Какие факторы способствуют сохранности продуктов при сушке
Основы теории сушки овощей, картофеля и фруктов
Сушкой, или обезвоживанием, называется процесс удаления из продукта влаги, в результате пего в нем увеличивается относительное содержание сухих веществ. Чтобы удалить влагу (воду) из продукта, необходимо затратить энергию.
По энергетическим показателям можно выделить два основных принципа обезвоживания: удаление влаги из продукта без изменения ее агрегатного состояния, т. е. в виде жидкости, и удаление влаги с изменением ее агрегатного состояния, т. е. в виде пара.
Первый принцип обезвоживания может быть осуществлен механическими способами (отжимом, фильтрованием, отстаиванием, центрифугированием), смешиванием продуктов с различной влажностью или с влагопоглотителями.
Второй принцип сушки связан с затратой тепла на превращение поды в пар и отвод образующихся паров из сушильного аппарата в окружающую среду. Такая сушка называется тепловой.
Механическое обезвоживание продуктов является более дешевым способом, чем тепловая сушка. Однако для сушки овощей и плодов он не может быть применен, так как не обеспечивает достаточно полного обезвоживания и сохранения исходных показателей качества сырья вследствие значительных потерь водорастворимых веществ (сахаров, витаминов, аминокислот и др.).
По своей физической сущности сушка является сложным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии (перемещения) влаги из глубины высушиваемого продукта в окружающую среду. Удаление влаги при обезвоживании сводится к перемещению тепла и влаги внутри продукта и се переносу с поверхности в окружающую среду.
Различают естественную (па открытом воздухе) и искусственную тепловую сушку, осуществляемую в сушильных установках.
По способу подвода тепла к высушиваемому продукту различают следующие виды сушки: конвективную путем непосредственного соприкосновения высушиваемого продукта с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух; контактную — путем передачи тепла от теплоносителя к продукту через разделяющую их стенку; радиационную — путем передачи тепла инфракрасными лучами; сублимационную — сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме; диэлектрическую — нагреванием продукта в поле токов высокой или сверхвысокой частоты.
В производстве сушеных овощей, картофеля и фруктов наибол
продуктов питания | Определение, значение и методы
Бактерии и грибки (дрожжи и плесень) являются основными типами микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов и пищевые болезни. Пищевые продукты могут быть заражены микроорганизмами в любое время во время сбора урожая, хранения, обработки, распределения, обработки или приготовления. Основными источниками микробного заражения являются почва, воздух, корм для животных, шкуры и кишечники животных, поверхности растений, сточные воды и оборудование для пищевой промышленности или посуда.
Бактерии - это одноклеточные организмы, которые имеют простую внутреннюю структуру по сравнению с клетками других организмов. Увеличение количества бактерий в популяции микробиологи обычно называют ростом бактерий. Этот рост является результатом деления одной бактериальной клетки на две идентичные бактериальные клетки, процесса, называемого бинарным делением. В оптимальных условиях роста бактериальная клетка может делиться примерно каждые 20 минут. Таким образом, одна клетка может произвести почти 70 миллиардов клеток за 12 часов.Факторы, влияющие на рост бактерий, включают доступность питательных веществ, влажность, pH, уровень кислорода, а также наличие или отсутствие ингибирующих веществ (например, антибиотиков).
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняПитательные потребности большинства бактерий - это химические элементы, такие как углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, магний, калий, натрий, кальций и железо. Бактерии получают эти элементы, используя газы из атмосферы и метаболизируя определенные компоненты пищи, такие как углеводы и белки.
Температура и pH играют важную роль в контроле скорости роста бактерий. Бактерии можно разделить на три группы в зависимости от их температурных требований для оптимального роста: термофилы (55–75 ° C или 130–170 ° F), мезофилы (20–45 ° C или 70–115 ° F) или психротрофы. (10–20 ° C или 50–70 ° F). Кроме того, большинство бактерий лучше всего растут в нейтральной среде (pH равен 7).
Бактериям также требуется определенное количество доступной воды для своего роста. Доступность воды выражается как активность воды и определяется отношением давления пара воды в пище к давлению пара чистой воды при определенной температуре.Следовательно, водная активность любого пищевого продукта всегда имеет значение от 0 до 1, где 0 означает отсутствие воды, а 1 - чистую воду. Большинство бактерий не размножаются в продуктах с активностью воды ниже 0,91, хотя некоторые галофильные бактерии (которые способны переносить высокие концентрации соли) могут расти в продуктах с активностью воды ниже 0,75. Рост можно контролировать, снижая активность воды - либо добавляя растворенные вещества, такие как сахар, глицерин и соль, либо удаляя воду путем дегидратации.
Потребность в кислороде для оптимального роста у разных бактерий значительно различается. Некоторым бактериям для роста необходим свободный кислород, и они называются облигатными аэробами, тогда как другие бактерии отравляются кислородом и называются облигатными анаэробами. Факультативные анаэробы - это бактерии, которые могут расти как в присутствии кислорода, так и в его отсутствие. Помимо концентрации кислорода, потенциал восстановления кислорода в питательной среде влияет на рост бактерий. Потенциал восстановления кислорода является относительной мерой окислительной или восстановительной способности питательной среды.
Когда бактерии загрязняют пищевой субстрат, требуется некоторое время, прежде чем они начнут расти. Эта лаг-фаза - период, когда бактерии приспосабливаются к окружающей среде. За фазой запаздывания следует логарифмическая фаза, в которой население растет логарифмическим образом. По мере роста населения бактерии потребляют доступные питательные вещества и производят отходы. Когда запас питательных веществ истощается, скорость роста переходит в стационарную фазу, в которой количество жизнеспособных бактериальных клеток остается неизменным.Во время стационарной фазы скорость роста бактериальных клеток равна скорости гибели бактериальных клеток. Когда скорость гибели клеток становится больше, чем скорость роста клеток, популяция входит в фазу сокращения.
Популяция бактерий выражается либо на грамм, либо на квадратный сантиметр площади поверхности. Общая бактериальная популяция редко превышает 10 10 клеток на грамм. Популяция менее 10 6 клеток на грамм не вызывает заметной порчи, за исключением сырого молока.Популяции, содержащие от 10 6 до 10 7 клеток на грамм, вызывают порчу некоторых пищевых продуктов; например, они могут создавать неприятный запах в мясе в вакуумной упаковке. Популяции, содержащие от 10 7 до 10 8 клеток на грамм, вызывают неприятный запах в мясе и некоторых овощах. При уровнях выше 5 × 10 7 клеток на грамм большинство пищевых продуктов в той или иной форме подвержены порче.
Когда условия для роста бактериальных клеток неблагоприятны (например, низкие или высокие температуры или низкое содержание влаги), несколько видов бактерий могут продуцировать устойчивые клетки, называемые эндоспорами.Эндоспоры обладают высокой устойчивостью к воздействию тепла, химикатов, высыхания (высыхания) и ультрафиолетового излучения. Эндоспоры могут оставаться в спящем состоянии в течение длительного времени. Когда условия становятся благоприятными для роста (например, размораживание мяса), эндоспоры прорастают и производят жизнеспособные клетки, которые могут начать экспоненциальный рост.
.продуктов питания | Определение, значение и методы
Бактерии и грибки (дрожжи и плесень) являются основными типами микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов и пищевые болезни. Пищевые продукты могут быть заражены микроорганизмами в любое время во время сбора урожая, хранения, обработки, распределения, обработки или приготовления. Основными источниками микробного заражения являются почва, воздух, корм для животных, шкуры и кишечники животных, поверхности растений, сточные воды и оборудование для пищевой промышленности или посуда.
Бактерии - это одноклеточные организмы, которые имеют простую внутреннюю структуру по сравнению с клетками других организмов. Увеличение количества бактерий в популяции микробиологи обычно называют ростом бактерий. Этот рост является результатом деления одной бактериальной клетки на две идентичные бактериальные клетки, процесса, называемого бинарным делением. В оптимальных условиях роста бактериальная клетка может делиться примерно каждые 20 минут. Таким образом, одна клетка может произвести почти 70 миллиардов клеток за 12 часов.Факторы, влияющие на рост бактерий, включают доступность питательных веществ, влажность, pH, уровень кислорода, а также наличие или отсутствие ингибирующих веществ (например, антибиотиков).
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняПитательные потребности большинства бактерий - это химические элементы, такие как углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, магний, калий, натрий, кальций и железо. Бактерии получают эти элементы, используя газы из атмосферы и метаболизируя определенные компоненты пищи, такие как углеводы и белки.
Температура и pH играют важную роль в контроле скорости роста бактерий. Бактерии можно разделить на три группы в зависимости от их температурных требований для оптимального роста: термофилы (55–75 ° C или 130–170 ° F), мезофилы (20–45 ° C или 70–115 ° F) или психротрофы. (10–20 ° C или 50–70 ° F). Кроме того, большинство бактерий лучше всего растут в нейтральной среде (pH равен 7).
Бактериям также требуется определенное количество доступной воды для своего роста. Доступность воды выражается как активность воды и определяется отношением давления пара воды в пище к давлению пара чистой воды при определенной температуре.Следовательно, водная активность любого пищевого продукта всегда имеет значение от 0 до 1, где 0 означает отсутствие воды, а 1 - чистую воду. Большинство бактерий не размножаются в продуктах с активностью воды ниже 0,91, хотя некоторые галофильные бактерии (которые способны переносить высокие концентрации соли) могут расти в продуктах с активностью воды ниже 0,75. Рост можно контролировать, снижая активность воды - либо добавляя растворенные вещества, такие как сахар, глицерин и соль, либо удаляя воду путем дегидратации.
Потребность в кислороде для оптимального роста у разных бактерий значительно различается. Некоторым бактериям для роста необходим свободный кислород, и они называются облигатными аэробами, тогда как другие бактерии отравляются кислородом и называются облигатными анаэробами. Факультативные анаэробы - это бактерии, которые могут расти как в присутствии кислорода, так и в его отсутствие. Помимо концентрации кислорода, потенциал восстановления кислорода в питательной среде влияет на рост бактерий. Потенциал восстановления кислорода является относительной мерой окислительной или восстановительной способности питательной среды.
Когда бактерии загрязняют пищевой субстрат, требуется некоторое время, прежде чем они начнут расти. Эта лаг-фаза - период, когда бактерии приспосабливаются к окружающей среде. За фазой запаздывания следует логарифмическая фаза, в которой население растет логарифмическим образом. По мере роста населения бактерии потребляют доступные питательные вещества и производят отходы. Когда запас питательных веществ истощается, скорость роста переходит в стационарную фазу, в которой количество жизнеспособных бактериальных клеток остается неизменным.Во время стационарной фазы скорость роста бактериальных клеток равна скорости гибели бактериальных клеток. Когда скорость гибели клеток становится больше, чем скорость роста клеток, популяция входит в фазу сокращения.
Популяция бактерий выражается либо на грамм, либо на квадратный сантиметр площади поверхности. Общая бактериальная популяция редко превышает 10 10 клеток на грамм. Популяция менее 10 6 клеток на грамм не вызывает заметной порчи, за исключением сырого молока.Популяции, содержащие от 10 6 до 10 7 клеток на грамм, вызывают порчу некоторых пищевых продуктов; например, они могут создавать неприятный запах в мясе в вакуумной упаковке. Популяции, содержащие от 10 7 до 10 8 клеток на грамм, вызывают неприятный запах в мясе и некоторых овощах. При уровнях выше 5 × 10 7 клеток на грамм большинство пищевых продуктов в той или иной форме подвержены порче.
Когда условия для роста бактериальных клеток неблагоприятны (например, низкие или высокие температуры или низкое содержание влаги), несколько видов бактерий могут продуцировать устойчивые клетки, называемые эндоспорами.Эндоспоры обладают высокой устойчивостью к воздействию тепла, химикатов, высыхания (высыхания) и ультрафиолетового излучения. Эндоспоры могут оставаться в спящем состоянии в течение длительного времени. Когда условия становятся благоприятными для роста (например, размораживание мяса), эндоспоры прорастают и производят жизнеспособные клетки, которые могут начать экспоненциальный рост.
.Переработка мяса | Британника
Переработка мяса , подготовка мяса для употребления в пищу.
Мясник нарезает говядину.
© Getty ImagesМясо - это общий термин, используемый для описания съедобной части тканей животных и любых обработанных или промышленных продуктов, приготовленных из этих тканей. Мясо часто классифицируют по типу животного, от которого оно получено. Красное мясо относится к мясу, взятому у млекопитающих, белое мясо относится к мясу, полученному от птицы, морепродукты - к мясу, взятому из рыбы и моллюсков, а дичь - к мясу, взятому у животных, которые обычно не одомашниваются.Кроме того, наиболее часто потребляемое мясо идентифицируется по живому животному, от которого оно происходит. Под говядиной понимается мясо крупного рогатого скота, телятина от телят, свинина от свиней, баранина от молодых овец и баранина от овец старше двух лет. Этот раздел посвящен именно этим последним видам красного мяса.
Преобразование мышц в мясо
Мышцы - преобладающий компонент большинства мяса и мясных продуктов. Дополнительные компоненты включают соединительную ткань, жир (жировую ткань), нервы и кровеносные сосуды, которые окружают мышцы и встроены в них.Таким образом, структурные и биохимические свойства мышц являются критическими факторами, которые влияют как на то, как с животными обращаются до, во время и после убоя, так и на качество мяса, получаемого в ходе этого процесса.
Строение и функции мышц
У животных есть три различных типа мышц: гладкие, сердечные и скелетные. Гладкие мышцы, присутствующие в системах органов, включая пищеварительный и репродуктивный тракты, часто используются в качестве оболочки для колбас.Сердечные мышцы расположены в сердце и также часто употребляются в виде мясных продуктов. Однако большинство мяса и мясных продуктов получают из скелетных мышц, которые обычно прикрепляются к костям и у живых животных облегчают движение и поддерживают вес тела. Скелетные мышцы находятся в центре внимания следующего обсуждения.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняСтроение скелетных мышц
Скелетные мышцы отделены друг от друга соединительной тканью, называемой эпимизием.Отдельные мышцы разделены на отдельные секции (называемые мышечными пучками) другой соединительнотканной оболочкой, известной как перимизий. Скопления жировых клеток, мелких кровеносных сосудов (капилляров) и нервных ветвей находятся в области между мышечными пучками. Мышечные пучки далее делятся на более мелкие цилиндрические мышечные волокна (клетки) различной длины, которые индивидуально обернуты тонкой соединительнотканной оболочкой, называемой эндомизием. Каждая из соединительнотканных оболочек скелетных мышц состоит из коллагена, структурного белка, обеспечивающего силу и поддержку мышц.
Рисунок латеральной широкой мышцы бедра овцы.
Encyclopædia Britannica, Inc.Плазматическая мембрана мышечной клетки, называемая сарколеммой, отделяет саркоплазму (цитоплазму мышечной клетки) от внеклеточного окружения. В саркоплазме каждого отдельного мышечного волокна находится примерно от 1000 до 2000 миофибрилл. Состоящие из сократительных белков актина и миозина, миофибриллы представляют собой мельчайшие единицы сокращения в живой мышце.
.опустынивание | Описание, причины и последствия
Опустынивание , также называемое опустынивание , процесс, в результате которого естественные или антропогенные факторы снижают биологическую продуктивность засушливых земель (засушливых и полузасушливых земель). Снижение продуктивности может быть результатом изменения климата, обезлесения, чрезмерного выпаса скота, бедности, политической нестабильности, неустойчивых методов орошения или сочетания этих факторов. Эта концепция относится не к физическому расширению существующих пустынь, а скорее к различным процессам, которые угрожают всем экосистемам засушливых земель, включая пустыни, а также луга и кустарники.
опустынивание Молодые деревья, посаженные для предотвращения песчаных бурь и противодействия опустыниванию в заповеднике Сиху в пустыне Гоби, недалеко от Дуньхуана, Китай.
EPA / Shutterstock.comГлобальные масштабы опустынивания
Чуть менее половины свободной ото льда поверхности Земли - примерно 52 миллиона квадратных километров (около 20 миллионов квадратных миль) - составляют засушливые районы, и эти засушливые земли покрывают некоторые из беднейших стран мира. Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) отмечает, что опустынивание затронуло 36 миллионов квадратных километров (14 миллионов квадратных миль) земель и является серьезной международной проблемой.Согласно Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием, опустынивание затрагивает жизни 250 миллионов человек, и к 2045 году опустынивание может привести к перемещению до 135 миллионов человек, что сделает его одной из самых серьезных экологических проблем, стоящих перед человечеством.
Баобабы, растущие в лесных и пастбищных районах Сенегала в Западной Африке.
K. Scholz / Shostal AssociatesАфрика - континент, наиболее пострадавший от опустынивания, и одной из наиболее очевидных естественных границ на суше является южный край пустыни Сахара.Страны, расположенные на краю Сахары, являются одними из самых бедных в мире, и они подвержены периодическим засухам, опустошающим их народы. Африканские засушливые земли (включая Сахару, Калахари и луга Восточной Африки) занимают 20 миллионов квадратных километров (около 7,7 миллиона квадратных миль), что составляет около 65 процентов континента. Одна треть засушливых земель Африки - это в основном необитаемые засушливые пустыни, а на оставшиеся две трети проживает две трети растущего населения континента.По мере увеличения численности населения Африки продуктивность земель, на которых проживает это население, снижается. Примерно одна пятая орошаемых пахотных земель, три пятых богарных пахотных земель и три четверти пастбищных угодий пострадали от опустынивания, по крайней мере, умеренно.
Причины и последствия опустынивания
В целом опустынивание вызвано колебаниями климата и неустойчивой практикой землепользования в засушливых районах. По самой своей природе засушливые и полузасушливые экосистемы характеризуются редким или переменным количеством осадков.Таким образом, климатические изменения, такие как те, которые приводят к продолжительной засухе, могут быстро снизить биологическую продуктивность этих экосистем. Такие изменения могут быть временными, продолжаться только сезон, а могут сохраняться в течение многих лет и десятилетий. С другой стороны, растения и животные быстро извлекают выгоду из более влажных периодов, и продуктивность в это время может быстро увеличиваться.
Женщина в Нигерии насыпает зерна проса в чашу в деревне Садонгори Колита, недалеко от Маради.Малое количество осадков и саранча вызвали продовольственный кризис летом 2005 года.
Даниэль Берегулак — Репортаж / Getty Images Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняПоскольку среда засушливых земель используется для различных целей человека (таких как сельское хозяйство, выпас скота и сбор топливной древесины), различные виды деятельности, предпринимаемые в них, могут усугубить проблему опустынивания и вызвать долгосрочные изменения в экосистемах засушливых земель.В 1977 году на Конференции Организации Объединенных Наций по опустыниванию (UNCOD) в Найроби, Кения, представители и делегаты впервые рассмотрели глобальные последствия опустынивания. На конференции были изучены причины и способствующие факторы, а также возможные местные и региональные решения этого явления. Кроме того, делегаты рассмотрели различные последствия опустынивания, такие как неурожай или снижение урожайности на богарных сельскохозяйственных землях, потеря многолетнего растительного покрова и, как следствие, потеря кормов для скота, сокращение древесной биомассы и, как следствие, нехватка топливной древесины и строительных материалов. , уменьшение запасов питьевой воды из-за сокращения поверхностных и подземных вод, усиление вторжения песчаных дюн на пахотные земли и поселения, усиление наводнений из-за роста отложений в реках и озерах, а также усиление загрязнения воздуха и воды пылью и отложениями.
Четыре района, затронутые опустыниванием
Чтобы лучше понять, как климатические изменения и деятельность человека способствуют процессу опустынивания, перечисленные выше последствия можно сгруппировать в четыре широкие области:
- Неорошаемые пахотные земли, на которых наблюдается ненадежное количество осадков и ветровая эрозия почвы.
- Пастбищные угодья, поврежденные чрезмерным выпасом, уплотнением почвы и эрозией.
-
Сухие лесные массивы, страдающие от чрезмерного потребления топливной древесины.
Орошаемые пахотные земли
Около 2 750 000 квадратных километров (около 1 062 000 квадратных миль) пахотных земель орошаются. Более 60 процентов этих орошаемых земель находятся в засушливых районах. Конечно, некоторые засушливые районы орошались тысячелетиями, но другие районы более хрупкие. 30 процентов орошаемых засушливых земель (площадь примерно равна Японии) деградированы от умеренной до сильной, и этот процент увеличивается.
Оазис Аль-Куфра Вид с воздуха на круговую оросительную систему в оазисе Аль-Куфра на юго-востоке Ливии.
Изображение любезно предоставлено Отделом наук о Земле и дистанционного зондирования, Космический центр имени Джонсона НАСАОсновной причиной снижения биологической продуктивности орошаемых пахотных земель является накопление солей в почве. Есть важное различие между дождевой водой и водой, используемой для орошения засушливых земель. Дождевая вода образуется в результате конденсации воды, испаряемой солнечным светом. По сути, дождевая вода - это дистиллированная морская или озерная вода. Напротив, вода, используемая для орошения, является результатом стока осадков.Сток просачивается через почву, растворяя и собирая большую часть солей, с которыми он сталкивается, прежде чем попасть в реки или водоносные горизонты. При использовании для орошения сельскохозяйственных культур сток испаряется и оставляет после себя большую часть собранных солей. Орошаемые культуры нуждаются в среднем в 80 см (около 30 дюймов) воды в год. Эти соли могут накапливаться в почве, если для их смывания не использовать дополнительную воду. Этот процесс может быстро превратить продуктивные земли в относительно бесплодные солончаки, усеянные галофитами (растения, адаптированные к высоким уровням содержания соли в почве).
Профиль солончаковой почвы из Китая, показывающий поверхностный горизонт с высокой соленакоплением.
© ISRIC, www.isric.nlНаиболее засоленные пахотные земли находятся в Азии и на юго-западе Северной Америки, на которые приходится 75 и 15 процентов общемировых земель, соответственно. В Азии Ирак потерял более 70 процентов орошаемых земель из-за накопления соли. В России большая часть орошаемых земель, расположенных там, где река Волга впадает в Каспийское море, может просуществовать только до середины 21 века, прежде чем накопление солей сделает ее практически непригодной для использования.Такие потери не ограничиваются развивающимися странами. В Соединенных Штатах накопление соли привело к снижению урожайности на площади более 50 000 квадратных километров (19 000 квадратных миль), что составляет примерно четверть орошаемых земель страны.
.
