живут и на других материалах. Как увидим ниже, на оптическом стекле развиваются свойственные этому субстрату грибы из рода Aspergillus, растущие на сухих материалах, не содержащих воду в жидком состоянии (стекла, металлы). По-видимому, появление таких необычных рас — процесс длительной эволюции, связанный с возникновением у грибов свойств, позволяющих им жить в необычных условиях. Наличие таких рас и биотипов у видов грибов и бактерий, вызывающих повреждения, известно. Подобные расы различаются по степени повреждения разных по химическому составу, но одноименных видов материалов. Например, у гриба Cladosporium resinae, повреждающего нефтепродукты, выявлены две расы, утилизирующие разные по составу углеводороды.
Новые формы микроорганизмов могут возникать путем мутаций, причем мутагенным фактором бывают вещества (препараты), употребляемые для защиты материалов от биоповреждения. Появляющиеся новые расы в дальнейшем способны закрепляться и вытеснять уже существующие, если найдут Достаточно подходящие условия для своего развития. Имеются сведения, что некоторые химические вещества, применяемые для защиты от биоповреждений материалов и изделий (соединения олова, паранитрофенол и др.), изменяют морфологические свойства грибов, вызывают у них уродливые спороношения. Известно и непостоянство состава микроорганизмов, вызывающих повреждения некоторых материалов. Например, показано, что видовой состав грибов, разрушающих деревянные крепи и шиферную ткань, из которой изготавливают изоляционные трубы в подземных горных выработках, зависит ют того, какие виды грибов заносятся вместе с крепежным лесом. Поскольку лес поступает из разных мест, то соответственно меняется и состав занесенных грибов. Ограниченные размеры статьи не позволяют рассмотреть все микроорганизмы, вызывающие повреждения материалов, поэтому расскажем о наиболее известных. Древесина и изделия из дерева. Встречается несколько типов повреждения древесины микроорганизмами.
1. Окрашивание древесины в разные цвета, чаще всего в серо-синий (синева), но известны бурая, красная, коричневая и другие типы окраски. Синеватую окраску вызывают некоторые сумчатые и несовершенные грибы, зеленую — хлоросплениум, красную — пеипофора, малиновую — фузарин и т.д.
Грибы, окрашивающие древесину, широко распространены в природе на разных субстратах; они одними из первых появляются на свежесрубленных деревьях, по могут поселяться и на давно срубленных. Сначала грибы поражают поверхность древесины, затем проникают внутрь по сердцевинным лучам, снижая ее сортность (в некоторых случаях до 30% понижается сопротивляемость древесины ударным нагрузкам).
Дереворазрушающие грибы развиваются на мертвой древесине, разрушая ее иногда почти полностью. По классификации С.Н. Горшина, дереворазрушающие грибы делятся на несколько групп. Домовые грибы поражают всякого рода постройки или части их (наиболее интенсивно в условиях достаточного тепла и повышенной влажности). Почвенные грибы повреждают сооружения, в той или иной мере погруженные в почву (шпалы, сваи мостов и т.п.). Атмосферные грибы вызывают поверхностную гниль в гидросооружениях, на кровлях и заборах.
В отдельную группу выделяют плесневые грибы, в определенных условиях поселяющиеся на древесине и других органических материалах. При продолжительном развитии плесневые грибы могут глубоко проникать в толщу древесины и частично разрушать ее клеточные оболочки. Особенно вредят плесневые грибы в районах влажных тропиков и субтропиков.
Каждая из описанных групп грибов, развивающихся на древесине, имеет специфический видовой состав.
Для борьбы с биоповреждениями производят защитную обработку и пропитку древесины разного рода химическими веществами.
Бумага и изделия из нее. Бумага — один из субстратов, наиболее подверженных биоповреждениям, вызываемым главным образом грибами, реже бактериями. Особенно страдают книги, документы и рукописи. Грибы для питания используют не только бумагу, но также клеи, ткани, кожу, краски, нитки, т.е. все материалы, составляющие книгу. Многие из грибов усваивают крахмал, желатин, столярный клен, казеин, лишая бумагу и переплет проклейки. Л.А. Белякова считает, что грибы в течение немногих месяцев способны разрушать до 10-60% волокна в бумаге. Развитие грибов на бумаге, помимо увеличения ее ломкости, часто сопровождается появлением пятен разной окраски как результат воздействия грибов на клетчатку, выделения грибами пигментов или проникновения окрашенного мицелия грибов между волокон бумаги и внутрь их экологическую нишу антропогенного характера (т.е. в ее создании участвует в той или иной мере человек), которая эволюционирует (изменяется) по мере изменений свойств бумажных фондов и условий их хранения.
Основные меры борьбы с биоповреждениями бумаги, книг, документов и других изделий из бумаги — правильное храпение в условиях, предусмотренных соответствующими инструкциями, использование дезинфицирующих веществ в составе клея или иным путем для подавления развития микроорганизмов.
Защиту от биоповреждения сырья, материалов и изделий следует рассматривать не только как один из факторов, способствующих сохранению качества товаров, но и как недостаточно использованный резерв экономики.
В качестве защиты от биоповреждений используют разнообразные средства: нормирование температурно-влажностных режимов, препятствующих развитию микроорганизмов, содержание помещений для хранения товаров в чистоте, обработку промышленного сырья и материалов при необходимости токами высокой частоты, ультрафиолетовым облучением, разнообразными химическими веществами.
Для уничтожения микроорганизмов в материалах и товарах применяют методы стерилизации, дезинфекции.
49. Консервирование замораживанием и его влияние на качество продуктов
Метод холодного хранения дает возможность сохранить сырье при минимальном изменении его натуральных свойств гораздо дольше, чем метод биоза.
Замораживание продукта предусматривает его охлаждение до температуры более низкой, чем температура замерзания. Замороженные пищевые продукты и сырье можно сохранять значительно дольше, чем при использовании умеренных пониженных температур. Это объясняется не только количественной разницей в низкотемпературном уровне процессов замораживания и холодного хранения, но и тем, что в замороженных пищевых продуктах большая часть влаги превращена в твердое состояние. Поэтому микроорганизмы, питание которых происходит осмотическим путем, лишаются возможности использовать пищевые продукты, содержащие небольшую долю влаги в жидком состоянии.
При использовании метода замораживания сырья и пищевых продуктов принцип анабиоза относится (хотя не в полной мере) только к микроорганизмам.
Многие вегетативные формы микроорганизмов погибают при низких температурах, споры выживают, впадая в анабиотическое состояние.
При медленном замораживании количество выживших клеток больше, чем при быстром, однако многие из выживших микроорганизмов оказываются поврежденными и впоследствии погибают.
На степень сохранения жизненных функций микроорганизмов влияют вид микроорганизма, среда, в которой он находится, скорость и температура замораживания и хранения. Повторное замораживание и размораживание приводят к уменьшению количества живых микроорганизмов.
Высокие концентрации осмотически деятельных веществ способствуют плазмолизу клеток сырья, микробных клеток, в результате чего микроорганизмы впадают в анабиотическое состояние.
Быстрозамороженная пища (готовые блюда, свежие овощи, пряности и т.п.) — одно из перспективных направлений в производстве продуктов питания, поскольку спрос на готовые к употреблению блюда растет.
Составные части готовых замороженных блюд должны обладать не только высоким качеством, но и стойкостью при хранении и возможностью делиться на порции. Обычные способы замораживания в этих случаях непригодны. При температуре -18°С почти невозможно нанести равномерный слой соуса или пряностей на замороженные россыпью овощи, т.к. компоненты быстро склеиваются при соприкосновении с более теплой покровной массой.
При замораживании продуктов из кур и индеек важно, чтобы сохранялась структура мяса и не вытекал сок.
Содержащаяся в продуктах вода в зависимости от концентрации растворенных веществ (сахара, соли, кислот и т.д.) начинает замерзать, в основном, при температуре -0,5¼ -2° С.
Для образования льда при замораживании пищевых продуктов имеют значение зарождение и рост кристаллов. Оба процесса зависят от температуры и оказывают решающее значение на качество быстрозамороженных пищевых продуктов.
Наиболее критической фазой процесса замораживания является та, при которой продукт проходит температурный диапазон от 0 до -5°С. Если продукт находится в этом диапазоне слишком долго, то происходит образование крупных ледяных кристаллов, которые оказывают на него нежелательное механическое и осмотическое воздействие. Клетки повреждаются и водопоглотительная способность снижается, в результате при размораживании теряется большая часть жидкости, а с ней — минеральные вещества и витамины. Таким образом, чем выше скорость замораживания, тем меньше повреждается клеточная структура благодаря мелкокристаллическому вымораживанию и тем меньше влияние факторов, снижающих качество конечного продукта.
На качество замороженных продуктов большое влияние оказывают размер, форма и распределение кристаллов льда, образующихся в продукте при замораживании. Причем большое значение имеет скорость замораживания.
При использовании традиционной низкотемпературной холодильной камеры (Т = -18…-24°С) продукт постепенно проходит фазы охлаждения, подмораживания и домораживания. При медленном замораживании происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда. В общей сложности все это может снизить вкусовые и питательные достоинства продукта.
При быстром замораживании образуются мелкие кристаллы льда, которые равномерно распределены по всей толще замораживаемого продукта. При этом травмирующее действие кристаллов на клетки и ткани минимально.
При сверхбыстром замораживании 90% всех кристаллов льда формируется внутри клеток при минимальном повреждении ткани.
Итак, оптимальных результатов можно добиться, используя метод «шоковой заморозки». При всем многообразии способов замораживания к каждому продукту требуется индивидуальный подход при определении метода и технического средства замораживания.
Так, для замораживания плодовоовощной продукции и ягод используются установки флюидизационного типа. Так называемое замораживание в «кипящем слое» происходит под действием подаваемого восходящего потока холодного воздуха, достаточного для поддержания продукта во взвешенном состоянии. Время замораживания в таком аппарате составляет всего 8-15 минут – в зависимости от размера частиц продукта. Из продуктов, замороженных таким способом, можно готовить различные смеси. Кроме того, легче механизировать упаковку таких овощей и плодов, осуществлять дозировку и т.п.
В скороморозильных плиточных аппаратах замораживают рыбу, рыбное филе, фарш, субпродукты. Замороженные данным способом продукты имеют правильную форму, что облегчает их упаковку и транспортировку. Плиточный аппарат состоит из блока горизонтальных или вертикальных плит, которые перемещаются гидроприводом. Формы с продуктом помещают между плитами, которые, сжимаясь, отбирают у него тепло. Внутри плит при низком давлении кипит хладагент (-40°С). В роторных аппаратах с радиальным расположением плит, где происходит непрерывный процесс замораживания, механизированная загрузка и выгрузка и сильно спрессованы блоки замораживают уже упакованные продукты.
В аппаратах контактного типа используют такие кипящие хладоносители, как жидкий воздух, азот, углекислота, обеспечивается сверхбыстрое замораживание продуктов. В этом случае вся поверхность продукта участвует в теплообмене, а очень низкие температуры (-40…-196°С) обеспечивают замораживание за несколько минут.
Для заморозки полуфабрикатов используют скороморозильные аппараты спирального или ленточного типа – замораживание воздушным способом. Данные аппараты отличаются интенсивной скоростью движения воздуха (4-12 м/с) и незначительной продолжительностью замораживания. Преимуществом туннельных морозильных камер является универсальность – в них можно замораживать пищевые продукты разной формы, размера и в различной упаковке. Замораживание происходит в три фазы:
подготовка продукта – уменьшение температуры до критической;
ударное охлаждение до образования кристаллов льда;
понижение температуры замороженного продукта до величины, необходимой для работы с ним (упаковка, хранение и т.д.).
Конвейерные скороморозильные установки применяют для замораживания пельменей, блинчиков с разными начинками, фруктов, ягод, грибов, картофеля и др. Одни оборудованы ленточным многоярусным транспортером, другие – цепным многоходовым транспортером вертикального типа, но самыми компактными есть установки со спиральным конвейером, не требующие специальных устройств для передачи продукта или формы с одного яруса на другой.
Так как замораживание является наиболее ответственным этапом технологического процесса, необходимо обоснованно подходить к подбору холодильного оборудования. Нужно учитывать интенсивность и периодичность поступления в камеру пищевых продуктов, их начальную температуру, наличие и тип тары, требуемую скорость снижения температуры продуктов, продолжительность их пребывания в камере и многие другие факторы.
Список использованной литературы
Бурова М. Товароведение непродовольственных товаров: Конспект лекций. – М.: Приор-издат, 2004. – 128 с.
Ванькевич В.Л. и др. Хранение продовольственных товаров. – М.: Экономика, 1985. – 335 с.
Матюхина З.П. Королькова Э.П. Товароведение пищевых продуктов: Учебник для нач. проф. образования. – 2-е изд., стереотип. — М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 2000. – 272 с.
Тимофеева В.А. Товароведение продовольственных товаров. — Ростов н/Д: «Феникс», 2002. – 448 с.
Товароведение и организация торговли продовольственными товарами: Учебник / А.М. Новикова, Т.С. Голубкина, Н.С. Никифорова, С.А. Прокофьева. – М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 2000. – 480 с.