Тенология и хранение с/х продуктов

При консервировании целых  или растертых ягод без кипячения  требуется введение в продукт  удвоенного количества сахара по отношению  к массе. Этот способ консервирования  позволяет получать особо ценные продукты с полным сохранением витамина С и почти без изменений  в химическом составе.

Ацидоанабиоз - метод консервирования продуктов, основанный на создании в них более кислой среды введением допустимых в пищевом отношении кислот.

Известно, что гнилостные микроорганизмы успешно развиваются  при рН, близком к 7, хорошо существуют в щелочной среде (рН более 7) и значительно  хуже в кислой среде. При рН ниже 5 большинство из них не размножается. Поэтому при подкислении продуктов некоторыми органическими кислотами происходит частичная их консервация.

Практически для пищевых  целей используют уксусную кислоту (в разведении), виноградный и  плодово-ягодный уксусы, также содержащие уксусную кислоту (3-5 %) и обладающие хорошим ароматом и вкусом.

Применение уксусной кислоты  совместно с пряностями (душистым перцем, корицей, гвоздикой и др.) называется маринованием.

Маринады готовят из овощей, фруктов, грибов и рыбы с пастеризацией или без нее. В последнем случае увеличивают содержание уксусной кислоты. Ее содержание в продуктах должно быть в пределах 0,2-0,9 %. При испарении или разложении уксусной кислоты маринады очень быстро портятся.

Маринование овощей и фруктов  наиболее распространено в колхозах и совхозах южной зоны страны. Его  применяют также на предприятиях системы потребительской кооперации, пищевой промышленности и плодоовощных базах.

Важнейшим приемом, основанным на принципе ацидоанабиоза, является искусственное силосование зеленых кормов. Введение в силосную массу органических или минеральных кислот (иногда их смесей) позволяет получать хороший силос. Такой способ силосования распространен в странах северо-западной Европы и некоторых северных областях Советского Союза.

Наркоанабиоз. Этот принцип был назван так потому, что пары некоторых веществ (хлороформа, эфира и др.) оказывают анестезирующее действие на организмы, находящиеся в продукте. Считалось также, что наркотическим действием обладает углекислый газ. Однако исследования показали, что значительно большее влияние на состояние продукта оказывает не концентрация углекислого газа, а наличие или отсутствие кислорода в атмосфере, окружающей продукт.

Отсутствие кислорода (аноксианабиоз) исключает возможность развития аэробных микроорганизмов (в том числе плесневых грибов), насекомых и клещей.

Принцип ценоанабиоза. Создавая благоприятные условия для определенной группы микробов, желательных для развития, предупреждают размножение других, портящих продукт. Иногда для создания определенной направленности микробиологических процессов в продукт вводят чистую культуру или массу микробов. Обычно используют две группы микроорганизмов: молочнокислые бактерии и дрожжи. Первые развиваясь в продукте, накапливают в нем молочную кислоту до 1-2%. Вторые выделяют значительное количество этилового спирта (до 10-14%) – сильного яда для бактерий. Часто эти оба процесса проходят параллельно. При достижении максимальной концентрации в продукте молочной кислоты или спирта прекращают свою жизнедеятельность и микроорганизмы, продуцирующие данные вещества.

Ацидоценоанабиоз. Метод широко используется при изготовлении и сохранении молочнокислых продуктов, солено-квашеных овощей и мочено-квашеных плодов. В качестве сопутствующего брожения наблюдается и спиртовое.

Алкоголеценоанабиоз. В чистом виде используют в виноделии. Сбраживанием виноградного, плодового или ягодного соков (сусла) дрожжами получают натуральные столовые вина, содержащие до 9-14 объемных процентов спирта. При этом сохраняются все полезные свойства сока. Более крепкие вина (крепленые, в которые добавляют спирт) также проходят этап сбраживания сусла.

Принцип абиоза. Этот принцип предусматривает отсутствие живых начал в продукте. При этом возможны разнообразные вариации. Либо весь продукт превращается в мертвую и стерильную органическую массу, либо в нем или на его поверхности уничтожаются определенные группы организмов, например, насекомые или микробы. Этот принцип имеет много модификаций:

Термостерилизация(термоабиоз). Это обработка продуктов повышенной температурой. При нагревании продуктов до температуры 1000 °С и выше все живое гибнет. Для разных продуктов, в зависимости от их физического состояния, химического состава и обсемененности микроорганизмами, необходимы и различные температурные воздействия.

Наиболее распространенный способ – это консервирование  в герметической (жестяной или стеклянной) таре. Консервы стерилизуют в автоклавах, насыщенных паром при повышенном давлении, что обеспечивает получение  температуры выше 100 °С. При наименьшей температуре (100 °С) стерилизуют плодовые консервы, при 112-120 °С – мясные и  рыбные. Продолжительность нагрева  зависит от природы продуктов, их консистенции, размера и материала  банок. За единицу условной консервной банки принята жестяная банка  вместимостью 353 мл. При производстве некоторой продукции (соки, пюре, маринады, сахарная продукция) условная банка  равна 400 г. Применяют и другие способы  стерилизации. Так, используют токи высокой  частоты (ВЧ) и ультравысокой частоты (УВЧ). Консервы в стеклянной таре помещают в поле УВЧ с длиной волны менее 10 м всего на 30-120 с. за данное время  продукт нагревается до кипения, стерилизуется. При этом генерация  тепла происходит внутри стерилизуемого материала. Правильно приготовленные консервы хранят длительное время без  изменения пищевых и вкусовых достоинств. Термостерилизацию проводят и при более низкой температуре. Если желательно сохранить продукт в свежем виде сравнительно короткое время, его нагревают 10-30 мин до температуры 65-85 °С. В результате гибнут все вегетативные клетки микробов, а в продукте не наблюдается изменений, происходящих при нагреве его до температуры 100 °С и выше. Прием получил название пастеризации (по имени Л. Пастера – основоположника методов консервирования). Пастеризацию применяют в молочной промышленности, в пивоварении и т.п.

Химстерилизация(химабиоз). Продукты обрабатывают химическими средствами: антисептиками, убивающими микроорганизмы, или инсектицидами, убивающими насекомых. Так как многие химические соединения ядовиты, то их применение ограничено.

Для консервирования плодов, соков, безалкогольных напитков и некоторых  кондитерских изделий применяют  бензойно-натриевую соль. В больших количествах в плодоовощном производстве используют сернистую кислоту. Свежие яблоки и виноград обрабатывают сернистым ангидридом. Обработку плодов и овощей соединениями серы называют сульфитацией.

Плоды и ягоды консервируют сорбиновой кислотой. Сорбаты тормозят развитие плесневой и дрожжевой микрофлоры. Добавление сорбатов при засолке овощей способствует большей устойчивости готовой продукции при хранении. Для консервирования зерна кормового назначения с повышенной влажностью используют препараты, содержащие серу (пиросульфат натрия), и препараты карбоновых кислот. Химические средства применят для уничтожения в пищевых продуктах насекомых. Зерно, муку и крупу обрабатывают препаратом 242 и др. Семена стерилизуют заблаговременно или перед посевом. Такая обработка защищает их во время хранения от активного развития плесневых грибов и другой микрофлоры. Химабиоз применяют для консервирования кожевенного сырья. Химическими средствами в жидком, аэрозольном или парообразном состоянии дезинфицируют плодо- и овощехранилища и проводят дезинсекцию зернохранилищ. Химические соединения используют и для уничтожения крыс и мышей. Газовое затравливание грызунов и применение отравленных приманок – широко распространенные мероприятия. Для химической стерилизации пригодны только вещества, разрешенными органами здравоохранения. При этом учитывают допустимые дозировки и соблюдают технику применения веществ. К средствам химического абиоза относят копчение. Его применяют для консервирования изделий из мяса и рыбных продуктов. Дым, образующийся при сжигании древесины различных пород, - хороший антисептик. В нем содержатся фенолы и метиловые эфиры, альдегиды (муравьиный, фурфурол), кетоны (ацетон), спирты (метиловый), кислоты (уксусная, пропионовая, масляная и др.), смолы и др. соединения. Бактерицидное действие дыма очень велико. Бактерии, не образующие спор, погибают при копчении в течение 2-3 час. Даже споры сенной палочки выдерживают копчение не более 8-10 час. Стойкость копченых продуктов возрастает и вследствие их частичного обезвоживания. Особенно большой консервирующий эффект наблюдается при холодном копчении (20-40 °С), когда продукт находится в коптильной камере несколько дней.

Механическая  стерилизация. Микроорганизмы удаляют из продукта фильтрованием или центрифугированием. Пропуская через обеспложивающие фильтры, задерживающие дрожжевые клетки плодово-ягодных соков, эти соки частично стерилизуют без нагревания.

Лучевая стерилизация. Новый прием абиоза, направленный на уничтожение микроорганизмов или насекомых. Для этого применяют ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские и гамма–лучи. Облучение скоропортящихся продуктов или окружающей их среды ультрафиолетовыми лучами позволяют некоторое время сохранять продукты без применения холода. Разработаны методы дезинсекции и дезинфекции некоторых продуктов облучением инфракрасными лучами. Хороший стерилизующий эффект без изменения вкусовых и пищевых достоинств продукта дают определенные дозы бета – и гамма – лучей. Созданы промышленные установки для лучевой стерилизации товарного зерна и других продуктов. Однако этот метод требует совершенствования.

2.  Послеуборочное дозревание зерна и его значение при хранении и переработке. Условия, влияющие на ход процессов послеуборочного дозревания.

            После уборки, в первый период хранения происходит дозревание зерна, которое заключается в повышении жизнеспособности семян, их всхожести, энергии прорастания, а также улучшении технологических качеств. Комплекс биохимических процессов, происходящих в зернах и семенах при хранении, приводящих к повышению их посевных и технологических качеств, называют послеуборочным дозреванием.

Продолжительность послеуборочного  дозревания - наследственный признак  культуры и сорта. При благоприятных  условиях хранения зерна пшеницы  процесс послеуборочного дозревания заканчивается через 1…1,5 мес., зерна  ржи 10…15 дней, овса - 20 дней, самый долгий у ячменя 6…8 мес. Семена масличных  культур также имеют период послеуборочного  дозревания. А семена кукурузы после  сушки сразу становятся физиологически полноценными.

Свежеубранные семена многих культур находятся в неглубоком физиологическом покое, который  совпадает по времени с периодом послеуборочного дозревания. Состояние  покоя - это полное отсутствие прорастания  семян или низкая их всхожесть. Различают  покой вынужденный, вызванный внешними условиями - отсутствием влаги и  необходимой температуры, а также  глубокий покой, когда задержка прорастания  связана с внутренними свойствами семян. В состоянии покоя жизненные  процессы в зерновке не прекращаются, но идут очень медленно, поддерживая  только жизнь зародыша.

Ход послеуборочного дозревания суммарно характеризуется двумя  показателями: увеличением всхожести  семян и снижением интенсивности  дыхания.

Основная направленность изменений в зерне при послеуборочном дозревании - продолжение биохимических  процессов биосинтеза, начавшихся в  колосе, и превращение низкомолекулярных  органических веществ в высокомолекулярные.

При дозревании зерна заканчиваются  процессы синтеза углеводов (из сахаров  синтезируется крахмал), белков (из аминокислот белки) и жиров (из глицерина  и ВЖК синтезируются жиры). Уменьшается  содержание водорастворимых веществ  и небелкового азота. Белки клейковины уплотняются, качество ее улучшается. Возрастает количество жира при одновременном  уменьшении количества свободных жирных кислот, вследствие этого, уменьшается  кислотное число жира и титруемая  кислотность. В семенах масличных  культур наблюдается дальнейший синтез жира и увеличение его выхода при переработке масло семян. Изменяется структура оболочки, она  становится воздухонепроницаемой, биохимические  процессы протекать не могут, поэтому  зародыш не получает нужных питательных веществ для своего развития и он не прорастает.

Важнейшими факторами, влияющими  на процесс послеуборочного дозревания, являются влажность, температура, степень  аэрации и состав воздуха межзернового пространства.

Значение влажности в  том, что для дозревания необходимо преобладание процессов синтеза  над гидролизом, что возможно только при низкой влажности зерна, поэтому  для скорейшего прохождения периода  послеуборочного дозревания зерно  должно иметь влажность ниже критической. Правильно проведенная тепловая сушка останавливает гидролитические  процессы и способствует дозреванию зерна. Сушку можно проводить  на солнце, в сушилках или активным вентилированием. Наиболее быстро дозревание семян происходит при температуре 15…30 єС. Сушка свежеубранного зерна пшеницы при 45 єС дает наилучшие результаты. В связи с этим в начальный период хранения свежеубранные семена не следует сильно охлаждать.

Послеуборочному дозреванию способствует их активное вентилирование. Кислород ускоряет, а накопление диоксида углерода замедляет дозревание. Активное вентилирование зерна следует проводить  сухим воздухом при температуре 20єС.

3. Процессы, происходящие в муке при хранении. Техника хранения муки.

         Муку хранят на складах и базах хлебопродуктов, торговых предприятий и организаций, на складах и в помещениях предприятий общественного питания, розничных торговых предприятий. Помещение для хранения муки должны быть сухими, чистыми, иметь хорошую вентиляцию, не быть зараженными вредителями хлебных запасов, а также хорошо освещенными. В помещении, где хранится мука, необходимо белить стены не меньше чем дважды в год. Мешки с мукой составляют в штабеля на деревянные подтоварники или деревянные решетки. Штабеля размещают отдельно по видам муки, сортам, номерам (для круп) и датам поступления. Высота штабеля с крупами и мукой зависит от времени года, условий хранения, вида, сорта и влажности продукции. Муку с влажностью до 14% вкладывают в штабеле такой высоты (число рядов мешков): при температуре воздуха в составе выше чем +10° С - 10 рядов, от +10 до 0° С - 12 рядов, ниже 0° С - 14 рядов. Муку с влажностью 14-15,5% вкладывают в штабеля соответственно на два ряда мешков меньше. Высота штабеля для пшена, кукурузных и овсяных круп, кукурузной и овсяной муки с влажностью до 13 не должна превышать 8-10 мешков. Высоту штабеля продуктов с влажностью 13-14% уменьшают на два ряда мешков. Оптимальная влажность воздуха для хранения муки - 60-70%. Благоприятная температура - от +5 до +15° С. При длительном хранении температура должна быть от +5 до -15° С. Резкое колебание температуры воздуха и влажности отрицательно влияет на хранение муки. Мука с повышенным содержанием жира хранится менее продолжительный период времени, например мука пшеничная второго сорта, соевая мука, кукурузная, овсяная. Ржаная мука также имеет относительно небольшой срок хранения, по сравнению с пшеничной мукой. Сортовая пшеничная мука хранится 6- 8 месяцев, ржаная сортовая 4-6 месяцев, кукурузная и соевая не-дезодорированная 3-6 месяцев, соевая дезодорированная мука - 12 месяцев. При низких температурах (около 0 °С и ниже) срок хранения муки продлевается до двух лет и более. В мешках мука хранится намного лучше, чем в потребительской таре. Хранение муки достаточно сложный процесс, который делится на два этапа. На первом этапе происходит улучшение хлебопекарных свойств муки, на втором этапе происходит ухудшение качества муки. Первый этап называется созреванием. Свежепомолотую муку не используют, т.к из нее получается некачественный хлеб (малого объема, пониженного выхода и т.д.), поэтому перед использованием, мука должна пройти отлежку в благоприятных условиях, в результате которых улучшаются хлебопекарные свойства муки. Созреванию, как правило, подвергается только хлебопекарная мука, ржаная мука в отлежке свои хлебопекарные свойства не меняет, поэтому в созревании не нуждается. Созревание муки связано с окислительными и гидролитическими процессами в липидах и снижением активности ферментов до определенного уровня. После созревания мука становится светлее. В результате ферментативного окисления фитина высвобождаются фосфорная и другие органические кислоты, т. е. повышается усвояемость минеральных элементов. Но самое главное - улучшаются хлебопекарные свойства за счет укрепления клейковины. Такое действие оказывают перекиси, окисляющие части сульфгидрйльных групп (-S-Н-) с образованием дисульфидных связей (-S-S-) между молекулами белка, образующими клейковину. При взаимодействии белков с продуктами гидролиза и окисления жира получаются липо-протеины, уменьшающие растяжимость клейковины. Таким образом, если мука после помола имела слабую клейковину, то после созревания слабая клейковина приобретает свойства средней, а средняя - сильной, сильная - очень сильной, возможно даже ухудшение качества, например, очень крепкая клейковина, крошащаяся. Пшеничная сортовая мука созревает при комнатной температуре 1,5-2 месяца, обойная 3 - 4 недели. Муку, предназначенную для длительного хранения, необходимо сразу охладить До О °С, тогда созревание будет продолжаться год. Если же муку со слабой клейковиной необходимо сразу использовать, то процесс созревания можно ускорить до 6 часов за счет ее аэрации теплым воздухом. Для ускорения созревания используют химические улучшители, а также пневматическое перемещение муки с помощью сжатого, особенно нагретого, воздуха. Ржаная мука созревает в течение 2 - 4 недель, при комнатной температуре. В ней протекают такие же процессы как и в пшеничной сортовой муке. К порче муки приводят следующие процессы: прогоркание, прокисание, плесневение, развитие насекомых и клещей, самосогревание и слеживание. Прогоркание является следствием изменений жира муки в результате гидролитических и окислительных процессов. Кроме внешних признаков порчи, прогорклая мука имеет меньшую пищевую ценность, а иногда приобретает токсические свойства в результате накопления разнообразных продуктов окисления липидов. Плесневение является следствием поражения муки плесневыми (микроскопическими мицелиальными) грибами. Плесневые грибы обычно развиваются в муке, прилегающей к ткани мешка, и являются следствием увлажнения муки или мешка. При бестарном хранении возможно появление активных очагов и по стенке силоса. Процесс плесневения довольно быстро распространяется по всей массе муки. Это объясняется пониженной требовательностью мицелия плесневых грибов к влажности по сравнению с их спорами; если созданы благоприятные условия для прорастания спор, то в дальнейшем мицелий может развиваться и при более низкой влажности муки. Развитие плесневых грибов сопровождается увеличением влажности муки и даже повышением ее равновесной влажности. Последняя у заплесневевшей муки превышает равновесную влажность муки нормального качества на 1-2%. Это также способствует дальнейшему распространению очага плесневения. Рыхлость муки и наличие в ней запаса воздуха позволяют мицелию плесневых грибов проникать во внутренние участки муки в мешке или в силосе. Плесневение муки сопровождается образованием специфического затхлого запаха. Степень устойчивости этого запаха и передачи его хлебу зависит от интенсивности и продолжительности воздействия плесеней на муку. При сильном развитии процесса плеснесения затхлый запах сохраняется в хлебе, что делает и муку, и хлеб явно дефектными продуктами. Прокисание муки характеризуется появлением в ней специфического кислого вкуса и запаха и значительным повышением титруемой кислотности. Прокисание происходит в результате развития в муке кислотообразующих бактерий, сбраживающих сахара. В отличие от плесневения процессы прокисания обычно протекают внутри массы муки. При прокисании в муке одновременно развиваются две группы бактерий: крахмалоразлагающие и кислотообразующие. Первые разлагают крахмал до сахара, вторые сбраживают появившиеся сахара в различные органические кислоты. Летучесть некоторых образующихся органических кислот и приводит к появлению кислого запаха. При просеивании такой муки часть кислот улетучивается и запах становится менее ощутимым. Крахмалоразлагающие и кислотообразующие бактерии входят в типичный состав микрофлоры муки. Следовательно, если нарушаются режимы хранения муки, процесс прокисания может развиться в любой партии. Самосогревание муки происходит под действием микроорганизмов. В такой муке всегда остаются следы развития микроорганизмов -продукты распада их жизнедеятельности, повышенное содержание спорообразуюших бактерий и т. п. Если не принять срочных мер борьбы против самосогревания, температура в массе муки (особенно в мешках, находящихся внутри штабеля) иногда достигает 50-60° С и мука может быть совершенно испорчена. Она приобретает затхлый или кислый запах, теряет сыпучесть и хлебопекарные качества. Толчком к развитию процессов самосогревания служат: повышенная влажность муки (15,5-16%), неравномерное распределение влаги в муке и укладка мешков свежесмолотой муки в большие штабели без достаточного охлаждения после выбоя. Самосогревание муки возможно и при хранении ее в силосах. Уплотнение и слеживание муки выражается в изменении структуры массы муки. Уплотнение - естественный физический процесс в любой муке. Он заключается в том, что мука, составляя рыхлую среду, с течением времени под влиянием собственной массы уплотняется. В результате уплотнения мука не утрачивает характерных для нее сыпучих свойств и свободно высыпается из мешка или силоса при его опорожнении. Степень уплотнения муки в зависимости от места нахождения, продолжительности хранения без перемещения и особенности качества может быть различной. Слеживание - уплотнение, происходящее при неблагоприятных условиях. При этом резко уменьшается сыпучесть муки. Высыпаемая мука не идет рассыпчатой массой, а вываливается большими комками, для разрушения которых требуется приложить определенное усилие. При особо неблагоприятных условиях хранения слеживание сопровождается образованием сплошной глыбы муки (монолита). Слеживание наблюдается при длительном хранении муки в штабелях, когда мешки периодически не перекладывают. На слеживание большое влияние оказывает влажность муки. Мука влажностью 15% слеживается быстрее и в наибольшей степени. При нормальном хранении муки влажностью 10-12% в течение довольно длительного срока (от шести месяцев до года) слеживание не наблюдается даже в нижних мешках штабеля. В муке влажностью 14-15% слеживание может наступить через 3-4 мес. Подсыхание слежавшейся влажной муки значительно увеличивает прочность ее комков. При всех равных условиях хранения мука сортового помола значительно быстрее слеживается, чем мука обойного помола. Уплотнение муки в силосах происходит значительно быстрее, поэтому хранение в силосах требует побудительного рыхления муки путем нагнетания воздуха или устройства виброднища. Слежавшаяся мука, если в ней не происходят другие неблагоприятные процессы, после разрыхления ничем не отличается от муки нормального качества. Слеживание муки нежелательно», так как вызывает необходимость ее разрыхления. Изучение природы процессов, происходящих в муке при хранении, показало, что возможность и интенсивность их развития во многом зависят от одних и тех же условий: исходных качеств муки перед закладкой ее на хранение, влажности муки, температуры воздуха в складе, доступа воздуха к муке, технического и санитарного состояния склада и способов размещения муки в них. Для улучшения хлебопекарных качеств муки могут быть созданы условия, способствующие процессу созревания муки. Продолжительность процесса созревания муки зависит в основном от исходных свойств клейковины и температурного режима хранения муки. Созревание муки заканчивается значительно быстрее в условиях ее хранения при температуре 25-40° С. Понижение температуры замедляет этот процесс, а при 0 градусов и ниже мука консервируется. С целью ускорения созревания муки целесообразно хранить ее и транспортировать бестарным способом. Можно применять для внутризаводского транспортирования подогретый воздух.