Сложная биохимическая природа фруктов и овощей является причиной целого ряда изменений, которые довольно часто превращают их за малое время в полностью или частично негодные для потребления и реализации. Здесь будут рассматриваться основные виды изменений фруктов и современные способы хранения фруктов, позволяющие минимизировать плохое влияние указанных изменений на фрукты. Их важно знать для тех, кто хочет продать фрукты или купить фрукты. Эти изменения сводятся к трем основным группам. Микробиологические изменения
Причиной микробиологических изменений являются микроорганизмы — плесень, дрожжевые грибки и бактерии, питающиеся тканевыми веществами фруктов и овощей. Эти микроорганизмы в большинстве случаев глубоко разлагают сырьё и продукты, с которыми они контактируют. Тогда продолжение их хранения находится в зависимости от меры сбережения их вещества от негативных микробиологических изменений. Неблагоприятные изменения обычно касаются вкуса, окраски, запаха и консистенции овощей и фруктов. Последствия сильного разложения фруктов сопровождаются значительной потерей питательных веществ и с глубокими изменениями внешних свойств. Обычно микроорганизмы, способствующие разложению продуктов, легко обнаружить, они отличаются высокой приспособляемостью и очень быстро размножаются при благоприятных условиях.
Технология консервирования рассматривает следующие три группы микроорганизмов.
1. Бактерии. При нормальных условиях окружающей среды они создают многочислимые колонии вследствие очень быстрого деления.
2. Дрожжи. Являются грибками. Значительно менее выносливы, чем бактерии. Кроме некоторых случаев, явно аэробны, то есть живут лишь в воздушной среде. Развиваются лишь в определённых условиях: источник энергии — чаще всего сахар, достаточное количество азота, минеральных веществ, кислая среда, присутствие некоторых органических веществ, стимулирующих рост.
3. Плесень. Грибки, которые бывают совершенно аэробными довольно редко. Очень неприхотливы к условиям жизни, хватает и очень малого количества питательных веществ, плесени свойственна очень хорошая приспосабливаемость к субстратам разного рода.
Биохимические изменения
Проявляются в виде химических и физико-химических процессов, проходящих в живых существах и связывающих их жизнедеятельность с физиологическими явлениями, в частности, с ростом и старением.
Главное значение для технологии консервирования имеют биохимические изменения, происходящие в овощах и фруктах вне материнского организма. Они происходят с разной интенсивностью и проявляются в разложении сахара и витаминов), а также в изменениях вида, запаха, вкуса, консистенции. Биохимические изменения овощей и фруктов вызываются в первую очередь водой, кислородом, химическими реакциями и специфическими физическими условиями среды.
Вода — является основной средой для всех биохимических реакций. Для фруктов характерно высокое количество воды (от 75 до 95 процентов). Её содержание важно, прежде всего, для хранения, чтобы слишком сухая среда не поспособствовала высушиванию фруктов посредством испарения воды из тканей. Наоборот, чрезмерно высушенные продукты часто увлажняются при высокой влажности воздуха, что приводит к негативным биохимическим изменениям.
Кислород — необходимый элемент для осуществления ряда изменений витаминов, ароматических, вкусовых веществ и красителей. Этот газ активизирует микроорганизмы, ускоряет процессы старения и перезревания плодов. Также поддерживает коррозию в консервных банках. Главный источник кислорода — воздух, в котором его содержится 21 объемный процент. При консервировании главной задачей становится возможно большее ограничение или полное прекращение доступа газа к продуктам и устранение его контакта с тканями.
Химические реактивы — оказывают прямое или косвенное усиливающее влияние на свойства овощей и фруктов в основном при их обработке. Благоприятно влияют лишь окисляющие добавки, органические кислоты (преимущественно уксусная и лимонная кислоты), чье значение уровня кислотности pH влияет стабилизирующе влияет на фруктовые, а также овощные изделия. Также можно использовать соли органических кислот (напр. бензойной и сорбиновой кислот) для химического консервировния продуктов.
Металлы оказывают неблагоприятное действие. Самые вредные для фруктов металлы — железо, олово, алюминий, цинк, медь и свинец. Металлы — это естественная составная часть овощей и фруктов, которае поступает к ним из воздуха и почвы. Высокое содержание металла в фруктах в наше время — это уже норма. Надо обратить внимание на плохое влияние дурно пахнущих моющих и дезинфицирующих жидкостей, которое можно при правильном подходе легко устранить.
Специфические физические условия среды.
Более всего влияют на фрукты температура и световые лучи. Температура, если она длительная и выше обычных условий, увеличивает скорость химических, биохимических, а также физико-химических процессов, ухудшающих запах, вкус, консистенцию и окраску плода. Также нежелательна и воздействие низкая температура. Даже кратковременное понижение температуры ниже криоскопической (точка замерзания воды внутри продукта) замораживает, что приводит к нарушению и даже разрушению растительных тканей, а после размораживания — к быстрейшей гибели овощей и фруктов. Световые лучи, в первую, солнечный свет, оказывают сильное влияние на некоторые реакции, что проявляется в перемене окраски, вкуса, запаха, как правило, к их ухудшению. Их действие медленное.
Немикробиологические изменения — изменения, которые вызваны механическим повреждением, а также рядом физико-химических процессов. Здесь нужно упомянуть о потерях, которые вызваны прямым нападением насекомых, грызущих плоды с целью их поедания или откладывания яичек. Кроме этого, пожирание и механическое повреждение неизбежно способствуют расширению инфекции, которая не всегда приводит к немедленному разрушению продуктов, но дополнительно проявляет себя при его потреблении. Одна из самых современных и доступных технологий хранения фруктов – технология регулируемой газовой среды (РГС). В регулируемой атмосфере лучше, чем в обычной воздушной среде, сохраняется качество плодов, кроме того, дольше сохраняется зеленая окраска и замедляется распад протопектина (плоды больше времени остаются твердыми). СО2 и кислород также оказывают влияние на биосинтез этилена внутри плодов и на процессы созревания. В последнее время стала широко распространённой технология хранения с ультранизким содержанием кислорода ULO (Ultra Low Oxygen). При низкокислородном хранении (количество кислорода в камере менее 1-1,5%, содержание углекислого газа 0-2%) лучше сохраняются свежесть, кислотность и твердость фруктов, снижается или устраняется полностью вероятность поражения загаром. Для некоторых фруктов успешно применяют традиционную технологию контролированной атмосферы (Traditional Controlled Atmosphere) с содержанием кислорода 3-4 процента, СО2 3-5 процентов. Также существует технология шоковой обработки углекислым газом (CO2 shock treatment), когда перед началом хранения плоды подвергают в течение определенного отрезка времени воздействию атмосферы с повышенным содержанием СО2 (до 30 процентов). Такая обработка помогает задерживать созревание, сохранять свежесть, замедлять гниение, уменьшать образование загара. Хранение в РГС применяют для различных типов овощей, фруктов, цветов. Эта технология обеспечивает условия хранения всегда лучшие, чем в обычной среде. Иногда её не применяют из-за того, что продолжительность хранения меньше, чем период коммерциализации. Современное оборудование позволяет осуществлять технологии сверхбыстрого снижения уровня кислорода ILOS (Initial Low Oxygen Stress) и быстрого уменьшения концентрации кислорода RCA (Rapid Controlled Atmosphere).
Технология LECA (Low Ethylene Controlled Atmosphere) защищает фрукты и овощи от преждевременного созревания (бананы, цитрусовые) и от патологофизиологического воздействия этилена (груши, овощи и др.).