Cele două tipuri de ciuperci care sunt importante în alterarea alimentelor sunt drojdiile și mucegaiurile. Mucegaiurile sunt ciuperci multicelulare care se reproduc prin formarea de spori (celule unice care pot crește într-o ciupercă matură). Sporii se formează în număr mare și se dispersează ușor prin aer. Odată ce acești spori aterizează pe un substrat alimentar, pot crește și se pot reproduce dacă condițiile sunt favorabile. Drojdiile sunt ciuperci unicelulare care sunt mult mai mari decât celulele bacteriene. Se reproduc prin diviziune celulară (fisiune binară) sau înmugurire.

Condițiile care afectează creșterea ciupercilor sunt similare cu cele care afectează bacteriile. Atât drojdiile, cât și mucegaiurile pot crește într-un mediu acid (pH mai mic de 7). Domeniul pH-ului pentru creșterea drojdiei este de 3,5 până la 4,5, iar pentru mucegaiuri este de 3,5 până la 8,0. PH-ul scăzut al fructelor este, în general, nefavorabil pentru dezvoltarea bacteriilor, dar drojdiile și mucegaiurile pot crește și pot provoca deteriorarea fructelor. De exemplu, speciile din genul fungic Colletotrichum provoacă putregaiul coroanei în banane. Drojdiile favorizează fermentarea fructelor prin descompunerea zaharurilor în alcool și dioxid de carbon. Cantitatea de apă disponibilă într-un produs alimentar este, de asemenea, esențială pentru creșterea ciupercilor. Drojdiile nu pot crește la o activitate de apă mai mică de 0,9, iar mucegaiurile nu pot crește la o activitate de apă sub 0,8.

Controlul contaminării microbiene

mucegaiurile crește

Cele mai comune metode utilizate fie pentru a ucide, fie pentru a reduce creșterea microorganismelor sunt aplicarea căldurii, eliminarea apei, scăderea temperaturii în timpul depozitării, reducerea pH-ului, controlul concentrațiilor de oxigen și dioxid de carbon și eliminarea a nutrienților necesari creșterii. Utilizarea substanțelor chimice ca conservanți este strict reglementată de agenții guvernamentale, cum ar fi Food and Drug Administration (FDA) din Statele Unite. Deși o substanță chimică poate avea funcții de conservare, siguranța sa trebuie implementată înainte de a fi utilizată în produsele alimentare. Pentru a suprima creșterea drojdiei și a mucegaiului în alimente, sunt permise o serie de conservanți chimici. În Statele Unite, lista acestor substanțe chimice, cunoscută sub numele de GRAS (în general recunoscută ca sigură), include compuși precum acidul benzoic, benzoatul de sodiu, acidul propionic, acidul sorbic și diacetatul de sodiu.

Deteriorarea chimică

Reacții enzimatice

Enzimele sunt molecule mari de proteine ​​care acționează ca catalizatori biologici, accelerând reacțiile chimice fără a fi consumate ele însele într-o măsură apreciabilă. Activitatea enzimelor este specifică pentru un anumit set de substraturi chimice și este dependentă atât de pH, cât și de temperatură.

Țesuturile vii ale plantelor și animalelor mențin un echilibru al activității enzimatice. Acest echilibru este perturbat la recoltare sau sacrificare. În unele cazuri, enzimele care joacă un rol util în țesuturile vii pot cataliza reacțiile de deteriorare după recoltare sau sacrificare. De exemplu, enzima pepsină se găsește în stomacul tuturor animalelor și este implicată în descompunerea proteinelor în timpul procesului normal de digestie. Cu toate acestea, la scurt timp după sacrificarea unui animal, pepsina începe să descompună proteinele organelor, slăbind țesuturile și făcându-le mai susceptibile la contaminarea microbiană. După recoltarea fructelor, anumite enzime rămân active în celulele țesuturilor plantei. Aceste enzime continuă să catalizeze procesele biochimice de maturare și pot duce în cele din urmă la putrezire, așa cum se poate observa la banane. În plus, enzimele oxidative din fructe continuă să efectueze respirația celulară (procesul de utilizare a oxigenului pentru a metaboliza glucoza pentru energie). Această respirație continuă reduce termenul de valabilitate al fructelor proaspete și poate duce la deteriorare. Respirația poate fi controlată prin depozitare frigorifică sau ambalaje cu atmosferă modificată. Tabelul 1 enumeră o serie de enzime implicate în degradarea calității alimentelor.

Enzime care cauzează deteriorarea alimentelor acțiune enzimatică de deteriorare a alimentelor
acid ascorbic oxidază legume distrugerea vitaminei C
lipaza cereale decolorare
lapte râncezeală hidrolitică
uleiuri râncezeală hidrolitică
lipoxigenaza legume distrugerea vitaminei A, fără gust
enzima pectică sucuri de citrice distrugerea substanțelor pectice
fructe înmuiere excesivă
peroxidază fructe rumenire
polifenoloxidază fructe, legume rumenire, lipsit de aromă, pierdere de vitamine
protează ouă reducerea duratei de depozitare a ouălor întregi proaspete și uscate
crab, homar suprasolicitare
făină reducerea formării glutenului
tiaminază carne, pește distrugerea tiaminei

Autoxidare

Reacția lui Maillard

O altă reacție chimică care provoacă o deteriorare majoră a alimentelor este rumenirea neenzimatică, cunoscută și sub numele de reacția Maillard. Această reacție are loc între zaharurile reducătoare (monozaharide simple capabile să efectueze reacții de reducere) și grupa amino a proteinelor sau aminoacizilor prezenți în alimente. Produsele reacției Maillard duc la întunecarea culorii, la solubilitatea redusă a proteinelor, la dezvoltarea aromelor amare și la disponibilitatea nutrițională redusă a anumitor aminoacizi, cum ar fi lizina. Viteza acestei reacții este influențată de activitatea apei, temperatura și pH-ul produsului alimentar. Rumenirea nonenzimatică provoacă deteriorarea în timpul depozitării laptelui uscat, a ouălor întregi uscate și a cerealelor pentru micul dejun.