Условия доставки скоропортящихся пищевых продуктов во многом зависят от свойств и негативных их изменений при неблагоприятных условиях. Совокупность свойств определяет качество продукта. Чтобы грамотно разрабатывать и обеспечивать условия подготовки, хранения и перевозки скоропортящихся грузов, а также принимать меры к снижению порчи, необходимо знать химический состав продуктов. По составу и химическим свойствам продуктов питания оценивают их пищевую ценность и возможные направления изменения потребительских достоинств.
Химический состав скоропортящихся грузов весьма сложный. Все скоропортящиеся грузы состоят из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества представлены водой и минеральными солями. Все физико-химические процессы в продуктах протекают в водных растворах.
Неорганические вещества
Вода способствует микробиальным и ферментальным процессам, приводящим к порче. Содержание воды в скоропортящихся грузах колеблется от 0,5 % (жир топлёный) до 95,3 % (огурцы). В продуктах животного происхождения воды меньше (до половины массы), чем в продуктах растительной природы. В тканях продукта вода находится в свободном и связанном состояниях. Связанная (внутриклеточная) вода замерзает при температуре минус 40 °C, а при более низких температурах её содержание уменьшается, т. е. скоропортящиеся продукты теряют влагу при глубоком замораживании. Свободная вода, составляющая 80…90 % от всего количества воды в продукте, находится в межклеточном пространстве, откуда может легко перемещаться во внешнюю среду (испаряться, вымораживаться) и обратно (поглощаться тканями и плазмой крови).
Минеральные вещества в костях и тканях продукта представлены свободными химическими элементами (микроэлементами) и соединениями, преимущественно растворимыми солями натрия, кальция, фосфора, железа. Наличие водных растворов солей понижает температуру замерзания жидкости на 0,5…5 °С. Микроэлементы могут оказывать значительное регулирующее воздействие на продукт.
Органические вещества
К органическим веществам относят белки, жиры, углеводы, ферменты, кислоты, витамины. В скоропортящихся продуктах они содержатся в определённых пропорциях, разных для продуктов растительного и животного происхождения. Так, в овощах и фруктах много углеводов (до 80 % сухой массы), мало белков и жиров; в мясе же наоборот: мало углеводов, но велико содержание белков и жиров.
Белки (или протеины) – сложные азотистые соединения, состоят из аминокислот, различаются их составом и структурой. Они являются важнейшими составными частями животных и растительных клеток. Белки бывают твёрдыми (волосы, ногти, копыта), жидкими (молоко, кровь), полужидкими (мышцы и ткани). Человеку ежедневно требуется 80…90 г белков. При усвоении человеком 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. Больше всего белка содержится в сыре (25 %), бобовых (23 %), твороге (14 %) и яйцах (13 %). Белки остро реагируют на условия хранения: поглощают воду и набухают, гниют с выделением газов (сероводорода и аммиака), обладающих неприятным запахом.
Жиры (или липиды), являясь клеточными компонентами, состоят из сложных эфиров и жирных кислот (стеариновой, олеиновой и др.) и различаются для продуктов растительного и животного происхождения. В продуктах растительного происхождения жиров практически нет. Исключение составляют грибы (0,4…0,7 %) и орехи (16…27 %). При усвоении организмом жиры обеспечивают 39,1 кДж/г энергии. При длительном ограничении употребления жиров в пищу нарушается деятельность центральной нервной системы, ослабляется иммунитет. Суточная норма потребления жиров составляет около 100 г. Жиры растительного происхождения являются предпочтительными.
В продуктах под воздействием нормальных температур и солнечного света жиры постепенно разлагаются на глицерин и жирные кислоты с последующим окислением на воздухе, приобретают неприятный цвет, вкус, запах.
Углеводы подразделяют на три группы:
– простые сахара (моносахариды: глюкоза и фруктоза, или иначе виноградный и плодовый сахара);
– сложные сахара (олигосахариды: сахароза и лактоза, или свекловичный и молочный сахара);
– высокомолекулярные соединения (полисахариды: крахмал, гликоген, клетчатка, или целлюлоза, пектиновые вещества).
Углеводы необходимы для обеспечения жизнедеятельности человека, в том числе и как главный источник энергии (17,2 кДж/г). Образуются углеводы в зелёной части растений фотосинтезом из неорганических веществ – углекислоты и воды. Суточная норма употребления углеводов человеком составляет от 350 до 400 г.
Органические кислоты (яблочная, лимонная, щавелевая, молочная и др.) во многом определяют вкус и сохранность продуктов.
Витамины – низкомолекулярные органические соединения, растворимые в воде (тиамин В 1, рибофлавин В 2, аскорбиновая кислота С и др.) или жирах (ретинол А, кальциферол D, токоферол Е и др.). Они регулируют обмен веществ и стимулируют иммунную систему организма человека, но в нём не производятся, а поступают извне с продуктами питания. Содержание витаминов в продуктах незначительно. Сохранность витаминов – важный критерий качества скоропортящихся грузов.
Ферменты (или энзимы) – белковые катализаторы, отличаются большой активностью и селективностью. Способствуют процессам созревания, увядания, скисания, брожения, разложения компонентов продукта. Действуют в узком диапазоне температур, что позволяет создавать условия для их активизации или подавления. При температуре выше 80 °C ферменты разрушаются, а при низких температурах резко снижают свою активность.
Химический состав наиболее употребительных скоропортящихся продуктов приведён в приложении А).
2.3 Физические с войства скоропортящихся продуктов
Знание физических свойств скоропортящихся продуктов позволяет грамотно выбирать способы холодильной подготовки, транспортную тару и режимы хранения доставляемой продукции, подбирать необходимый подвижной состав для перевозки. Эти свойства разделяются на механические и теплофизические.
Механические свойства
К числу основных механических свойств относятся:
– плотность продукта (r = 0,85…1,1 кг/м3), которая близка к плотности воды. Она зависит от химического состава продукта, строения и количества содержащейся воды. Плотность продукта определяется как средневзвешенная величина всех его составных элементов;
– площадь поверхности, м2, зависящая от геометрической формы продукта;
– консистенция – совокупное восприятие осязанием (прощупыванием) плотности, упругости и вязкости продукта. Это свойство используется в органолептическом методе определения качества скоропортящихся грузов, оно не имеет количественного выражения;
– сопротивление нагрузкам, кг/см2: статическим sс (при сжатии нижних слоёв продукта верхними) и динамическим sд (при ударах).