Энциклопедия продуктов

Краткое резюме

При оценке сроков хранения пищевых продуктов следует учитывать, что реакция Майяра в ходе тепловой обработки продуцирует вещества, обладающие антиок-сидаитпой активностью, которые могут быть полезными для стабилизации легко окисляемых лпппдов при хранении. Вместе с тем в ходе хранения продукты реакции Майяра ухудшают вкусовые и цветовые характеристики и постепенно снижают пищевую ценность целого ряда пищевых продуктов.

Уникальные вкусо-ароматические характеристики

Как уже было отмечены выше, вяленая говядина становится очень жесткой и трудно пережевывается, если содержание влаги в пей снижается ниже оптимального. При избыточном влагосодержании в продукте наблюдается рост плесени. В данном случае целесообразно использовать систему регулирования влажности с номинальным значением аи„ примерно на 0,02 меньше ее оптимального значения, что обеспечивает высокое качество продукта при хранении в течение 12-18 мес.
Уникальные вкусо-ароматические характеристики многих сухих специй в значительной мере теряются при избыточном или низком уровне влажности. Дилетанты в кулинарии ошибочно полагают, что эти продукты можно хранить неограниченно долго, но для профессионального кулинара или истинного гурмана очевидно, что стандартная упаковка зачастую не обеспечивает адекватной защиты специй даже в течение нескольких месяцев хранения. Это тем более очевидно, если упаковка позволяет использовать специи неоднократно.

Сухофрукты

Сухофрукты считаются деликатесными продуктами, если они соответствуют требуемому уровню качества, однако этот вид ироду кто и сохраняет свои исходные свойства только в относительно узком диапазоне влажности. Система регулирования влажности способствует обеспечению их долговременной стабильности и даже может использоваться для регенерации уровня влажности практически до исходного состояния.

Упаковочные материалы систем регулирования влажности

Масса солевого раствора, необходимая для конкретного продукта, может колебаться от 5 до 60 г и более. Раствор упаковывается в мешочек пли в другую тару и герметизируется для предотвращения утечки. Далее этот мешочек пли другую тару помешают вместе с пищевым продуктом во внешнюю упаковку, обладающую барьерными свойствами по отношению в воде.
Ниже приведены некоторые виды упаковочных материалов для солевого раствора. которые уже применяются или полностью испытаны в лабораторных условиях:
печать/крафт-бумага№ 35/тянутая пленкаHytret толщиной 1,5 мил (0,38 мм);
• термоформовапнып полипропиленовый стаканчик /термосварное покрытие/ мембрана Tyvek;
• псчать/крафт-бумага№35/смола Phillips 1,1 К; рукавная нейлоновая пленка толщиной 1 мил (0,25 мм).
Важно, чтобы вид упаковки и масса соляного раствора были правильно скорректированы для каждого конкретного пищевого продукта. При проведении тщательных лабораторных анализов и тестирований результаты промышленного храпения пищевых продуктов с. использованием систем регулирования влажности оказываются приемлемыми и сопоставимыми с лабораторным тестированием.
Скорость миграции паров воды из тары, содержащей соляной раствор, является переменной величиной и может быть подобрана в соответствии с реальными условиями храпения. Если подобная система используется для хранения пищевого продукта в течение длительного периода времени, ее проницаемость должна быть пониженной. Если требуется поддерживать определенный уровень влажности при условии, что упаковка пищевого продукта открывается и закрывается многократно, скорость иаронроппцапия должна быть такой, чтобы необходимый уровень влажности достигался за 1-2 ч.
После проведения исследований продукта для определения значения aw готовится соответствующий соляной раствор, который будет поддерживать оптимальное состояние продукта.

Чтобы определить характеристики упаковочного материала и размеры упаковки

Чтобы определить характеристики упаковочного материала и размеры упаковки, необходимо выяснить ряд вопросов, в частности:
1. Какую aw, в продукте следует поддерживать?
2. Какова масса продукта?
3. Сколько воды (по массе) присутствует в данном количестве продукта?
4. Какова устойчивость продукта к снижению и приросту влажности?
5. Каким должен быть срок хранения продукта до вскрытия упаковки?
6. Существует ли условие повторного использования этой упаковки?
7. В какой географический регион планируется сбыт продукта и в каких условиях окружающей среды он будет храниться?
8. Какова общая конструкция упаковки и ее основные характеристики?
9. Какова площадь поверхности внешней упаковки продукта?
10. Какова скорость проницаемости внешней упаковки для водяного пара?
11. Какими индивидуальными особенностями обладает данный продукт? Получив ответы на .чти вопросы, можно выбирать упаковочный материал для соляного раствора, рассчитывать необходимую массу и проводить лабораторные испытания системы для установления ее влияния на срок храпения и сохраняемость продукта.
Конструкция тары для соляного раствора может быть различной, но необходимо, однако, чтобы она была рентабельной для конкретного пищевого продукта и при этом обеспечивала необходимую эффективность.

Другие технологии

Возможность регулирования влажности продукта долгое время ограничивалась его рецептурой, технологической обработкой и упаковкой. В активных системах контроля влажности использовали десиканты (влагоиоглотители) — спликагелп, молекулярные фильтры, определенные глины и соли. Влагопоглотители способствуют снижению aw продуктов почти до нулевого уровня, и потому их применение ограничено. Другие активные системы представляют собой разнообразные устройства, повышающие влажность среды, — например тампоны, губки н полупроницаемые пленки. Эти устройства обеспечивают дополнительную гидратацию и повышают аи, продуктов до высоких уровней, особенно при хранении их в условиях повышенной влажности.
Кондиционные силнкагсли и некоторые глины способны абсорбировать и выделять влагу в относительно узком диапазоне влажности. Недостатком этих достаточно эффективных систем является их ограниченная влагоемкость, составляющая лишь 5-10% их массы.
Применяются также электронные устройства, поддерживающие постоянную влажность в камерах и зданиях, где хранятся пищевые продукты. Эти системы довольно дорош, нуждаются в регулярном обслуживании и практически не пригодны для применения пищевых продуктов в потребительской упаковке.

Некоторые тенденции

Сроки хранения многих пищевых продуктов можно значительно увеличить, если применяемая система регулирования влажности используется совместно с системой контроля температур и (в некоторых случаях) с системой контроля газовой среды в свободном пространстве упаковки. Ниже перечислены возможные перспективные направления для промышленного применения данной технологии в течение ближайших пяти лет.
1. Международные морские перевозки свежих фруктов и овощей. Контроль вла-гоеодержанпя этих продуктов и влажности для предотвращения дегидратации во время морских перевозок до сих пор не получил широкого распространения, что вынуждало отправлять некоторые продукты воздушным транспортом. Система регулирования влажности поможет снизить затраты, обеспечивая при этом поставку продуктов высокого качества.
2. За последние пять лет заметно возрос объем производства свежих продуктов. Существуют системы, способные отлично контролировать газовую среду упаковки, однако они не могут влиять на содержание влаги в продукте и влажность внутри упаковки. В результате неконтролируемые изменения температурных условий в ходе перевозки и домашнего хранения приводят к ухудшению качества продукта и его порче еще до окончания срока его хранения. Система регулирования влажности — инструмент, которой поможет значительно улучшить доставку и сбыт свежих пищевых продуктов.
3. С повышением благосостояния и занятости взрослых членов семьи быстро растет потребность в готовых к употреблению овощных блюдах, а также в нарезанных фруктах и овощах. Поддержание постоянной влажности в упаковке необходимо для сохранения вкуса, текстуры и внешнего вида таких продуктов.
4. Запасы продуктов в доме (например, сухофруктов, изюма, фруктов, овощей и т. д) сохранятся .лучше, если использовать систему их защиты с регулированием влажности.
5. Регулирование влажности — важный элемент контроля развития микроорганизмов. В условиях роста осведомленности людей о пищевых инфекциях и выделяемых микроорганизмами токсинах обеспечение постоянной влажности в упаковке внесет свой вклад в обеспечение потребителей безопасными пищевыми продуктами.

Окисление холестерина

В последнее десятилетие широко изучалось окисление холестерина, поскольку его продукты (оксистерпны или ЛОХ, продукты окисления холестерина) могут обусловливать целый ряд вредных для людей и животных биологических эффектов, включая атеро-, мута-, канцерогенез и цитотоксикоз (см. [1, 2, 63, 64, 175, 185, 187].
В присутствии молекулярного кислорода, ионов переходных металлов и при достаточной освещенности холестерин с его двойной связью между С5 и Cq В-цик-ла (кольца) вызывает самоокисление и после реакций с участием свободных радикалов образуется до 66 ПОХ. В клеточной мембране гидрофобная молекула холестерина ориентирована параллельно молекулам жирных кислот соседних фосфолипидов — основное место окислительной атаки на ПНЖК. Зарождение окислительной цепи включает отделение атома химически активного аллильного водорода С7 пероксильпыми пли алкильнымп радикалами ППЖК [186]. Возникающий при этом радикал с атомом углерода в центре — 3|3-гидрокепхолест-5-ене-7-перокспл — реагирует с С>2, образуя 3|3-гидроксихо-лест-5-еп-7-перокспльные радикалы, которые, в свою очередь, стабилизируются путем отделения водорода от ненасыщенной жирной кислоты с образованием 3(3-гидрокспхолест-5-епе-7-гпдропероксида (7-гпдроперокспдов) [186]. 7-гпдроперокспды способны подвергаться термическому разложению с образованием самых разных продуктов реакции. Основными накапливаемыми из них являются 5-холест-ен-3|3-ол-7-он (7-кетохолестерпп, 7-кето), 5-холсстеп-Зр\ 7[3-диол (7|3-гидрокспхолестерин (7(3-014)), 5-холестен-3|3, 7а-дпол (7а-гидроксихолесте-рпн) и холестап-5р\ 6|3-эпокси-3|3-ол (холестерпп-5|3, 6|3-эпоксид пли (3-эпокспд). Наиболее распространенный продукт окисления — 7-кето. Окисление боковой цепи холестерина приводит к образованию 20-, 24-, 25- и 26-гидропе-роксидов и продуктов их распада. Окисление боковой цепи обычно имеет место в твердом холестерине, а не в его водных дисперсиях.
На образование ПОХ в мясопродуктах влияют условия и методы их технологической обработки — нагревание, сублимационная сушка и облучение, а также условия хранения. О содержании ПОХ в различных мясопродуктах и их типах см. [99]. Ниже мы основное внимание уделим методам контроля и предотвращения образования ПОХ.
Добавление в корм свиней а-токоферола (200 мг ос-токоферолацетата/1 кг корма) значительно снижает содержание (3-эпоксида, 7(3-011 и 7-кето, а также общее содержание ПОХ в охлажденном (в течение 2 и 4 сут) приготовленном свином фарше по сравнению с фаршем из мяса свиней, получавшим 10 мг сс-токоферолацетата /1 кг корма) [123]. Суточная добавка 500 мг а-токоферола каждому животному снижает общее содержание ПОХ в приготовленной телятине при холодильном хранении в течение 4 сут на 65% [37]. Отмечается, что добавка к рациону куриц 200 и 800 мга-токо-феролацетата/1 кг корма существенно снижает содержание соединений, реагирующих с 2-ТБК, и образование ПОХ в ходе хранения при 4 °С [57]. При использовании этих добавок общее содержание ПОХ после 12 сут хранения по сравнению с контрольными образцами уменьшается соответственно на 42 и 75% — в грудках, и на 50 и 72% — в бедрышках. Аналогично, добавление 200 мг а-токоферола/1 кг корма снижает общее содержание ГЮХ в приготовленном рубленом курином мясе, хранившемся охлажденным в течение 4 сут, примерно на 60% [114]. Добавление витамина Е (200-225 мг/1 кг корма) замедляет образование П ОХ независимо от источника кормовых жиров (насыщенные или ненасыщенные) в приготовленной и охлажденной свинине [166], в сыром и приготовленном «красном» курином мясе в вакуумной упаковке с последующим хранением при -20 °С в течение 7 мес. [61]. В приготовленной свинине общее содержание ГЮХ коррелирует со значениями, полученными при 2-ТБК-тестировании [123]. Подобная корреляция отмечена также для куриного мяса [57,116J (рис. 16.7). Суточная добавка а-токоферолацетата (3000 мг ос-токоферол-ацетат/1 голову скота) в течение 135 сут перед убоем снижает образование 7-кето в приготовленных стейках из М. psoas major при холодильном и низкотемпературном хранении в вакуумной упаковке [59]. Хранение образцов приготовленного куриного мяса в газопроницаемой упаковке (при 4 °С в течение 6 сут) дает почти 7-кратное увеличение содержания ГЮХ, тогда как вакуумная упаковка существенно замедляет образование ГЮХ в период хранения [27].
Облучение в допустимых для пищевых продуктов дозах повышает содержание ГЮХ в говядине, свинине, телятине, курином мясе и в мясе индеек [3,35, 58,81,141]. Облучение приводит к значительному повышению образования ГЮХ при использовании газопроницаемой упаковки для хранения сырого и приготовленного мясе, тогда как вакуумная упаковка эффективно предотвращает окисление холестерина [35, 141 ]. Концентрации ПОХ и продуктов окисления липидов тесно связаны с содержанием в мясе ПНЖК [3, 58]. Недавние исследования показали, что для образования в приготовленном мясе ПОХ и соединении, реагирующих в с 2-ТБК, более важна упаковка, чем облучение [3, 141]. Это свидетельствует о том, что сенсибилизирующее действие облучения па окисление триацилглицерина и холестерина может быть ннгпбировано при хранении в условиях вакуума. Добавление к рациону птицы ос-токоферолацетата (до 400 мг/1 кг корма) значительно снижает содержание ПОХ в измельченном сыром, приготовленном и облученном мясе из грудной и бедренной частей [58].

Прочие антиоксиданты

В листьях зеленого чая (Camellia sinensis L.) преобладает такая группа полифенолов, как кашехины. Катехииы чая обладают значительной способностью утилизировать свободные радикалы [87,142, 195, 199], проявляя более высокую активность, чем витамин Е и аскорбиновая кислота [195], а также могут образовывать хелатные комплексы с металлами [163,195]. Катехииы чая эффективно всасываются в плазму крови человека [ 140], а после включения зеленого чая в корм цыплят полифенольные соединения абсорбируются и попадают в систему кровообращения большого круга, аккумулируясь в тканях [191]. Кроме того, катехииы чая (в частности, эпигаллокате-хии-галлат и эпикатехин-галлат) способны проникать сквозь липидный бислой клеточных мембран [74]. Добавка в рацион бройлеров 200 и 300 мг катехинов чая/1 кг корма в течение 6 нед. перед убоем существенно задерживает окисление липидов в сыром рубленом мясе из грудной и бедренной частей кур, хранившемся при 4 °С до 10 сут. [194]. В процессе низкотемпературного храпения (-20 °С в течение 3 мес.) ан-тпокислптельная активность катехинов чая, добавлявшихся в корм (200 мг/1 кг), была такой же, как у а-токоферолацетата (при добавлении последнего в корм в том же количестве). Лнтиокислптельный потенциал катехинов чая при внесении их (300 мг/кг) в сырой мясной (свиной, куриный, утиный, страусиный) и рыбный (мерланг и скумбрия) фарши оказался в 2-4 раза выше, чем у а-токоферола, добавлявшегося в топ же концентрации [192].
Мощным антиокспдаптом в некоторых пищевых продуктах, особенно в продуктах, содержащих животные жиры н растительные масла, является экстракт розмарина. Его антпокспдантпые свойства обусловлены фенольными соединениями, утилизирующими гидрокси- и пероксильиые радикалы липидов [29, 119], а также способностью образовывать хелатные комплексы с ионами металлов, например, с Fe [41]. Экстракты розмарина ингибируют окисление липидов в реструктурированном курином мясе [103], в свином жире [24], в свежем и подвергнутом кулинарной обработке свином фарше при хранении в охлажденном и замороженном виде [118], атак-же в замороженном мясе индейки механической обвалки [119]. Оптимальная концентрация розмарина, необходимая для эффективного подавления окисления, составляет около 0,1% [118]. Сочетание а-токоферола, добавляемого в корма, и экстракта розмарина, добавляемого в процессе переработки говядины, оказывает более сильное защитное действие, чем любой отдельно взятый антиоксидапт [48]. Предполагается, что экстракт розмарина при восстановлении а-токоферола оказывает спнергическпй эффект, снабжая атомами водорода токофероксильные радикалы [201].

Добавки аскорбиновой кислоты и каротиноидов

Одна из функций аскорбиновой кислоты в тканях животных — регенерировать ос-токоферол из ос-токофероксильных радикалов [ 153]. Это дает основание предполагать, что обогащение рациона животных аскорбиновой кислотой может улучшить защиту мяса после убоя от окисления липидов, которая обеспечивается а-токоферолом. Вместе с тем, не было выявлено никакого дополнительного улучшения окислительной стабильности мяса бройлеров после внесения в корма аскорбиновой кислоты сверх добавления ос-токоферолацетата [100, 131]. Введение аскорбата (1,7 моль) в яремную вену за 10 мин до убоя крупного рогатого скота задерживает окисление ок-спмпоглобина и способствует сохранению цвета мышц psoas, gluteus и longissimus (поясничной, ягодичной и длиннейшей), но добавление аскорбата в рацион не очень эффективно из-за высокой скорости метабол изации аскорбата в плазме [ 174]. Данные о способности аскорбата регенерировать а-токоферол in vivo довольно противоречивы — так, в работе [209] утверждается, что восстанавливающее действие аскорбата относительно ос-токоферола в тканях живых животных, не подвергавшихся окислительному стрессу, пренебрежимо мало. Лскорбат способен активизировать окисление липидов in vitro, снижая концентрацию ионов переходных металлов [31 ], поэтому возможная выгода от добавления аскорбата в корм или от внесения его в процессе производства мясопродуктов представляется довольно спорной.
При добавлении b-каротина в рацион питания куриц повышается содержание соединений, реагирующих с 2-ТБК, то есть он действует как проокспдант [100]. Показано, что в мясе птицы b-каротин в низких концентрациях действует как антиок-спдант, а в высоких — как прооксидант [170]. В целом, результаты исследований свидетельствуют о прооксидаптном действии а-каротина, но вполне возможно, что для поддержания баланса между про- и антиокислителыюй активностью важно взаимодействие его с токоферолами [135]. Кроме того, добавление b-каротина в корма неблагоприятно сказывается на содержании ос-токоферола в тканях.