24915-1 (Зависимость интенсивности дыхания растительных продуктов от температуры), страница 4

Из ферментов легче других повреждаются те, которые обра­зуют сложные мультиферментные системы, локализованные на внутренних мембранах органоидов клетки: ферментные системы дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования митохондрий. При этом нарушаются координация и сбалансирован­ность отдельных реакций, а также их синхронность. Происходит разобщение процессов дыхания (окислительного фосфолирирования), что выражается в утрате организмом основных жизнен­ных функций, а именно дыхания и способности к генерации энергии.

В вакуоли локализована инвертаза, особенностью которой является активность в широком диапазоне рН (3,0—7,5). По­этому изменение кислотности среды при замораживании не сни­жает ее активности. Активируемые инвертазой реакции обус­ловливают накопление сахара в замороженной ткани.

Сохранение активности пектолитических ферментов способ­ствует повышению гидрофильных свойств коллоидов и умень­шению степени повреждения стенок.

Каталаза и пероксидаза катализируют дегидрирование фе­нолов, аминов, флавонов и аминокислот. Их действие иногда является причиной появления у замороженных плодов и овощей постороннего привкуса. Из этих ферментов пероксидаза более устойчива к действию отрицательных температур.

Существуют и такие ферменты, активность которых повы­шается при замораживании. К ним относятся полифенолоксидаза и липолитические ферменты. Действие липазы проявля­ется даже при температуре —40 °С.

Пектолитические ферменты в зависимости от вида продукта оказывают различное действие. Так, в яблоках их активность приводит к размягчению ткани.

7)РЕЖИМЫ ХРАНЕНИЯ

Для каждого вида продукции разработаны оптимальные режимы хранения (табл. 1(а)). Температуру и влажность воздуха в хранили­щах измеряют психрометром Августа. В небольших подвалах его размещают в средней части прохода на высоте 1,5 м от пола. В погребах и хранилищах, удаленных от жилища, должно быть четыре-пять таких психрометров. Их располагают в середине, в конце (на расстоянии 1 м от пола) и под коньком.

РЕЖИМ ХРАНЕНИЯ ОВОЩЕЙ И КАРТОФЕЛЯ

Таблица 1(а).

Осенью, когда температура воздуха бывает повышенной, на ночь для создания сквозняка открывают все окна, вытяжные трубы, люки, двери, а днем их закрывают, чтобы сохранить запас холода. Иногда в погребах отмечается высокая влажность воздуха. Ее признаками служат затхлый спертый воздух, ощущение сырости, появление плесени и конденсированной влаги на потолке, стенах, стеллажах, ящиках.

Чтобы понизить чрезмерную влажность воздуха, одновременно открывают двери и отдушины. Можно поставить в подвал ящик с негашеной известью, солью или древесным углем — эти материалы впитывают воду.

При похолоданиях утепляют крышу. С декабря наступает опас­ность промерзания хранилища. К этому времени двери, а при необходимости и стены обивают матами и рогожей. Вентиляционные трубы, кроме нужных для работы, плотно закрывают соломой или другими материалами.

8)БЫСТРОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ

Цель быстрого замораживания, как и любого другого консервирующего процесса, свести на нет или, по крайней мере, замедлить реакции, ухудшающие качество продуктов и в конечном итоге делающие их непригодными к употреблению.

Практически можно говорить только о том, что же преоблада­ет в применяемом процессе. По этому решающему действию или характеру процесса его относят к той или иной группе.

Любой процесс консервирования тем лучше, чем меньшие изменения он вызывает в продуктах в сравнении с их первоначальными свойствами и чем более длительный срок хранения он обес­печивает. В настоящее время из применяемых в промышленных масштабах методов консервирования продуктов процессы холо­дильной обработки и замораживания лучше всего удовлетворяют упомянутым выше требованиям, поскольку, с одной стороны, они по отношению к другим процессам консервирования вызывают бо­лее слабые изменения свойств продуктов, а с другой—обеспечи­вают достаточно долгую для практических целей сохраняемость пищи.

Процесс консервирования путем холодильной обработки зани­мает особое место еще и потому, что после охлаждения или замо­раживания продукты можно сохранять с помощью любого друго­го процесса консервирования и, наоборот, продукты, законсерви­рованные с помощью других методов, хранятся дольше всего толь­ко в охлажденном состоянии;

Процессы, ухудшающие качество продуктов, или процессы, при­водящие в конечном итоге к их порче, развиваются в комплекс­ных условиях. Различают физические, биохимические и биологиче­ские процессы порчи продуктов. Холодильная обработка незави­симо от характера обрабатываемого продукта действует на эти процессы с определенной закономерностью.

Из физических процессов порчи к самым основным относятся процессы усушки продуктов или потери массы. Они вызывают не только количественные изменения (уменьшение массы), но и мо­гут привести к ухудшению качества. Потеря массы продуктов подчинена следующей закономерности:

ΔS = Βa(Pп-φp)

где Δ S — теряемое продуктами количество воды за единицу времени, г/ч; Β — коэффициент испарения воды, г/(Н-ч); А—площадь поверхности продуктов, м²;

рп — давление водяных паров при температуре поверхности продуктов, Па; φ — относительная влажность воздуха в виде десятичной дроби; р—давление насы­щенных водяных паров при температуре окружающей среды, Па.

При данной поверхности продуктов и данной величине коэффи­циента испарения потеря массы зависит от величин Pп, φр и р. Ес­ли одни и те же продукты с равновесным паросодержанием, на­пример 95%, хранить при различных температурах в помещении с относительной влажностью 80%, то величина Рп—φр будет изме­няться следующим образом (при условии, что температура продук­тов равна температуре окружающего пространства):

Таким образом, при прочих равных условиях потеря массы при температуре 40° С примерно в 100 раз больше, чем потеря массы при —20° С, т. е. низкие температуры значительно уменьшают сте­пень усушки продуктов.

Мы говорили уже о том, что потерю массы можно уменьшить с помощью соответствующей упаковки, но даже в этом случае ос­тается явление так называемой внутриупаковочной потери массы.

Биохимические процессы порчи играют исключительно важную роль. Сюда относятся вызванные ферментами катализные процес­сы распада, включая даже микробиологические процессы порчи, поскольку ясно, что и эти процессы при ближайшем рассмотрении тоже носят биохимический характер. При высоких температурах химические изменения вещества проходят очень быстро, а скорость реакций высока, при низких температурах эти изменения часто едва заметны. Понижение температуры приводит к замедлению постоянных химических реакций, т. е. к уменьшению их скорости. Этот факт выражается законом Аррениуса, который связывает аб­солютную температуру Т и логарифм коэффициента химической реакции следующим соотношением:

logK=a—b/T.

Коэффициенты а и b уравнения Аррениуса не зависят от тем­пературы и находятся экспериментальным путем для каждой кон- j кретной реакции. Приведенное соотношение дает возможность вы- i числить скорость химической реакции при любой температуре. На основании этих расчетов и экспериментальных данных можно сде­лать вывод, что скорость наиболее простых (мономолекулярных, ;

бимолекулярных) реакций при повышении температуры на 10° С увеличивается в 2—3 раза и соответственно понижение температу­ры на 10° С уменьшает ее до половины или до одной трети. На ос­новании такой закономерности легко видеть, что скорость химиче­ских и биохимических реакций сильно замедляется с понижением температуры. Предположим, начальная скорость какой-нибудь ре­акции v при понижении температуры на 10° С уменьшилась до '/з своей величины, т. е. стала равна v/3. Если температура умень­шится теперь еще на 10° С, то скорость станет равной уже v/(3-3)=v/3² начальной скорости.

Рассуждая подобным образом, увидим, что скорость уменьша­ется по степенному закону:

v/3³, v/3…v/з.

Показатель степени п равен десятой части разности темпера­тур реакции. Например, если скорость реакции при 40ْС равна v, то при температуре —20° С она составит уже v/729.

Интересно, однако, заметить, что биохимические реакции про­ходят на основании этого закона даже при очень низких темпера­турах, только их скорость становится исключительно малой.

Степень снижения скорости биохимических реакций при умень­шении температуры на 10°С, следуя ван Гоффу, принято обозначать

Qio. Степенью Qio принято, однако, описывать снижение ско­рости не только какой-нибудь одной определенной реакции. Эту величину используют также для характеристики снижения скоро­сти всей совокупности биохимических реакций в целом. Например, поскольку сохраняемость зависит главным образом от действия совокупности биохимических реакций, то срок хранения также может характеризоваться величиной Qio.

Куприянов установил для различных видов пищи увеличение времени ее сохраняемости при изменении температуры на 10° С.

Qio =

где Qio—температурный коэффициент сохраняемости; длительность хранения при t=10°C; —продолжительность хранения при t С.

Как установил Куприянов, при низкотемпературной хранении быстрозамороженных овощей величина Qio равна 2, нежнрной ры­бы—3,1, а птицы—4.