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 сильным
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].