vcvetu.ru:
Советы
Доклады
Лекции

Растения
Цветы
Дерьвья
Огород
Удобрения
Уход

опубликовать

Исследовательская работа по химии Сохранение продуктов питания в домашних условиях Авторы: Дацко Андрей, Католиков Владимир


Скачать 345.18 Kb.
НазваниеИсследовательская работа по химии Сохранение продуктов питания в домашних условиях Авторы: Дацко Андрей, Католиков Владимир
страница1/3
Дата21.07.2013
Размер345.18 Kb.
ТипИсследовательская работа
vcvetu.ru > Огород > Исследовательская работа
  1   2   3




Муниципальное общеобразовательное учреждение

лицей № 28

Исследовательская работа по химии

Сохранение продуктов питания в домашних условиях
Авторы:

Дацко Андрей, Католиков Владимир

Руководитель:

Учитель химиии высшей категории

Бойко Е.Н.

г. Таганрог, 2010 г.

Содержание

1. Введение

3

1.1. Проблема

1.2.Гипотеза

1.3.Цель работы

1.4.Механизм достижения целей




2. Механизм порчи продуктов питания

4

2.1. Причины ухудшение качества продуктов питания

4

3. Методы увеличения срока хранения продуктов

6

3.1. Снижение температуры

6

3.2. Изменение атмосферы

8

3.3.Уменьшение содержания воды

10

3.4. Химические консерванты.

11

3.5. Термообработка

12

3.6. Облучение

14

4. Рекомендации по увеличению сроков хранения продуктов в домашних условиях.




4.1. Замораживание, хранение и размораживание продуктов.

4.2. Изменение атмосферы

4.3. Об использовании консервантов

4.4.Сушка

4.5.Изменение температуры

4.6.Облучение





5. Выводы и рекомендации

25

6. Литература

26


1. Введение

Известно, что лучше всего питаться свежими продуктами. В овощах и зелени с грядки наибольшее количество витаминов и микроэлементов, необходимых для нашего здоровья. Это же справедливо для ягод с веточки и фруктов с дерева. Парное мясо и свежая рыба тоже наиболее питательны и вкусны. Поэтому кочевые народы справедливо считают, что мясо лучше всего хранить на ногах.
Однако все продукты питания, имеющие животное или растительное происхождение, не могут долго храниться в натуральном виде. Оставленные на "произвол судьбы" продукты быстро портятся - иногда буквально за несколько часов.
1.1. Проблема

  • Почему продукты питания не могут долго храниться в натуральном виде?

  • Что необходимо сделать, чтобы продукты питания можно было хранить длительное время.


1.2.Гипотеза

Если знать механизм порчи продуктов питания, можно разработать, отобрать и использовать методы, позволяющие увеличивать срок их хранения.
1.3.Цель работы.

  1. Изучить механизм порчи продуктов питания.

  2. Выявить, как решается проблема торможения процессов порчи продуктов, которая является одной из главных в пищевой промышленности.

  3. Проанализировать и оценить с точки зрения здоровьесбережения существующие методы увеличения срока хранения продуктов

  4. Разработать рекомендации по сохранности продуктов питания в домашних условиях.


1.4.Механизм достижения целей

  1. Поиск информации

  2. Постановка эксперимента

  3. Оформление результатов исследования



2. Механизм порчи продуктов питания

2.1. Причины ухудшение качества продуктов питания



Причины ухудшение качества продуктов питания

Биотическое ухудшение


Абиотическое ухудшение

Внутренние биологические

Внешние биологические

Биологические функции, продолжающие действовать после снятия урожая

(фрукты и овощи продолжают созревать и «дышать»)

Действие микроорганизмов:

плесень, бактерии, дрожжи

1) мезофильные организмы (предпочитают обычные условия окружающей среды, 20-45°С);
2) психрофильные микроорганизмы (предпочитают прохладу: 0-20° С);
3) термофильные микроорганизмы (предпочитают высокие температуры: 40-65° С);
4) аэробные микроорганизмы (распространяются лишь в присутствии кислорода);
5) анаэробные микроорганизмы (распространяются при отсутствии кислорода).

Изменения, независящие от биологического агента

(окислительная деструкция)

Некоторые микроорганизмы влияют только на продукты питания. Они и их побочные продукты могут изменять характер (природу) пищи в положительную или отрицательную сторону, но не приносят большого вреда при ее потреблении. Вместе с тем существуют патогенные организмы, вызывающие серьезные заболевания.

Они делятся на два основных класса:

  • патогены, вырабатывающие вредные токсины в виде побочных продуктов в пище, в которую они попадают.

  • патогены, попадающие в пищу и растущие в организме человека, вызывая заболевания, - сальмонелла (Salmonella), дизентерийная палочка (Shegella dysenteria), стафилококк (Staphylococcus aureus), кишечная палочка (Escherichia coli) и др.


3. Методы увеличения срока хранения продуктов
Существует шесть основных методов увеличение срока хранения продуктов, которые могут использоваться по отдельности или в сочетании друг с другом:
1) снижение температуры;
2) изменение атмосферы (освобождение от кислорода);
3) уменьшение содержания воды;
4) химические консерванты;
5) термообработка;
6) облучение.
Каждый метод может заменить естественное биологическое созревание и порчу продукта питания, ослабить биологическую активность или не допустить химической активности, приводящей к абиотической порче. Для каждого метода требуются свои комбинации упаковочных материалов и технологии.

3.1. Снижение температуры
Снижение температуры ниже температуры окружающей среды дает много положительных эффектов, приводящих к удлинению срока годности продуктов питания. Подобный метод замедляет химическую активность, движение летучих частиц и ослабляет или приостанавливает биологическую активность. Наибольший эффект достигается при замораживании. Бактерии и грибки прекращают рост примерно при -8° С, а при -18° С прекращается химическая активность и деятельность микроорганизмов. Кристаллы льда образуются при диапазоне температур от 0 до -5° С. Они могут пробивать стенки клеток, разрушая ткань многих фруктов и овощей. Быстрое замораживание уменьшает риск этого разрушения. Мясо - идеальная для микроорганизмов среда, поскольку оно содержит все необходимые питательные вещества для их роста. Кроме того, жировая ткань восприимчива к окислению, и вся масса может обезвоживаться.
Снижение температуры замедляет активность микроорганизмов, процесс испарения и химические реакции, связанные с окислением. При температуре 0° С и относительной влажности 85 % говяжьи туши могут храниться примерно 21 день. Свинина и баранина сохраняются лишь 14 дней. Говядина в виде нарубленных кусков на витрине, имеющей температуру 5° С, хранится один-два дня. Правильный выбор упаковки и условий хранения нарубленных кусков мяса в точке розничной торговли может увеличить срок хранения до 10 дней.
Сохранение рыбы - очень сложная задача. Здесь возникают следующие проблемы.
1. В рыбе могут присутствовать психрофильные бактерии.
2. Рыбий жир чаще всего не насыщен и легко окисляется.
3. Обычные рыбные протеины не являются настолько стабильными, как протеин красного мяса.

Охлаждение не влияет на активность психрофильных бактерий в такой степени, как на мезофильные типы, и поэтому возможности сохранения качества свежей рыбы являются ограниченными. В целях обеспечения контроля за психрофильными бактериями замороженная рыба обычно хранится при более низких температурах (-30° С), чем другие замороженные продукты питания.

Условия хранения в холодильнике могут вызвать сублимацию (испарение) льда и серьезное обезвоживание продукта питания, называемое "холодильным ожогом".

Для того чтобы избежать этого необходимо правильно упаковать замороженные продукты. Плотно прилегающая упаковка с хорошим барьером влажности и минимальным свободным воздушным пространством уменьшит обезвоживание при хранении в холодильнике. Во избежание образования льда внутри упаковки и обезвоживания продукта желательно полное заполнение упаковки.
Упаковки для замороженных продуктов питания должны изготавливаться из материалов, которые сохраняют гибкость при температурах замерзания, обеспечивают защиту от влаги и плотно прилегают к продукту. Когда в качестве элемента упаковки используется картон, он должен быть обильно парафинирован или покрыт полиэтиленом в целях защиты от влаги, неизбежно присутствующей в процессе замораживания.
Хорошим примером упаковки замороженных продуктов служат ПВХ-пакеты с высокими барьерными свойствами, использующиеся для птицы. Разделанная птица упаковывается в пакеты и проходит через вакуумную машину. В результате пленка облегает продукт, как вторая кожа. Непроницаемый барьер предотвращает потерю воды и холодильный ожог в течение длительного времени, а также препятствует прохождению кислорода, окисляющего животные и растительные жиры.

После сбора урожая фрукты и овощи продолжают "дышать" и созревать. Кроме того, они содержат большое количество воды и вянут при излишнем обезвоживании. Нет двух похожих друг на друга плодов и овощей, и скорость биологических и абиотических изменений зависит от конкретного экземпляра. Горошек, зеленые бобы и овощи, имеющие листья, "дышат" гораздо быстрее, чем яблоки, апельсины и груши. Картофель, свекла и морковь "дышат" медленно, и поэтому их легко хранить. Салат гораздо быстрее теряет влагу, чем свекла, - из-за большой площади поверхности.
Большинство фруктов имеют оптимальную температуру созревания (обычно около 20° С) и пороговую температуру, препятствующую ему. Очень немногие фрукты будут созревать при температуре ниже 5° С. В соответствии с эмпирическим правилом, снижение температуры на 10° С втрое увеличит срок хранения продукта (при условии недопущения замораживания). Замораживание некоторых овощей и фруктов приводит к разрушению структуры клеток, и после размораживания они очень быстро портятся. Рост и созревание фруктов и овощей контролируются различными гормонами и газами. Скорость "дыхания" может быть снижена за счет увеличения количества углерода и уменьшения количества кислорода, но тем не менее какое-то количество кислорода должно всегда присутствовать для сохранения жизни плода. Эти технологии используются при упаковке в измененной атмосфере.
Этилен, выделяемый растительными тканями, связан с созреванием многих видов фруктов, и контроль его содержания в упаковке эффективно используется для замедления или ускорения процесса созревания. Бананы являются особенно чувствительными фруктами и сохраняются в зрелом, но зеленом состоянии в течение шести месяцев в атмосфере, содержащей 5 % кислорода и 3 % углерода, но при отсутствии этилена (остальные 92 % приходятся на азот). Бананы будут нормально дозревать, если их поместить в условия, содержащие этилен в доле порядка нескольких частей на миллион.


3.2. Изменение атмосферы


Контроль атмосферы и температуры является ключевым условием для увеличения срока хранения свежего продукта. Упаковка овощей и фруктов должна создаваться с учетом конкретных потребностей, и здесь необходимо идти на компромисс. Идеальная влажность для этих продуктов составляет около 90 %. При таком уровне влажности усиливается рост бактерий и грибков. Кроме того, заваренные пластиковые пакеты (мешки) подвергаются конденсации и увлажнению. Эти факторы лишь усугубляют проблему. Компромиссом во многих случаях может стать использование перфорированных пластиковых оберток или оберток с отверстиями. Это позволяет продукту "дышать", но при известном риске загрязнения и потери влаги. Другим решением является выбор пленочных упаковочных материалов с высокой газопроницаемостью.
Многие процессы разрушения пищевых продуктов связаны с эффектами окружающей среды. Если продукт, склонный к окислению, упаковывается в среде, свободной от кислорода, то устраняется хотя бы одна причина порчи. Упаковка в измененной атмосфере (Modified Atmosphere Packaging, МАР) предполагает введение в упаковку газовой смеси, заменяющей воздух, которая должна поддерживать равновесие или производить изменения - в зависимости от природы продукта.
Вакуумная упаковка является разновидностью МАР. Она устраняет весь кислород или его часть во избежание порчи. Однако этот метод не является универсальным. Например, фрукты и овощи нуждаются в воздухе, чтобы "дышать". Красное мясо в отсутствии кислорода становится коричневым или пурпурно-красным. Давление, создаваемое внешней атмосферой, окружающей вакуумно упакованный продукт, может физически разрушать мягкие и нежные продукты или "выдавливать" воду из влажных. Окружающий нас воздух состоит на 20 % из кислорода и на 80 % из азота со следами углекислого газа. Изменение процентного соотношения этих составляющих приводит к изменению реакции продукта. Этот факт и обуславливает необходимость применения метода МАР для увеличения срока хранения продукта.

Процесс упаковки в измененной атмосфере связан с кислородом, углекислым газом и азотом. Кислород - биологически активный газ для большинства продуктов. Обычно содержание кислорода снижают в целях замедления скорости "дыхания" овощей и фруктов и ослабления окислительной деятельности. Единственным исключением является красное мясо, при упаковке которого используются высокие уровни содержания кислорода для сохранения яркого красного цвета, ассоциирующегося со свежестью. При упаковке других видах мяса, хлебобулочных изделий, макарон и молочных продуктах, содержание кислорода сводится к абсолютному минимуму, т.е. создается среда, исключающая окисление и рост анаэробных бактерий. Овощи и фрукты нуждаются в небольшом количестве кислорода для поддержания естественного "дыхания".

Углекислый газ в высоких концентрациях является натуральным антисептиком. Уровни содержания порядка 20 % и выше используются для создания условий, неблагоприятных для большинства микроорганизмов. Углекислый газ хорошо растворяется в воде, образую слабую кислоту, и влажные продукты могут настолько раствориться в этой среде, что образуется частичный вакуум. В некоторых случаях нежелательным эффектом становится внешнее давление.

Азот, в отличие от двух предыдущих газов, является биологически инертным. Он ничтожно мало растворяется в воде и не имеет вкуса. Азот используется в качестве газа-наполнителя или заменителя кислорода.

Большинство упаковочных материалов, используемых при затаривании в МАР любых продуктов, кроме фруктов и овощей, должны иметь хорошие барьерные свойства по отношению ко всем трем газам. Это относится даже к случаям, когда упаковка не содержит газа. Если упаковка содержит только углекислый газ и азот, атмосферный кислород стремится проникнуть внутрь и установить равновесное частичное давление. Особое значение приобретает полная герметичность швов.

МАР увеличивает естественный срок жизни продукта в 2-10 раз. Сваренные макароны, например, будут храниться в течение 21 дня в газовой среде, состоящей на 50 % из углекислого газа и на 50 % из азота. Атмосфера должна регулироваться с учетом конкретного продукта питания и конкретного типа упаковки. Следует отметить, что упаковка в измененной атмосфере нисколько не избавляет от необходимости хранения, распределения и выставления на витринах продуктов в условиях низких температур, если эти продукты обычно подвергаются замораживанию. Упаковки мяса, рыбы, сыра, полуфабрикатов и т. д. должны храниться в охлажденном виде - в противном случае они могут испортиться.

3.3.Уменьшение содержания воды.

Сушка - старый и испытанный метод сохранения продуктов питания. В процессе сушки происходит уменьшение содержания воды в продукте до уровня ниже необходимого для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов. Вместе с тем обеспечивается уменьшение объема продукта и ослабление химической активности. Имеющаяся влага может быть уменьшена путем простой горячей сушки или, что менее эффективно, путем добавления соли или сахара. Концентрированные растворы соли и сахара связывают воду и делают ее недоступной для микроорганизмов. По этой причине джемы и мармелады, имеющие высокое содержание сахара, не нуждаются в замораживании.
Многие продукты питания являются гигроскопичными и находятся в состоянии равновесия с относительной влажностью в окружающей атмосфере. С повышением относительной влажности увеличивается содержание влаги в пищевом продукте, а с понижением относительной влажности уменьшается и количество влаги. Можно построить сорбции, чтобы показать содержание влаги в продукте питания для каждого значения относительной влажности.
Если продукт питания находится в герметически закрытом контейнере, то он будет либо получать влагу, либо терять ее до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие с воздушным пространством. Равновесная относительная влажность - это атмосферная влажность, при которой влажность продукта сохраняется неизменной. Это значение часто обозначается как Aw (водная активность). Пищевой продукт с Aw = 0,5 имеет равновесную относительную влажность равную 50 %. В таблице 2 приведены проценты содержания влаги и значения равновесной относительной влажности для ряда пищевых продуктов.
Aw для сахара составляет 0,85, и поэтому мы редко сталкиваемся с проблемой слеживания сахара. Значение Aw для соли несколько ниже (0,75), поэтому в особенно влажные дни соль несколько увлажняется. Для обоих продуктов проблемы возникают при влажности порядка 90 %. При выборе упаковки следует знать значения Aw и равновесной относительной влажности продукта. Продукты питания с низкими значениями равновесной относительной влажности являются гигроскопичными и будут поглощать влагу из воздуха. Такие продукты следует затаривать в барьерную упаковку, которая не допустит попадания влаги из атмосферы.
Сухие продукты, например, хрустящий картофель и растворимый кофе, имеют низкое содержание влаги (3 % и меньше) и равновесную относительную влажность от 10 до 20 %. Поскольку относительная влажность окружающей среды редко бывает низкой, эти продукты имеют тенденцию впитывать в себя воду. Их необходимо упаковывать в материалы, имеющие высокие барьерные свойства. Богатый жирами хрустящий картофель требует к тому же наличия высокого кислородного барьера. Иногда используются осушители и кислородные рафинирующие добавки.
Сухие продукты питания с равновесной относительной влажностью от 20 до 30 % предъявляют менее строгие требования к барьеру влажности, и их легче упаковать. Многие виды печенья и сухие каши относятся к этой категории продуктов. Продукты питания с равновесной относительной влажностью от 30 до 60 % могут храниться в течение длительного периода времени в упаковке, не имеющей барьерных свойств или имеющей низкие барьерные свойства, поскольку их равновесная относительная влажность соответствует типичным атмосферным условиям. Крупы, орехи и сушеные фрукты относятся к этой группе. Но если пищевой продукт питания имеет высокое содержание растительного масла, может потребоваться кислородный барьер. Бактериологическая активность редко создает проблемы для пищевых продуктов с низким или пониженным содержанием влаги, поскольку устранен один из главных факторов роста бактерий.
Продукты с высокой равновесной относительной влажностью теряют влагу в обычных атмосферных условиях. На первый взгляд может показаться, что эффективная упаковка может прекратить потерю влаги; однако кекс с равновесной относительной влажностью порядка 90 % создаст вскоре относительную влажность порядка 90 % внутри герметично закрытой упаковки, создавая идеальные условия для роста плесени (грибков). Задача упаковки состоит в том, чтобы контролировать потерю влаги, максимально замедляя ее, но не до такой степени, чтобы внутри упаковки устанавливалась высокая влажность.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Дикорастущие съедобные растения
Ссср дикорастущих травянистых и древесно-кустарниковых растений в качестве лечебных средств и нетрадиционных продуктов питания. В...

«Разведение перепелов в домашних условиях»
Показать, что в домашних условиях можно разводить одну из самых замечательных птиц отряда куриных – перепёлок и проверить влияние...

Исследовательская работа
Огурцы хороши в любое время года, их употребляют свежими, солеными и маринованными, консервированными и фаршированными с рисом и...

Kot318@rambler ru
Холодильники обеспечивают хранение пищевых продуктов в охла­жденном и замороженном состоянии, а морозильники — заморажива­ние и хранение...

Исследовательская работа Тема: «Жизнь и обитание красноухой черепахи в комнатных условиях»
Ii. Исследовательская работа: Жизнь и обитание красноухой черепахи в комнатных условиях

Министерство здравоохранения республики беларусь гигиенические требования...
Рекомендации носят сугубо практический характер, помогая решать задачу профилактики передачи возбудителей кишечных инфекций через...

Школа ожз экологическое Органическое Живое Земледелие. Школу ведет...
Результат впечатляющий, не правда ли? Весь секрет в том, что все культуры Владимир Иванович выращивает по системе экологического...

Современные технологии хранения пищевых продуктов
«Технология продуктов общественного питания» и 271400 «Технология детского и функционального питания» всех форм обучения

Исследовательская работа по химии
...

Разведение и содержание кур в домашних условиях
Тема исследовательской работы – «Разведение и содержание кур в домашних условиях»



База данных защищена авторским правом © 2013
обратиться к администрации
vcvetu.ru