Консервы (Часть 1)
Консервы — пищевые продукты растительного или животного происхождения (плоды, овощи, мясо, молоко, рыба и др.), подвергнутые различной обработке для придания им стойкости при хранении.
В более узком смысле консервами называют пищевые продукты расфасованные в герметически укупориваемую тару (главным образом жестяную или стеклянную) и подвергнутые нагреванию (стерилизации) для предохранения их от порчи при длительном хранении.
Херсонский консервный завод имени И. В. Сталина
Принципы и способы консервирования
В основе всех способов консервирования лежат такие приёмы, которые приводят либо к уничтожению микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов, либо к временному прекращению или подавлению их деятельности, а также к прекращению или подавлению деятельности нежелательных ферментов, находящихся в продукте. Исключение составляют такие методы консервирования, как квашение и соление, при которых продукты жизнедеятельности некоторых видов микроорганизмов используются в качестве консервирующих веществ (молочная кислота).
Наиболее распространены следующие способы консервирования пищевых продуктов: сушка, замораживание, квашение, соление и мочение, консервирование с помощью антисептиков, маринование. копчение, консервирование сахаром, стерилизация и пастеризация.
Сушка производится в сушилках различных конструкций: с обогревом горячим воздухом, дымовыми газами и т. д., а в южных районах — на солнце. При сушке, вследствие действия повышенной температуры и других факторов, происходят некоторые изменения высушиваемых продуктов — потемнение, частичная потеря набухаемости и др. Наиболее совершенным способом сушки является так называемая сублимация.
При сублимации продукт в замороженном состоянии помещается в камеру с высоким разрежением, создаваемым вакуум-насосом. Влага удаляется из продукта путём непосредственного превращения льда в пар, минуя жидкое состояние. Температура высушиваемого продукта поддерживается при этом на уровне ниже 0°. Продукты, высушенные сублимацией, отличаются высоким качеством. Замораживание пищевых продуктов основано на том, что с понижением температуры жизнедеятельность микроорганизмов замедляется и наконец прекращается; также прекращается или тормозится действие ферментов.
Замороженые фрукты
Замораживанием консервируют все основные пищевые продукты — мясо, рыбу, плоды, овощи и т. д. Замораживание и последующее хранение при низкой температуре благоприятно сказываются на сохранении натуральных вкусовых качеств и пищевой ценности (в частности, витаминной активности) свежих продуктов.
Замораживание производится в специальных скороморозильных аппаратах, при температуре от —24 до —35° и ниже. В дальнейшем замороженные продукты следует хранить также при низкой температуре (от —12 до —18°), т. к. при более высокой температуре хранения возможно возобновление деятельности микроорганизмов и ферментов, что вызовет порчу продуктов. Охлаждение до температур, близких к 0° (но не до замерзания), широко практикуется при хранении свежих фруктов, овощей, мясных и рыбных продуктов, яиц.
Овощные консервы Главконсерва
Квашение, соление и мочение применяют главным образом для консервирования овощей, грибов, плодов и ягод. Эти способы основаны на том, что под действием молочнокислых бактерий продукты подвергаются молочнокислому брожению, при котором из сахаров образуется молочная кислота. Когда количество молочной кислоты достигает определённого минимума (обычно 0,7%), создаются неблагоприятные условия для многих видов микроорганизмов, которые при этом уже не могут вызывать порчу плодов и овощей. Однако квашеные продукты существенно отличаются от свежих по своему составу, т. к. в них значительно снижается содержание сахаров и возрастает кислотность. Кроме того, молочнокислые бактерии продолжают свою жизнедеятельность в продуктах, отчего кислотность продуктов может еще более повыситься. Чтобы затормозить деятельность молочнокислых бактерий, а также других микроорганизмов, квашеные, солёные и мочёные продукты после окончания процесса ферментации (брожения) следует хранить в холодильных камерах, на холоде в подвальных помещениях, ледниках, и т. д.
Консервирование с помощью антисептических веществ, так называемых консервантов. Обязательным условием применения консервантов является их безвредность для человеческого организма. Поэтому количество антисептиков, разрешенных к применению, а также их дозировка строго ограничиваются.
Наиболее широко в качестве консерванта для плодов, ягод и некоторые овощей применяется сернистая кислота H2SO3 и её ангидрид — SO2. Обработка плодоягодных и овощных продуктов сернистым ангидридом называется сульфитацией. Сернистый ангидрид ядовит для микроорганизмов в концентрации 0,1—0,3%. В такой концентрации он вреден и для организма человека, но при нагревании сернистый ангидрид быстро и почти полностью улетучивается из продуктов. На этом основана десульфитация сульфитированных плодов и ягод; после десульфитации в них остаются лишь следы SO2 (не более 0,01-0,02%), практически безвредные для человеческого организма. Метод сульфитации широко применяется в промышленности для предварительной летней заготовки плодоягодных полуфабрикатов, из которых затем, в осенне-зимнее время, вырабатывают повидло, джем, желе, варенье. Сульфитация производится путём смешивания плодоягодных пюре с газообразным сернистым ангидридом, заливки целых плодов и ягод водным раствором SO2 или окуривания плодов сернистым газом, получающимся при сжигании серы. Первые два способа требуют применения бочечной тары или устройства крупных бетонных и других ёмкостей для хранения сульфитированных полуфабрикатов. Окуриванию подвергаются плоды в ящиках. Окуривание практикуется также при сушке плодов для обеззараживания и для предотвращения потемнения.
Разрешено также применение в качестве консервантов бензойной кислоты (С6Н5СООН) и бензойнокислого натра (С6Н5СООNа). Допускаемая концентрация этих веществ (в пересчёте на бензойную кислоту) — не более 0,1% (для рыбных продуктов до 0,3%). Бензойная кислота используется для консервирования плодов и ягод, а также в производстве рыбных пресервов. Поваренная соль, в больших концентрациях также являющаяся консервантом, применяется для засолки главным образом мяса, рыбы и овощных продуктов (томата-пасты и др.). Консервирующее действие соли проявляется, начиная с определённого содержания её в продуктах: в солёном мясе соли должно быть 6—12%, в рыбе слабосолёной — 6—10%, среднесолёной — 10—14% и в крепкосолёной — несколько выше 14% (обычно до 18%), в солёном томате-пасте — 10%.
Солёные мясо и рыба имеют пониженную пищевую ценность по сравнению со свежими, т. к. при засолке теряется часть белков, минеральных солей и других веществ. Перед употреблением в пищу солёные продукты вымачивают для удаления избытка соли. Соль добавляется также к овощам (капусте, огурцам) при их квашении. В квашеной капусте соль имеет преимущественно вкусовое значение, в солёных огурцах она играет роль консерванта.
Маринованые овощи
Маринование, основанное на консервирую¬щем действии уксусной кислоты (СН3СООН), применяется для плодов, ягод, овощей, гри¬бов и рыбы. Концентрация уксусной кислоты, необходимая для сохранения продуктов,— 1,2—1,8%. Обычно при мариновании овощей и рыбы к ним добавляют и соль. Кроме того, для повышения стойкости маринованных продуктов (главным оброзом овощей и плодов) используют нагревание (пастеризацию), при котором частично уничтожается микрофлора. Пастеризованные маринады, при условии герметической их упаковки, могут вырабатываться с более низким содержанием уксусной кислоты (0,4— 0,9%).
Копчение применяется главным образом для мясных и рыбных продуктов. Копчение основано на консервирующем действии некоторых антисептиков, находящихся в дыму (формальдегид, фенолы, креозот и др.), при одновременном действии поваренной соли (копчению обычно подвергаются предварительно засоленные полуфабрикаты) и подсушивании (во время самого процесса копчения).
Консервирование с помощью высоких концентраций сахара применяется для приготовления варенья, джема, повидла, желе и других плодоягодных продуктов, а также сгущённого молока, сгущённых сливок и других молочных продуктов с сахаром. При большой концентрации сахара (60—65% и выше) в продукте создаётся высокое осмотическое давление. Это приводит к переходу влаги через клеточные оболочки из клеток микроорганизмов в сироп и вызывает так называемый плазмолиз клеток и прекращение или сильное замедление деятельности микроорганизмов.
Консервирование стерилизацией и пастеризацией наиболее, широко используется в промышленности. Продукты (мясные, рыбные, овощные, плодоягодные, молочные и т. д.), очищенные и освобождённые от несъедобных частей, в герметически укупоренных банках (жестяных или стеклянных) подвергаются нагреванию, при котором микроорганизмы и их споры уничтожаются. Температура и длительность нагревания различны и изменяются в зависимости от химического состава консервируемого продукта (кислотности, содержания сахаров, соли), его консистенции, а также материала, размера и формы консервных банок.
Нагревание консервов до температуры 100° и выше (практически до 120°) называют стерилизацией, а до температуры ниже 100° — пастеризацией.
Пастеризацию применяют для консервирования пищевых продуктов, нагревание которых до более высокой температуры приводит к изменениям их качества. Пастеризацию применяют, например, при производстве плодоягодных консервов с высокой кислотностью, в которых не могут развиваться вредные бактерии, а опасность представляют нестойкие к нагреванию плесени и дрожжи. Кроме того, пастеризации подвергают молочные продукты для кратковременного хранения, а также рыбную икру. При стерилизации и пастеризации не всегда достигается уничтожение всех микробов, находящихся в продукте. Часто в готовых консервах остаются ослабленные споры некоторых, так называемых сапрофитных, микробов (например, В. subtilis и В. mesentericus), не вызывающих, однако, порчи консервов.
Часто пищевые продукты подвергаются одновременно или последовательно двум и более видам консервирования, например маринование с последующей пастеризацией, консервирование стерилизацией предварительно копчёной рыбы и т. д.
Консервированные ягоды
Стерилизованные и пастеризованные консервы в герметичной таре
Классификация. Консервная промышленность СССР к шестидесятым годам вырабатывала около 600 видов различных консервов. По видам основного сырья консервы делятся на следующие группы: консервы овощные, консервы мясные, консервы рыбные, консервы молочные, консервы плодоягодные (Компоты плодовые и ягодные, Соки плодовые и ягодные) и др.
В пределах каждой группы консервы подразделяются по видам сырья, способам его переработки и назначению готовой продукции.
Овощные:
5. Консервы для детского питания.
7. Томатопродукты (пюре, паста, соусы).
8. Маринады и соленья (в герметичной таре, пастеризованные).
Плодоягодные:
2. Соки (натуральные, рированные).
3. Стерильные пюре, соусы и пасты.
4. Варенье, джем, повидло, желе и сиропы.
5. Консервы для детского питания.
6. Маринады (в герметичной таре, пастеризованные).
Мясные:
1. Консервы из мяса и мясопродуктов.
2. Консервы мясо-растительные:
а) мясо-растительные из бобовых культур;
б) из мяса с крупами;
в) из мяса с макаронными изделиями;
3 Консервы растительные с жиром.
4. Консервы из птицы и дичи.
5. Маринады из мясопродуктов.
Рыбные:
1. Натуральные (в т. ч. консервы в бульоне и в желе).
2. В томатном соусе:
а) из обжаренной рыбы;
б) из отварной рыбы.
3. Консервы рыбные в масле:
а) из рыбы обжаренной;
б) из рыбы копченой (в т. ч. шпроты);
в) из рыбы подсушенной (сардины);
г) из рыбы отварной.
6. Из китового мяса.
7. Из мяса ракообразных (крабы, креветки, раки).
8. Пресервы в герметичной таре, нестерилизованные.
Молочные:
1. Сгущённые с сахаром.
2. Сгущённые без сахара.
От консервов следует отличать пресервы, представляющие собой пищевые продукты в герметичной таре, не подвергавшиеся стерилизации или пастеризации. К пресервам относятся солёные и маринованные рыбные продукты, непастеризованные плодоягодные джемы, варенье, повидло, сгущённое молоко с сахаром и другие продукты.
Консервированные макароны со свининой
Технология изготовления консервов и требования санитарии. Технологические схемы производства различных консервов определяются видом сырья и назначением консервов. При изготовлении консервов общими являются следующие процессы.
а) Освобождение продукта от несъедобных или мало съедобных частей: очистка от кожицы, удаление плодоножек, сердцевины, отбраков ка поврежденных экземпляров — при переработке овощей и плодов; отделение костей и сухожилий — при изготовлении мясных консервов; снятие чешуи и удаление голов, плавников и внутренностей — при консервировании рыбы и т. д.
б) Мойка сырья и полуфабрикатов.
в) Измельчение, резка, порционирование, делающие продукт более удобным для употребления в пищу, а также облегчающие дальнейшую технологическую обработку (резка овощей или рыбы дли их последующей обжарки, дробление томатов при выработке томатного пюре и пасты). Для чистки, мойки и измельчения сырья применяют различные машины и установки.
Непрерывнодействующий бланширователь овощей
г) Бланширование — кратковременная обработка подготовленного сырья горячей водой или паром. В производстве овощных и плодовых консервов бланширование (в течение 1—5 минут) имеет целью разрушение ферментной системы, частичное уничтожение микрофлоры, удаление некоторого количества влаги и уменьшение объёма плодов и овощей, что позволяет уложить их в банки в большом количестве, частичное размягчение и потерю хрупкости, что облегчает укладку их в банки. При изготовлении некоторых мясных и рыбных консервов производится предварительная варка (бланширование) сырья. Однако при бланшировании в воде продукты теряют значительную часть растворимых питательных веществ, поэтому в промышленности применяется также бланширование паром, выполняемое обычно на аппаратуре непрерывного действия с механизированной загрузкой и выгрузкой.
д) Обжарка продуктов в растительных или животных жирах, применяемая в производстве рыбных. овощных закусочных и некоторых мясных консервов. При обжарке полуфабрикат подвергается нагреванию в жире при температуре выше 100° (обычно 120—180°), при этом образуются летучие вещества, придающие обжаренному продукту специфический вкус и аромат. Одновременно повышается калорийность продукта вследствие впитывания жира и удаления влаги. Обжарка производится в механизированных непрерывно действующих паромасляпых печах или на плитах, обогреваемых электричеством.
е) Выпаривание, широко используемое в производстве плодоягодных консервов и пресервов (варенье, джем, повидло, желе, соки), овощных (томат-паста), молочных (сгущённое молоко), мясных (концентрированные бульоны для консервов из отварного мяса) и т. д Для выпаривания служат механизированные вакуум-выпарные установки, обеспечивающие сохранение пищевой ценности и вкусовых достоинств перерабатываемых продуктов.
ж) Расфасовка подготовленных полуфабрикатов в жестяные и стеклянные банки с помощью автоматических наполнителей и дозаторов, обеспечивающих необходимую точность весовых соотношений составных частей консервов в банке (например, соотношение овощей и заливочной жидкости в овощных консервов, мяса, жира и соли в мясных консервов и т. д.). При расфасовке допускаются отклонения от веса нетто, указанного на этикетке: для банок ёмкостью до 1 кг — не более ± 3%, а ёмкостью свыше 1 кг — не более ±2%.
Расфасовочное отделение консервного цеха
з) Укупорка банок на автоматических закаточных и укупорочных машинах. Для многих видов консервов укупорка производится с одновременным вакуумированием, в случае если необходимо исключить возможность окисления продукта в банке кислородом, остающимся в пространстве между верхним слоем содержимого и крышкой банки.
Закатка (укупорка) банок
и) Стерилизация укупоренных банок в периодически работающих аппаратах автоклавах (вертикальных и горизонтальных) или в непрерывно действующих стерилизаторах. Обычно для стерилизации плодоягодных консервов требуется 10—20 минут при 100°, овощных — 25—60 минут при 112—120°, мясных 60—120 минут при 115—120°, рыбных — 40—100 минут при 112—120°. Стерилизация консервов осуществляется под давлением с помощью пара, непосредственно нагревающего банки, или водой, нагретой до требуемой температуры Загрузка и выгрузка банок в автоклавы и стерилизаторы механизирована, а точность проведения стерилизации по времени и температуре соответственно заданному режиму контролируется регистрирующими приборами и автоматическими регуляторами.
Новым способом в технике консервирования шестидесятых годов являлась стерилизация консервов с помощью токов ультравысокой частоты (УВЧ). Наполненные и укупоренные банки помещаются между электродами генератора тока УВЧ. Нагревание продукта при этом происходит одновременно и равномерно во всем объёме банки, вследствие чего может быть значительно сокращена длительность стерилизации. В промышленных масштабах осуществляется стерилизация токами УВЧ плодоягодных консервов (компотов, соков и др.), продолжающаяся в автоматическом аппарате УВЧ 1—2 минуты.
к) Охлаждение консервов после стерилизации, необходимое для того, чтобы ие допустить их излишнего разваривания, потемнения и других нежелательных явлений, имеющих место при оставлении стерилизованных банок без охлаждения. Охлаждение производится непосредственно в автоклавах или в специальных устройствах (ваннах, под душем и т. д.).
При изготовлении мясных консервов после стерилизации применяется их термостатирование, т. е. выдержка в камерах при +37° в течение 10 дней с целью последующей отбраковки нестерильных банок, в которых при такой выдержке образуется бомбаж. При выработке других консервов термостатирование производится выборочно, в лабораторных условиях.
В конце пятидесятых годов изучаелся новый метод консервирования пищевых продуктов с помощью ионизирующих излучений (радиоактивных изотопов, ускоренных электронов). Экспериментально была доказана возможность стерилизации этим путём многих пищевых продуктов без их нагревания (так называемых атермическая, или холодная стерилизация). Продукты в герметической таре, подвергнутые действию ионизирующих излучений в течение определенного времени и при определённой интенсивности излучения, становятся стерильными и приобретают способность к длительному хранению, оставаясь в то же время сырыми. Использование ионизирующих излучений для консервирования пищевых продуктов считалось очень перспективным. Оно являлось одним из важных путей использования атомной энергии в мирных целях! 🙂
Консервирование пищевых продуктов
Теоретические основы способов консервирования пищевых продуктов
Консервирование – это способ сохранения продуктов от порчи.
Он основан на создании таких условий, при которых прекращаются развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов, в результате чего увеличивается срок хранения. Кроме того, консервирование расширяет ассортимент пищевых продуктов (рыба свежая, соленая, вяленая), способствует улучшению их вкуса (копченая колбаса, маринованные овощи), повышает калорийность за счет добавления масла, соусов, сахара (шпроты, рыба в томатном соусе). Консервированными продуктами можно снабжать население круглогодично во всех районах страны.
Изменяя условия среды, воздействуя на сырье или на микроорганизмы теми или иными физическими и химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления жизни возбудителя порчи (микроорганизма) и сохранение жизни сырья. Можно прекратить все жизненные процессы в сырье, не разрушая его пищевых качеств, и устранив возбудителя порчи, сохранить сырье как пищевой продукт и т.д.
Способы консервирования (от лат. соnservare – сохранять) основаны на частичном или полном подавлении протекающих в них биологических процессов. Консервирование – это, как правило, подавление жизнедеятельности паразитов. Добиться этого можно различными путями:
Я. Я. Никитский систематизировал способы консервирования, выделив четыре принципа: биоз, анабиоз, ценоанабиоз и абиоз.
Принцип биоза – это поддержание жизненных процессов, происходящих в растительном сырье и препятствующих развитию микроорганизмов. Этот принцип является основой для хранения свежих плодов, ягод и овощей.
Естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений действию микроорганизмов и, следовательно, удлиняет сроки их хранения, предотвращая порчу. Иммунные сорта обладают способностью вырабатывать вещества определенного химического состава, не позволяющие развиваться основным возбудителям порчи растения. Многие из них полностью невосприимчивы к специфическим возбудителям порчи данного вида продукта.
Таким образом, подбор сортов является одним из основных условий при хранении растительного сырья, особенно сочного.
Продолжительность хранения растительных продуктов зависит от их видовых, сортовых особенностей и условий хранения. Независимо от иммунных свойств ягоды и скоропортящиеся плоды нсегда хранятся меньше, чем корнеплоды и клубни, и тем более, чем зерно или семена.
Анабиоз
Принцип анабиоза основан на том, что подавляются (но не полностью) жизненные функции паразитов (микроорганизмов и насекомых-вредителей) и подвергнутых обработке продуктов. Характерным примером использования этого принципа является хранение растительного сырья в герметичных камерах в регулируемой тазовой среде, т.е. в среде, где количество кислорода значительно понижено, а количество диоксида углерода повышено по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха. Регулируемая газовая среда может кроме СО2 содержать другие инертные газы, например оксид углерода, азот. Учитывая, что инертные газы оказывают как бы анестезирующее действие на живые организмы (и продукты, и паразиты), принцип анабиоза в данном случае называют «наркоанабиоз».
При этом способе хранения замедляются все биологические процессы, протекающие в живом организме. Например, свежие плоды, ягоды и овощи не перезревают, ткани их не размягчаются, резко подавлены жизненные функции и развивающихся на них микроорганизмов. Все это относится и к зерну.
Способ хранения растительного сырья в регулируемой газовой среде – перспективный способ хранения, открывающий большие возможности для сокращения потерь.
Классическим примером анабиоза можно назвать способ хранения растительного сырья в условиях пониженных температур (психроанабиоз). Этот способ широко применяется для сохранения плодов и овощей, семян и зерна. Действительно, холод (от минус 1 до минус 5 °С) спасает растительное сырье от развития в нем микроорганизмов.
Однако необходимо помнить, что существуют микроорганизмы, хорошо развивающиеся при низких температурах (психрофилы), а некоторые, например плоды, легко заболевают при пониженных температурах, в их тканях появляются физиологические расстройства, и они легче поражаются микроорганизмами. Учитывая оба фактора, приходится иногда в качестве оптимального использовать температуру выше критической. Например, некоторые сорта яблок желательно хранить при температурах 5 °С, 7 °С, 10 °С; цитрусовые хранят при температурах 3 °С-7 °С.
Нельзя путать понятия «охлаждение» и «замораживание» (криоанабиоз). При замораживании происходит образование кристаллов льда в растительных тканях, что недопустимо, например, при хранении свежих плодов, ягод и овощей, так как после оттаивания качество их резко ухудшается в связи с гибелью протоплазмы клеток.
К принципу анабиоза условно можно отнести способ хранения пищевых продуктов при высоком осмотическом давлении (осмоанабиоз). Этот способ обработки при больших концентрациях в среде сахара или соли позволяет замедлить или прекратить полностью жизнедеятельность микроорганизмов. При создании высоких концентраций осмотически деятельных веществ происходит плазмолиз клеток микроорганизмов, они впадают в анабиотическое состояние, теряют способность размножаться и вызывать порчу пищевых продуктов.
Сушка (ксероанабиоз) позволяет удалить из пищевых продуктов определенное количество влаги, препятствует тем самым развитию микроорганизмов. Так, в зерне злаковых с влажностью 12 %-14 % интенсивность дыхания ничтожна, а микроорганизмы не имеют условий для активного развития. При влажности менее 10 % не развиваются и многие насекомые.
Изменения при обработке перед сушкой и в процессе сушки столь глубоки, что продукт не остается жизнеспособным. То же можно сказать и о пищевых продуктах, консервированных в концентрированных растворах сахара или соли.
К анабиозу можно отнести и способ консервирования продуктов, основанный на создании в них кислой среды (ацидоанабиоз). В качестве консервирующего средства применяют уксусную кислоту, виноградный и плодово-ягодные уксусы. При рН ниже 5 заметно подавляется жизнедеятельность многих микроорганизмов, в том числе гнилостных.
Ценоанабиоз
Принцип ценоанабиоза основан на том, что при хранении продукта создаются благоприятные условия для определенной группы микроорганизмов, подавляющих размножение других, вызывающих порчу продукта.
При квашении, например, микроорганизмы вызывают активные биохимические процессы, (дрожжи и молочнокислые бактерии), в результате которых накапливаются в продукте собственные консерванты – молочная кислота и спирт. Они, в свою очередь подавляют жизнедеятельность нежелательной микрофлоры, прежде всего гнилостной, а также вызывающей маслянокислое и уксуснокисное брожение.
Абиоз
Принцип абиоза – это прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и других вредителей и жизненных процессов в растительном сырье.
К этому принципу относятся все способы воздействия, при которых паразиты полностью погибают за счет необратимых изменений, возникающих в их тканях. Такие изменения происходят в микроорганизмах под действием высоких температур (термоабиоз), электрических токов, ультразвука, высоких доз ионизирующей радиации и т.д. Стерилизующий эффект, который достигается, как правило, при жестких режимах обработки, вызывает значительные изменения и в растительном сырье, ухудшая часто его вкус, цвет, аромат и снижая пищевую ценность.
К принципу абиоза относят также и обработку пищевых продуктов антисептиками (химабиоз). Химические вещества вызывают глубокие изменения в клетках микроорганизмов, приводящие к их гибели.
К средствам химабиоза относится и копчение. Дым от сгорающей древесины – хороший антисептик, так как в нем содержаться фенолы, альдегиды, кетоны, спирты, кислоты, смолы и другие вещества.
Методы консервирования пищевых продуктов
Методы консервирования пищевых продуктов подразделяют на физические, физико-химические, биохимические и химические.
К физическим методам консервирования относят консервирование действием низких и высоких температур и лучистой энергией.
Консервирование низкими температурами – охлаждение и замораживание – основано на замедлении или прекращении развития микробов и действия ферментов.
При охлаждении продукты хранят при температуре 0°С, не допуская замораживания. Этот способ консервирования не изменяет ценности и качество продуктов: плодов, мяса, рыбы, молока, творога и сметаны.
Консервирование высокими температурами – пастеризация и стерилизация – основано на губительном действии высоких температур на микробы.
Пастеризация – это нагревание продукта ниже 100°С. Различают пастеризацию длительную (при 63°С – 5 °С в течение 30-40 минут) и кратковременную (при 85°С – 90 °С в течение 1-1,5 минут), а для более длительного хранения продуктов применяют многократную пастеризацию.
Пастеризация почти не снижает пищевой ценности и вкусовых достоинств продукта. Чаще всего пастеризуют молоко, сливки, соки, варенье, джем. П ри пастеризации микробы погибают, однако споры их могут сохраняться, а затем прорастать. Поэтому применяют стерилизацию.
Консервирование лучистой энергией – это обработка продуктов токами высокой частоты в герметично закрытых банках, облучение ультрафиолетовыми лучами поверхности колбас и мясных туш, обработка гамма-лучами различных продуктов, в том числе готовых блюд в пленках. Для обработки молока и соков применяют ультразвук.
К физико-химическим методам консервирования относят сушку, консервирование поваренной солью и сахаром.
Сушка основана на подавлении деятельности микроорганизмов и ферментов в результате обезвоживания продуктов до содержания в них влаги 8 %—14 % и высокой концентрации сухих веществ.
Разновидностью сушки является вяление – медленное обезвоживание предварительно подсоленных продуктов (мяса, рыбы).
Консервирование солью и сахаром основано на том, что под действием соли и сахара в клетках микроорганизмов создается повышенное осмотическое давление, клетки при этом обезвоживаются и погибают. Концентрация соли должна быть не менее 10%. Консервирование солью используют в основном для сельди, лососевых рыб, шпика и икры, вкусовые качества которых при посоле улучшаются. Консервирование сахаром применяют в производстве фруктово-ягодных кондитерских изделий, сиропов и сгущенного молока; концентрация сахара при этом должна быть не менее 60 %—65 %.
К биохимическим методам консервирования относят квашение (сочение).
Сущность квашения заключается в подавлении жизнидеятельности, гнилостных микробов молочной кислотой, накапливаемой в продуктах в результате сбраживания сахара плодов и овощей молочно-кислыми бактериями, попавшими с поверхности продукта и из воздуха. Содержание молочной кислоты при этом достигает от 0,7 % до 1,8 %. Квашению подвергают капусту, огурцы, помидоры, арбузы, яблоки. Эти продукты при температуре от 0 °С до 4°С хранятся несколько месяцев.
Химические методы консервирования основаны на действия химических веществ, которые подавляют жизнедеятельность микробов. К ним относят следующие методы.
Сернистым газом (SО2) обрабатывают плоды и ягоды для сохранения их цвета до переработки.
Буру и уротропин применяют для консервирования икры рыб и рыбных консервов.
Бензойную кислоту (С6Н5СООН) концентрации 0,07% используют для консервирования фруктовых соков.
Антибиотики (низин, биомицин) используют при производстве консервов, для обработки свежей рыбы, птицы.
Фитонциды губительно действуют на микробы, их применяют в качестве консервирующих веществ. Так, аллиловое масло, вырабатываемое из семян горчицы, используют при приготовлении маринадов.
Консервирование с помощью антисептиков
Основано на способности антисептиков уничтожать микроорганизмы, предохраняя тем самым продукт от порчи. Проникая в клетку микроба, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплазмы, парализуя при этом ее жизненные функции и приводя микробную клетку к гибели.
Антисептики, пригодные для сохранения пищевых продуктов, должны удовлетворять следую щ им требованиям: быть ядовитыми для микробов в небольших дозах (порядка долей процента), однако в применяемых дозах не оказывать вредного воздействия на организм человека; не вступать во взаимодействие с пищевыми веществами и не придавать продукту неприятного запаха или привкуса; не реагировать с материалом технологического оборудования или консервной тары; легко удаляться из продукта перед употреблением его в пищу антисептика, который полностью удовлетворял бы этим требованиям, пока не обнаружено. Многие из них оказывают вредное действие не только на микробы, но и на организм человека. Для консервирования плодов и ягод, фруктового пюре и плодово-ягодных применяют диоксид серы, бензойную кислоту или ее натриевую и сорбиновую кислоту.
Бензоат натрия (натриевая соль бензойной кислоты) представляет собой кристаллический порошок без запаха и вкуса, который оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1 %. Он удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к антисептикам (за исключением легкого привкуса бензоата), однако удалить его из полуфабриката перед употреблением в пишу невозможно. На бактерицидное действие бензойной кислоты влияет кислотность среда. Поэтому соли бензойной кислоты рекомендуется использовать для консервирования кислых продуктов.
В консервном производстве кроме перечисленных успешно используют сорбиновую кислоту или ее калиевую соль, которая оказывает консервирующее действие в небольших концентрациях (0,05 % —0,1 %), не придает продуктам постороннего привкуса или запаха и безвредна для человека. Попадая вместе с продуктами в организм человека, сорбиновая кислота окисляется до образования веществ, безвредных для человека.
Консервирование с помощью антибиотиков
Из фитонцидов наиболее подходящим для консервирования является эфирное масло, получаемое из семян горчицы, так называемое аллилгорчичное масло (изородановый эфир аллилового спирта). Введение этого антибиотика, например в маринады, в количестве 0,002 % позволяет сохранить эти продукты больше года при условии герметичной укупорки банки без порчи, даже если они не были пастеризованы.
Обеспложивающая фильтрация
Это фильтрация абсолютно прозрачного жидкого пищевого продукта через специальный материал, задерживающий микробы. Фильтрующим материалом служит прессованная асбестоцеллюлозная масса, размеры пор которой меньше микробной клетки. Фильтрующий материал изготавливается я в виде пластин, каждая из которых представляет собой стерилизующий фильтр (СФ). Таким образом, сущность обеспложивающей фильтрации заключается не в уничтожении микроорганизмов, а в механическом их отделении от продукта. Так их в технологическом процессе не предусмотрен нагрев продукта, все ферменты в нем полностью сохраняются. Биохимические процессы, протекающие с участием ферментов, могут приводить в процессе хранения к появлению нежелательных посторонних привкусов и запахов в пищевых продуктах и в итоге к порче. Поэтому перед стерилизующей фильтрацией продукт приходится нагревать, чтобы инактивировать ферменты. Способ консервирования обеспложивающей фильтрацией применим к ограниченному числу пищевых продуктов, отличающихся полной прозрачностью. Кроме того, проведение этого способа на практике связано с рядом трудностей: чтобы получить стойкие при хранении консервы, должны быть созданы абсолютно стерильные условия как в помещении, так и внутри и снаружи оборудования. Обслуживающий персонал должен принимать особые меры предосторожности, чтобы не внести инфекцию в продукт. Только при соблюдении всех этих условий можно избежать порчи продукта при хранении.
Ультрафиолетовое излучение
Ионизирующие излучения
Данные излучения обладают высоком энергией, способны вызывать ионизацию электрически нейтральных атомов и молекул и стимулировать в облученных материалах однотипные химические реакции. Ионизирующие излучения можно получать двумя способами: механическим, используя рентгеновские аппараты или аппараты для получения потока ускоренных электронов; путем радиоактивного распада различных изотопов типа кобальта-60 и др. Как известно, при радиоактивном распаде образуются потоки элементарных частиц, которые называются α-лучами (положительно заряженные ядра гелия) и β-лучами (поток электронов или позитронов), а также электромагнитные колебания высокой частоты, которые называются γ-излучением. Два вида излучения — рентгеновские и γ-лучи оказывают ионизирующее действие, α- и β-лучи имеют малую проникающую способность, и их влияние на облучаемые материалы незначительно.
При определенной дозировке ионизирующих излучений можно подавить жизнедеятельность микроорганизмов либо вовсе их уничтожить. На этом основаны такие способы консервирования пищевых продуктов, как радуризация и радаппертизация.
При радуризации, производимой дозами (250-800) 10 3 рад, микроорганизмы уничтожаются лишь частично, в результате чего плоды, овощи, мясо и рыба могут сохраняться в свежем виде дольше, чем без радиационной обработки.
Радаппертизация, или радиационная стерилизация, оказывает точно такое же действие на микроорганизмы, что и тепловая стерилизация, но при этом требуются очень большие дозы ионизирующих излучений, порядка ( 1,5-2)10 6 рад, ибо микроорганизмы, особенно споры анаэробов, очень устойчивы к радиационному фактору. Но такие большие дозы приводят к появлению посторонних запахов и привкусов в продукте, разложению пищевых веществ, особенно аскорбиновой кислоты, образованию токсичных соединений, поэтому для обработки пищевых продуктов они не используются.
Ионизирующие излучения в относительно небольшой дозе убивают ростовые элементы клеток. Картофель теряет способность прорастать и может после радиационной обработки сохраняться в течение года.
