Какие физические процессы происходят в продовольственных товарах во время товародвижения, их значение, для каких товаров характерны, роль в изменениях качества продовольственных товаров?
Для физических процессов особое значение имеет вода в пищевом продукте, при чем не только ее наличие, но и количество и свойство этой воды. Вода в пищевых продуктах содержится в следующих видах:
Свободная, видимая как правило, глазу обладает всеми свойствами воды в бытовом понимании и легче всего теряется.
Связанные – в зависимости от формы и способов ее удержания, то есть связанная делится на:
- физико-механическую связанную, в том числе вода капилляров,
-химически-связанную, в том числе вода кристаллогидратов,
-вода удерживаемая осматически,
- органически-связанную (мультислойная вода).
Из этих разновидностей связанностей воды легко удаляется физико-механическими, а остальные являются очень прочными. Существует прямая взаимосвязь между содержанием воды в продукте и сохранностью продукта, но товары с одинаковым количеством воды могут иметь разную сохранность в зависимости от форм ассоциацией с ней водяными компонентами.
Для характеристики этого явления введено понятие активность воды- это отношение давления паров воды над данным продуктом к давлению паров над чистой водой при той же температуре.
По величине активной воды выделяют продукты:
- с высокой влажностью (от 0,9 до 1,0)
- с промежуточной влажностью (от 0,6 до 0,9)
- с низкой влажностью (менее 0,6)
Из физических процессов наибольшее значение имеет процесс сорбции и десорбции паров воды и газов, из которых важнее всего сорбция и десорбция воды.
При сорбции воды (поглощение влаги) увеличивается масса продуктов, некоторые продукты размягчаются (сухари), некоторые продукты теряют сыпучесть и слепливаются (мука, сахар песок, соль), а карамель сначала становится липкой, затем может потерять форму и потечь.
Десорбция (испарение влаги) потеря массы, для некоторых товаров значительная потеря качества, прежде всего для свежих плодов и овощей. Некоторые продукты сначала увянут, ослабление тургора клеток и как следствие нарушение чего-то веществ и порча
На некоторые испарения влаги влияют температура, относительная влажность (чем ниже, тем быстрее испарение) скорость движения воздуха (чем быстрее), а так же способ укладки и вид тары.
При сорбции газов происходит поглощение ароматизация веществ другого продукта, при десорбции газов могут произойти ослабевание аромата или потеря массы либо объема за счет испарения летучих веществ. Сорбция и десорбция связаны с гигроскопичностью товара. Товары с высокой гигроскопичностью поглощают не только влагу, но и газы (ароматические вещества Гигроскопичность как свойство формируется в совокупности химического состава и структуры продукта. Гигроскопичность, процессы сорбции и десорбция являются причиной появления правила товарного соседства, то есть товары с выраженным запахом, легко отдающие этот запах, нельзя хранить с легко поглощающими товарами (копченые колбасы и сливочное масло, сыры и чай). Жесткость правила товарного соседства снимают современные упаковочные материалы. Они не только препятствуют поглощению «чужого» запаха, но и останавливают улетучивание собственного аромата и позволяют полностью сохранять собственный запах, аромат, букет.
Старение (ретроградация) денатурировавших белков и клейстеризованного крахмала. Активнее всего старение воздействует на хлебобулочные изделия. В свежевыпеченном хлебе крахмал находится в аморфном, то есть клейтеризованном состоянии. Через несколько часов он частично переходит в кристаллизованное состояние. При этом продукт сжимается, частично уменьшается в объеме, а белковые вещества мякиша уплотняются, хлеб становится крошливым с изменением вкусов и запаха. Старение крахмала также влияет на крупы, в частности на развариваемость, увеличение объема при варке и потеря вкуса и аромата.
Кристаллизация. В основном сопутствует товарам с высоким содержанием сахара (мед, варенье, джем, повидло). В меде кристаллизация развивается при большом количестве инвертного сахара за счет менее растворимого компонента глюкозы. В варенье крупные кристаллы сахарозы выпадают из-за высокой ее концентрации.
Рекристаллизация или перекристаллизация льда. Происходит только в замороженных продуктах при колебаниях температуры более чем ±10 С. При таких колебаниях растаивают микроскопические количества влаги, которые при понижении температуры намораживаются на оставшиеся центры кристаллизации, увеличивая их размеры. У мороженного перекристаллизация вызывает песчанистость. А у мяса или рыбы перекристаллизация вызывает значительные потери качества, теряют вкус и аромат, сочность и нежность после термической обработки.
Какие биохимические процессы происходят в продовольственных товарах во время товародвижения, их значение, для каких товаров характерны, роль в изменениях качества и процессах производства продовольственных товаров?
Процессы протекают при участи фермента самого продукта. Активность биохимического процесса зависит от свойств самого продукта и вида фермента. Самое активное влияние на продовольственные товары имеют дыхание, гидролитические и автолитические процессы.
Дыхание. Присуще большинству продовольственных товаров, но имеет разную интенсивность и значимость. Особое значение дыхание имеет для плодоовощных товаров, но также может протекать в чем-то, муке, крупе, зерне. При дыхании расходуются прежде всего сахара, но могут расходоваться жиры, белки, кислоты.
В зависимости от участия кислорода различают аэробное и анаэробное дыхание.
Уравнение аэробного дыхания.
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 522 ккал.
Уравнение анаэробного дыхания.
C6H12O6 + 2C2H5OH → 2 CO2 + 315 ккал.
Дыхание происходит в послеуборный период, о характере дыхания судят по интенсивности. Интенсивность дыхания определяется с помощью коэффициента дыхания – это отношение объемов выделяемо углекислого газа и поглощаемого кислорода. В идеальном случае если аэробное дыхание идет полностью по уравнению, то коэффициент равен единице. Если происходит произрастание масличных семян, то коэффициент меньше единицы. Дыхание сопровождается не только выделением тепла, но и потерь массы из-за расхода важнейших питательных веществ. Особенно активны такие потери массы у свежих плодов и овощей. На интенсивность дыхания влияет содержание влаги в продукте (чем больше влаги, тем выше интенсивность). Температура (повышение температуры на 100С, интенсивность выше в 2-3 раза). И газовый состав среда (повышение уровня кислорода увеличивает интенсивность дыхания).
Гидролитический процесс происходит под действием гидролитических ферментов. Иногда, частично гидролитический процесс оказывает положительное воздействие (при созревании плодов и овощей прежде всего яблок, крахмальный гидролиз → сахар из протепептина образуется пектин плод становится мягким и сладким). Но дальнейший гидролиз вызывает чрезмерное смягчение. У продуктов содержащих много жиров гидролиз жира происходит под действием ферментов липаз. При этом образуются свободные и жирные кислоты, появляется неприятный запах. Показатель качества повышается, кислотное число что-то делает. Гидролитическим является гидролиз белков под действием протеаз до аминокислот.
Автолиз или самопереваривание. Протекает в тканях мяса или рыбы. Этот распад тканей идет параллельно с гниением. Автолиз плавно переходит в гниение. В мясе автолитическое изменение вызывает посмертное окоченение и созревание туши. В рыбе они ненасыщенные и физические изменения не так заметны. В мясе вначале накапливается молочная кислота, рН становится кислым, количество АТФ уменьшается, образуется нерастворимый белковый компонент автолиозиновый (визуально мышцы напрягаются и если постучать по туше, то твердый звук). На стадии созревания рН увеличивается, количество АТФ увеличиается., белковый компонент распад на белки актин и миозин. Начинается протеолиз белка – из-за этого накапливаются пептиды и свободные аминокислоты, накапливаются экстрактивные вещества, улучшается вкус и запах. При глубоком автолизе происходит распад белков и жиров, увеличивается отделение мясного сока, появляется неприятный запах.