Книга Вальт ЖД Хладотранспорт

Белки – высокомолекулярные вещества. Самая большая группа белков – ферменты. В настоящее время их известно более 1000, каждый из которых катализирует строго определенную химическую реакцию. Ферменты обуславливают все биохимические процессы как в живой, так и в разрушенной клетке. Консервирование основано на замедлении действия ферментов в клетке (например, при стерилизации) или на повышении их активности (брожение). Вторая группа белков участвует в построении структурных элементов клеток. Кроме того, белки служат запасными питательными веществами в клетках и средством для транспортировки различных соединений. Основой иммунитета живого организма служат специфические белки – антитела. Каждый организм характеризуется строго индивидуальным качественным и количественным набором белковых молекул. Одинаковый набор только у однояйцевых близнецов. Белок – это высокомолекулярный полимер, состоящий из отдельных мономеров. Такими мономерами являются аминокислоты. В настоящее время найдено более 150 аминокислот, но лишь 20 из них участвуют в образовании белков, а из этих 20-ти, восемь – не синтезируются в организме человека

иживотных и получают они их в готовом виде в составе пищи. Ни один живой организм не может включать в свой состав белок, который поступает с пищей. Поступивший в организм белок распадается до аминокислот, а затем из этих аминокислот синтезируются все необходимые вещества, в том числе и свой белок. Белки – непрочные вещества. Они быстро реагируют на внешние воздействия и меняют в связи с этим свои свойства. Так, поглощая воду, набухают и образуют при этом коллоидные растворы различной консистенции, свёртываются под воздействием высоких

инизких температур.

11

Углеводы образуются в зеленой части растений фотосинтезом из неорганических веществ – углекислоты и воды. С количественным и качественным составом углеводов связан вкус. К углеводам относятся: крахмал, сахар (глюкоза, сахароза, фруктоза), пектиновые вещества и клетчатка. Углеводы участвуют в образовании клеточных стенок. Пектиновые вещества обладают желирующей способностью, то есть образуют студни, они придают жесткость незрелым плодам.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. Свойства жиров обусловлены, в первую очередь, присутствующими в них кислотами. Преобладание стеариновой и пальмитиновой кислоты придаёт им твердую консистенцию, олеиновой – жидкую. Жиры являются источником энергии, при окислении одного грамма жира выделяется 9,3 ккал тепла. Для сравнения: 1 грамм белка и углевода дают 4,1 ккал тепла. Жироподобными веществами являются воск и эфирные масла. Воск покрывает тонким слоем листья, стебли, плоды, защищая их от увядания, смачивания и от поражения микроорганизмами. Существуют два вида восков – твердые, образуют мельчайшие зёрнышки на поверхности кожицы, и жидкие, которые пронизывают кожицу. Эфирные масла являются легко летучими веществами и вызывают специфический аромат плодов и овощей. Особо изучены эфирные масла винограда, которые придают ему своеобразный аромат и участвуют в образовании букета того или иного вина. Жиры, воск, эфиры входят в группу органических соединений липидов, которые обязательным компонентом образуют клеточные мембраны, представляют самый концентрированный из всех веществ источник энергии и выполняют ряд защитных функций.

12

Витамины предупреждают тяжелые болезни (авитаминоз) и являются активизаторами жизненных процессов, повышающих устойчивость организма к инфекционным заболеваниям. Они представляют низкомолекулярные органические соединения. Недостаток витаминов задерживает образование ферментов, следовательно, нарушает обмен веществ. Витамины в основном синтезируются в растениях.

Органические кислоты образуют сухие вещества живых организмов. Они представляют собой своеобразный «метаболический (обменный) котёл», в котором перекрещиваются пути обмена углеводов, белков, жиров, в результате чего в клетку поступает энергия. Это так называемый цикл Кребса, в котором дыхательный субстрат, в конечном счете, превращается в одну из кислот, окисляющихся до конечных продуктов – углекислого газа и воды, которые отводятся из клетки и из организма, а также энергии для поддержания деятельности организма. Кислоты оказывают влияние на вкус.

Общее количество кислот по мере роста растений увеличивается, но в завершающий период вегетации увеличивается количество других соединений (например, сахаров), в результате чего ко времени созревания плоды становятся некислыми. По мере хранения кислоты расходуются быстрее сахаров на различные окислительные реакции.

Фенольные соединения. К ним относятся вещества, в молекуле которых имеется бензольное кольцо (ароматическое, так как некоторые из этих соединений имеют запах). Они образуют дубильные вещества, участвуют в обмене веществ, от их содержания и превращений зависит окраска, аромат цветов, плодов, чая, кофе, вина. Фенолы во многом определяют вкус незрелых плодов (вяжущий и горьковатый вкус).

13

Нуклеиновые кислоты. Отличительным свойством живых организмов является их способность к самовоспроизведению в тысячах генераций. Процесс хранения и передачи наследственной информации осуществляется в клетках сложной системой, основным фактором которой является нуклеиновая кислота. В ней заключается разгадка, почему человек порождает человека, а яблоня – яблоню. Набор ферментных систем, регулирующих обмен веществ и определяющих биологическую индивидуальность организма (от яблони вырастет яблоня) определяется генетическим материалом, заключенным в молекуле ДНК. Синтез специфических белков для данного организма (карликовая яблоня) происходит с помощью РНК (ДНК и РНК – особый вид нуклеиновых кислот).

На долю всех органических веществ приходится от 5 до 25 % их массы. К неорганическим веществам относятся вода и минеральные вещества. Одной из особенностей воды является её полярность, то есть несимметричное расположение в её молекуле электрических зарядов. Кислородный заряд молекулы несет отрицательный заряд, водородный – положительный. Этим объясняется способность воды растворять многие вещества, что особенно важно для прохождения всевозможных химических реакций. Вместе с тем, вода является и активным участником биохимических процессов. В воде повышается активность ферментов, этим, в частности, объясняется плохой рост растений в засушливые годы. Большая часть воды находится в свободном виде и только около 5% - в связанном состоянии, то есть входит в состав молекул, поэтому очень легко высушить продукты до пятипроцентной влажности. При испарении воды происходит увядание продуктов, это, в свою очередь, приводит к усилению процесса распада содержащихся в клетках органических веществ и

14

нарушает энергетический баланс. Поэтому при хранении в помещении там создают режим воздуха с влажностью 85-100%.

Минеральные вещества входят в состав структурных элементов всех клеток. Некоторые из них выполняют функции обмена веществ и ферментов. Минеральные элементы живых организмов подразделяют на две группы: макроэлементы (калий, кальций, натрий, магний и др.), содержащиеся в золе в количестве не менее сотых долей процента, и микроэлементы (железо, медь, цинк и др.), их в золе - от тысячных долей процента и ниже. Плоды и овощи - главный поставщик многих минеральных веществ. При хранении потерь минеральных веществ нет, но очень большие потери при варке и консервировании за счет перехода их в кипящую воду.

Содержание органических и неорганических веществ в различных продуктах приводится в различных справочных материалах.

Физические свойства пищевых продуктов – плотность, теплоёмкость, теплопроводность, температура замерзания и др. Для большого количества грузов эти данные приводятся в справочных материалах и используются для контроля качества скоропортящихся грузов, за происходящими в них процессами, для выбора параметров холодильных установок, разработки технологических процессов консервирования и других целей.

Плотность зависит от химического состава, строения продукта. Плотность пищевых продуктов в основном близка к плотности воды, вследствие её большого содержания в них. Для оперативных целей плотность определяется как частное от деления массы продукта на объём.

15

Консистенция – совокупность свойств продукта, ощутимых осязаний: вязкость, плотность, упругость. Она не имеет количественного выражения и оценивается органолептически.

Теплоёмкость – количество теплоты, поглощающее продуктом при нагревании на один градус. Во многом она зависит от содержания в продукте воды и теплоёмкости компонентов, входящих в него.

Теплопроводность – это интенсивность прохождения тепла в массе пищевого продукта. Знать её необходимо, чтобы выявить продолжительность процессов охлаждения, замораживания, размораживания.

Теплосодержание или энтальпия показывает, какое количество тепла содержит 1 кг продукта. Температура замерзания характеризует начало процесса замерзания соков продуктов, в составе которых имеются соли. Эта температура называется криоскопической и она ниже температуры замерзания воды на 0,4 – 4,2 0 С.

Свойства некоторых продуктов питания приводятся в таблицах 1.1 – 1.4.

					Таблица 1.1
Содержание витаминов, мг % (миллиграмм на 100 г вещества)
Продукт	Витамины		Продукт	Витамины
	С	А		С		А
Картофель	40	0,02	Персики	10		0,5
Лук зеленый	60	5,0	Яблоки	7		1,0
Шпинат	50	5,0	Виноград	3		-
Арбузы	7	0,3	Черная смородина	300		0,7
Томаты	40	2,0	Апельсины	40		0,3
Морковь	5	до 0,9

16

Химический состав пищевых продуктов

					Состав, %
	Продукты					минеральные
		вода	белки	жиры	углеводы
					5	6
	1	2	3	4
	Мясо крупного ро-
	гатого скота:
	жирное	59,8	17,5	21,8	-	0,8
	тощее				-	1,2
		74,5	20,5	2,8
					-	0,7
	Свинина жирная	46,8	14,5	37,3
					-	0,9
	Баранина жирная	50,6	16,4	31,1
					-	0,9
	Куры молодые	70,2	18,5	9,3
					-	0,5
	Гуси жирные	38,0	15,9	44,6
	Рыба жирная:
	севрюга	70,0	17,0	11,0	-	1,5
	осётр				-	1,7
		73,0	17,0	8,0
	Рыба тощая:
	треска	81,2	17,0	0,3	-	1,3
	судак				-	1,3
		80,0	18,0	0,5
					-	1,2
	Икра осетровая	51,5	30,5	16,3
					0,7	0,8
	Яйца куриные	73,9	11,5	12,5
					0,5	-
	Масло коровье	13,5	0,7	34,4
					4,7	0,7
	Молоко коровье	87,5	3,4	3,7
					12,1	0,5
	Яблоки	86,5	0,5	-
					10,3	0,3
	Груши	88,6	0,4	-
					21,4	0,5
	Виноград	77,2	0,4	-
					11,0	0,6
	Лимоны	87,2	0,6	-

Таблица 1.2

соли	зола
	7

1,0

1,0

0,7

1,0

1,1

1,0

0,5

0,3

0,2

0,2

0,5

1,0

0,9

-

0,4

0,4

0,5

0,6

17

Продолжение таблицы 1.2

1				2	3			4			5				6						7
	Дыни			87,0	0,7			-			11,0				0,7						0,5
	Абрикосы			86,0	0,6			-			12,7				-						0,7
	Апельсины и			88,0	0,9			-			10,6				-						0,5
	мандарины
	Картофель			76,4	2,0			-			20,6				0,5						0,5
	Шпиг			3,0	2,0		91,0				-				-						4,0
																				Таблица 1.3
	Физические свойства скоропортящихся продуктов
									Тепло-				Температура					Теплоём-
					Содер-								замерзания,						кость,
	Продукты		Плотность,		жание				провод-						0С			КДж/кг0К
			кг/м3		воды, %				ность,
													от			до		ниже	зТ		выше Т
									вт/м, к.
																					з
	1		2		3					4			5			6		7			8
	Мясо тощее		900-970		74,5					0,55			-0,6			-1,2		3,35			1,76
	Мясо жирное		960-980		58,9					0,44			-0,6			-1,2		2,51			1,47
	Свинина		940-960		46,8					0,41			-0,6			-1,2		2,18			1,51
	жирная
	Рыба тощая		1010-1090		75-80					0,45			-0,6			-2		3,35			1,34
	Рыба жирная		970-990		60					0,38			-0,6			-2		2,84			1,8
	Яйца куриные		1000-1090		73,9					0,29			-0,5			-0,6		3,1			1,67
	Масло сли-		920-950		13,5					0,15			-			-		2,67			1,67
	вочное
	Сало говяжье		890-970		-					0,15			-			-		2,51			1,25
	Сливки		940-1020		60-75					0,34			-0,5			-1		3,35			2,09

18

Продолжение таблицы 1.3

1	2	3	4	5	6	7	8
Молоко коро-	1030-1080	87,5	0,64	-0,55	-0,56	3,93	1,67
вье
Плоды	1030-1070	75-95	-	-0,95	-3,8	3,35	2,09
Овощи	1060-1100	75-95	-	-0,5	-2,6	3,35	2,09

Таблица 1.4 Теплосодержание (энтальпия) основных пищевых продуктов, КДж/кг

	Продукты				Температура продукта, 0С
		20	15	10	5	0	-3	-5	-10	-15	-18	-20
	Мясо говяжье	296	280	264	248	232	79	75	30,2	13	4	0
	Свинина	272	257	242	226	211	37	54	29,9	12	4	0
	Субпродукты	331	313	296	278	261	87	63	33	14	5	0
	Рыба жирная	317	300	283	266	249	85	62	32	14	5	0
	Рыба тощая	336	318	301	283	265	89	64	33	14	5	0
	Масло слив.	172	147	126	108	93	45	37	23	11	4	0
	Фрукты	347	328	310	291	272	139	83	39	17	7	0
	Виноград	307	289	271	254	236	191	116	50	20	7	0
	Абрикосы	307	289	271	254	236	191	116	50	20	7	0
	Яичный ме-	333	315	298	281	264	97	45	24	11	5	0
	ланж

19

1.2. Основные сведения из микробиологии и причины порчи скоропортящихся грузов

Большие изменения продуктов происходят под влиянием микроорганизмов (бактерий, плесени, дрожжей). Значительное количество воды и наличие органических веществ создают благоприятные условия для их развития. Почти все микроорганизмы принадлежат к низшим растительным организмам. Особую группу микроорганизмов составляют протисты, которые относятся к низшим животным. Микроорганизмы не имеют специальных органов питания и дыхания. Обмен веществ у них происходит путём осмоса через всю поверхность тела. Осмос – это диффузия веществ в растворах через мембрану (перегородку).

Увеличение содержания поваренной соли, кислоты, сахара в среде тормозит размножение многих микроорганизмов. Так, в среде с содержанием соли 1 ... 3% размножение тормозится, а при повышении концентрации до 25 ... 30% - оно почти полностью приостанавливается.

Между микроорганизмами могут быть антагонистические отношения, когда один из микробов отрицательно действует на другой. Например, молочно-кислотные бактерии являются антагонистами гнилостных бактерий, так как продукт обмена первых, молочная кислота, тормозит развитие последних. Очень распространены такие взаимоотношения, когда жизнедеятельность одних способствует развитию других микробов. Например, организмы, расщепляющие натуральные белки, создают возможность для развития других, которые усваивают продукты распада белка.

20