Пищевые продукты, предлагаемые розничной торговлей, могут быть условно разде­лены на три основные категории:

• продукты, разработанные для быстрого приготовления нищи в домашних усло­виях, в том числе хлебопекарные смеси (например, для выпечки рапных видов печенья, кексов и т. и.), суповые наборы, напитки, нарезанные ломтиками и из­мельченные сыры, сосиски и т. д.;
• продукты, готовые к употреблению: пирожные, йогурты, масло, молоко, марга­рин, сухие зерновые завтраки, снэки, орехи и т. д.;
• свежие продукты – фрукты, овощи и кулинарные ингредиенты.

      Значительное количество пищевых продуктов с умеренным содержанием влаги (Intermediate Moisture Foods, IMF) характеризуется пороговым значением активно­сти воды, оптимальным (или близким к оптимальному) для роста микроорганизмов. Из-за угрозы пищевых отравлений зависимость между содержанием влаги и микро­биологической порчей пищевых продуктов исключительно важна. Заражение пи­щевых продуктов Shigella spp., Klebsiella spp., Escherichia spp., Vibrio spp., Salmonella spp. и другими микроорганизмами приносит людям немало неприятностей в виде расстройств желудочно-кишечного тракта. Пищевые интоксикации, вызываемые секрециями таких микроорганизмов, как Clostridium botulinum, Staphylococcus spp. и Bacillus cereus представляют серьезную проблему, иногда с летальным исходом для жертв. Многие плесени продуцируют крайне токсичные вещества с тяжелыми мута­генными, нейротоксичными, эстрогенными и аллергическими последствиями.

Как видно из табл. 2.1, ключевым фактором размножения этих микроорганиз­мов в пище и пищевых продуктах является αω. Активность воды продукта оказывает влияние на некоторые токсикогенные микроорганизмы. Разработчики и производители продукта должны знать об этих пагубных эффектах и вводить жесткий кон­троль содержания влаги, обработки продукта и его упаковки. Данные, приведенные в табл. 2.1, со всей очевидностью свидетельствуют о том, что при αωниже 0,6 микро­биологических проблем в ходе хранения не возникает.

При хранении в домашних условиях или в условиях промышленного хранения и сбыта продукты подвергаются воздействию переменных температур. Воздух в упа­ковке содержит значительно больше влаги при повышенных температурах (46 г/м3 при 37,8° С), чем при температурах холодильного хранения (6,5 г/м3 при 4,4°С). Следовательно, при более высоких температурах αω (% относительной влажности) воздуха существенно снижается, а при низких температурах αω (% относительной влажности) воздуха возрастает. При повышении температуры содержимое упаков­ки будет выделять влагу, стремясь восстановить равновесие αωмежду воздухом и со­держимым упаковки. Соответственно, при охлаждении воздух будет отдавать часть влаги обратно продукту (скорее всего в форме конденсата). Можно ожидать, что в продукте будет создаваться градиент αωсвысоким значением на поверхности и пер­воначальным значением αωвнутри продукта, поскольку в большинстве случаев в пищевых продуктах с умеренным содержанием влаги процесс диффузии протекает относительно медленно. Тонкий слой продукта с высоким значением αω установится «плодородным» для роста микроорганизмов, будь то бактерии, дрожжи или плесе­ни. Контролировать эту потенциальную микробиологическую проблему помогает полноценная система регулирования содержания влаги.

Таблица 2.1. Примеры влияния активности воды на рост микроорганизмов

Активность воды некоторых продуктов, например, вяленого мяса, значительно больше ее минимального значения, при котором растут плесени. В таких случаях продукты обычно упаковывают в газовой среде, не содержащей кислорода, посколь­ку плесени являются аэробными микроорганизмами. Как правило, для поддержа­ния анаэробных условий и поглощения кислорода, проникающего сквозь упаковоч­ный материал из окружающего воздуха, в упаковку с продуктом помещают специ­альный пакетик (саше) с поглотителем кислорода.

Липидоксидазы значительно ускоряют ферментатив­ное окисление ненасыщенных жиров в области значений αωвыше 0,3. С другой стороны, скорость неферментативного свободно-радикального окисления ненасы­щенных жиров в интервале αωот 0,0 до 0,35 снижается, а затем с увеличением αωпостепенно возрастает. Это объясняется, например, тем, что согласно экспериментальным наблюдениям в сухих зерновых продуктах значение αω0,35 соответству­ет содержанию влаги 8-10%. Этого количества влаги достаточно для образования защитного монослоя на поверхности молекул полисахаридов и белков, связанных с ненасыщенными жирами. Этот монослой выполняет роль барьера для свобод­ных радикалов кислорода, атакующих систему двойных связей С=С.

Гидролитическое прогоркание – это ферментативный гидролиз жирных кислот. Обычно эта реакция не имеет выраженных последствий за исключением случаев, когда жирные кислоты (например, от масляной до лауриновой) имеют углеводород­ные радикалы короткой или средней длины. Масляная и «козьи» кислоты - каприновая (декановая), капроновая (гексановая) и каприловая - летучи и могут созда­вать ощущение побочных запахов даже в низких концепт рациях (в некоторых слу­чаях, например, в сырах, они считаются приемлемыми). Миристиновая и лауриновая жирные кислоты придают продуктам, в которых они образуются, неже­лательный «мыльный» привкус.

Реакция неферментативного потемнения Майяра также является нежелатель­ной ввиду изменения цвета пищевою продукта и возникновения в нем компонен­тов горечи. Реакция Майяра – сложная последовательность химических превраще­ний. Первый этап - взаимодействие аминогрупп (белков или аминокислот) с реду­цированными углеводами. Далее происходит образование широкого спектра химических соединений, включая темно-окрашенные полимеры. Скорость реакции Майяра возрастает при αωвыше 0,25-0,3.

Скорость потери натуральныхкрасящих пигментов, приводящей к обесцвечива­нию, пропорциональна увеличению αω. Об этом свидетельствует кривая изменения содержания хлорофилла, который начинает разрушаться в области αω, око­ло 0,35. Похожие кривые можно построить для каротиноидов, антоцианов и других натуральных красящих веществ растительного происхождения.

Витамины (в частности, аскорбиновая кислота) чувствительны к окислитель­ным процессам, однако в области очень низких значений αωони являются химиче­ски менее активными. Некоторые витамины, например, витамин А, под воздействи­ем свободных радикалов кислорода подвержены процессам самоокисления.