1. Процессы, происходящие в товарах при хранении.
2. Условия хранения товаров.
3. Тара и упаковочные материалы.
4. Естественная убыль товаров.
Хранения продовольственных товаров - один из этапов их жизненного цикла. Оно всегда сопровождается изменением качества и массы товаров, наносит значительные экономические потери. По данным ФАО, потери зерна ежегодно составляют около 10% валового сбора. Еще большие потери при хранении плодов и овощей - они достигают 35%. Поэтому уменьшение потерь и сохранения качества пищевых продуктов на всех этапах продвижения товаров от производителя до потребителя является важным источником пополнения продовольственного фонда.
Изменение качества пищевых продуктов при хранении обусловлена главным образом физиологическими свойствами продуктов и условиями их хранения. Этот процесс может сопровождаться потерями продовольственных товаров. Потери можно рассматривать с двух сторон: как потерю качества и как потерю количества продуктов.
Правильное хранение товаров на предприятиях торговли - необходимое условие доведения товаров до потребителя без снижения качества и с наименьшими потерями.
Такое хранение невозможно организовать, если не знать тех процессов, которые могут происходить в продуктах после изготовления и оптимальных режимов хранения. Характер и глубина этих процессов зависят от особенностей химического состава продуктов и воздействия внешней среды.
Особенности химического состава продовольственных товаров обусловливают так называемые внутренние факторы хранения (дыхание, гидролиз, гликолиз, автолиз), а воздействие внешней среды на продукты связана с внешними факторами хранения (температура и влажность воздуха, свет, вредители).
Под влиянием всех этих факторов в пищевых продуктах проходят сложные процессы: физические, биохимические, микробиологические, химические. Для удобства изучения далее эти процессы охарактеризованы отдельно, но надо помнить, что в продуктах они происходят вместе и, кроме того, один процесс может быть причиной другого. Все эти процессы различаются как по факторам, которые вызывают, так и по степени их влияния на качество продуктов.
При хранении в пищевых продуктах проходят разнообразные физические процессы, которые снижают качество товаров. Они происходят вследствие изменения температуры, испарения или впитывания влаги, поглощения или отдачи газовых веществ, синерезиса студней, кристаллизации, нарушения целостности продукта от механических воздействий, старения белков. Распространенными физическими процессами является сорбция и десорбция паров и газов.
При сорбции влаги масса продуктов растет, при этом сухари, печенье, вафли теряют хрупкость, становятся мягкими; муку, сахар-песок, соль слеживаются, теряют сыпучесть.
Десорбция также неблагоприятно влияет на качество продуктов. При высыхании происходит не только потеря массы продукта: испарение воды приводит к потере товарного вида (сморщивание овощей, плодов), а также вызывает изменение структуры и свойств (снижение качества хлеба, бубликов, пряников).
При хранении гигроскопических товаров изменение их влажности зависит от относительной влажности воздуха. Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше давление водяных паров в нем, тем больше равновесная влажность продукта.
Равновесие между относительной влажностью воздуха и влажностью продуктов устанавливается не сразу, а через месяц, а иногда и больше. Интенсивно уборки или отдача влаги происходит в первые трое суток, а особенно энергично - в первые сутки.
Кроме того, надо помнить, что при одной и той же температуре и относительной влажности воздуха равновесная влажность продуктов различна и зависит от химического состава (наличие гидрофильных веществ), строения, площади активной поверхности продуктов. Например, в воздухе с температурой 20 ° С и относительной влажностью 75% равновесная влажность сахара-песка составляет 0,14%, пшеничной муки - 14%, картофельного крахмала - 20%.
Скорость испарения влаги с поверхности продукта зависит от его температуры, циркуляции воздуха, размера и способа размещения партии, которая предназначена для хранения. Товары, размещенные в середине штабеля, контейнера, меньше теряют влаги, чем те, что размещены в крайних слоях.
Увлажнение продуктов может проходить результате конденсации паров воды из воздуха при изменении его влагоемкости. Масса водяных паров, необходимых для полного насыщения воздуха, зависит от температуры. Например, в 1 м3 воздуха в условиях полного насыщения при температуре 30 ° С содержится 30 г паров, а при температуре 0 ° С - только 5 г. Конденсация влаги на поверхности продукта может также происходить при быстром охлаждении воздуха в помещении или если холодные продукты заносятся в теплое помещение. В последнем случае теплый воздух, прикасаясь к холодной поверхности продукта, охлаждается, становится насыщенным и капли конденсата появляются на продукте. Именно в таких условиях наблюдается сахарное поседение шоколада и шоколадной глазури конфет.
Некоторые пищевые продукты могут при хранении терять ароматические вещества или приобретать нежелательного запаха. Это происходит в результате диффузии ароматических веществ во внешнюю среду или в результате поглощения продуктом летучих веществ, выделяемых из продуктов, хранящихся рядом. Поэтому при размещении товаров на хранение обязательно надо учитывать товарное соседство. Товары, имеющие сильно выраженный запах и легко отдают его во внешнюю среду (сельдь, пряности, мыло), нельзя хранить рядом с продуктами, которые легко поглощают этот запах (коровье масло, рис, мука). Продукты, содержащие много ароматических веществ, должны запаковуватись в тару, через которую эти вещества не могут проникать.
Изменение температуры продуктов может осуществляться путем отдачи или поглощения теплоты из наружного воздуха. Большинство продовольственных товаров имеет низкую температуропроводность. Этим объясняется медленное снижение температуры продуктов, особенно если на хранение размещаются крупные партии товаров.
Повышение температуры при хранении вызывает расплавление и утечка жиров из продуктов, увеличение объемов жидких продуктов (вина, пива), стимулирует в пищевых продуктах другие процессы (химические и биохимические).
Снижение температуры может вызвать разрушения эмульсии майонеза, помутнение пива, масла вследствие выпадения в осадок некоторых составляющих; превращения воды в лед в жидких и богатых водой продуктах, может негативно сказываться на качестве этих продуктов. Процессы кристаллизации могут иметь место при хранении некоторых продуктов. Например, мед при хранении может приобретать зернистой структуры вследствие кристаллизации глюкозы, нежная консистенция помадных конфет становится грубой, мьякокришталевою благодаря увеличению кристаллов сахарозы. При черствении хлеба наблюдается ретроградация крахмала (восстановления его кристаллической структуры). В свежем хлебе крахмал содержится в аморфном, клейстеризованому виде, но через несколько часов происходит частичный обратный переход крахмала в кристаллическое состояние, которое сопровождается сжатием и уменьшением его объема, переходом связанной воды в свободную.
Значительные потери качества и количества продуктов могут происходить вследствие механических повреждений тары и продукта. О бое яиц, стеклянной тары, ломки макаронных изделий, печенья, деформацию хлеба, кондитерских изделий торговые предприятия могут испытывать значительных товарных потерь.
Статическая нагрузка - давление верхних слоев товара на нижние - вызывает некоторые недостатки или повреждения товара. Деформация хлеба, плодов, перетирания макаронных изделий, кусков сахара, слеживания муки, сахара-песка - все это возможные последствия нарушения условий размещения этих продуктов на хранение.
Биохимические процессы при хранении пищевых продуктов могут происходить под влиянием ферментов, содержащихся в самих продуктах, а также ферментов, которые являются продуктами жизнедеятельности, которые попадают в продукты. Активность тех или иных процессов зависит от природы продукта, особенностей обмена веществ, условий хранения. Наибольшее влияние на изменение химического состава товаров при хранении имеют такие процессы, как дыхание, гидролиз и автолиз.
Дыхание - это процесс, наиболее характерен для тех пищевых продуктов, которые являются живыми организмами (зерно, плоды, овощи, ягоды), или частями живых организмов (мука, крупы). Оно связано с деятельностью окислительно-восстановительных ферментов и является важным источником энергии, необходимой для обмена веществ. Дыхание происходит во всех живых клетках. Энергетическими центрами клеток являются митохондрии. Именно в них осуществляется окисление органических веществ, а энергия, при этом образуется, запасается в доступной для различных реакций форме или выделяется в виде теплоты. В живой клетке энергия аккумулируется в виде аденозинтрифосфатнои кислоты (АТФ). По мере необходимости эта энергия используется клеткой для различных жизненных процессов.
Процесс дыхания состоит из длинной цепи последовательных окислительно-восстановительных реакций, в результате которых происходит постепенное окисление органических веществ. При этом образуется много промежуточных продуктов, которые можно рассматривать как осколки молекул тех веществ, которые окисляются. Эти осколки имеют высокую химическую активность и служат материалом, из которого синтезируются разнообразны и важны в биохимическом смысле соединения, необходимые для образования и учреждения живой клетки.
Дыхание играет важную защитную роль в борьбе растений с микроорганизмами, обеспечивая их энергией, а промежуточные продукты дыхания используются для синтеза веществ, которые могут парализовать токсины микробов и их ферментов, а в некоторых случаях - для образования покровных тканей, закрывающие места механических повреждений. Какой характер имеет дыхание и какие вещества на него тратятся - все это в определенной мере можно судить по величине коэффициента дыхания. Коэффициент дыхание - это отношение объемов углекислого газа, который выделяется в результате дыхания и кислорода, поглощаемого при дыхании. Если процесс аэробного дыхания проходит в полном соответствии с приведенного уравнения, то коэффициент дыхания равен 1,0.
Коэффициент дыхания до определенной степени позволяет судить о характере дыхания и о том, какие органические вещества используются для дыхания. Если это соединения, богатые кислородом (низкомолекулярные органические кислоты, углеводы), то коэффициент дыхания равен или больше 1,0. Если же для дыхания расходуются химические соединения, в составе которых немного кислорода (триглицериды, высокомолекулярные жирные кислоты), то коэффициент дыхания значительно меньше 1,0. Интенсивность дыхания отдельных плодов и овощей неодинакова и в значительной степени зависит от их физиологического состояния и внешних условий.
Процесс дыхания сопровождается потерей массы продукта, изменением состава воздуха в убежище, выделением влаги и теплоты. Потери массы растительных продуктов могут достигать значительных размеров, потому что тепло и влага, которые при этом выделяются, катализируют интенсивность дыхания, а также создают благоприятные условия для жизни и развития микроорганизмов.
Интенсивность дыхания зависит от целого ряда факторов и прежде всего от количества влаги в продукте, температуры и газового состава воздуха в хранилищах. Так, некоторыми исследователями установлено, что для зерна, которое имеет влажность 17%, интенсивность дыхания возрастает в 20-30 раз по сравнению с интенсивностью для зерна, влажность которого составляет 14%. Повышение в воздухе содержания углекислого газа и снижения содержания кислорода в значительной мере уменьшает интенсивность дыхания.
Гидролитические процессы в пищевых продуктах катализируемых ферментами класса гидролиз. Интенсивность этих процессов зависит от химического состава продуктов, наличия и активности ферментов, условий хранения. Гидролитические процессы могут осуществлять положительное и отрицательное влияние на качество продуктов. На первой стадии хранения, когда в плодах и овощах происходят процессы созревания, крахмал превращается в сахара, нерастворимый протопектин - в пектин, эти изменения носят позитивный характер, так как созревшие плоды и овощи становятся слаще и мягче. Но при дальнейшем развитии этих процессов, когда происходит полный гидролиз протопектина, а часть пектина превращается в печь кислоты, ткани плодов становятся очень мягкими, разваливаются, почти полностью теряют товарный вид и доброкачественность. При хранении муки, круп, зерна происходят фосфоролиза углеводов и образования с крахмалов сахаров, что положительно влияет на хлебопекарные свойства муки.
Гидролитические процессы, если они проходят при хранении готовых для потребления продуктов, негативно влияют на их пищевую стоимость - уменьшается энергетическая ценность, могут ухудшаться органолептические свойства (вкус, запах).
Кроме окислительных и гидролитических процессов определенное значение при хранении продуктов имеет автолиз - это процессы, которые проходят в тканях мяса и рыбы с участием тканевых ферментов. Во автолиза понимают такие ферментативные процессы, как гликолиз (превращения гликогена в молочную кислоту в анаэробных условиях), протеолиз (расщепление белков до аминокислот) и липолиз (гидролиз жира до жирных кислот и глицерина).
Автолитични изменения, происходящие в мясе и рыбе, можно разделить на посмертное окоченение и созревание. На первой стадии в мышцах мяса и рыбы накапливается молочная кислота, реакция среды перемещается в кислую сторону, что приводит к уменьшению количества АТФ, в результате чего образуется нерастворимый белковый комплекс - актомиозин.
На втором этапе идет распад фосфорсодержащих азотистых веществ с накоплением органических кислот, фосфорной кислоты, гипоксантина. Увеличение количества кислот приводит к изменению физико-химического состояния белков: часть белков теряет растворимость, а другая дает соединения, придающие специфический вкус и аромат мясу, которое созрело. Нежность и сочность мяса обусловлена, с одной стороны, смягчением и набуханием коллагена при воздействии на него образованных органических кислот, а с другой - быстрым набуханием коллагена под влиянием аминокислот, образовавшихся вследствие ферментативную гидролиза белков при созревании. В результате этих процессов мясо становится более нежным, сочным, улучшается его вкус и запах.
При глубоком автолиза происходит дальнейший распад белков, жиров, легче отделяется мясной сок, появляется неприятный кислый вкус.
Все биохимические процессы можно замедлить понижением температуры хранения.
Микробиологические процессы в пищевых продуктах обусловленные развитием микроорганизмов, которые вызывают брожение, плесневение, гниение и другие виды порчи продуктов. Эти процессы не только снижают пищевую стоимость продуктов, но и делают их непригодными, а иногда и опасными для потребления.
Брожение - это распад безазотистых органических веществ под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами. Главным субстратом, который используют микроорганизмы для своего развития, являются углеводы. При хранении пищевых продуктов чаще совершаются такие виды брожения, как спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое, пропионовокислое т.д..
Спиртовое брожение может стать причиной порчи фруктово-ягодных соков, компотов, варенья, содержащие менее 60% сахара. Эти продукты результате брожения зминиюють вкус, консистенцию в связи с наличием углекислого газа, а соки и компоты становятся мутными.
Под влиянием ферментов, выделяемых дрожжами и некоторыми плесневыми грибами, моносахариды при температурах 20-30 ° С превращаются в спирт и углекислый газ:
Гомоферментативных бактерии вызывают молочнокислое брожение, при котором моносахариды превращаются в молочную кислоту:
Гетероферментативные бактерии при молочнокислом брожении способствуют образованию не только молочной кислоты, но и таких веществ, как спирт, уксусная кислота, ацетоин, диацетил. Молочнокислые бактерии часто вызывают порчу молока, пива, сладких крепленых вина и др.., Приводя их к скисания.
Маслянокислое брожения - это сложный биохимический процесс превращения бактериями в анаэробных условиях углеводов, спиртов и других органических соединений в масляную кислоту.
При этом виде брожения, кроме масляной кислоты, образуются бутиловый и этиловый спирты, ацетон, уксусная, капроновая, каприловая кислоты.
Маслянокислое брожение возникает при хранении консервов, молока, муки, при созревании сычужных сыров, квашеной капусты. Масляная кислота придает продуктам неприятного резкого прогорклого вкуса и запаха, под воздействием газов, которые выделяются при брожении, в продуктах может образовываться пена, в частности в молоке, квашеной капусте.
Уксуснокислое брожение вызывается бактериями, объединенными в род. Эти микроорганизмы способствуют превращению спиртов в уксусную кислоту.
Уксуснокислое брожения возможно только в анаэробных условиях в пищевых продуктах, содержащих немного спирта (столовые вина, пиво, квас). Оптимальная температура действия уксуснокислых бактерий - 28-35 ° С.
Продукты, в которых прошло уксуснокислое брожения, имеют вкус и запах уксусной кислоты, становятся мутными, ослизню-ются.
Пропионовокислое брожение может быть спутником уксуснокислого.