Изменения, происходящие в пищевых продуктах при хранении

Вид материала

Документы

Содержание Изменение окраски замороженных продуктов. Потери аромата продуктов. Потери витаминов при хранении замороженных про­дуктов. Рис. 10 – Изменение содержания витамина С при хранении

Подобный материал:

• И микроорганизмы-возбудители порчи, характеризующие безопасность, санитарно-гигиеническое, 1225.32kb.
• «Некоторые проблемы качества питания, или как не утонуть в мире рекламы», 263.77kb.
• Микробостатические средства, которые применяются при холодильном хранении пищевых продуктов, 90.98kb.
• Научно-производственное объединение «Химавтоматика» Новый измерительный комплекс для, 111.73kb.
• Право потребителя на качество, безопасность и достоверную информацию о пищевых продуктах, 51.48kb.
• Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации, 1424.69kb.
• Ые, экономические и идеологические изменения, происходящие в России в настоящее время,, 223.75kb.
• Исследование работы термосифонов при обработке дисперсных и вязких пищевых сред, 136.56kb.
• «Преподавание информатики в начальной школе», 72.61kb.
• Документальная электросвязь, 632.28kb.

Ожоги. Ожог представляет собой особую форму ме­стного, очень сильного обезвоживания поверхности за­мороженных продуктов. Он наблюдается не только в растительных и животных тканях, но и в таких продуктах, как фруктовые соки, независимо от того хранятся ли они в упакованном виде (и том числе и в герметичной упа­ковке) или же без упаковки. Особенно подвержены об­разованию ожогов тушки птицы, печень, рыба, фасоль и зеленый горошек. Изменения окраски продуктов, обусловленные ожогами, могут быть различные, например на тушках птицы появляются светлые пятна в результате проникновения кислорода и различного характера отра­жения световых лучей; на печени образуются темные пятна в результате увеличения концентрации клеточных компонентов. Пятна с измененной окраской резко выде­ляются па поверхности продуктов.

Наблюдаемые изменения цвета в значительной степе­ни обусловлены оптическим эффектом, связанным с из­менением характера отражения видимых световых лучей от увеличенной поверхности обезвоженного слоя про­дукта. Партман доказал, что на участках продукта с на­личием ожога, происходят также глубокие изменения тканевой структуры продукта. Кроме изменений окраски образование ожога может быть также причиной нежела­тельных изменений вкуса, запаха и консистенции про­дуктов.

Поверхностные слои продуктов с наличием ожогов теряют способность к ресорбции воды во время размо­раживания, что указывает на необратимые изменения белков под влиянием концентрированных растворов ми­неральных солей и других элементов, растворимых в тка­невых соках. В свободные капилляры и пространства после сублимационного испарения из них кристаллов льда проникает атмосферный кислород, вызывающий интенсивные окислительные процессы в жировой фракции продукта.

На основании экспериментальных исследований оп­ределены основные физические условия процесса субли­мационного испарения влаги, в результате которых об­разуются ожоги. Размеры ожогов зависят от величины усушки, а не от скорости сублимации. Исследования, проведенные в Австралии, показали, что на динамику образования ожогов существенно влияет температура хранения. Потери, обусловленные усушкой, необходимые для образования ожога определенной интенсивности, при –20 °С значительно ниже, чем при –10 °С. Образо­вание ожога на поверхности хранившейся замороженной печени наблюдается при усушке 2.3 г на 100 см² поверх­ности печени.

При хранении продуктов в упаковке миграция влаги внутри упаковки может играть более существенную роль в образовании ожогов, чем диффузия наружу через стенки упаковки. При хранении неупакованных продук­тов установлена определенная взаимосвязь между раз­мерами ожогов и процессами рекристаллизации. Эта взаимосвязь особенно заметна при хранении продуктов большого размера и после медленного замораживания.

На размеры ожогов влияют физические (поверхность продукта, вид упаковок, степень заполнения объема упа­ковки, скорость замораживания, условия хранения), биологические и химические факторы (состав, структур­ные свойства ткани и ее возраст). На примере говяжьей печени установлено, что подверженность к образованию ожогов возрастает с увеличением возраста животного и содержания жира. Из овощей особенно устойчивы к об­разованию ожогов сорта, которые в прижизненном со­стоянии не отличаются высокой требовательностью к питанию водой, в частности, клубнеплоды и луковые.

Основным условием ограничения опасности образова­ния ожогов является хранение продуктов при –20 °С или ниже при минимальных колебаниях температуры и вы­сокой относительной влажности воздуха. К эффективным методам предотвращения образования ожогов следует отнести также все методы, основанные на изолировании продуктов от окружающей среды, в частности заморажи­вание некоторых сортов плодов в сахарном сиропе, замо­раживание рыбы в гелях из альгинатов или нанесение глазури после замораживания, а также вакуумную гер­метичную упаковку тушек птицы. Экспериментально до­казана возможность полного исключения ожогов посред­ством погружения продуктов перед замораживанием в раствор, состоящий из глицерина, Сахаров и мочевины. Из этого следует необходимость разработки смесей оп­тимального состава, применимых в промышленных условиях перед замораживанием продуктов животного про­исхождения.

Рекристаллизация. Рекристаллизация представляет собой изменения кристаллизационной структуры продук­тов в результате сублимации мелких кристаллов льда и миграции водяных паров в направлении к более крупным кристаллам, происходящей под влиянием разности пар­циальных давлении. Причиной рекристаллизации явля­ются неизбежные различия в скорости замораживания в объеме продукта, вызывающие образование кристаллов разнообразной величины и локализованных в продукте неравномерно; колебания температуры в камерах хра­нения, вызывающие изменения давления водяных паров над кристаллами и обусловливающие возникновение миграции влаги в продукте. Следствием рекристаллиза­ции являются структурные изменения тканей, которые выражены тем больше, чем выше температура хранения и больше ее колебания. После размораживания продук­тов эти изменения проявляются уменьшением упругих свойств продуктов и увеличением потерь тканевых соков.

Изменение окраски замороженных продуктов. Суще­ственные изменения при хранении претерпевает окраска продуктов, являющаяся важным показателем качества замороженных пищевых продуктов.

Изменения окраски замороженного мяса связаны с превращениями тканевых пигментов и заключаются в переходе редуцированной формы миоглобина Мв в окисленную форму МвО₂ или метмиоглобин ММв по схеме:



В зависимости от процентного содержания отдельных фракций миоглобина в тканях появляются визуально уловимые различия окраски. Преобладание оттенков окраски зависит от содержания миоглобина; для мио­глобина – пурпурно-красная, для оксимиоглобина – свет­ло-красная и для метмиоглобина – бурая. Ниже приве­дена зависимость между содержанием метмиоглобина (в % от общего содержания всех производных) и органолептической оценкой окраски говядины.

Метмиоглобин, %	Органолептическая оценка окраски
Ниже 30	яркая, светло-розовая
30 – 50	красная
50 – 60	буро-красная
60 – 70	красно-бурая
Выше 70	бурая

Процесс медленного образования бурой окраски за­мороженного мяса, особенно говядины, ускоряется, в частности, при повышении концентрации водородных ио­нов, отсутствии редуцирующих веществ в тканях, а также в результате денатурации белковых веществ. Порфириновые кольца гемовых красителей могут разрушаться также под влиянием органических перекисей, являющих­ся продуктом окислительного прогоркания липидов.

Заметные изменения окраски происходят также в за­мороженных зеленых овощах. Главные направления из­менений хлорофиллов заключаются в их превращении в феофитин (в кислой среде посредством замещения Mg²⁺ водородом), хлорофиллин (посредством ферментативного отщепления фитола) или феофорбид (в сильно кислой среде в результате одновременного замещения Mg²⁺ и отщепления фитола).



В результате этих изменений обычно органолептически обнаруживается исчезновение зеленой окраски и про­являются отклонения цвета продуктов, обусловленные окраской отдельных производных хлорофилла (хлорофилл а имеет голубовато-зеленую окраску, хлорофилл б зелено-желтую, феофитин серо-зеленую, до корич­невой, хлорофиллин светло-зеленую, феофорбиды корич­невую).

Наиболее часто встречающейся формой превращения пигментов хлорофилла является образование феофитина. Решающими факторами, определяющими интенсивность изменений окраски замороженных овощей при хранении, связанными в основном с неферментативными процесса­ми, являются температура и рН. При повышении темпе­ратуры на 2.8 °С стойкость окраски снижается в 2 раза. При увеличении рН стойкость окраски возрастает. После 20%-ной конверсии хлорофилла в зеленом горошке и 50%-ной в фасоли появляются заметные изменения окра­ски продуктов.

Каротиноидные пигменты относительно устойчивы и их изменения играют меньшую роль в механизме обра­зовании окраски замороженных продуктов.

Явления коричневения или потемнения заморожен­ных плодов с красной мякотью, обнаруживаемые визу­ально, являются результатом превращений антоцианов, относящихся к группе флавоновых пигментов, которые в гликозидной форме образуют окраску ряда плодов. Не углеводная часть пигмента, так называемый антоцианид, является производным гидроокиси 3, 5, 7-тригидроксифлавила. Вид пигмента зависит от замещенного атома в боковом кольце, а также от сахара, присоединенного к антоцианиду. Антоцианы клубники являются производ­ными пеларгонидина и цианидина, вишни – цианидина и пеонидина, черной смородины – дельфинидина, мальвидина и цианидина.

Антоциановые пигменты отличаются сравнительно не­большой стабильностью. Механизм их распада полностью не изучен, предполагается, что происходит отщепление частицы сахара, и образовавшиеся антоцианиды окисля­ются до бесцветных соединений или же соединений со слегка коричневой окраской. Распад антоцианов явля­ется главным образом окислительным процессом, однако может происходить также в результате ферментативных процессов под влиянием антоцианаз и полифенолоксидаз.

Образование коричневой окраски замороженных пло­дов со светлой мякотью обусловлено окислением бес­цветных полифенолов.

Изменение окраски замороженных продуктов может быть также результатом поверхностной усушки продук­тов. При легком подсушивании поверхности мяса его цвет становится коричнево-красным, плоды и овощи те­ряют натуральный блеск и их поверхность приобретает матовый оттенок. При более глубокой усушке поверх­ность замороженных продуктов приобретает серо-желтый оттенок и одновременно могут появиться светлые пятна и участки обезвоженных тканей. Кэсс установил недо­пустимые изменения поверхностного слоя, резко ухуд­шающие качество продукта. При превышении общих по­терь массы порядка 0.8 % для замороженной рыбы и 1 – 1.5 % Для различных сортов замороженных плодов и ово­щей резко ухудшаются их качественные показатели. В связи с возможностью снижения качества потери массы порционированных мясных полуфабрикатов не должны превышать 0.7 %.

Потери аромата продуктов. Сублимационное испаре­ние влаги с поверхности замороженных продуктов при хранении сопровождается потерями их аромата. Это обусловлено отрывом летучих ароматических веществ диффундирующими водяными парами. Ароматические вещества (эфирные масла, эфиры, альдегиды, кетоны) могут также улетучиваться в окружающую среду в ре­зультате высокого парциального давления паров, что встречается на практике в пределах применяемых тем­ператур хранения. Интенсивность аромата заморожен­ных плодов снижается главным образом в результате ферментативного распада типичных для них ароматиче­ских эфиров – под влиянием тканевых ферментов ак­тивных при низких температурах или посредством неферментативного распада – под влиянием кислот диф­фундирующих наружу из поврежденных клеток.

Потери витаминов при хранении замороженных про­дуктов. Проблема сохранения высокого качества продук­тов при хранении в замороженном состоянии наряду с сохранением исходных органолептических свойств про­дуктов сводится к максимальному ограничению потерь физиологически важных микрокомпонентов, особенно витаминов. Влияние продолжительности хранения замо­роженных пищевых продуктов на сохранность витаминов явилось предметом исследований ряда авторов. Наиболь­шее количество исследований посвящено изменениям со­держания витамина С, точнее аскорбиновой кислоты в мамороженных растительных продуктах.

Превращения аскорбиновой кислоты в замороженных плодах и овощах сводятся к ее окислению до дегидроаскорбиновой кислоты и затем до 2, 3-дикстогулоновой кислоты. Первые два вещества являются физиологически активными, а третье – в диетическом отношении беспо­лезно.



Превращения аскорбиновой кислоты обусловлены ферментативными процессами, катализируемыми, в ча­стности, аскорбиназами, фенолазами и тканевыми пероксидазами или же химическими процессами, происходя­щими особенно интенсивно в среде с повышенным рН. В связи с этим потери витамина С при хранении замо­роженных овощей часто выше, чем при хранении замо­роженных плодов. Имеются данные, согласно которым скорость окисления витамина С пропорциональна в квад­рате содержанию воды в продуктах.

Содержание аскорбиновой кислоты в связи с ее ла­бильностью по отношению к воздействию внешних фак­торов можно использовать как показатель качества при обработке и хранении растительных продуктов. В ряде случаев содержание витамина С коррелируется с изме­нением органолептических свойств продукта. В плодах, подверженных коричневению, снижение содержания ви­тамина С в высокой степени коррелируется с изменением окраски.

В слегка коричневых плодах среднее содер­жание витамина С на 50 % ниже, чем в плодах с неиз­менной окраской. Потери витамина С в замороженных плодах и овощах при хранении зависят от температуры и продолжительности хранения (рис. 10).

Проведенные в Польше исследования показали, что общие потери витамина С в бланшированных овощах значительно меньше (15 – 27 % исходного содержания), чем в овощах небланшированных – потери составляют от 40 до 64 % исходного содержания. Бланширование овощей перед замораживанием не только увеличивает стойкость витамина С, но и в большей степени сохраня­ются органолептические свойства сырья.

Из замороженных плодов наибольшие потери вита­мина С, достигающие 60 – 70 %, установлены для сортов, подверженных ферментативному коричневению. По ли­тературным данным, потери витамина С при хранении замороженной клубники не превышают 50 %. На осно­вании исследований, проведенных в Польше, в табл. 3 приведены данные о потерях витамина С в заморожен­ной клубнике в зависимости от сорта, скорости замора­живания и температуры хранения.


Рис. 10 – Изменение содержания витамина С при хранении:

а – замороженной клубники; б – замороженной фасоли



В табл. 4 приведены средние и экстремальные величины содержания витамина С в некоторых группах и сортах плодов. Эти данные получены в результате многолетних исследований. Средние скорости снижения содержания витамина С в замороженной клубнике со­ставляют около 1 % исходного значения за каждый день хранения при –18 °С.


Таблица 3 – Факторы, определяющие потери витамина С при хранении замороженной клубники

Потери исходного содержания витамина С, %
Факторы		Продолжительность хранения, мес.
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	17
Сорт (температура хранения –21 °С)	Мужинка	0	0	0	1.5	9.6	13.0	13.0	20.9	24.4	24.6	25.0	25.2	26.7
	Моутот	9.2	13.9	17.0	23.7	26.9	31.2	37.0	38.3	39.1	40.9	42.2	43.0	45.1
Скорость замораживания (сорт Моутот)	Флюидизационное замораживание (скорость 0.35 см/ч)	8.3	13.9	16.6	25.0	27.0	30.5	36.0	37.5	38.0	40.2	41.6	42.4	44.9
	Замораживание при принудительной циркуляции (скорость 12 см/ч)	1.4	2.1	4.2	13.2	18.1	18.7	23.7	29.2	30.5	30.6	31.1	31.7	37.1
Температура хранения (сорт Моутот)	–21 °С	9.2	13.9	17.0	23.7	26.9	31.2	37.1	38.3	39.1	40.9	42.2	43.0	45.1
	–24 °С	8.3	13.9	16.6	25.0	27.0	30.5	36.0	37.5	38.0	40.2	41.6	42.4	44.9

В соответствии с данными исследований, проведенных в США, сумма аскорбиновой кислоты и продуктов ее окисления для замороженных плодов является величи­ной постоянной. При хранении происходят явно выра­женные изменения процентных соотношений отдельных компонентов.

Кроп установил следующий характер измене­ний общего содержания витамина С при замораживании черной смородины и хранении ее в течение 6 месяцев при –25  –35 °С (средние значения для сортов Боскооп, Эльгант и Веллингтон XXX):

содержание в исходном сырье	250 мг / 100 г = 100%
содержание после замораживания	224 мг / 100 г = 90%
содержание после 6 месяцев хранения	194 мг / 100 г = 77.5 %

Содержание дегидроаскорбиновой кислоты в замо­роженных плодах в целом выше, чем в свежих и в соответствии с результатами исследований Е. В. Юрич составляет:

Продукт	Свежий	Замороженный
вишня	52	93
малина	66	80
абрикосы	68	100
персики	71	100
слива	72	100
клубника	78	82

Более высокое содержание дегидроаскорбиновой кис­лоты в замороженных плодах нежелательно, так как на­ряду с присущей физиологической активностью, это вещество более подвержено дальнейшим превращениям с образованием соединений, не имеющих ценности в физио­логическом отношении (дикетогулоновая кислота).


Таблица 4 – Средние и экстремальные содержания витамина С в сортах замороженных плодов и ягод

Вид плодов	Среднее значение содержания витамина С, мг / 100 г	Экстремальные значения содержания витамина С, мг / 100 г
Клубника
– мужинка	68.2	45.1 – 83.3
– ананас	47.7	42.3 – 58.0
– моутот	39.9	17.4 – 59.9
– фаворитка	35.6	15.1 – 53.8
– сольтведель	21.8	8.6 – 30.7
Ягоды черники	19.0	12.2 – 32.0
Черная смородина	101.1	84.3 – 133.7
Красная смородина	19.8	18.1 – 20.7
Вишня	33.0	27.8 – 37.6
Малина	17.3	13.4 – 20.3

Потери витамина С в замороженном картофеле фри неодинаковы для различных сортов картофеля и сорта, выращенного в различных районах. В среднем потери составляют 30 % при –30 °С и 50 % при –18 °С.

В результате многочисленных исследований обнару­жено, что добавление сахара в виде песка или сиропа благоприятно влияет на сохранение витамина С, а также на качество замороженных плодов. Это объясняется ча­стичной инактивацией ферментов, ограничением контак­та с атмосферным кислородом, а также испарением эфиров и других летучих веществ.

Во время предварительной обработки и хранения в замороженном состоянии продуктов животного происхож­дения обнаружены также потери витаминов группы В, в частности витамина B₁. В качестве показателя, харак­теризующего состояние всех витаминов в продуктах ра­стительного происхождения, часто принимают содержа­ние витамина С, а в продуктах животного происхожде­ния – содержание витамина В₁. Принято считать, что если потери этих двух витаминов незначительны, то ос­тальные физиологически активные вещества сохранились в той же или даже в большей степени.