Хладотранспорт / 504103_983EB_korolkov_b_p_efimov_v_v_hladotrans

21

Дрожжи (одноклеточные молочнокислые бактерии). Бывают дикие и культурные дрожжи; последние применяются в пищевой промышленности при изготовлении хлебопродуктов, кефира, пива и вина. Разлагают сахар на

спирт и углекислый газ.
Все микроорганизмы классифицируют:
по температуре развития	на	термофилы (30...80 0С),		мезофилы
(0...50 0С) и криофилы (-7...+30	0С);
по отношению к воздуху на аэробные,			развивающиеся в	воздушной
среде, и анаэробные, развивающиеся без доступа воздуха.
Микроорганизмы существуют до 20 мин при температуре				60...70 0С,
1..2 мин при температуре 80...90 0С.
Действие микроорганизмов,		помимо	ухудшения товарного вида,

приводит к снижению питательной ценности и утрате вкусовых достоинств пищевой продукции.

Обычно процессы порчи СПГ протекают по следующим направлениям: окисление и брожение углеводов (растительные продукты); разложение белков и окисление жиров (животные продукты). Основными микробиальными процессами в продуктах являются:

ослизнение - сплошное обсеменение поверхности продукта

микроорганизмами (мясо);
плесневение - результат действия плесневых				грибов (все
продукты);
пигментация -		появление пятен	на поверхности	продукта в
результате воздействия пигментных бактерий (мясо, масло, фрукты);
кислое брожение		- результат действия молочнокислых бактерий и
дрожжей (мясо);
загар -	порча продукта изнутри под		воздействием	анаэробных
бактерий (мясо, рыба);
гниение - результат воздействия на продукт гнилостных бактерий и
грибков (все продукты).
К ф е р м е н т а л ь н ы м п р о ц е с с а м относят:
автолиз,	означающий растворение клеточных тканей. Он протекает

обычно в продуктах животного происхождения после прекращения жизненных процессов. В начальной стадии автолиз способствует созреванию мяса и рыбы, повышая их качество;

дыхание - процесс, протекающий в продуктах с живыми тканями

(яйца, плодоовощи, ягоды); прорастание - процесс жизнедеятельности плодоовощей.

22

Продукты растительного происхождения имеют четыре стадии спелости: съёмную, съедобную, техническую и физиологическую. Транспортировке и хранению подлежат продукты на съёмной и в меньшей степени на съедобной стадиях спелости. Техническая стадия спелости

означает, что продукт может быть направлен только на техническую переработку. Физиологическая стадия - это стадия разложения продукта.

2. 2. 3. Методы сохранения качества продуктов

Сохранение (консервирование) - это процесс, замедляющий порчу продуктов. Он осуществляется как в стационарных условиях

(производителем), так и при перевозках средствами хладотранспорта. Известен ряд принципов консервирования и реализующих их способов и методов сохранения качества продуктов.

Принципы консервирования:

Б и о з. Основан на использовании сопротивляемости живого организма микробам за счёт собственного (естественного) иммунитета. Этот принцип требует организации перевозок сельскохозяйственной продукции

животного происхождения в живом виде. Для СПГ растительной природы необходимо создавать благоприятные условия, поддерживающие естественные биохимические процессы.

А н а б и о з основан на замедлении микробиальных и ферментальных процессов в продукте воздействием различных физических факторов. При этом сохраняются все питательные качества продукта и его

первоначальные свойства. Различают анабиоз нескольких видов:

психроанабиоз - хранение продукта в охлаждённом состоянии, т.е. при температуре, близкой к криоскопической;

криоанабиоз - хранение продукта в замороженном состоянии, т.е. при температуре намного ниже криоскопической;

ксероанабиоз - обезвоживание продукта в результате сушки; осмоанабиоз - замедление биологических и микробиальных

процессов за счёт повышения осмотического давления введением в продукт соли или сахара. При этом клетки микробов отдают свою влагу в окружающую среду;

23

ценоанабиоз - введение в продукт веществ и микроорганизмов, обладающих свойствами подавлять вредную для продукта микрофлору. Обычно используют молочную кислоту (обpазуется в пpоцессе бpожения при квашении) и дрожжи (выделяют этиловый спирт при засахаривании).

А б и о з - полное прекращение жизнедеятельности тканевых

ферментов и микроорганизмов. При этом продукт превращается в органически стерильную массу с ухудшением его первоначальных свойств (изменяются вкусовые качества и цвет, ухудшается пищевая ценность, резко сокращается количество витаминов).

Способы консервирования:

Различают три способа консервирования СПГ:

физический (сушка, консервирование высокими и низкими температурами, применение ультрафиолетового и ионизирующего облучений и др.);

биологический (создание антагонизма между молочнокислыми и гнилостными бактериями: квашение капусты, мочение яблок и брусники и

др.);

химический (добавление к продукту съедобных консервантов: соли, сахара, спирта, уксуса и др.).

Методы консервирования:

Они конкретизируют реализацию соответствующих способов.

Пастеризация		- нагревание продукта до определённой температуры.
Пастеризуют молоко,		соки, вина и икру при температуре
63...90 0С.	Пастеризация бывает мгновенная (1...2		с при	темпеpатуре
85...90 0С),	средняя (15...20 с при температуре 72...75		0С) и	длительная

(30 мин при температуре 63 0С). Наилучший эффект даёт так называемая дробная пастеризация. Сначала пастеризуют обычным образом до спорообразования у микроорганизмов. Затем создают благоприятные

условия для выхода микроорганизмов из спор и снова пастеризуют.

Микроорганизмы в этом случае гибнут, а питательные свойства продукта и

витамины сохраняются; но длительная консервация предполагает всё же наличие холода.

24

Стерилизация - выдерживание продукта при						более высокой
температуре.	Стерилизация		бывает	кратковременная		(15...20 с при
температуре	112...115 0С)	и	длительная (40 мин		при	температуре
103...105 0С).	При этом	полностью		уничтожаются	микроорганизмы и

прекращается деятельность тканевых ферментов. Недостатки: свёртывание белков, карамелизация сахаров, частичное разрушение витаминов.

Кандиpование - кипячение пpодукта (ягод, фpуктов, оpехов и дp.) в сахаpном сиpопе. Изготовленное таким обpазом ваpенье отличается

большой стойкостью к поpче пpи комнатной темпеpатуpе.

Копчение - удаление влаги и одновременное пропитывание продукта дымом (точнее содержащимися в нём веществами: фенолом,

кислотами, смолами и др., угнетающе действующими на микроорганизмы). При горячем копчении в продукте остаётся большая часть влаги, поэтому он быстро портится; продукт же холодного копчения стоек в хранении. Холодным копчением консервируют рыбу, колбасы и другие продукты.

Вяление - удаление влаги под воздействием солнца и ветра. Применяется, например, при заготовке рыбы, сухофруктов и т. д.

Соление, маринование, засахаривание, квашение основаны на создании в межклеточной среде концентрированного (в той или иной мере) раствора соли, уксуса, сахара, кислоты, что резко повышает отток воды через мембраны из клеток, вызывая обезвоживание микроорганизмов и их гибель.

Качество консервирования оценивается по способности сохранения свойств продукта после окончания его хранения. В этом отношении выделяют сублимационную сушку - метод обезвоживания, при котором обработке подвергается предварительно замороженный продукт. В

специально создаваемом вакууме обеспечивается путём нагрева

сублимация (возгонка) образовавшегося в тканях льда. При последующем

увлажнении удаётся восстановить не только качество продукта, но и его первоначальный вид. В отличие от обычной сушки, при испарении льда пары воды выходят из продукта, не нарушая целостности и структуры

тканей. Сублимационная сушка весьма эффективна. При температуре 0 0С сублимированные продукты можно хранить годами. При этом содержание

влаги в продукте составляет 1...8 %, что значительно меньше чем при обычной сушке.

25

В качестве вспомогательных средств консервирования применяют антибиотики, антисептики и газы. Антисептики используют в жидких

продуктах,	антибиотики добавляют в лёд,	которым пересыпают продукт. В
качестве	газов используют углекислоту,	сернистый газ,	озон, азот.

Применение при перевозках и хранении плодоовощей получают

регулируемые		(по составу) газовые среды.		Срок хранения	и качество
продукта	взаимопротиворечивы.		Применение того или иного метода
определяется		конкретными	для каждого продукта		условиями
консервирования.

2.3. Технологические процессы холодильной обработки скоропортящихся грузов

2.3.1. Пpоцессы консеpвиpования СПГ

Самый распространённый пpоцесс консервирования СПГ - холодильная обработка, основанная на психро- и криоанабиозе. Консервирование холодом является наиболее экономичным, надёжным и технологичным способом сохранения качества при складировании и перевозках продуктов. Обработка холодом включает следующие виды

технологических процессов.

Охлаждение - отвод теплоты от пищевых продуктов с понижением их температуры не более чем до криоскопической (при этом в толще тканей t=0 ... +4 0С, у плодоовощей - 2...13 0С); микробиальные и ферментальные процессы лишь замедляются.

Переохлаждение - понижение температуры продукта более чем до криоскопической, но без обращения в лёд содержащейся в нём воды (т.е. в толще t > tкр).

Подмораживание - отвод теплоты от продукта с понижением температуры в его толще на 2...3 0С ниже криоскопической. Образование

небольшого количества льда в тканях продукта лишь в незначительной мере снижает его качество, но позволяет вдвое увеличить срок хранения

или транспортировки,	а также допускает укладку туш, полутуш и четвеpтин
мяса плотным штабелем.
Замораживание	-	глубокое понижение	температуры	продукта
(t<-6 0С) с обращением в лёд содержащейся			в нём воды.	Гарантирует
длительную (месяцы	и	годы) сохранность	отдельных свойств про-
.

26

дукта (питательность, вкус) при одновременной утрате других (образование льда приводит к разрывам тканей и потере товарного вида после восстановления продукта). Замораживание может быть медленное и быстрое. Медленное приводит к образованию крупных кристаллов льда,

большим повреждениям тканей и значительным потерям влаги в продукте. Быстрое замораживание (при температуре минус 23 0С и ниже) даёт мелкокристаллическую структуру льда, что в меньшей мере нарушает

целостность тканей и создаёт более благоприятные условия для восстановления утраченной в процессе хранения влаги. Быстрое замораживание втрое дешевле, чем консервация стерилизацией.

Глубокое замоpаживание - одно из новых, прогрессивных

направлений холодильной обработки СПГ. Здесь применяются температуры, близкие к эвтектическим. Вода при этом полностью превращается в лёд. Продукт можно хранить очень долго без потери

качества и массы.

2.3.2. Охлаждающие среды и пути получения искусственного холода

Охлаждение и замораживание осуществляют с помощью холодоносителей - газообразных, жидких и твёрдых сред, не ухудшающих при контакте вкуса и запаха продукта.

Охлаждение в воздухе универсально для всех продуктов. Производится в помещениях (камерах), в которых воздух охлаждается

батареями или подаётся в охлаждённом виде. Темп понижения температуры может регулироваться воздействием на интенсивность циркуляции

воздуха. Охлаждаемые продукты размещаются в штабелях, ящиках, на

полках или крючьях.

Применяют и другие газовые среды: углекислый газ, азот, регулируемые газовые среды с заранее заданным соотношением азота,

кислорода и углекислого газа.

Охлаждение жидкой средой протекает с большей скоростью. Однако контактный способ охлаждения (погружение или орошение жидкостью продукта) не всегда желателен вследствие ухудшения качества

и внешнего вида СПГ, а бесконтактный (воздействие холода через плёнку)

чаще всего экономически не оправдан.

27

Для целей охлаждения используют водные растворы гликоля и глицерина (обеспечивают охлаждение до минус 40 0С и безвредны для металлов). Однако наиболее пеpспективны здесь жидкие газы.

Охлаждение жидкими газами основано на их кипении при очень

низких температурах при нормальном атмосферном давлении. В естественных условиях жидкие газы содержат под высоким давлением, при котором температура перехода их из жидкого состояния в газообразное значительно выше наружных температур. Таким способом они сохраняются в жидком виде и не кипят.

Сжиженные газы хранятся в сосудах Дьюара (термосах). Если открыть запорный вентиль, жидкий газ устремляется наружу. В момент выхода из баллона его давление и температура резко падают, и он кипит. Процесс

понижения давления и температуры охладителя называется д р о с с е л и р о в а н и е м. При этом холодопроизводительность каждого килогpамма жидкого газа будет

qг = r + cp (t1 – t 0),

где r - теплота	парообразования,	t 0 - температура	кипения
(t 0=-180...-200 0С),	t 1 - температура	охлаждаемого объекта.	Пpи

pаспылении вследствие испаpения обеспечивается быстрое охлаждение

продуктов	до	заданных	параметров,	одновpеменно		пpоисходит
нейтрализация действия микроорганизмов.
В качестве		жидких	газов обычно	используют	жидкие	азот и
углекислоту.	Их	применение перспективно при создании специальных
изотермических вагонов и контейнеров.
Охлаждение твёрдой средой применяют при					контактном способе

термообработки или через воздух. К тpадиционным твёрдым охладителям

относится водный лёд, котоpый имеет температуру плавления 0 0С при нормальном атмосферном давлении и удельную теплоту плавления 335

кДж/кг. Мелкодроблёным льдом охлаждают рыбу и некоторые виды плодоовощей (25...100% от массы продукта).

При бесконтактном способе охлаждения пpименяют льдосоляные смеси. Температура плавления льдосоляной смеси зависит от содержания

в ней соли (рис. 4), но повышать концентрацию соли целесообразно только

до известного	предела, определяемого	криогидратной	точкой.
Координаты	криогидратной точки, в	которой льдосоляная	смесь

28

плавится при самой низкой температуре, имеют следующие значения:

NaCl	-22,4%	и	-21,2	0C;
CaCl2	-29,9%	и	-55,0	0C
10	20		30	содержание соли, %
			NaCl
-20				CaCl2
-40

-60

t, 0С

Рис. 4. Зависимость температуры плавления льдосоляной смеси от концентрации соли

Помимо смеси дроблёного водного льда и соли, применяют

замороженные водные растворы солей							- эвтектические смеси .			Наиболее
эффективная			эвтектическая			смесь имеет концентрацию соли,
соответствующую				криогидратной		точке.		Ледяное и	льдосоляное
охлаждение,			при	всей	простоте,		дешевизне и надёжности, имеет
серьёзные		недостатки:			громоздкость,			невозможность	поддержания
достаточно		низких		температур,		частая экипировка транспортных средств
льдом и солью. Сфера применения этого способа охлаждения:										рыбы на
судах,	молока на фермах, в живорыбных вагонах и т.д.
Охлаждение				сухим льдом. Основано на сублимации твёрдой
углекислоты (СО2)				при	t=-78,9 0С с затратой внешней теплоты 575 кДж/кг
(при	нагреве		паров до 0 0С			холодопроизводительность				выше: 636

кДж/кг). Сухой лёд используется для сохранения мороженого, охлаждения изотермических вагонов и автомобилей. Он дорог, дефицитен, что сдерживает широкое применение способа на железнодорожном транспорте.

29

Из дpугих видов твёpдых охладителей можно выделить:
антисептический лёд,		состоящий	из	водного льда	с
антисептическими добавками,	которым пересыпают рыбу при охлаждении,
хранении и перевозках;
естественный или	искусственный		снег,	применяемый	при
перевозке свежей зелени;
испарители холодильных		машин при непосредственном контакте
с продуктом (морозильные камеры бытовых и				промышленнных
холодильников) или через воздух.		Наиболее широко для промышленного
получения холода используется машинное охлаждение.

2.3.3. Изменения в продуктах при их замораживании и дефростации

При	охлаждении		СПГ, как правило, особых изменений,					которые могли
бы привести к потере питательных свойств и первоначального качества,										не
происходит.		При этом заметно снижается активность микроорганизмов								и
тканевых	ферментов		в	продуктах.	Нельзя,	однако,		допускать
переохлаждения некоторых видов плодоовощей.						Например: бананы при
температуре		ниже	11 0С	начинают	увядать		из-за	наступления
физиологического заболевания - застуживания.
Неблагоприятным процессом при охлаждении							является		усушка
(естественная убыль)			- потеря массы СПГ при их холодильной обработке в
складах и транспортных средствах или просто при хранении.								Она	вызвана

выходом влаги на поверхность продукта и её испаpением. Вследствие разницы в парциальных давлениях влажного пара вблизи повеpхности

тёплого гpуза и в холодном объёме гpузовой камеpы пpоисходит отток паpа, что способствует дальнейшей потеpе влаги пpодуктом. Кроме того,

естественная убыль возникает за счёт микробиальных и ферментальных процессов в продуктах. Нормы естественной убыли некоторых СПГ при перевозках приведены в приложении 12.

30

Отепление - процесс, обратный охлаждению. При отеплении происходит конденсация влаги на поверхности продукта, что приводит к резкой активизации микробиальных процессов. Отеплённые продукты должны быть сразу реализованы. Для сокращения конденсации влаги на

продукте применяют ультрафиолетовое облучение и озонирование воздуха.

При замораживании продуктов также происходит их усушка, но

значительно меньшая чем при охлаждении. Вода в продукте переходит в связанное или полусвязанное состояние. Микробиальные и ферментальные процессы протекают настолько медленно, что возможно хранение продукта на складах очень долго, практически неограниченно. Однако при всём этом продукт изменяет цвет (например, ткани мяса светлеют из-за образования льда), незначительно изменяет качество. В

продуктах растительного происхождения влага под воздействием низких

температур выделяется в межклеточное пространство в виде капель и вымерзает. При этом увеличивается сопротивляемость оболочек, и ткани разрываются. Поэтому такие продукты замораживать нельзя. В продуктах животного происхождения возpастания сопротивляемости тканей нет.

Наиболее эффективно быстрое и глубокое замораживание.

При размораживании (дефростации) изменяется цвет продукта изза конденсации влаги. На его поверхность интенсивно оседают микроорганизмы, активизируются микробиальные и ферментальные процессы в продукте. За счёт поглощения влаги происходит привес СПГ. Наряду с этим в мясе происходит выделение соков, а вместе с ним выходят белки, что приводит к понижению качества продукта. Хранить

размороженный продукт нельзя.

2.4. Методы определения качества скоропортящихся грузов

Каждый пищевой продукт характеризуется следующими показателями

качества:

энергетической ценностью - количеством энергии, выделяемой при усвоении человеком единицы массы продукта;

биологической ценностью - наличием витаминов и минеральных

веществ, особо важных для организма аминокислот, жирных кислот и др.;

органолептической ценностью - вкусом, запахом, внешним видом,

консистенцией;