Некоторые биохимические реакции в охлажденных пищевых продуктах

Ферментативное потемнение

Во фруктах и овощах ферментативное потемнение происходит из-за повреждений, например побитостей, и операций подготовки (резка, очистка от кожуры и т. д.). Обра­зующиеся пигменты (от желтовато-коричневого до черного) могут появиться очень бы­стро, придавая продукту неаппетитный вид. В неповрежденной ткани ответственные за это ферменты, называемые из-за их происхождения фенолазами, отделены от субстрата, но когда они приходят в контакт в результате повреждения, присутствующие в есте­ственном состоянии фенольные соединения ферментативно окисляются, давая желто­ватые хиноновые соединения [110]. Вслед за этим протекает ряд реакций полимериза­ции, в результате чего образуются коричневатые продукты (такие как меланины).

Степень потемнения зависит от активности и количества полифенолоксидазы в конкретном фрукте или овоще и наличия субстратов, которыми могут быть, в частно­сти, катехол, тирозин или допамин (при этом всегда необходим кислород). Для пре­дотвращения или замедления ферментативного потемнения использовался ряд подхо­дов. Уменьшение концентрации доступного кислорода достигалось разными способами: вакуумная упаковка, замедляющая ферментативное потемнение картофельных поло­сок [78]; упаковка в РГС, например, для нарезанного салата и моркови [64]; добавление поглотителя кислорода в упаковку, замедляющее ферментативное потемнение и тек­стурные изменения в половинках абрикосов и персиков [10]; ограничение диффузии кислорода в ткани погружением в воду, рассол или сироп. Показано, что высокие уров­ни кислорода (70-100%) уменьшают разрушение аскорбиновой кислоты, липидное окисление и ферментативное потемнение в нарезанном салате (вероятно, в результате увеличения общей антиокислительной способности материала) [27]. Более прямой метод предотвращения ферментативного изменения цвета — применение ферментных ингибиторов, хотя оно может нарушать образ «свежего» продукта или ограничиваться законодательно. Традиционное применение сульфита путем погружения в раствор метабисульфита во многих случаях давало эффективное средство предотвращения ферментативного потемнения. Введение ограничений на применение сульфита стиму­лировало поиск альтернатив. Оптимальный pH для активности фенолазы лежит обыч­но между pH 5 и 7. Снижение pH ниже 4 с помощью пищевых кислот инактивирует этот фермент. Ванны с лимонной или аскорбиновой кислотой замедляют потемнение как за счет снижения pH, так и за счет образования комплексов меди, необходимой для функционирования фермента. Было показано, что уровень 10% аскорбиновой кис­лоты эффективен для картофеля, а 0,5-1% — для яблок [77]. Фенолазы из большин­ства фруктов и овощей легко инактивируются нагреванием [110], но для салатов и предварительно приготовленных овощей тепловая обработка может оказаться непри­емлемой из-за сопутствующих ей изменений цвета и текстуры.

 Гликолиз

Гликолиз — ключевой метаболический путь промежуточного обмена веществ, обна­руженный почти во всех живых организмах. Изменения, происходящие во время убоя скота и сбора урожая, влияют на путь, которым в дальнейшем следуют субстраты, усваиваемые по этому пути. Отклонение от этого пути с получением молочной кисло­ты в мясе и этанола в овощах существенно влияет на качество пищевого продукта впоследствии.

Аденозинтрифосфат (АТФ) потребляется живой клеткой постоянно для поддер­жания ее структуры и функций. Он производится в результате метаболизма гликогена через гликолиз и цикл Кребса (цикл лимонной кислоты). При убое поступление кро­ви, а следовательно, поступление кислорода в мышцы прекращается, но гликолитическая активность продолжается с использованием запасов в мышечных клетках. Гликоген превращается в пируват, но в анаэробных условиях цикл Кребса уже не функ­ционирует, и пируват восстанавливается восстановленной формой никотинамидаде- ниндинуклеотида (NADH) до молочной кислоты. Поступление NADH поддерживается за счет гликолиза, что делает возможным продолжение преобразования гликогена до молочной кислоты до истощения запасов гликогена. Разрушение каждой молекулы глюкозы гликогена мышц приводит к образованию двух молекул молочной кислоты. Накопление молочной кислоты постепенно понижает pH в мышцах, и этот процесс завершается, когда запас гликогена в мышцах истощается и pH равен примерно 5,5-5,6. Когда АТФ больше не вырабатывается, мышечные волокна становятся жесткими; это состояние известно как окоченение. Если во время забоя имеется достаточный запас гликогена, скорость и степень падения pH зависит от активности ключевых ферментов гликолитического пути, конкурирующих реакций с участием аденозиндифосфата и температуры. Чем ниже температура, тем больше времени требуется для достижения предела pH, так как биохимические реакции замедляются. Скорость падения и конеч­ное значение pH может иметь существенное влияние на качество мяса [69]. Снижение pH мышц ведет к денатурированию белка и высвобождение розовой содержащей бел­ки жидкости (называемой «drip» от англ. Drip — роса). Уменьшение скорости накопле­ния молочной кислоты с помощью быстрого охлаждения туши может резко умень­шить потери за счет выделения этой жидкости [103,106], однако быстрое охлаждение до температур ниже 12 °С до прекращения анаэробного гликолиза ведет к возникнове­нию состояния, носящего название холодовое сокращение, и мясо становится жестким.

Животные, которые в момент убоя были истощены, имеют истощившиеся запасы гликогена и во время возникновения окоченения производят меньше молочной кис­лоты. Свинина, имеющая при окоченении pH более 6,0-6,2, — это «темное жесткое сухое» мясо (DFD), которое портится за счет действия микроорганизмов в течение 3- 5 сут из-за высокого pH. Животные, находившиеся в момент убоя в состоянии стресса в такой степени, что их дыхание становится анаэробным, могут достичь pH окоченения в течение 1 ч после убоя. Свинина, pH которой падает до 5,8 в течение 45 мин после убоя, — это «бледное, рыхлое, водянистое» мясо (PSE). Оно характеризуется избы­точными потерями за счет жидкости и бледностью в результате выделения жидкости из мембран и денатурирования белков. Срок хранения такого мяса уменьшается из-за усиленного роста микроорганизмов и окисления фосфолипидов.

Протеолиз

Активность протеаз может в зависимости от ситуации иметь положительный или от­рицательный эффект.

Протеазы мяса играют важную роль в потере жесткости, которая происходит после окоченения и носит название расслабления {автолиза). Традиционно оно начинается на бойне и должно протекать до тех пор, пока мясо не станет мягким и приемлемым для потребителя. В идеале это занимает 2-3 недели выдержки при низкой температуре, но неохлажденные туши теряют жесткость быстрее, так как протеазы действуют быстрее при более высоких температурах. У говядины скорость расслабления возрастает с тем­пературой до 45 °С (210 2,4), затем идет с меньшей скоростью до 60 °С [26]. Рольпротеаз в автолизе рассмотрена в ряде работ [33,87]. Протеазы мяса могут быть классифици­рованы на основе предпочтительного для их функционирования уровня pH. Протеазы, активные при кислом pH (например, катепсины), обнаруживаются в небольших органеллах — лизосомах, располагающихся на периферии мышечных клеток. Стабильность лизосом снижается с уменьшением pH, при этом становится возможным выход протеаз в клетку и, в конечном итоге, во внеклеточные пространства. Полагают, что протеаза, активная при нейтральном pH и участвующая в автолизе, — это калпаин (са1рагп I), который для своей деятельности требует наличия ионов свободного кальция. В мясе при наступлении окоченения отсутствие АТФ как источника энергии для «выкачива­ния» ионов кальция из клеток ведет к увеличению уровня свободного кальция и созда­нию благоприятных условий для деятельности протеазы. Продолжительность окоче­нения зависит от вида животного и составляет около 1 сут для говядины, полсуток — для свинины и 2-4 ч — для куриного мяса. Причины этих отличий не вполне ясны. В курином мясе и свинине, которые автолизуются довольно быстро, уровни катепсина выше [29], тогда как в говядине миофибриллярная структура более устойчива к дей­ствию катепсина [71]. Более детально разобраться, какие протеазы участвуют в этих процессах и каковы условия, определяющие их деятельность, нам еще предстоит.

В сыроделии добавление к молоку протеаз, находящихся в реннине и культуре за­кваски, в ходе созревания вызывает формирование специфического вкуса и текстуры. Химозин (аспартилпротеаза, содержащаяся в ренине) расщепляет одинарную пеп­тидную связь в к-казеине, белке молока, что ведет к его свертыванию. Сочетание действия химозина и протеаз культуры закваски разлагает казеин до пептидов. Мно­гие из этих пептидов могут иметь горький или кислый вкус (или вообще не иметь вкуса), но внутриклеточные протеазы из культур заквасок разрушают пептиды даль­ше до аминокислот и пептидов небольшого размера, которые обладают свойством улучшать вкус.

Противоположным результатом деятельности протеаз может явиться горький при­вкус молочных продуктов. Пептиды, состоящие преимущественно из неполярных ами­нокислот, иногда бывают горькими. Весьма вероятно, что в условиях, благоприятству­ющих протеолизу и накоплению промежуточных продуктов разложения пептидов, окажутся горькими и ферментированные молочные продукты.

В рыбе протеазы вызывают эффект, известный как разрыв брюха. Усиленное пита­ние до вылова увеличивает концентрацию и активность ферментов пищеварительного тракта. Если рыбу не выпотрошить или не охладить вскоре после вылова, деятельность протеаз ослабляет кишечные стенки, что делает возможным выход содержимого в ок­ружающие ткани. Этому процессу весьма подвержены сельдь и скумбрия, причем сельдь может оказаться непригодной для копчения уже через сутки. У ракообразных (таких, как омары и креветки) этот процесс протекает еще быстрее — кишечные фер­менты разрушают мясо в течение нескольких часов после вылова, в связи с чем необхо­димы быстрое охлаждение и обработка.

Липолиз

Гидролиз триглицеридов на границе масло-вода катализируется липазой (рис. 9.5). Специфичность (избирательность) липаз различна: некоторые из них могут разру­шать сложные эфиры в триглицеридах во всех трех положениях, а некоторые — лишь в положениях 1 и 3.

Активность липаз как эндогенного, так и микробиологического происхождения ведет к изменениям функциональных свойств некоторых молочных продуктов — на­пример, к ухудшению способности молока к обезжириванию при получении обезжи­ренного молока и к ухудшению сбиваемости сливок, а также, что особенно важно, к появлению мыльного или прогорклого привкусов. Обычно мыльный привкус связы­вают с длинноцепочечными жирными кислотами, а неприятный прогорклый - с корот­коцепочечными; например, запах валериановой кислоты описывают как «запах пот­ных ног», а гексановой кислоты — как «козлиный». Вкусоароматический порог этих соединений обычно низок (например, для гексановой кислоты — 14 ppm), и поэтому даже очень слабая липолитическая активность может существенно влиять на качество продукта.

Выход из триглицеридов в молоко 1-1,5% жирных кислот может сделать его не­приятным на вкус (табл. 9.2). Если липолиз происходит до тепловой обработки моло­ка и общее количество жизнеспособных микроорганизмов меньше 106/мл, наиболее вероятно, что причиной этого явления служат эндогенные молочные липазы. Измене­ния вкуса/запаха молока из-за эндогенных липаз происходят редко. Эндогенные липа­зы денатурируются в ходе пастеризации, но внеклеточные липазы, выделяемые психротрофными бактериями (такими, как подвиды Pseudomonas), теплостойки. Они переносят пастеризацию и (в некоторых случаях) кратковременную обработку при высокой температуре (HTST). Поскольку психротрофные организмы могут расти при 2-4 °С, то есть при температуре хранения молока или сливок в резервуарах, может быть достигнут значительный уровень липазы. Термоустойчивым липазам могут по­требоваться недели, чтобы оказать воздействие на качество продукта, и они обычно имеют большее значение для качества продуктов, хранящихся при температуре окру­жающей среды, или для продуктов с длительным сроком хранения.

В сыроделии для получения необходимого вкуса/запаха может потребоваться гид­ролиз из-за активности липаз в сычужной закваске [82]. Почти у всех сыров с сильнымДействие липазы на триглицериды

Рис. 9.5. Действие липазы на триглицериды

 Таблица 9.2. Концентрации свободных жирных кислот в молочных продуктах и пороговые вкусоароматические значения (по [2])

Продукт Концентрации свободных жирных кислот (мг-экв./г жира)
нормальная возможно возникновение проблем
Сухое молоко 0,3-1,0 1,5-2,0
Мороженое 0,5-1,2 1,7-2,1
Сливочное масло 0,5-1,0 2,0
Сыр:  
чеддер 1,2 2,9
бри 1,2 -
зеленый сыр 40,0 -

вкусом/ароматом (стилтон, рокфор, горгонзола, пармезан) этот вкус/аромат зависит от свободных жирных кислот. Для получения точной пропорции жирных кислот, оп­ределяющих желаемый вкус/аромат, при использовании микробных протеаз для за­мены сычужной закваски необходимо добавлять липазы, обладающие соответствую­щей избирательностью. Проблемы, связанные с достижением нужной избирательности и необходимого количества фермента, выявлены для сыра чеддер, но отличия в содер­жании жирных кислот, дающих нормальный и прогорклый чеддер, могут возникнуть несмотря на крайне незначительные отличия в содержании липазы [58].

Особенности физико-химических реакций

Физико-химические реакции, влияющие на качество охлажденных продуктов, проис­ходят в результате физических изменений продукта или последующих химических или биохимических реакций. Так, к этой категории относятся миграция компонентов в результате диффузии или осмоса и поглощение света природными или искусствен­ными пигментами.

Некоторые важнейшие физико-химические реакции в охлажденных продуктах

Миграция компонентов

В салатах на основе майонеза, таких как коулсло (салат из сырой капусты, моркови и лука) и салатах на основе картофеля наблюдаемые изменения качества — это органо­лептические изменения, связанные с распределением масла и воды между майонезом и растительной тканью [ 108]. В случае коулсло увеличение экстрагируемых твердых веществ из капусты на 13,5% и увеличение прозрачности капусты указывали на погло­щение ею масла из майонеза в течение 6 ч после смешивания [109]. В майонезе измене­ние содержания масла выражалось в увеличении полидисперсности размера жировых глобул. Кроме того, миграция воды из капусты в майонез, обусловленная различием в осмотическом потенциале, вела к тому, что за то же время, за которое капуста станови­лась более прозрачной, майонез становился жидким и необволакивающим. Исследо­вания отличий между разновидностями капусты в части поглощения масла показали, что при хранении голландской капусты изменений в оценке майонеза по параметру сметанообразность-маслянистость не происходило, в то время как свежая английская капуста давала значительное снижение этого параметра. Другие ингредиенты с боль­шим отличием в осмотическом потенциале относительно майонеза (например, сельде­рей и изюм), также могут создавать проблемы из-за миграции влаги, ведущей к отде­лению воды в виде капелек на поверхности майонеза.

Одна из наиболее известных проблем качества, связанная с миграцией воды, — это «намокание» сэндвичей. Для обеспечения барьера для влаги ее миграция из начинки в хлеб может быть уменьшена на границе раздела путем использования паст на основе жира [63]. В продуктах на основе изделий из теста (например, в пирогах и пицце) миграция влаги из начинок и отделки в мучное изделие вызывает схожие проблемы. Миграция влаги или масел может сопровождаться миграцией растворенных в них кра­сителей. Например, в начинке пиццы там, где сыр и колбаса вступают в контакт, на сыре становятся заметны красные полосы, а в многослойных пирожных миграция цвета меж­ду слоями может ухудшать их внешний вид (если не использовать соответствующий метод окрашивания). Миграция ферментов из одного компонента в другой (например, когда нарезанные ломтиками небланшированные овощи оказываются в контакте с мо­лочными продуктами) может привести к проблемам со вкусом и ароматом, цветом или текстурой (в зависимости от используемых ферментов и субстратов) [57].

Испарение

Многие охлажденные продукты продаются в незавернутом виде непосредственно с витрин (особенно это относится к прошедшему тепловую обработку свежему мясу, рыбе, паштетам, пирожкам и сыру). Срок хранения таких продуктов существенно от­личается от их завернутых аналогов — 6 ч по сравнению с несколькими днями и неде­лями. Наиболее распространенная причина такого снижения срока хранения — это потери вследствие испарения, ведущие к изменению внешнего вида до такой степени, что потребитель выбирает продукты, выложенные в витрину последними. Практиче­ски срок выкладки незавернутых мясных продуктов определяется изменениями цвета поверхности, которые могут сделать вид продукта непривлекательным. Изменения во внешнем виде связаны с потерями в массе вследствие испарения (табл. 9.3). Прямые издержки от потерь на испарение из незавернутых продуктов в охлаждаемых прилав­ках-витринах составили, по некоторым оценкам, в 1986 г. свыше 5 млн фунтов стер­лингов [103]. В магазинах с высокой скоростью оборота продуктов средняя потеря массы будет выше из-за того, что свежеувлажненные поверхности постоянно подвер­жены действию воздушного потока.

Потери массы с поверхности незавернутых продуктов зависят от скорости испаре­ния влаги с поверхности и скорости диффузии влаги из продукта. Температура, отно­сительная влажность и скорость воздуха — это факторы, существенно влияющие на

Таблица 9.3. Потери массы на испарение с открытой поверхности нарезаемой говядины и соответствующий ее внешний вид при выставлении в витрине в течение 6 ч (по [49])

Потери на испарение (г/см) Изменение внешнего вида поверхности
До 0,01 Красная, привлекательная и по-прежнему влажная; может несколько потерять яркость
0,015-0,025 Поверхность становится суше; по-прежнему привлекательная, но темнее
0,025-0,035 Явно заметное потемнение; становится сухой и грубоватой
0,05 Сухая, почерневшая
0,05-0,10 Черная

потерю массы. Потеря массы при хранении фруктов и овощей происходит в основном вследствие испарения. Большинство продуктов имеет равновесную влажность 97-98%, и если они хранятся при более низкой влажности, то теряют влагу. По практическим соображениям рекомендованный диапазон влажности при хранении составляет 80- 100% [98]. Скорость потери влаги зависит от разницы в давлении водяного пара, созда­ваемого продуктом, и давлением водяного пара в воздухе, а также от скорости движе­ния воздуха над продуктом. Потеря лишь 5% влаги по массе приводит к сморщиванию или увяданию фруктов и овощей. С увеличением температуры воздуха количество воды, необходимой для его насыщения, увеличивается (примерно удваиваясь на каж­дые 10 °С подъема температуры). Если продукты поместить в герметично закрытую тару, они будут терять или набирать влагу до тех пор, пока влажность в таре не достиг­нет значения, характерного для этого продукта при данной температуре. Если темпера­тура увеличивается, а количество водяного пара в атмосфере не изменяется, влаж­ность воздуха падает. Для предотвращения потери влаги в такой ситуации очень важно свести к минимуму колебания температуры.

Повреждения при охлаждении

Хотя хранение фруктов и овощей при низкой температуре считается наиболее эффек­тивным методом сохранения качества скоропортящихся продуктов растительного про­исхождения, для чувствительных к охлаждению культур его вред может оказаться больше пользы. Большинство тропических и субтропических фруктов и овощей по­вреждаются при действии низких температур выше температуры замерзания (10- 15 °С) [24]. Некоторые фрукты и овощи умеренного климата также подвержены по­вреждениям, но при более низких пороговых температурах (ниже 5 и до 10 °С) [11].

На повреждения вследствие охлаждения указывает ряд признаков, отрицательно влияющих на качество. Появление «оспин», ямок вызывается дегидратацией и низки­ми температурами. Это явление наиболее явно проявляется у манго, авокадо, грейп­фрута и лайма, у которых внешняя оболочка тверже и плотнее, чем внутренние слои. Изменение цвета поверхности распространено у плодов с тонкой мягкой кожурой (на­пример, у перца сладкого, баклажанов и помидоров). Неравномерное или неполное созревание происходит у помидоров, дынь и бананов. Наиболее часто внутреннее раз­рушение и ослабление тканей делает фрукты или овощи подверженными порче из-за патогенов, действующих после сбора урожая. Если температуры значительно ниже критического уровня, то повреждение в результате охлаждения может происходить в течение довольно короткого времени. В некоторых случаях признаки повреждения могут развиваться и становиться явными лишь после извлечения продуктов из места холодильного хранения и при хранении при более теплых температурах, в связи с чем бывает сложно определить, произошло ли повреждение именно вследствие воздей­ствия низких температур.

Хотя изменения физической структуры, происходящие при повреждениях из-за действия низких температур, описаны, их связь с развитием признаков поврежде­ния в большинстве случаев не установлена. Сообщалось об изменениях в липидной структуре и составе мембран [117], изменениях структуры цитоскелета клеток и кон- формационных изменениях в некоторых регуляторных ферментах и структурных белках, ведущих к потере компартментализации внутри клеток. В результате в физи­ологии растений происходят изменения, включающие потерю целостности мембран, вытекание растворов, стимуляцию образования этилена [113] и резкое усиление ды­хания [112].

Методы ослабления действия повреждений, вызванных холодом, существенно за­висят от вида фруктов или овощей [48]. Наиболее очевидный путь — избегать воздей­ствия низких температур на фрукты, чувствительные к низким температурам. Однако, как уже отмечалось, охлаждение обеспечивает средство снижения скорости дыхания, испарения и транспирации, увеличивая тем самым срок годности при хранении. В неко­торых случаях эффективна тепловая обработка — например, кондиционирование перед хранением при температурах непосредственно выше температурного порога (акклима­тизация) (применяется для огурцов и бананов), периодическое согревание в ходе хра­нения (применяется для яблок и косточковых фруктов) или хранение при температу­ре окружающей среды в течение короткого времени перед холодильным хранением. Было показано, что в некоторых случаях полезно хранение в РГС — например, для авокадо [101], персиков [4] и бамии (окра, гумбо, гомбо) [46], однако считается, что оно усугубляет холодовое повреждение, создавая дополнительную нагрузку на про­дукты за счет уменьшения концентрации кислорода и высокой концентрации углекис­лого газа [111].

Показано, что для некоторых фруктов и овощей эффективна химическая обработ­ка. Поскольку к повреждению от холода ведут изменения структуры мембран, приме­нялась обработка, направленная на изменение компонентов клеточных мембран или на их защиту. Обработка рассады помидоров этаноламином увеличивает уровни ненасы­щенных жирных кислот, включенных в фосфолипиды мембран, что снижает поврежде­ние клеточных компонентов во время охлаждении [47]. Было показано, что поглотители свободных радикалов или антиоксиданты (этоксикин и бензоат натрия, дифениламин и бутилированный гидрокситолуол) эффективны для огурцов, перца сладкого [114] и яблок [39]. Покрытие фруктов твердыми углеводородами (воском, парафином) или маслами (при условии, что они разрешены к применению для пищевых продуктов) перед охлаждением эффективно, поскольку предотвращает потерю влаги и уменьшает количество кислорода, который может быть использован для окисления. Было показа­но, что введение в такое покрытие фунгицидов беномила или тиабендазола (ТВ2) дает дополнительные преимущества для персиков и нектаринов [93]. Задача-максимум для ослабления повреждения, вызванного охлаждением, заключается в отборе, выведении или получении методами генной инженерии фруктов и овощей для устранения их чувствительности к охлаждению. Для создания целевых программ по генной инже­нерии, направленных на решение этой проблемы, необходимо лучшее понимание ме­ханизмов Холодовых повреждений, однако маловероятно, что последствия таких обусловленных различными причинами повреждений будут преодолены с помощью универсальных решений.

Синерезис

Выделение жидкости или медленное самопроизвольное движение и отделение жид­кости из коллоидной полужидкой массы называется синерезисом. Он происходит в результате физико-химических изменений углеводов или белков, влияющих на их способность удерживать влагу.

В пищевых продуктах крахмал выполняет несколько необходимых функций — за­гущает, желирует и стабилизирует эмульсии, регулирует миграцию влаги и влияет на текстуру. Природным крахмалам и муке присуще ограничение, заключающееся в их недостаточной стабильности при низких температурах и при изменениях температу­ры. При низких температурах крахмалы становятся подвержены выделению жидкости или синерезису.

Натуральный крахмал — это сложный углевод, состоящий из гомополимеров, ами­лозы и амилопектина. Амилоза — это линейная цепочечная молекула, состоящая из блоков 1,4-а-£)-глюкопиранозы. У амилопектина основная цепь такая же, как у амило­зы, но 1,6-мостики делают его структуру разветвленной, и поэтому его способность к гидратации больше, чем у амилозы. Таким образом, соотношение амилопектина и ами­лозы влияет на свойства и текстуру крахмала. Например, пшеничный крахмал (тради­ционный загуститель, используемый в различных соусах), придает желаемый вкус и непрозрачность, но он не обладает низкотемпературной стабильностью, и его охлаж­дение приводит к синерезису. Когда зерна крахмала разбухают, линейная молекула амилозы растворяется и реассоциируется в агрегаты, связанные водородными связя­ми. Вновь образованная амилоза выталкивает воду, что ведет к увеличению прозрач­ности и синерезису. Охлаждение и замораживание приводит к стягиванию общей структуры, существенно увеличивая скорость протекания синерезиса.

Проблемы синерезиса возникают зачастую в результате неправильного выбора типа крахмала. Введение стабилизированных кукурузных крахмалов, застывающих при низких температурах, в продукты, которые должны быть охлаждены, повышает их устойчивость к порче и синерезису. Другой возможный вариант предотвращения синерезиса — это применение крахмалов, специально модифицированных монофунк­циональными блокирующими группами для предотвращения соединений между мо­лекулами растворенной амилозы. Использование модифицированного крахмала в со­четании с пшеничной мукой обеспечивает стабильность конечного продукта.

Синерезис в молоке известен как отделение сыворотки. Он необходим для сыроде­лия, но в таких молочных продуктах, как йогурт, не желателен. Гомогенизация молока для получения йогурта уменьшает синерезис, увеличивая гидрофильность и способ­ность к гидратации за счет усиления взаимодействия казеина и жира в мембране жи­ровых шариков, а также других взаимодействий типа белок-белок [105]. Тепловая обработка для производства йогурта (85 °С в течение 30 мин, или 90-95 °С в течение 5-10 мин) уникальна для молочного производства. Считается, что она приводит к важ­ным изменениям физико-химической структуры белков, минимизирующим синере­зис, и позволяет добиться максимальной плотности сгустка.

Черствение

Рынок сэндвичей с широкой гаммой начинок, нуждающихся в холодильном хранении, значительно вырос, но черствение хлеба — одна из немногих реакций, имеющих отри­цательный температурный коэффициент [65], то есть при пониженных температурах хлеб черствеет быстрее [53]. Термин «черствение» примененительно к хлебу исполь­зуется для описания увеличения плотности мякиша и жесткости его текстуры, потери рассыпчатости и увеличения жесткости корки, а также исчезновения вкуса и аромата свежего хлеба и появления вкуса и запаха лежалого хлеба. Несмотря на широкие ис­следования механизма черствения, большинство исследователей готовы согласиться лишь с тем, что изменения плотности обусловлены физико-химическими реакциями крахмального компонента (в основном из-за содержащегося в нем амилопектина); не­которые исследователи отмечают участие в этом процессе белков муки.

Срок годности при хранении промышленно выпускаемого хлеба считается равным двум суткам [66], причем этот срок уменьшается при хранении при низкой температу­ре. Полагают, что скорость черствения хлеба уменьшает применение упаковки в РГС, особенно в среде углекислого газа [6].

Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Похожие материалы (по тегу)

Оставить комментарий

Календарь

« Декабрь 2016 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31  

Рекомендуемые материалы