Причины порчи продуктов питания и способы сохранения от порчи доклад
Обновлено: 02.05.2024
Порча пищевых продуктов, в частности плодов и овощей, вызывается, главным образом, действием микроорганизмов. Плоды и овощи, содержащие много влаги, и такие пищевые вещества, как сахара, органические кислоты, азотистые, пектиновые вещества и т. п., являются хорошей питательной средой для микробов. Гниение, прокисание, брожение являются микробиологическими процессами.
Иногда плоды и овощи или изготовленные из них продукты могут испортиться и в отсутствии микробов в силу различных биохимических процессов, свойственных самим продуктам. Эти биохимические процессы протекают при наличии ферментов. В ряде случаев, когда созданы условия, при которых микробы отсутствуют, а ферменты в процессе технологической обработки остались неповрежденными, пищевые продукты также подвергаются порче.
Таким образом, для того чтобы надежно предохранить плоды и овощи или продукты их переработки от порчи, необходимо создать такие условия их хранения либо так видоизменить их свойства, чтобы попавшие в них микробы были уничтожены или не могли развиваться и чтобы ферменты, регулирующие биохимические процессы, были инактивированы.
В основу всех способов предохранения плодов и овощей от порчи положена биологическая особенность растительного сырья: плоды и овощи являются живыми органами растений и как живые организмы обладают естественной невосприимчивостью (иммунитетом) к различным заболеваниям. Они защищены от всякого рода внешних воздействий рядом механических, физико-химических и химических барьеров.
Во-первых, в кожице или под кожицей почти всегда содержатся эфирные масла и некоторые другие летучие вещества бактерицидного действия. Таким образом, хранящиеся плоды как бы окутаны облаком веществ, действующих на микроорганизмы губительно.
От проникновения микробов внутрь плодов предохраняет кожица, довольно прочная и относительно толстая, зачастую покрытая восковидным налетом, инертным в химическом отношении и плохо поддающимся воздействию химического и ферментативного аппарата микробов.
Микроорганизмы располагают мощным и разнообразным ферментативным аппаратом, который переключается по мере надобности с одного биохимического процесса на другой. В данном случае включаются в работу пектолитические ферменты, протопектин гидролизуется, плодовая ткань мацерируется, клетки разъединяются и микробы получают доступ к каждой клетке со всех сторон. Но на этот биохимический процесс требуется затратить немало времени. Плоды же пока продолжают сохраняться, порча еще не наступила.
Следующий барьер — клеточная оболочка, в состав которой входят опять-таки трудно поддающиеся химическому воздействию целлюлоза и протопектин.
Наконец, под клеточной оболочкой находится цитоплазменная оболочка, которая тоже требует особых мер воздействия для ее разрушения. Включаются в работу протеолитические ферменты, белковые вещества коагулируют и последняя преграда на пути к клеточному соку устраняется. При повреждении цитоплазменной мембраны плодовая клетка погибает, находящийся в ней сок вытекает и становится питательной средой для микробов.
Таким образом, до тех пор пока плоды и овощи живут, они во многом сами себя защищают от воздействия микроорганизмов без вмешательства человека.
С другой стороны, необходимо учитывать, что растительное сырье — это только живые органы растений, которые уже отделены от самого растения. Поступление извне питательных веществ в эти органы прекращено. Поэтому протекающие в таком сырье биохимические процессы приводят только к потреблению, расходованию ценных питательных веществ и, таким образом, запасы этих веществ истощаются без возобновления.
Примером такого основного биохимического процесса является дыхание плодов и овощей. В процессе дыхания органические вещества плодов, например сахара, сгорают, окисляются, превращаясь в диоксид углерода и воду по схеме
При этом масса растительного сырья уменьшается, теряется его пищевая ценность.
Следовательно, проблема консервирования, сохранения плодов, овощей и продуктов их переработки сводится к регулированию жизненных процессов, лежащих в основе явлений порчи. При этом имеются в виду как биологические процессы, протекающие в сырье, так и жизнедеятельность микробов.
Регулирование биологических процессов, протекающих в сырье и микроорганизмах, и положено в основу всех существующих методов консервирования.
Изменяя условия среды, воздействуя на сырье или на микроорганизмы теми или иными физическими и химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления жизни возбудителя порчи (микроорганизма) и сохранения жизни сырья. Можно прекратить все жизненные процессы в сырье, не разрушая его пищевых качеств, и, устранив возбудителя порчи, сохранить сырье как пищевой продукт и т. д.
Используя биологические принципы, положенные в основу классификации проф. Я. Я. Никитинского, методы консервирования можно разделить на три основные группы:
- методы, основанные на принципе биоза, т. е. поддержания жизненных процессов в сырье и использования его естественного иммунитета;
- методы, основанные на принципе анабиоза, т. е. на замедлении, подавлении жизнедеятельности микроорганизмов и растительного сырья при помощи различных физических, химических и биологических факторов;
- методы, основанные на принципе абиоза, отсутствия жизни, т. е. на полном прекращении всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
Ни один из принципов, положенных в основу этой классификации, не может быть осуществлен на практике в чистом виде. Чаще всего те или иные методы консервирования основываются на смешанных принципах.
Так, например, в первой группе методов, основанных на принципе биоза, встречаются элементы второй группы, характеризующейся не поддержанием, а подавлением жизненных процессов. Точно так же в группе анабиотических методов можно различить признаки третьей группы, основанной на принципе отсутствия жизни. И, наконец, в группе методов, основанных на принципе отсутствия жизни, всегда присутствуют элементы анабиоза.
Однако верно и то, что каждая из групп все-таки характеризуется преобладанием какого-либо одного принципа и поэтому классификация Я. Я. Никитинского, имеющая характер идеальной схемы, представляет несомненные удобства и помогает лучше уяснить сущность методов консервирования.
Источник: Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин. Основы консервирования пищевых продуктов. Агропромиздат. Москва. 1986
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сохранение на длительное время скоропортящихся продуктов преследует одну важнейшую цель - предохранить их от жизнедеятельности и развития микроорганизмов, благодаря которым происходит порча этих продуктов. Качество продуктов ухудшается и от кислорода воздуха, света, тепла и т. п., но эти воздействия должны быть достаточно продолжительными, чтобы продукт пришел в негодность. Микроорганизмы же в течение нескольких часов полностью делают его не пригодным для пищи. Все процессы брожения, связанные с хлебопечением и виноделием, жизнедеятельность молочнокислых бактерий в производстве сметаны, сыра, квашеных овощей, биохимические процессы во многих отраслях промышленности (например, производство лимонной кислоты, сорбозы, пенициллина) и разрушение органических остатков растений и животных и т. п. - ценны для человека. Вред же микроорганизмов - инфекционные болезни, невозможность сохранять пищевые продукты и некоторые материалы, в основном органического происхождения и т. п.
Поскольку главной причиной порчи пищевых продуктов являются микроорганизмы, отметим основные из них, имеющие значение при консервировании и переработке пищевых продуктов - бактерии, плесени и дрожжи. Величина микроорганизмов крайне небольшая и измеряется микронами. Однако отдельные виды микроорганизмов могут иметь величину нескольких десятков микронов, другие, наоборот, мельче тысячных долей микрона (вирусы), поэтому они различимы только с помощью электронного микроскопа.
Бактерии - размножаются простым делением. Некоторые виды бактерий при неблагоприятных условиях для их жизнедеятельности образуют споры, при этом их протоплазма теряет часть воды, они уменьшаются в объеме и покрываются твердой оболочкой, называемой цистой.
Бактерии в виде спор не питаются, не могут размножаться, но их жизненная способность сохраняется. При благоприятных условиях, т. е. при наличии водной среды, питательных веществ и других факторов, споры вновь превращаются в бактерии. Спорообразование - защитное свойство бактерий. В консервном производстве наибольшее значение имеют спорообразующие бактерии, поскольку споры наиболее термоустойчивы и требуют применения более высоких технологических тепловых режимов.
Если обычная термоустойчивость микроорганизмов (бактерий в вегетативном состоянии, бесспоровых бактерий, дрожжей и плесеней) находится в пределах 60-70° и лишь в отдельных случаях при 100°, то споры выдерживают температуру 120° и выше, с другой стороны, они могут сохранять жизнеспособность даже при очень низких температурах.
Дрожжи - несколько крупнее бактерий. Они размножаются делением, почкованием или спорами. Их споры не такие стойкие, как у бактерий, и обычно погибают при температуре 70-75°. Дрожжи обладают способностью сбраживать сахара на спирт и углекислый газ, что позволяет их применять в виноделии, пивоварении, хлебопечении для разрыхления теста и т. п.
Плесени, или плесневые грибки для своего развития требуют доступа воздуха, поэтому часто образуются на поверхности продукта. Чаще всего плесени размножаются спорами или конидиями (особые клетки размножения). Плесневые грибки применяются в сыроварении. Большинство же плесневых грибков портит продукт и придает ему неприятный запах и вкус, особенно квашеным овощам и плодам.
Термоустойчивость микроорганизмов в большой степени зависит от характера среды консервируемых продуктов. Особенно неблагоприятна в этом случае кислая среда. В живые клетки микроорганизмов легко проникают недиссоциированные молекулы органических кислот, которые внутри клеток диссоциируют на ионы, что вызывает значительное смещение внутриклеточной реакции и вызывает гибель микроорганизмов. Белки возможно в какой-то мере создают защитные условия для микроорганизмов (их термоустойчивость), кроме того, имеются данные, что некоторые составные части белка (лизоцин) обладают бактерицидными свойствами. Наличие в продуктах поваренной соли, как правило, повышает термоустойчивость всех микроорганизмов, особенно при концентрации ее около 6%.
Влияние сахара на термоустойчивость бактерий отражается двояко: в незначительных концентрациях (до 18% сахарозы) нет заметного воздействия, но при больших концентрациях (до 70%) термоустойчивость их повышается. При этом следует иметь в виду, что дрожжи могут сбраживать продукты, содержащие до 60% сахара, а осмофильные - до 80%.
Термоустойчивость спор при нагревании в жирах сильно повышается.
Фитонциды многих растений оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы. Сложные составные части среды могут усиливать или снижать термоустойчивость микроорганизмов. Кроме того, специфические свойства и химический состав отдельных видов плодов, овощей и ягод также иногда резко изменяют эти условия. Так, содержание бензойной кислоты или ее солей резко повышает бактерицидные свойства, например клюквы или брусники, на которых с трудом развиваются плесени, а для сбраживания сока требуется разбавление водой для снижения концентрации естественного консерванта.
Эти свойства клюквы и брусники - защитные, как болотных растений, произрастающих в среде высокой влажности. Действие света, особенно его фиолетовой и ультрафиолетовой частей спектра, оказывает губительные действия на многие микроорганизмы.
Краткое ознакомление с основными свойствами микроорганизмов дает возможность перейти к рассмотрению теоретических условий сохранения пищевых продуктов, осуществляемых, в основном, двумя методами.
Первый - это сохранение пищевых продуктов путем торможения развития микроорганизмов, от которых зависит порча продуктов.
Второй - это герметизация продуктов в таре с последующей пастеризацией или стерилизацией.
Вашему вниманию представлена исследовательская работа по микробиологии. Выполнена работа на уроках и на внеклассных занятиях учениками 5 класса.
Из ежедневных наблюдений нам хорошо известен тот факт, что продукты питания нельзя хранить бесконечно долго. Все они имеют определенный срок годности, то есть, только в течение какого-то времени их можно употреблять в пищу, а по истечении этого срока продукт теряет вкус, цвет, запах, т.е. меняет свои качества и даже может быть ядовитым. От чего же зависит этот срок годности тех или иных продуктов? Меня заинтересовал этот вопрос, и я решила провести исследования на эту тему.
Целью моей работы было выяснение причины порчи продуктов питания. Для решения этой цели были поставлены следующие задачи: 1. Собрать информацию о факторах, вызывающих порчу свежих плодов, овощей и прочих продуктов растительного и животного происхождения. 2. Выяснить одинаковые ли виды плесени поселяются на различных продуктах. 3. Подготовить фотографический и иллюстрационный материал о факторах, вызывающих порчу продуктов. 4. Выяснить как же следует покупать и хранить продукты, чтобы продлить время их сохранности.
Объект исследования: продукты растительного и животного происхождения. Методы исследования: анализ научной литературы, наблюдение, метод микроскопирования (в работе использовался цифровой микроскоп Micro Life ML – 12 1.3), сравнительный анализ и обобщение.
Результаты исследования.
Как я выяснила, причиной порчи продуктов растительного и животного происхождения является жизнедеятельность микроорганизмов. Микроорганизмы – это мельчайшие живые существа, не видимые невооружённым глазом. Обнаружить их можно только под микроскопом. Скопления же микроорганизмов образуют колонии, которые мы и можем наблюдать. Например, зелёную и серо-чёрную плесень на хлебе, белую плесень на квашенной капусте, серо-чёрную плесень на ягодах и овощах. Микроорганизмы делятся на три основные группы: бактерии, плесневые грибы и дрожжи. Бактерии – наиболее многочисленная группа одноклеточных организмов, имеющих различную форму – чаще округлую или палочковидную. Большинство из них приносит вред, вызывая болезни и порчу продуктов. Исключение составляют молочнокислые бактерии. Они широко используются при производстве молочнокислых продуктов, а также при засолке овощей и квашении капусты. Дрожжи – одноклеточные грибы, имеющие клетки в форме шариков, их применяют в пищевой промышленности для приготовления вина, пива, кваса, а также в хлебопечении. Но некоторые виды дрожжей вызывают порчу и прогорклость пищевых продуктов в процессе их хранения. Плесени – это тоже грибы, но имеющие более сложное строение в виде нежной грибницы, которая образуется на поверхности пищевых продуктов. Развиваясь, плесени дают огромное количество спор, а они легко переносятся ветром и заражают новые пищевые продукты.
Первым этапом моего исследования было наблюдение за испорченными пищевыми продуктами. Результаты я занесла в таблицу.
Сохраняя еду, помните, что порча пищевых продуктов вызвана крошечными невидимыми организмами, названными бактериями. Бактерии есть везде, где бы мы ни были, и большинство из них не причиняют нам вреда. На самом деле, некоторые из них полезны для нас.
Бактерии в пищевых продуктах
Живые организмы бактерии в пищевых продуктах, довольно скучны. Во-первых, они не могут двигаться. Единственный раз, когда они куда-то уходят, это когда кто-то их двигает. В противном случае они остаются там, где они есть. Если им повезет, они смогут есть, а если им действительно повезет, они смогут размножаться.
Они делают это, разделяясь на две одинаковых организма. А потом каждый из них отделяется, и так далее, и так далее. Некоторым удается делать это два или три раза в час.
К сожалению, чем дольше это продолжается, тем более испорченной становится наши пищевые продукты, потому что это то, на чем они живут — наша еда. Особенно пищевые продукты с высоким содержанием белка, такие как мясо, птица, рыба, яйца и молочные продукты.
Безусловно, некоторые из них есть на пищевых продуктах с низким содержанием белка, таких как фрукты и овощи, но они гораздо медленнее. Вот почему яблоко, оставленное на вашей кухонной стойке на пару дней, все еще будет безопасным для еды, а стейк явно не будет.
Порча пищевых продуктов
Испорченные и / или опасные продукты
Важно отметить, что испорченные продукты не обязательно опасные. Во-первых, большинство людей не будут есть продукты, которые плохо пахнут, выглядят слизистыми или что-то в этом роде.
Более того, микроорганизмы, которые вызывают обычную порчу продуктов, не обязательно вредны для нас. Фактически, за столетия до холодильников, самые ранние соусы и приправы использовались для маскировки неприятных вкусов и запахов пищи, которые начали портиться. Это по-прежнему актуально в тех частях света, где у людей нет домашних холодильников, как ни странно, включает в себя большинство людей, живущих на планете сегодня.
Бактерии, с которыми мы сталкиваемся с точки зрения безопасности пищевых продуктов, — это так называемые патогены, вызывающие пищевое отравление. И эти патогенные микроорганизмы, такие как сальмонелла или кишечная палочка, не вызывают каких-либо запахов, посторонних привкусов или изменений во внешнем виде пищи — например, слизистой поверхности или какого-либо обесцвечивания.
Испорченные и / или опасные продукты
Как защитить продукты от бактерий
Чтобы защитить продукты от бактерий нужно учитывать, что для их жизнедеятельности нужно несколько довольно специфических требований. Каждое из которых можно в определенной степени контролировать. На самом деле их шесть. Наряду с едой, мы также будем предполагать наличие кислорода.
Какие способы защиты продуктов питания от бактерий
- Температура
- Время
- Влажность
- Уровень pH (кислотность)
Чего боятся бактерии — температурный контроль
Поддержание пищи холодной
Хранить холодные продукты в холодном состоянии — значит хранить их при температуре от 5 °C, то есть от нормального охлаждения, до примерно минус 18 °C. Бактерии все еще могут размножаться при низких температурах, но просто делают это намного медленнее.
При низких температурах рост бактерий замедляется почти до нуля. Замораживание не убивает их. Как только вы разморозите эту еду, берегитесь! Любые бактерии, которые были там до замораживания, просто разогреются и снова начнут размножаться — с удвоенной силой.
Чего боятся бактерии
Поддержание пищи теплой
Видите ли, бактерии процветают между 5 °C и 60 °C — диапазон температур, которое известно как температурная зона опасности. Неудивительно, что это тот же температурный диапазон, в котором живут люди.
Кроме того, естественная температура нашего тела 36,6 °C настолько хороша, что она попала прямо в середину этой опасной зоны, это даже не смешно. Бактерии не могут дождаться, чтобы попасть внутрь нас.
Поддержание пищи горячей
Поддержание горячей пищи в горячем состоянии представляет другие проблемы. Рост бактерий снова замедляется при температурах выше 140 ° F, поэтому горячие продукты, которые подают, например, в буфете, должны всегда оставаться горячее, чем это.
Имейте в виду, что 60 °C не убивает бактерии, а только мешает им размножаться. Если вы действительно хотите убить бактерии, вы должны разогреть их до температуры не менее 75 °C.
Это же правило применяется и к приготовленной пище. После этого вам нужно либо снова нагреть до 75 °C, либо выбросить. И, кстати, вы можете разогреть пищу только один раз. Если ее температура падает ниже 60 °C во второй раз, вам нужно бросить ее.
Чего боятся бактерии — временной контроль
Время работает рука об руку с температурой, стимулируя рост бактерий. Допустим, вы покупаете сырые куриные грудки. Может быть, они находятся в вашей корзине 15 минут, пока вы ходите по магазинам, затем они находятся в вашей машине еще 15 минут, пока вы едете домой. Поэтому, прежде чем вы даже доставите эту курицу домой, у бактерий было полных 30 минут.
Затем вы можете добавить еще 15 минут, пока вы их готовите, доведя кумулятивный итог уже до 45 минут. Как видите, у вас действительно мало места для маневра.
Чего боятся бактерии — контроль влажности
Как и всем живым организмам, бактерии нуждаются в воде, чтобы выжить. Продукты с высоким содержанием влаги, такие как мясо, птица, морепродукты и молочные продукты, а также фрукты и овощи, являются основной питательной средой для вредных бактерий. Продукты с низким содержанием влаги, в том числе сухие зерна и бобовые, такие как рис или бобы, обычно хранятся в течение более долгого времени, не портясь и не укрывая бактерий.
Другим аспектом фактора влажности является то, что благодаря процессу, называемому осмосом, сахар и соль фактически высасывают влагу из бактерий, эффективно убивая их путем обезвоживания. В результате высокое содержание соли и / или сахара будет способствовать сохранению продуктов питания, поэтому соль и сахар используются для рассола и сушки мяса.
Чего боятся бактерии
Чего боятся бактерии — контроль уровня pH / кислотности
pH является мерой того, насколько кислым является тот или иной продукт, шкала измерения от 0 до 14. Все, что ниже 7, считается кислой средой, а все, что выше 7, считается щелочной средой. Значение 7 будет считаться нейтральным. Обычная вода, например, имеет рН 7.
Оказывается, бактерии не переносят ничего слишком кислого или слишком щелочного. Чтобы бактерии процветали, pH-среда должна быть нейтральной. Ну, угадайте, какие продукты попадают в эту категорию? Да, продукты животного происхождения, такие как морепродукты, мясо, птица, яйца и молоко.
В отличие от них, большинство овощей и макаронных изделий имеют очень высокий уровень pH в сыром виде, но становятся нейтральными — следовательно, более опасными — при приготовлении. Сильно кислые продукты, такие как цитрусовые, помидоры, яблоки, уксус, ягоды и т. д. относительно непривлекательны для бактерий с точки зрения рН.
Как сохранить еду
Может показаться, что есть много способов как сохранить еду и контролировать рост бактерий в нашей пище — и технически это правда. Но мы не можем контролировать время. Он продолжает тикать, несмотря ни на что.
Как сохранить еду
И хотя мы можем изменить уровень влажности и кислотности пищевых продуктов, использование одного только этого метода будет означать употребление в пищу гораздо больше вяленых и маринованных продуктов питания. По этой причине температура действительно является наиболее важным элементом контроля распространения болезней пищевого происхождения.
Читайте также: