- •1. Вода как основной компонент пищевых продуктов. Свободная и связанная вода
- •2. Состав и свойства пищевых продуктов (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины), их роль, ценность, нормы употребления
- •3. Причина порчи пищевых продуктов. Микрофлора пищевых продуктов. Ферменты. Зависимость активности микроорганизмов и тканевых ферментов от внешних условий
- •4. Влияние физических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •5. Влияние химических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •6. Влияние биологических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
- •7. Принципы и основные методы консервирования пищевых продуктов. Консервирование пищевых продуктов холодом. Применение холода в сочетании с другими методами консервирования
- •8. Основные понятия холодильной технологии (холодильная обработка и холодильное хранение). Понятие режима холодильной обработки и холодильного хранения
- •9. Охлаждающие среды. Их свойства и параметры
- •10. Автолитические изменения в мясе: сущность, стадии, их продолжительность и зависимость от температуры. Причины порчи мяса, их зависимость от температуры
- •11. Автолитические изменения и причины порчи рыбы, их зависимость от температуры
- •12. Виды плодов и овощей. Стадии развития продуктов растительного происхождения, их зависимость от температуры. Причины порчи продуктов растительного происхождения, их зависимость от температуры
- •13. Сущность и характер протекания процесса охлаждения. Параметры, определяющие режим процесса охлаждения. Факторы, влияющие на их выбор
- •14. Особенности технологии охлаждения пищевых продуктов (мяса, колбасных изделий, птицы, рыбы, плодов и овощей, яиц, молока и молочных продуктов)
- •16. Определение количества теплоты, отводимой в процесса охлаждения
- •17. Усушка продуктов при холодильной обработке, пути ее снижения
- •19. Изменение теплофизических свойств (плотности, удельной теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности продукта при замораживании)
- •20. Структурные и качественные изменения в продуктах при замораживании. Параметры, определяющие режим замораживания, и факторы, влияющие на их выбор
- •21. Понятие «простого» замораживания. Определение продолжительности процесса замораживания. Понятия средней температуры процесса холодильной обработки, средней объемной конечной температуры продукта
- •22. Определение количества теплоты, отводимой в процессе замораживания
- •23. Особенности технологии замораживания пищевых продуктов (мяса, птицы, рыбы, плодов и овощей)
- •24. Сущность, значение, способы осуществления и процесса подмораживания. Параметры, определяющие режим процесса подмораживания. Факторы, влияющие на их выбор
- •25. Сущность, значение, способы осуществления и процесса домораживания. Определение количества теплоты, отводимой от продукта в процессе домораживания
- •26. Сущность, значение, способы осуществления процесса отепления пищевых продуктов. Способы отепления охлажденных продуктов
- •27. Сущность, значение и способы размораживания пищевых продуктов. Определение продолжительности процесса размораживания. Определение количества теплоты, подводимой при размораживании
- •28. Сущность и значение холодильного хранения. Изменения, происходящие в продуктах при хранении
- •29. Факторы, влияющие на выбор режима хранения продуктов в охлажденном, подмороженном и замороженном состоянии
- •30. Усушка продуктов при хранении. Методы борьбы с усушкой
- •31. Сущность и значение процесса сублимационной сушки пищевых продуктов. Условия сублимационной сушки. Подготовка продуктов к сублимационной сушке. Осуществление процесса сублимационной сушки. Хранения сублимированного продукта
- •32. Физические основы концентрирования жидких пищевых продуктов вымораживанием. Технология производства: кристаллизация, сепарирование. Технологическая схема получения концентрированного сока
- •33. Понятия технологии, технологического процесса, технологического режима, способа производства, технологической схемы производства. Классификация технологических процессов. Сравнительные показатели способов производства
- •34. Применение искусственного холода в химической промышленности. Классификация химико – технологических процессов
- •35. Охлаждение в экзотермических процесса химического взаимодействия. Технология некоторых производств с экзотерическими процессами химического взаимодействия
- •36. Абсорбция. Физико – химические основы и виды абсорбции. Абсорбция при низких температурах в химической технологии
- •37. Дистилляция и ректификация. Физико – химические основы процесса. Особенности низкотемпературной ректификации. Низкотемпературная ректификация в процессах химической технологии
- •38. Конденсация. Основные понятия, виды и способы осуществления процесса конденсации. Применение конденсации в химической технологии
- •39. Адсорбция. Физико – химические методы адсорбции. Низкотемпературная адсорбция в технологии некоторых производств
- •40. Применение холода в нефтяной и газовой промышленности
- •41. Применение искусственного холода в строительстве
- •42. Применение искусственного холода в медицине
- •43. Применение искусственного холода в машиностроении и металлургии
- •45. Искусственный водный лед, достоинства и недостатки. Виды производимого искусственного водного льда. Применение искусственного водного льда
- •46. Льдосоляное охлаждение. Виды льдосоляного охлаждения. Удельная массовая холодопроизводительность льдосоляной смеси и рассольного льда. Системы льдосоляного охлаждения
- •47. Сухой лед, его свойства. Стадии производства сухого льда. Источники сырья и методы извлечения из них углекислого газа. Применение и хранение сухого льда
- •49. Фазовая диаграмма углекислоты. Способы получения жидкой двуокиси углерода из газообразной
- •50. Фазовая диаграмма углекислоты. Способы получения твердой двуокиси углерода из жидкой
4. Влияние физических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
К физическим факторам, влияющим на активность микроорганизмов и тканевых ферментов, относятся температура, различные формы лучистой энергии, осмотическое давление, влажность среды.
Температура. Температура среды существенно влияет на активность, скорость роста и размножения, продолжительность жизни микроорганизмов. Причем одни микроорганизмы проявляют наибольшую активность при более низких температурах, другие – при более высоких. В связи с этим, микроорганизмы, составляющие микрофлору сырых пищевых продуктов, разделяют на три группы: психрофильные (психрофилы), мезофильные (мезофиллы) и термофильные (термофилы). Температурный диапазон активности перечисленных микроорганизмов приведен в таблице 4.
Таблица 4 – Температурный диапазон активности микроорганизмов
Вид микроорг-ма |
Минимальная |
Оптимальная темп |
Максимальная |
|
темп активности |
активности |
темп активности |
Психрофилы |
Минус 10 - 0 |
15-25 |
30 |
Мезофиллы |
0 |
20-40 |
60 |
Термофилы |
30 |
45-60 |
80 |
Из психрофильных микроорганизмов хорошо известны бациллы (палочкообразные бактерии), микрококки (круглые неподвижные клетки), пенициллы (плесневые грибы, которых существует около 250 видов). Наиболее известными мезофиллами являются сальмонеллы (род палочкообразных неподвижных бактерий) и стафилококки (род шариковых неподвижных бактерий). Термофилами являются некоторые молочнокислые бактерии (ацидофильная палочка и др.).
Облучение ультрафиолетовыми лучами. Ультрафиолетовые лучи (УФ-лучи) –
невидимая часть световых лучей с длиной волны 60÷400 ммк (миллимикрон) – обладают губительным для многих микроорганизмов действием. Однако проникающая способность ультрафиолетовых лучей не превышает 0,1 мм. Следовательно, под действием УФ-лучей происходит отмирание микроорганизмов лишь в поверхностном слое продукта. УФ-лучи можно использовать для стерилизации рассола и воды в тонком слое, воздуха, т.к. эти среды проницаемы для УФ-лучей. УФ-лучи действуют накопительно: последняя доза усиливает предыдущую. Под влиянием УФ-облучения пищевые продукты приобретают бактериостатический эффект, т.е. микроорганизмы, попадающие на облученную поверхность продуктов, развиваются и растут медленно, со значительным отклонением от нормы. С понижением температуры среды бактериостатический эффект продлевается.
Осмотическое давление. Микроорганизмы не имеют специальных органов питания и дыхания. Обмен веществ у них происходит путем осмоса через поверхность их тела. Осмос – это диффузия веществ в растворах через полупроницаемую перепонку. Он возникает под действием разности осмотических давлений в двух соседних слоях раствора по обе стороны полупроницаемой перепонки. Осмотическое давление равно избыточному внешнему давлению, которое нужно приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос. Чем больше разность осмотических давлений, тем с большей силой будет протекать осмос растворенного вещества со стороны большего осмотического давления в сторону меньшего. Осмотическое давление зависит от концентрации среды. Для него применим закон парциальных давлений: в смеси растворенных веществ общее осмотическое давление равно сумме парциальных. Т.о., каждое растворенное вещество из смеси осмотирует в
7
соответствии с собственным парциальным осмотическим давлением. Поэтому поступление питательных веществ в клетку не прекращается даже при их низкой концентрации во внешней среде. Поступившие в клетку питательные вещества усваиваются клеткой, и парциальное давление внутри клетки будет всегда ниже, чем во внешней среде. В естественных благоприятных условиях микроорганизмы живут в средах с различным осмотическим давлением. Однако многие из них чувствительны к нарушению осмотического давления питательной среды из-за изменения ее концентрации, т.к. при этом нарушается нормальный обмен веществ между клеткой микроорганизма и внешней средой. Так, при увеличении концентрации поваренной соли в среде до 3% развитие многих микроорганизмов тормозится, а при увеличении концентрации до 20÷25% оно почти полностью прекращается.
Влажность среды. В клетках большинства микроорганизмов содержится 75÷90% влаги. Микроорганизмы могут развиваться только при достаточной влажности. С понижением влажности среды развитие микроорганизмов замедляется или прекращается. Минимальная влажность для развития бактерий – 20÷30%, для плесневых грибов – 12÷15%. Т.о., обезвоживанием (сушкой) можно полностью предотвратить микробиальную порчу продуктов. Однако многие микроорганизмы обладают большой выносливостью к сушке. Так, например, молочнокислые бактерии сохраняются в сухом виде месяцами, что позволяет применять их в виде сухих заквасок.
8
5. Влияние химических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
Среди химических факторов особое влияние на активность микроорганизмов оказывают химический состав и реакция среды, окислительновосстановительные условия среды.
Состав среды. Рост, развитие и размножение микроорганизмов требуют большого расхода энергии. Потребность организма в энергии удовлетворяется в процессе дыхания. Большинство микроорганизмов в процессе дыхания используют кислород воздуха. Такие микроорганизмы называются аэробными (аэробы). Окислительные реакции сопровождаются выделением различного количества тепловой или другой энергии, которое частично используется микроорганизмами на их жизненные процессы. Конечными продуктами являются углекислый газ и вода. Например, уксуснокислые бактерии в процессе дыхания окисляют этиловый спирт до уксусной кислоты или полностью до углекислого газа и воды.
Другая группа микроорганизмов не нуждается в кислороде воздуха и получает энергию в результате безкислородного дыхания (брожения). Такие микроорганизмы называются анаэробные (анаэробы). Например, при спиртовом брожении сахар распадается на спирт и углекислый газ с выделением теплоты.
Третья группа микроорганизмов может жить как в присутствии, так и при отсутствии кислорода. Они называется факультативные аэробы или анаэробы.
Основные изменения, развивающиеся при хранении продуктов, в том числе и обезвоженных, и приводящие к ухудшению их свойств, также обусловлены действием кислорода воздуха, окисляющего многие составные части продуктов. Для предотвращения этого продукты помещают в герметичную тару, вакуумную упаковку. Вакуумная упаковка
– помещение продуктов в газонепроницаемую упаковку и откачивание из нее воздуха. В этом случае окислительные процессы, протекающие обычно под действием воздуха и ухудшающие качество продукта, резко затормаживаются, поверхностный слой не подсыхает, сохраняется цвет и исходные пищевые свойства продукта. Кроме того, помещая продукты в вакуумную упаковку, можно подавить активность аэробной микрофлоры. Помимо вакуума, для подавления жизнедеятельности микроорганизмов используют также смесь воздуха с углекислым газом, азотом, сернистым газом и пр.
Реакция среды. Изменение реакции среды влияет на электрический заряд поверхности клетки, в связи с чем изменяется ее проницаемость для отдельных ионов. Для большинства плесеней и дрожжей наиболее благоприятна слабокислая среда (рН=3,0÷6,0), для бактерий – нейтральная или слабощелочная (рН=6,5÷8,0). В зависимости от условий среды и физиологических особенностей самих микроорганизмов эти значения могут колебаться. Некоторые микроорганизмы способны сами изменять реакцию среды, выделяя какую-либо органическую кислоту в числе продуктов обмена. Некоторые микроорганизмы при изменении реакции среды погибают, а некоторые способны регулировать реакцию среды, образуя вещества, подкисляющие или подщелачивающие среду. Так, дрожжи в кислой среде вырабатывают нейтральный продукт – этиловый спирт.
9
6. Влияние биологических внешних факторов на активность микроорганизмов и тканевых ферментов
На жизнедеятельность микроорганизмов оказывают влияние другие организмы, живущие в тех же условиях, т.е. развитие микроорганизмов зависит от биологического состава среды. Взаимоотношения между микроорганизмами могут быть различными.
Симбиоз – сожительство, приносящее взаимную пользу. Например, дрожжи и молочнокислые бактерии стимулируют жизнедеятельность другдруга.
Метабиоз – жизнедеятельность одних микроорганизмов способствует развитию других. Например, одни микроорганизмы, расщепляя натуральные белки, создают условия для развития микроорганизмов, способных усваивать только продукты распада белка.
Антагонизм – неблагоприятное влияние одних микроорганизмов на другие. Например, молочнокислые бактерии тормозят развитие гнилостных бактерий.
Паразитизм – развитие одних микроорганизмов за счет других. Паразиты – возбудители различных болезней человека, растений, животных.
10