Химические способы консервирования сырья. Классификация методов консервирования и их характеристика

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В процессе хранения пищевого сырья или готовых продуктов возможна их порча, связанная с жизнедеятельностью микроорганизмов. В результате появляются новые, более простые по составу вещества, обладающие неприятным вкусом и запахом, некоторые из них ядовиты. Эту порчу можно замедлить, сильно затормозить, но полностью избежать невозможно.

Многие продукты даже при непродолжительном сроке хранения часто портятся (мясо, рыба, молоко, большинство овощей, ягод и плодов и т.д.). Предохранить их от порчи и увеличить сроки хранения можно с помощью консервирования.

Консервирование - это обработка пищевых продуктов для увеличения сроков их хранения.

Задача консервирования продуктов - прекратить деятельность микроорганизмов и предотвратить нежелательные изменения продуктов.

Консервировать необходимо исключительно свежее сырье. Существует много методов консервирования. Выбор того или иного из них зависит от вида и свойств сырья, а также назначения готового продукта, однако во всех случаях нужно не только сохранить сырье или готовую продукцию, но и получить продукт высокой пищевой ценности.

История консервирования

Когда человек был ещё собирателем и охотником и буквально «едва сводил концы с концами», он не нуждался в консервировании продуктов питания. Длительное их хранение не требовалось, так как природа предоставляла ему постоянные источники пищи. С началом неолитической революции (примерно 10 тыс. лет назад), когда человек стал переходить к оседлому образу жизни, на смену собирательству и охоте пришли обработка земли и приручение диких животных. Человек стал делать запасы продовольствия, наподобие белки или хомяка защищая их от сородичей и непогоды. Переход к питанию припасами приводил и к изменению его структуры, нарушению традиционных (физиологичных) норм. Значительно изменялись при этом и органолептические свойства продуктов.

Первыми способами консервирования были сушка и засолка. Пища, сохранённая таким образом, имела соответствующие недостатки. Так, один парижский торговец XIV века советовал своим покупателям для приготовления сушеной трески, хранившейся 12 лет, вымочить её в течение ночи в воде, а затем отбить кувалдой до размягчения. Читая исторические документы о питании населения умеренных климатических зон зимой или о рационе моряков, мы видим, что эта пища полностью или в основном состояла из консервированных продуктов. В питании преобладали зерно и мука, сушёное, вяленое и солёное мясо или рыба. Во многих странах хлеб пекли только два или три раза в году. Потом его высушивали и месяцами употребляли размоченным, в виде кашицы. Однообразие такой пищи очевидно. О влиянии методов консервирования на составляющие продуктов питания почти ничего не знали. Нередки были болезни.

С течением времени список применяемых консервантов пополнился спиртом, коптильным дымом, сернистой кислотой, уксусной, молочной и некоторыми другими органическими кислотами. Эти вещества использовали в течение двух тысячелетий.

Сдвиги в консервировании продовольствия появляются с началом индустриализации. Потребитель становится требовательнее, его больше не удовлетворяет качество пищи, сохраняемой с помощью известных к тому времени консервирующих средств, -- они слишком сильно изменяют структуру и свойства продуктов питания.

Достижения химии начали применять и в консервировании. Стали возникать теории, обосновывающие технологию этого процесса. Исследуя дым, Райхенбах обнаружил в продуктах сухой перегонки древесины маслянистое вещество, которое назвал креозотом из-за его способности сохранять мясо. О своём открытии он сообщил в восторженных тонах, хотя тогда же установил, что это вещество представляет опасность для здоровья. Применение креозота ограничивалось его неприятным запахом. Однако в одной книге по химии пищевых продуктов, изданной в 1848 году, креозот подробно описывался как ещё одно консервирующее средство наряду с солью (применение которой правильно называли косвенной сушкой), сушкой, нагреванием, молочнокислым брожением, сахаром, спиртом, уксусом и коптильным дымом.

Лишь сто лет назад стали предприниматься усилия с целью не только «как-нибудь» сохранить продукты питания, но и защитить имеющиеся в них нестойкие составные части от разрушения, а также сохранить их питательные и вкусовые свойства. На первых порах в список пищевых консервантов попали такие вещества, как плавиковая кислота, фториды, хлораты и т.п. Предложения добавлять такие «химикалии» к продуктам питания не были связаны с аморальными побуждениями (корыстью или желанием ввести в заблуждение). Скорее всего они были вызваны незнанием возможных вредных последствий их применения, ведь токсикологические исследования ещё не проводились. Существовало мнение, что добавление тех малых количеств веществ, какие необходимы для консервирования, едва ли может нанести ущерб здоровью. Поэтому вначале в выборе консервантов не особенно церемонились. Сделанное около ста лет назад предложение о внесении салициловой и борной кислот в перечень пищевых консервантов было прогрессивным, хотя сегодня оба эти консерванта уже не удовлетворяют требованиям безопасности.

Слово «Консервирование» произошло от латинского слова conserve, что означает «Предохранение». Научные основы современных методов консервирования были даны еще в XIX веке, когда кроме видимых виновников разложения продуктов, таких, как плесень и грибки, были обнаружены и невидимые формы микроорганизмов, бактерии и дрожжевые грибки. Это открытие сделал знаменитый французский химик Луи Пастер (1822 - 1895), который подробно изучил прежде всего дрожжевые и патогенные микробы и одновременно заложил научную основу умерщвления их спор. В честь него был назван «Пастеризацией» способ частичной стерилизации веществ, прежде всего жидких, повышенной температурой

В конце XIX столетия в качестве консерванта стали применять муравьиную кислоту, а в начале XX века -- бензойную кислоту, которая и сегодня используется в больших масштабах. Поскольку вначале к бензойной кислоте (и к салициловой) относились острожно, причисляя их к соединениям ароматического ряда, и считая канцерогенными, велись поиски её заменителей. Ими оказались хлорбензойная кислота и сложные эфиры оксибензойной кислоты. В конце 30-х годов в качестве консервантов стали применять соли пропионовой кислоты, а после Второй мировой войны -- сорбиновую кислоту и её соли. Широкое распространение сорбиновой кислоты является в значительной мере следствием возникшего в 50-х годах нового подхода к токсикологической оценке пищевых добавок вообще и консервантов в частности. Это -- ненасыщенная жирная кислота, исследована она лучше всех других широко применяемых консервантов, и безопасность её использования не вызывает ни малейшего сомнения

В последние 15-20 лет наблюдается сильное стремление к потреблению свежих продуктов питания. В связи с этим промышленность старается сократить путь от производителя к потребителю. В развитых странах для сохранения свежих продуктов широко используют охлаждение (даже во время транспортировки).

Современные тенденции развития способов сохранения продуктов питания дают основания полагать, что в недалеком будущем станут применяться «щадящие» способы химического консервирования. Под этим следует понимать применение веществ, которые могут быть получены из растений или микроорганизмов, проявляющих антимикробные свойства. Такие вещества неспециалисты считают менее подозрительными, потому что это природные соединения.

Примечательно, что в публикациях, направленных против пищевых добавок, консерванты критикуются меньше всего, так как критикам известно, что в определённых случаях применение консервантов защищает здоровье потребителей. Таким образом, несомненно, что химическое консервирование продуктов питания сохранит свое значение и в будущем.

Микробиологическая порча

Пищевые продукты, как правило, быстро портятся. Поэтому приходится использовать их немедленно или, если это невозможно, принимать меры для их сохранения, т.е. консервировать.

В пищевом продукте могут происходить физические, химические, биохимические и микробиологические процессы, отрицательно влияющие на его качество.

Микробиологическая порча пищевых продуктов происходит при наличии определённых условий, необходимых для протекания биологических процессов:

Наличие возбудителей порчи. Микробиологическая порча пищевого продукта невозможна, если на его поверхности или внутри него отсутствуют микроорганизмы.

* Наличие доступных для микроорганизмов питательных веществ. Если таковые отсутствуют, то микроорганизмы не могут развиваться.

* Наличие благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов температуры, активности воды, концентрации кислорода, окислительно-восстановительного потенциала, концентрации ионов водорода (рН). Если эти условия неблагоприятны, микроорганизмы или не будут развиваться, или их развитие будет замедленным.

* Достаточно длительное время хранения пищевого продукта. Если пищевой продукт будет использован до того, как начнётся нежелательный рост микроорганизмов, мероприятия против микробиологической порчи излишни.

О микробиологической порче можно говорить лишь тогда, когда в результате деятельности микроорганизмов качество пищевого продукта ухудшается.

Под порчей пищевого продукта понимают лишь нежелательное изменение его качества. Отсюда следует, что не всякое микробиологическое изменение есть порча. Например, сбраживание виноградного сока дрожжами не является порчей, если целью служит получение вина, и является, если требуется сохранить виноградный сок неизменным. Уксус может образовываться при нежелательном прокисании вина, а может целенаправленно получаться из вина с помощью тех же уксуснокислых бактерий; в первом случае налицо порча, а во втором её нет. Напомним также, что микроорганизмы необходимы для получения таких известных продуктов питания, как хлеб, йогурт и т.д. Иногда ответ на вопрос о том, оценивать ли микробиологическое изменение пищевого продукта как ухудшение его качества или нет, зависит от глубины и направлении этого изменении. Например, процесс созревания сыра может плавно перейти в его порчу, причём точно определить переходный момент зачастую невозможно. Такая неопределённость может иметь юридические последствия, так как во многих странах существуют запреты на поставку в торговлю испорченных продуктов.

консервирование пищевой продукт

Консервирование

Консервирование - это обработка пищевых продуктов для увеличения сроков их хранения. Под консервированием понимается совокупность мер, направленных против различных видов порчи. В более узком смысле под консервированием понимают действия, направленные против микробиологической порчи.

Консервирование ставит своей целью создание таких условий, при которых невозможно развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Обязательное условие консервирования - сохранение питательной ценности продукта, его качества и безвредности.

Качество продовольственных товаров является одним из важнейших факторов эффективной экономической деятельности любого предприятия

С развитием цивилизации изменились жизненные привычки и потребности людей, у них появилось желание наслаждаться деликатесами и экзотическими продуктами из дальних стран. Выпускается множество «фирменных» продуктов питания, к сохранности которых предъявляются особенно высокие требования. Во всех этих случаях не обойтись без использования соответствующих приёмов сохранения, т.е. без консервирования.

Хотя консервирование (по крайней мере в развитых странах) достигло высокого уровня, всё ещё поразительно много пищевых продуктов теряется в результате порчи. По некоторым оценкам, более 20% произведённых продуктов не достигают стола потребителя, а достаются грызунам, насекомым и микроорганизмам. В менее развитых странах эти потери намного больше.

Если раньше продукты питания консервировали исключительно по экономическим причинам, то в последнее время добавился и токсикологический аспект. Например, в 60-х годах обнаружилось, что многие плесневые грибы образуют токсины, которые могут попадать в продукты питания. Если ограничить рост плесневых грибов, например, применяя консерванты, то уменьшается и образование токсинов. Поэтому с точки зрения профилактики заболеваний использование безусловно нетоксичных консервантов менее рискованно, чем отказ от них.

Биологические принципы

Исходя из биологических принципов, разработанных проф. Я.Я. Никитским, методы консервирования можно разделить на четыре группы:

· принцип биоза - поддержание жизненных процессов и использование естественного иммунитета живых организмов (предубойное содержание скота, птицы, содержание живой товарной рыбы, хранение плодов и овощей)

· принцип анабиоза - подавление жизнедеятельности микроорганизмов и ферментативных процессов самих продуктов в результате: создания модифицированных и регулируемых газовых сред для хранения свежих плодов и овощей, рыбы - наркоанабиоз; применения пониженных температур выше криоскопической (охлаждение) - психороанабиоз; создания в продукте высокого осмотического давления (консервирование солью, сахаром) - осмоанабиоз; удаление из продукта избытка влаги (сушка) - ксероанабиоз;

· принцип ценоанабиоза - изменение микрофлоры продукта в результате различных внешних воздействий (созревание, квашение, брожение);

· принцип абиоза - прекращение жизнедеятельности микроорганизмов, ферментативных процессов в результате действия высоких температур (термоабиоза), применения антисептиков и других химических веществ (химабиоз);

Методы консервирования

В зависимости от технологической сущности методы консервирования делятся на физические, физико-химические, химические, биохимические, комбинированные.

Выбор и применение методов консервирования пищевых продуктов определяется их влиянием на исходное сырье и качество получаемого консервированного продукта. Все способы консервирования сводятся к уничтожению микробов и разрушению ферментов либо к созданию неблагоприятных условий для их активности.

Физические методы консервирования продуктов

Физические методы основаны на применении высоких и низких температур, ультразвука, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, ионизирующих излучений и др.

Консервирование низкими температурами заключается в подавлении жизнедеятельности микроорганизмов, снижении активности ферментов, замедлении биохимических процессов.

Продовольственные товары являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. В зависимости от отношения к температуре микроорганизмы делятся на: термофильные, развивающиеся при 50-70 °С; мезофильные -- при 20--40 °С; психрофильные -- от +10 до --8 "С. К термофилам относятся споровые формы микроорганизмов, споры которых отличаются особой устойчивостью, вследствие чего они могут переносить стерилизацию. К мезофилам относятся многие гнилостные бактерии, вызывающие порчу продовольственных товаров при положительных температурах, а также все патогенные и токсигенные формы бактерий. К консервированию низкими температурами относится охлаждение и замораживание.

Охлаждение -- холодильная обработка продуктов и сырья при температуре, близкой к криоскопической, т. е. к температуре замерзания клеточной жидкости, которая обусловлена составом и концентрацией сухих веществ. Различные продовольственные товары имеют разную криоскопическую температуру. Так, для мяса она находится в пределах от 0 до 4 °С, для рыбы -- от -1 до 5 °С; для молока и молочных продуктов -- от 0 до 8 °С; для картофеля -- от 2 до 4 °С; для яблок-- от 1 до -1 °С.

Охлаждение пищевых продуктов преследует одну общую цель -- понижение их температуры до заданной конечной, при которой задерживаются биохимические процессы и развитие микроорганизмов. Хранение при низких положительных температурах обеспечивает сохранение продовольственных товаров в доброкачественном состоянии достаточно длительное время. Так, мясо, рыба, птица могут сохраняться в течение одной-двух недель, яйца -- несколько месяцев, а некоторые плоды и овощи -- до нового урожая.

Наиболее распространены те промышленные способы охлаждения, которые осуществляются передачей тепла конвекцией, радиацией, теплообменом при фазовом превращении. Охлаждающей средой является воздух, движущийся с различной скоростью. Как правило, охлаждение производится в холодильных камерах, снабженных устройством для распределения охлаждённого воздуха.

Для способов охлаждения, в основе которых лежит конвективный и радиационный теплообмен, характерны невысокие потери продуктом влаги при охлаждении. Это охлаждение продуктов в жидких средах, а также упакованных в непроницаемые оболочки. В жидкой среде охлаждают рыбу, птицу, некоторые овощи; в оболочках и упаковках -- колбасные изделия, полуфабрикаты, кулинарные, кондитерские изделия и др.

Охлаждение -- наилучший способ сохранения пищевой ценности и органолептических свойств товара, но оно не обеспечивает длительного срока хранения. Так, охлажденное молоко и молочные продукты сохраняются 36--72 ч, мясо -- 15-20 сут, рыба -- от 2 до 15 сут. В то же время некоторые плоды и овощи сохраняются до 5--10 мес.

Замораживание -- это процесс понижения температуры продовольственных товаров ниже криоскопической на 10-30°С, сопровождающихся переходом в лед содержащейся в них воды. Замораживание обеспечивает более высокую стойкость при хранении по сравнению с охлаждением, многие замороженные продукты могут храниться до года.

Чем ниже температура (от -30 до -35 °С), тем быстрее скорость замораживания, при этом в клетках и в межклеточном пространстве ткани образуются мелкие кристаллы льда и ткани не повреждаются. При медленном замораживании внутри клетки образуются крупные кристаллы льда, которые повреждают ее, и при размораживании происходит потеря клеточного сока.

Микроорганизмы в зависимости от реакции на отрицательные температуры делятся на чувствительные, умеренно устойчивые и нечувствительные. Особенно чувствительны к отрицательным температурам вегетативные клетки плесневых грибов и дрожжей. Легко погибают грамотрицательные бактерии, принадлежащие родам Psendomonas, Achromobaeter и сальмонеллы. Устойчивы к низким температурам грамположительные микроорганизмы и споровые формы бактерий.

Качество замороженного товара определяется многими факторами: состоянием самого товара, наличием биологически активных веществ, способом, скоростью замораживания, наличием его тары и упаковочного материала и др.

Замораживают продовольственные товары в морозильных аппаратах различных типов (камерного, контактного, туннельного и др.). Высокая эффективность достигается при замораживании мелких или измельченных продуктов россыпью на охлаждающих поверхностях или в «кипящем» слое -- методом флюидизации. При этом обеспечивается высокая скорость подаваемого под давлением холодного воздуха, который омывает со всех сторон взвешенные в потоке продукты.

К сверхбыстрому относится замораживание в кипящих хладоносителях (жидкий азот, фреон и др.).

Консервирование высокими температурами проводят для уничтожения микрофлоры и инактивации ферментов продовольственных товаров. К этим методам относятся пастеризация и стерилизация.

Пастеризацию проводят при температуре ниже 100 °С. При этом сохраняются споры микроорганизмов. Различают пастеризацию короткую (при 85-95 °С в течение 0,5-1 мин) и длительную (при температуре 65 °С в течение 25-30 мин). Пастеризацию в основном применяют для обработки продуктов с высокой кислотностью (молоко, соки, компоты, пиво). При значении рН ниже 4,2 уменьшается термоустойчивость многих микроорганизмов.

Стерилизация -- это нагревание продовольственных товаров при температуре выше 100 °С. При этом микрофлора полностью уничтожается. Стерилизацию используют при производстве консервов в герметичной металлической или стеклянной таре. Режим стерилизации определяется видом товара, временем и температурой. Режим стерилизации консервов с низкой кислотностью должен быть более жестким, чем консервов с высокой кислотностью. Молочная кислота оказывает более угнетающее действие на микроорганизмы, чем лимонная, а лимонная - более угнетающее, чем уксусная. Наличие жира снижает стерилизующий эффект.

Стерилизацию обычно проводят при температуре 100--120 °С в течение 60-120 мин (мясные товары), 40-120 мин (рыбные), 25-60 мин (овощные), 10-20 мин (сгущенное молоко) паром, водой, воздухом, паровоздушной смесью с помощью разнообразного оборудования (ротационного, статического, непрерывно действующего и др.).

При стерилизации снижается пищевая ценность товара, его вкусовые свойства в результате гидролиза белков, жиров, углеводов, разрушения витаминов, некоторых аминокислот и пигментов.

Перспективно применение высокотемпературной кратковременной стерилизации с одновременным уменьшением длительности процесса. В основном эту обработку применяют для мясных и молочных продуктов при температуре 120-125 ?С в течение 35-45 мин в ротационном режиме. При стерилизации консервов токами сверхвысокой и промышленной частот содержимое банки быстро и равномерно прогревается по всему объему, продолжительность процесса сокращается в 5-7 раз. Это также перспективный способ. СВЧ- стерилизация при температуре 130 ?С обеспечивает сохранение в большей степени аминокислот, более высокие перевариваемость белков и органолептические свойства продукта. Такая обработка основана на взаимодействии электромагнитных полей с частотой колебания 1 млрд Гц и выше с дипольными молекулами различных веществ, в первую очередь воды. Пламенная стерилизация в 4-5 раз сокращает время термической обработки по сравнению с автоклавированием. Нагревание банок достигается при вращении их в пламени горелок со скоростью 0,75 с -1 в течение 10 мин.

В связи с внедрением в практику современной системы упаковки продовольственных товаров «вау in box» широкое распространение получило асептическое консервирование. Классический вариант асептического консервирования товаров в системе «вау in box» состоит из трех этапов: стерилизации продукта при температуре 130-150 °С с последующим охлаждением; стерилизации тары радиационной обработкой; фасования стерильного продукта в стерильную тару в асептических условиях. Такая обработка универсальна и применяется для жидких и вязких продуктов (молоко, соки, вина, паста и др.).

Консервирование ионизирующими излучениями называют холодной стерилизацией, или пастеризацией, так как стерилизующий эффект достигается без повышения температуры. Для обработки продовольственных товаров используют б-, в-излучение, рентгеновское излучение, поток ускоренных электронов. Ионизирующая радиация основана па ионизации микроорганизмов, в результате чего они погибают. К консервированию ионизирующими излучениями относится радиационная стерилизация (радаппертизация) продуктов длительного хранения и радуризация пастеризующими дозами.

Облучение продуктов проводят в инертных газах, вакууме, с применением антиокислителей, в условиях низких температур.

Существенным недостатком ионизирующей обработки продуктов является изменение химического состава и органолептических свойств. В промышленности этот метод используется для обработки тары, упаковки, помещений.

Консервирование ультразвуком (более 20 кГц). Ультразвуковые волны обладают большой механической энергией, распространяются в твердых, жидких, газообразных средах, вызывают ряд физических, химических и биологических явлений: инактивацию ферментов, витаминов, токсинов, разрушение одноклеточных и многоклеточных организмов. Поэтому этот метод используют для пастеризации молока, в бродильной и безалкогольной промышленности, для стерилизации консервов.

Облучение ультрафиолетовыми лучами (УФЛ). Это облучение лучами с длиной волны 60-400 нм. Гибель микрофлоры обусловлена адсорбцией УФЛ нуклеиновыми кислотами и нуклеопротеидами, что вызывает их денатурацию. Особенно чувствительны к УФЛ патогенные микроорганизмы и гнилостные бактерии. Пигментные бактерии, дрожжи и их споры устойчивее к УФЛ. Применение УФЛ ограничено из-за низкой проникающей способности (0,1 мм). Поэтому УФЛ применяют для обработки поверхности мясных туш, крупных рыб, колбасных изделий, а также для дезинфекции тары, оборудования, камер холодильников и складских помещений.

Использование обеспложивающих фильтров . Сущность этого метода состоит в механическом отделении товара от возбудителей порчи с использованием фильтров с микроскопическими порами, т. е. процесса ультрафильтрации. Этот способ позволяет максимально сохранить пищевую ценность и органолептические свойства товаров и применяется для обработки молока, пива, соков, вина и других жидких продуктов.

Физико-химические методы консервирования продуктов

К физико-химическим методам консервирования относят сушку, консервирование солью, сахаром.

Сушка - это тепло - и массообменный процесс, в результате которого происходит обезвоживание товара. Влажность большинства продовольственных товаров составляет 40-90%, что обусловливает ограниченный срок их хранения. Способность продуктов к длительному хранению во многом определяется активностью воды, которая имеет термодинамическое значение.

При сушке влажных пористых материалов, какими являются большинство продовольственных товаров, в первую очередь удаляется влага смачивания и капиллярная, испаряющаяся с поверхности материала и из капилляров. Это свободная влага, испарение которой подчиняется законам испарения жидкости со свободной поверхности. Затем происходит испарение адсорбционной влаги, для удаления которой требуется больше энергии. Испарение осмотической влаги происходит на протяжении всего процесса сушки, так как в результате испарения всех видов влаги увеличивается осмотическое давление. Испарение влаги из товара завершается по достижении равновесия между процессами, десорбции (сушки) и сорбции (поглощения) влаги товаром.

В процессе сушки уменьшаются масса и объем продукта, что способствует экономии тары, складских помещений и транспортных средств, а также увеличению энергетической ценности товара по сравнению с исходным сырьем. Сушеные продукты имеют большой срок хранения. Тем не менее при сушке имеет место ряд нежелательных изменений: окисление липидов и витаминов, ухудшение вкусо-ароматических свойств

В настоящее время на предприятиях пищевой промышленности используют различные способы сушки.

При конвективной сушке (нагретым воздухом) удаление влаги осуществляется воздухом температурой 80--120 ?С в сушильных установках. Таким способом сушат плоды, овощи, дрожжи и др.

Распылительная сушка применяется для обезвоживания жидких продуктов, которые распыляются в сушильной камере, куда подается воздух температурой 140-150 ?С. Продолжительность нахождения продукта в камере 5-30 с, при этом полностью сохраняются белки и витамины. Распылительную сушку применяют при производстве сухих молочных продуктов, яичного белка, фруктовых и овощных порошков и др.

Кондуктивная (контактная) сушка осуществляется при непосредственном контакте влажного продукта с нагретой поверхностью. Недостатком этого способа является то, что при контакте с нагретой поверхностью происходит денатурация белков.

Одной из разновидностей кондуктивного способа является сублимационная сушка , которая основана на удалении влаги из замороженных продуктов путем возгонки (сублимации) воды, т. е. непосредственного перехода льда в пар, минуя жидкую фазу, в условиях глубокого вакуума. На первой стадии происходит быстрое замораживание продукта до температуры не выше -17 ?С в течение 15-20 мин с удалением 10-15% льда. На второй стадии происходит обезвоживание продуктов в результате нагрева плит, на которых они находятся. При этом продукт теряет до 80% влаги. Продолжительность процесса сублимации 10-20 ч. На третьей стадии происходит тепловая вакуумная сушка, в результате которой удаляется адсорбционно-связанная влага в течение 3-4 ч до остаточной влажности продукта 3-6%.

При сублимационной сушке максимально сохраняются химический состав, пищевая ценность, органолептические свойства продукта, а срок хранения продукта может быть увеличен до 3 лет. Сублимационную сушку применяют для обезвоживания продуктов растительного и животного происхождения.

Радиационная сушк а основывается на переносе тепла от источника энергии путем электромагнитных колебаний через среду, прозрачную для теплового излучения. Облучение как промышленный способ обработки пищевого сырья применяют более чем в 20 странах. Достоинством радиационной обработки является подавление жизнедеятельности многих видов гнилостной микрофлоры и насекомых-вредителей при относительно низких дозах облучения.

Оптимизация процесса термообработки продукта связана с использованием инфракрасных лучей (ИКЛ). Особенность обработки продукта ИКЛ -- создание высокого градиента влажности за счет быстрого уменьшения содержания влаги поверхностных слоев. Перспективно использование керамических материалов в качестве преобразователей ИКЛ.

Консервирование поваренной солью и сахаром . Метод основан на увеличении концентрации сухих веществ в продукте при повышении осмотического давления, что ведет к плазмолизу, клеток и гибели микроорганизмов. Необходимый эффект достигается при концентрации сахара 60-65%. Аналогичное действие оказывает поваренная соль в концентрации 10-20%.

Химические методы консервирования продуктов

Для консервирования используют так же различные химические вещества, разрешенные органами здравоохранения - этиловый спирт, уксусную, сернистую, сорбиновую, бензойную, борную кислоты обладающие антимикробным действием.

Консервирование этиловым спиртом используется при производстве плодово-ягодных соков-полуфабрикатов. При концентрации этилового спирта 12-16% задерживается развитие, а при 18% подавляется жизнедеятельность микрофлоры. Спиртованные соки (25-30%) применяют в производстве ликеро-водочных изделий.

Маринование -- повышение кислотности среды при добавлении уксусной кислоты, которая в концентрации 1,2--1,8% подавляет деятельность микроорганизмов, в первую очередь гнилостных. Обычно маринование комбинируют с другими способами консервирования: квашением, солением, пастеризацией. Маринуют плоды, овощи, грибы, рыбу и др.

Консервирование кислотами (антисептиками). Антисептиками называются химические вещества, которые губительно действуют на микроорганизмы. Проникая в живые клетки, эти вещества взаимодействуют с белками протоплазмы, парализуя при этом жизненные функции, что приводит к гибели микроорганизмов.

Консервирование продуктов сернистой кислотой, ее солями, сернистым ангидридом называется сульфатацией. Сернистая кислота подавляет жизнедеятельность плесеней и бактерий; более устойчивы дрожжи. Эту кислоту применяют для консервирования плодов, ягод, овощей, их полуфабрикатов. Остаточное содержание сернистого ангидрида в сушеных плодах и овощах не должно превышать 0,01-0,06%; в плодово-ягодном пюре -0,2; в соках -0,12-0,15%.

Бензойная кислота (С6Н5СООН) и ее натриевая соль при концентрации 0,05-0,1% при рН 2,5-3 подавляют действие дрожжей и плесеней; бактерии более устойчивы. Количество бензойной кислоты в продукте не должно превышать 70-100 мг/100 г. Используют для консервирования плодоовощной, рыбной продукции.

Сорбиновая кислота (С6Н802) и ее соли являются сильными антисептиками и используются для консервирования соков, пюре, маринадов, других продуктов с низким значением рН среды. Эта кислота и сорбаты подавляют жизнедеятельность дрожжей и плесеней, но не действуют на бактерии. Количество этих веществ не одинаково для различных продуктов: от 0,05% - в безалкогольных напитках до 0,5% - в полукопченых колбасах.

Консервирование антибиотиками. Так же как и антисептики, антибиотики обладают бактерицидным действием. Антибиотики, используемые в пищевой промышленности, должны легко инактивироваться при тепловой обработке продукта. В настоящее время используют: биомицин (хлортетрациклин), действующий на слизеобразующие микроорганизмы, применяют для обработки мяса и рыбы, а также льда для охлаждения рыбы; нистатин, действующий на дрожжи и грибы, вызывающие плесневение мяса; низин, задерживающий рост стафилококков, стрептококков, клостридий и других патогенных микроорганизмов, используют при производстве молочных и плодоовощных консервов.

Консервирование газами . Сущность метода заключается в изменении соотношения кислорода и углекислого газа, в результате чего подавляются жизнедеятельность и развитие микроорганизмов, а также замедляются ферментативные процессы в самих продуктах. Задержка развития плесеней происходит при концентрации СО2 около 20%, при 40-50% СО2 их рост практически прекращается. Бактерии более устойчивы к СО2. Более эффективно использование газовых сред в сочетании с холодильной обработкой пищевых продуктов, причем сроки хранения при этом увеличиваются в 2-3 раза.

Различают регулируемые и модифицированные газовые среды. Консервирование газовыми средами широко используют для плодов, овощей, рыбы, мяса, птицы, колбасных изделий.

Озонирование -- это обработка продуктов и помещений озоном, обладающим дезинфицирующим и дезодорирующим действием. В качестве сильного окислителя озон прекращает развитие бактерий, плесеней, их спор как на поверхности продукта, так и в воздухе. Для обработки пищевых продуктов (мяса, колбас, сыров) концентрация озона не должна превышать 10 мг/м 3 . При озонировании холодильных камер, тары и оборудования концентрация озона должна быть высокой - 25-40 мг/м 3 в течение 12-48 ч, что позволяет снизить зараженность на 90%.

Биохимические методы консервирования продуктов

К этим методам относится консервирование продуктов молочной кислотой и этиловым спиртом, которые образуются в результате молочнокислого и спиртового брожения.

Брожение -- это метаболический анаэробный процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата служат одновременно и донором, и акцептором водорода. По определению Л. Пастера, брожение -- это жизнь без воздуха.

На молочнокислом брожении основано квашение плодов и овощей. Термин «квашение» обычно используют применительно к капусте, «соленые» - к огурцам и томатам, «моченые» -к яблокам и ягодам.

Под действием молочнокислых бактерий углеводы преобразуются в молочную кислоту, которая придает специфический вкус готовому продукту. Молочная кислота в концентрации 0,5% тормозит развитие многих микроорганизмов. По достижении ее концентрации 1-2% действие молочных бактерий прекращается. Одновременно с молочнокислым протекает спиртовое брожение. Концентрация этилового спирта достигает в квашеной капусте и соленых огурцах 0,5-0,7%, в моченых яблоках - 0,8-1,8%.

При посоле и квашении используют поваренную соль в количестве 2-3%, которая вызывает плазмолиз растительных клеток, стимулируя процесс брожения, а также подавляюще действует на маслянокислые и другие бактерии.

Этиловый спирт образуется в результате спиртового брожения при сбраживании углеводов дрожжами. Спиртовое брожение используется в производстве вина. В виноградном и плодово-ягодном сусле углеводы находятся в доступном для брожения виде, т. е. содержат глюкозу и фруктозу, которые без предварительного гидролиза сбраживаются дрожжами. При содержании спирта в алкогольных напитках 10-20% развитие микроорганизмов подавляется, а при более высоких концентрациях спирта они погибают.

Комбинированные методы консервирования продуктов

При комбинированных методах используют консервирующее действие нескольких факторов.

Копчение -- это способ консервирования соленого полуфабриката веществами неполного сгорания древесины, содержащимися в дыме или коптильных препаратах. Копчение используют для получения мясных копченостей, обработки рыбы, колбасных изделий и другой продукции.

В формировании, потребительских свойств копченой продукции наиболее важная роль принадлежит трем группам органических соединений: фенолам, карбонильным соединениям и органическим кислотам. Фенольные соединения (гваякол, метилгваякол, эвгенол и др.) способствуют формированию вкуса и аромата копченостей. Карбонильные соединения (формальдегид, фурфурол, гликолевый альдегид, метилглиоксаль) отчасти усиливают аромат копчености и формируют окраску продукта. Механизм цветообразования представлен рядом неферментативных реакций, подобных реакции Майара (меланоидинообразование). Летучие кислоты играют вспомогательную роль, способствуя в комплексе с фенолами и карбонильными соединениями образованию вкусовых и ароматических свойств товара. Консервирующий эффект обусловливают фенолы и фурфурол.

Альдегиды и спирты обладают асептическим действием, способствуют гибели поверхностной микрофлоры.

В процессе обработки помимо веществ, придающих эффект копчености, в продукт переходят нежелательные химические вещества, обладающие канцерогенными свойствами. К таким веществам относятся полуциклические ароматические углеводороды (ПАУ) и нитрозамины (НА). ПАУ образуются в дыме.из термических генерируемых радикалов метилена и накапливаются на поверхности продукта при копчении. Концентрация ПАУ в копченых продуктах составляет от 1 до 58 мкг/кг. Уровень бензпирена в копченых рыбопродуктах выше, чем в изделиях из мяса. Особенно велика концентрация бензпирена в рыбе горячего копчения. Кроме бензпирена в копченых продуктах обнаружено 18 ПАУ.

Канцерогенным действием обладает свободный формальдегид, допускаемая норма содержания которого в пищевых продуктах составляет 50 мг/кг.

Способы копчения подразделяют в зависимости от следующих факторов:

температура копчения : холодное (не выше 40 °С), полугорячее (50-80 °С), горячее (80-180 °С); способ применения продуктов разложения древесины : дымовое, бездымное (мокрое) и смешанное.

При дымовом копчении полуфабрикат пропитывается веществами, выделяющимися при неполном сгорании древесины, находящимися в состоянии аэрозоля (дым). Бездымное копчение осуществляется продуктами сухой перегонки древесины в виде растворов (коптильная жидкость). Смешанное копчение представляет собой сочетание дымового и бездымного способов, т. е. последовательная обработка полуфабриката продуктами разложения древесины, находящимися в жидком или газообразном состояниях; условия осаждения продуктов неполного сгорания древесины на поверхности полуфабрикатов и проникновения их вглубь: естественное (без применения специальных приемов) и искусственное (использование токов высокой частоты, инфракрасных лучей, электрокопчение), комбинированное (сочетание естественного и искусственного копчения). Электрокопчение (при температуре не выше 100°С) основано на осаждении продуктов неполного сгорания древесины в электрическом поле высокого напряжения постоянного тока. Электрокопчение применяют для получения свинокопченостей, рыбы горячего и холодного копчения, колбасных изделий и др.

Вяление - это метод комбинированного воздействия поваренной солью и подсушиванием продукта до частичного удаления влаги, достаточного для подавления микрофлоры. В основном вялят мясные и рыбные продукты. Вяленые продукты наряду с многими другими относятся к продуктам с промежуточной влажностью, так как они находятся в состоянии равновесия с относительной влажностью 60-85%. Влажность таких продуктов 15-40%. Они хорошо сохраняются без дополнительной термической обработки, имеют мягкую консистенцию и пригодны для употребления непосредственно в пищу.

Концентрирование - применяется при изготовлении сгущенных молочных консервов, концентрированных соков, томато-продуктов. Этот метод заключается в концентрировании сухих веществ за счет частичного удаления влаги. Кроме того, консервирующее действие оказывают добавление сахара, пастеризация или стерилизация, за счет чего концентрированные продовольственные товары сохраняются при температуре 0-15?С до года и более.

Презервирование - представляет собой метод изготовления особого вида консервированных пищевых продуктов -- презервов. Последние представляют собой нестерилизованный продукт, помещенный в герметизированную жестяную тару (банку). Консервирующий эффект в презервах достигается за счет совместного комбинированного действия с другими консервирующими факторами -- солением, маринованием, действием фитонцидов пряностей и др. Таким образом, презервы относятся к продуктам комбинированного консервирования. Презервы являются продуктами ограниченного срока хранения и быстрой реализации. Хранение презервов должно производиться в условиях небольшого охлаждения (6-8°).

Консерванты

Консерванты относятся к веществам, способствующим увеличению срока годности продуктов.

Современные условия жизни диктуют необходимость применения целого ряда химических соединений, способных эффективно предупреждать развитие микробиальной флоры -- главным образом бактерий, плесени, дрожжей, среди которых могут быть как патогенные, так и непатогенные виды.

Под консервантами понимают вещества, увеличивающие срок хранения пищевых продуктов и защищающие их от порчи, вызванной микроорганизмами.

Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного влияния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здоровье потребителя. Эффективность действия консерванта зависит от его концентрации, рН, качественного состава микрофлоры. Ни один из известных консервантов не является универсальным для всех продуктов питания. Каждый консервант имеет свой спектр действия.

Аскорбиновая кислота. Антимикробное действие консервантов усиливается в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное (уничтожать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останавливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов) действие.

Одним из основных признаков гигиенического регламентирования химических консервантов является их использование в концентрациях, минимальных для достижения технологического эффекта.

Применение антимикробных веществ в более низких дозах может способствовать размножению микроорганизмов. Это необходимо учитывать при разработке санитарных правил и норм для пищевых добавок и их практическом применении.

Соединения серы. К широко распространенным консервантам относятся такие соединения серы, как сульфит натрия безводный (Na2S03) или его гидратная форма (Na2S03 7H20), метабисуль-фат (тиосульфат) натрия кислый (Na2S203), или гидросульфит натрия (NaHS03). Они хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид (S03), которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид и выделяющие его вещества подавляют главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эффект усиливается. В меньшей степени соединения серы оказывают влияние на анаэробную микрофлору. Сернистый ангидрид обладает высокой восстанавливающей способностью, так как он легко окисляется. Благодаря этим свойствам соединения серы являются сильными ингибиторами дегидрогеназ, предохраняя картофель, овощи и фрукты от неферментативного потемнения. Сернистый ангидрид относительно легко уходит из продукта при нагревании или длительном контакте с воздухом. Вместе с тем он способен разрушать тиамин и биотин и усиливать окислительный распад токоферола (витамина Е). Соединения серы нецелесообразно использовать для консервирования продуктов питания, являющихся источником этих витаминов.

Попадая в организм человека, сульфиты превращаются в сульфаты, которые хорошо выводятся с мочой и фекалиями. Вместе с тем большая концентрация соединений серы, например однократное пероральное введение 4 г сульфита натрия, может вызвать токсические явления. Уровень приемлемого суточного потребления (ПСП) сернистого ангидрида, установленный ОКЭПД ФАО/ ВОЗ, составляет 0,7 мг на 1 кг массы тела человека. Ежедневное потребление сульфитированных продуктов питания может привести к превышению допустимой суточной дозы. Так, с одним стаканом сока в организм человека вводится примерно 1,2 мг сернистого ангидрида, 200 г мармелада, зефира или пастилы - 4 мг, 200 мл вина - 40...80 мг.

Сорбиновая кислота. Она обладает главным образом фунгицидным действием благодаря способности ингибировать дегидрогеназы и не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется обычно в комплексе с другими консервантами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия. Широко применяются соли сорбиновой кислоты.

Антимикробные свойства сорбиновой кислоты мало зависят от величины рН, поэтому она широко используется при консервировании фруктовых, овощных, яичных, мучных изделий, мясных, рыбных продуктов, маргарина, сыров, вина.

Сорбиновая кислота -- вещество малотоксичное, в организме человека она легко метаболизируется с образованием уксусной и в-оксимасляной кислот.

Бензойная кислота. Антимикробное действие бензойной кислоты (С7Н602) и ее солей -- бензоатов (C7H505Na и др.) основано на способности подавлять активность ферментов. В частности, при ингибировании каталазы и пероксидазы накапливается пероксид водорода, угнетающий деятельность микробной клетки. Бензойная кислота способна блокировать сукцинатдегидрогеназу и липазу -- ферменты, расщепляющие жиры и крахмал. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения, слабо действует на бактерии уксуснокислого брожения и совсем незначительно -- на молочнокислую флору и плесени.

В качестве консервантов применяют также n-оксибензойную кислоту и ее эфиры (метиловый, этиловый, n-пропиловый,). Однако их консервирующие свойства менее выражены, возможно отрицательное влияние на органолептические свойства продукта.

Бензойная кислота практически не накапливается в организме человека. Она входит в состав некоторых плодов и ягод как природное соединение; эфиры n-оксибензойной кислоты -- в состав растительных алкалоидов и пигментов. В небольших концентрациях бензойная кислота образует с гликолом гиппуровую кислоту и полностью выделяется с мочой. В больших концентрациях возможно проявление токсических свойств бензойной кислоты. Допустимая суточная доза составляет 5 мг на 1 кг массы тела человека.

Борная кислота. Борная кислота (Н3ВО3) и бораты обладают способностью накапливаться в организме человека, главным образом в мозге и нервных тканях, проявляя высокую токсичность. Они снижают потребление тканями кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В этой связи в нашей стране эти вещества не применяются.

Пероксид водорода. В ряде стран при консервировании молока, предназначенного для изготовления сыров, используется пероксид водорода (Н2О2). В готовом продукте он должен отсутствовать. Каталаза молока его расщепляет.

В нашей стране пероксид водорода применяется для обесцвечивания боенской крови. Дополнительно вносят каталазу для удаления остатков пероксида водорода. Каталаза применяется при изготовлении кореньев для различных полуфабрикатов.

Гексаметилентетрамин, или уротропин, гексалин. Действующим началом этих соединений является формальдегид (СН2О). В нашей стране гексамин (C6H12N4) разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей. Его содержание в зернистой икре составляет 100 мг на 1 кг продукта. В готовых дрожжах содержание гексалина не допускается.

Допустимая суточная доза, установленная ВОЗ, составляет не более 0,15 мг на 1 кг массы тела человека.

За рубежом гексаметилентетрамин используется при консервировании колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции.

Дифенил, бифенил. Циклические соединения, труднорастворимые в воде, обладают сильными фунгицидными свойствами, препятствующими развитию плесневых и других грибов.

Вещество применяется для продления срока хранения цитрусовых путем их погружения на непродолжительное время в 0,5...2%-ный раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импортируемых цитрусовых плодов с использованием данного консерванта разрешена.

Рассматриваемые соединения обладают средней степенью токсичности. При попадании в организм из него выводится около 60 % дифенилов.

Допустимая суточная доза согласно рекомендациям ВОЗ составляет для дифенила 0,05 на 1 кг массы тела человека. В разных странах допускается различный уровень остаточного содержания дифенилов в цитрусовых -- 20... 110 мг на 1 кг массы тела человека. Рекомендуется тщательно мыть цитрусовые плоды и вымачивать их корочки, если они используются в питании.

В Российской Федерации органические кислоты (муравьиная, пропионовая, салициловая и др.) используются только для консервирования грубых кормов сельскохозяйственных животных.

Муравьиная кислота. По своей органической структуре муравьиная кислота (НСООН) относится к жирным кислотам и обладает сильным антимикробным действием. В небольших количествах муравьиная кислота встречается в растительных и животных организмах.

При больших концентрациях она оказывает токсическое действие, в пищевых продуктах обладает способностью осаждать пектины, поэтому в целом она ограниченно используется в качестве консерванта.

В нашей стране в качестве солезаменителей в диетическом питании применяются соли муравьиной кислоты -- формиаты.

Для муравьиной кислоты и ее солей ДСД не должна превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела человека.

Пропионовая кислота. Так же как и муравьиная, пропионовая кислота (С2Н5СООН) широко распространена в живой природе, являясь промежуточным звеном цикла Кребса, обеспечивающего биологическое окисление белков, жиров и углеводов.

В США пропионовая кислота применяется в качестве консерванта при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, предупреждая их плесневение. В ряде европейских стран она добавляется в муку.

Соли пропионовой кислоты, в частности пропионат натрия, малотоксичны. Суточная доза последнего в количестве 6 г не вызывает каких-либо отрицательных явлений, в связи с чем ОКЭПД ВОЗ она не установлена.

Салициловая кислота. Вещество традиционно используется при домашнем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Великобритании соли салициловой кислоты -- салицилаты -- применяются для консервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства салициловой кислоты проявляются в кислой среде.

В настоящее время установлена токсичность салициловой кислоты и ее солей, поэтому использование салициловой кислоты в России в качестве пищевой добавки запрещено.

Диэтиловый эфир пироугольной кислоты. Он может подавлять рост дрожжей, молочнокислых бактерий и в меньшей степени плесеней и в отдельных странах используется для консервирования напитков. Вещество обладает запахом фруктов. При концентрации более 150 мг вещества на 1 кг изделия ухудшаются вкусовые качества напитков и проявляются его токсические свойства.

Подобные документы

Моно- и олигосахариды как компоненты пищи и пищевого сырья. Основные физические и химические методы консервирования. Консерванты, разрешенные в Европейском Союзе для применения в пищевых продуктах. Пищевое значение полисахаридов первого порядка.

контрольная работа , добавлен 30.01.2013


Основные принципы консервирования: биоз, анабиоз, биоз. Физические (пастеризация и стерилизация), химические (посол, маринование, копчение, обработка сырья и продуктов антисептиками) и биохимические способы (применение биологически активных веществ).

презентация , добавлен 29.07.2013


Классификация переработанных плодов и овощей по методам консервирования. Влияние методов консервирования на пищевую ценность и сохраняемость продуктов переработки. Сравнительная характеристика натурального кофе и его заменителей по ряду свойств.

реферат , добавлен 09.02.2011


Определение понятия и технологической сущности консервирования продуктов. Описание основных физико-химических методов консервации. Ознакомление с основами производства пробиотических продуктов питания. Эффект живых микроорганизмов на здоровье человека.

контрольная работа , добавлен 04.02.2015


Методы определения действительных значений показателей качества с помощью технических устройств. Установление химического состава, физико-химических показателей, доброкачественности, товароведно-технических, физических и других свойств пищевых продуктов.

курсовая работа , добавлен 29.07.2012


Основные методы изготовления консервов. Холодильная и термическая обработка, стерилизация пищевых продуктов. Биологические методы консервирования. Квашение капусты, соление огурцов. Маринование, спиртование, спиртовое брожение. Способы посола мяса и рыбы.

курсовая работа , добавлен 28.12.2011


Сущность консервирования хлеба в мягкой упаковке с применением тепловой стерилизации. Популярность замороженного хлеба. Стерилизация печеного хлеба гамма-излучением и электронами высокой энергии. Роль макаронных изделий в рационе питания их хранение.

реферат , добавлен 20.10.2012


Основные способы консервирования ягод и косточковых плодов. Стерилизация сухим жаром. Стерилизация пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Поведение бактерий при пастеризации. Определенные частоты ультразвука при искусственном воздействии.

реферат , добавлен 30.09.2013


Способы консервирования пищевых продуктов и сырья, их разновидности, оценка преимуществ и недостатков каждого из них. Ассортимент рыбных консервов и презервов, требования к их качеству. Органолептическая оценка качества пива, критерии и параметры.

контрольная работа , добавлен 10.06.2011


Основные биохимические процессы, протекающие при выработке кисломолочных продуктов. Характеристика процессов молочнокислого и спиртового брожения молочного сахара, протеолиза, коагуляции казеина и гелеобразования. Биотехнология в переработке молока.

На сегодняшний день не представляется возможным назвать все имеющиеся методы обработки продуктов разного типа для их длительного хранения. Микрофлору можно уничтожить разными путями, оставив продукт пригодным в пищу только для человека.

Способы консервирования продуктов свои у разных национальностей, народов, кроме того они отличаются в зависимости от личных предпочтений и самих продуктов. У каждой хозяйки имеется секретные ингредиенты (маринады и специи), которые добавляются в баночку с огурчиками или помидорами, прежде чем отправить их на хранение. Однако при всем арсенале способов консервирования их можно разобрать на основные группы, о которых поговорим более подробно.

Типы консервов

Различные методы консервирования предназначены для выведения влаги, в результате этого процесса уничтожается благотворная среда для размножения бактерий, а продукты могут приобрести более долгий срок хранения или же быть наполненными микробами, но по-прежнему оставаться съедобными для человека. Разберем каждый из известных способов.

1. Высушивание. Способ применяется для некоторых видов овощей, фруктов, рыбы или мяса. Суть метода в том, что специальный аппарат для сушки или же солнечные лучи успевают вывести из продуктов влагу до того, как бактерии начнут свое наступление.
2. Соление. Продукты, чаще мясо или рыба, обильно натираются солью, которая выводит жидкость, лишая бактерии привычной среды обитания.
3. Маринование. В результате этого метода продукты насыщаются уксусной, молочной или лимонной кислотой. Для человека эти вещества в небольшой концентрации безвредны, но бактерии не могут в них размножаться.
4. Сквашивание. Этот тип консервирования используется в основном для продуктов молочного происхождения, иногда для некоторых овощей. Принцип действия схож с предыдущим методом, только консервированные продукты насыщаются особыми бактериями – молочнокислыми, которые перерабатывают содержащиеся в продукте сахара.
5. Засахаривание. Способ имеет и промышленное название – кандирование (происходит от английского слова candy – сладкий/конфета). Большое количество сахара, добавленное к продукту, выводит из него влагу и убивает бактерии. Ярким примером кандирования являются фруктовые цукаты.
6. Копчение. В продукте уничтожаются бактерии в процессе обработки костровым дымом. Огромным плюсом метода является восхитительный аромат готового продукта.
7. Стерилизация. Продукты подвергаются сильному нагреву, в результате которого гибнут бактерии. Если прогревать продукты несколько раз кряду, то можно уничтожить споры – они являются более устойчивой формой существования микробов.
8. Герметизация. Метод следует сразу за прогревом. Такой тандем исключает размножение бактерий, которым для жизнедеятельности необходим кислород.

Следует сказать, что сегодня консервированными продуктами можно считать и те, которые герметично упакованы. Разумеется, что прежде чем обрести надежную «одежку», они могут обрабатываться различными методами, что непременно скажется на внешнем виде продукта и его вкусовых качествах.

Дело каждого человека, что выбирать в процессе составления рациона питания, однако помните, что консервы, даже дорогостоящие и высокого качества, нельзя считать натуральным продуктом, поэтому употребляйте их нечасто и непродолжительное время.

Химические вещества, используемые для консервирования пищевых продуктов, должны быть безвредными и не изменять вкус, цвет и запах продукта.

В настоящее время в РБ для консервирования разрешены следующие химические препараты: этиловый спирт, уксусная, сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин, некоторые антибиотики и др.

Консервирование этиловым спиртом. Такой способ консервирования основан на губительном действии спирта на микроорганизмы. Этиловый спирт используется в качестве консерванта при производстве плодово-ягодных соков-полуфабрикатов. В концентрациях 12--16 % этиловый спирт задерживает развитие, а при 18 % полностью подавляет жизнедеятельность микрофлоры. Соки с концентрацией спирта 25-30 % применяются при производстве ликероводочных изделий, а с концентрацией 16 % - при получении безалкогольных напитков.

Маринование. Это способ консервирования, основанный на повышении кислотности среды путем добавления уксусной кислоты. В концентрациях 1,2-1,8 % уксусная кислота подавляет деятельность многих микроорганизмов, и в первую очередь гнилостных. Микроорганизмы чувствительны к изменению рН среды, т.к. это приводит к изменению поверхностных амфотерных структур клетки и вследствие этого к нарушению клеточного равновесия и последующей гибели клетки.

Для усиления консервирующего эффекта маринование иногда сочетают с другими видами консервирования: пастеризацией, солением, хранением при низких температурах. В пастеризованных маринованных продуктах содержание уксусной кислоты снижается до 0,8-1,2 %, что благоприятно влияет на их вкус.

При производстве маринованных продуктов обычно используют столовый уксус, содержащий 3-6 % уксусной кислоты, или пищевую уксусную эссенцию с содержанием уксусной кислоты 70-80 %. Для выработки маринадов более желателен биохимический уксус (спиртовой, винный, плодово-ягодный и др.), так как уксус из эссенции обладает резким вкусом. Кроме уксуса в маринадную заливку добавляют соль, пряности, сахар.

Маринуют плоды, овощи, грибы, рыбу и др. Подготовленные свежие, бланшированные или жареные продукты заливают маринадной заливкой, банки закатывают и пастеризуют при температуре 90-100 о С. При хранении маринадов происходит их созревание, которое длится от 20 дней до 2 месяцев. В процессе созревания уксусная кислота, сахар и соль диффундируют в продукты, под действием кислот около 75 % сахарозы превращается в инвертный сахар, улучшаются вкусовые качества продукта. Хранят маринады при низких температурах (от 0 до 4 °С), так как многие плесени усваивают уксусную кислоту и могут вызывать порчу продуктов.

Консервирование кислотами. Консервирование пищевых продуктов сернистой кислотой, ее солями и сернистым ангидридом называется сульфитацией. Сернистая кислота является сильным антисептиком, подавляет деятельность плесеней и бактерий; более устойчивы к ее действию дрожжи, особенно винные расы. Эта кислота применяется дня консервирования плодов, ягод, фруктовых и овощных полуфабрикатов. Эффективность действия сернистой кислоты зависит от температуры и рН среды. При повышении кислотности степень диссоциации сернистой кислоты уменьшается, и таким образом сохраняется больше недиссоциированных молекул, обладающих консервирующим действием.

Сульфитацию проводят различными способами. Дня дезинфекции помещений, бочек, резервуаров применяют газообразный диоксид серы, образующийся при сжигании серы. Диоксид серы может подаваться из стальных баллонов, в которых сжиженный газ находится под давлением. Сульфитацию также проводят 5-6 % ным водным раствором или с помощью растворов солей, выделяющих двуокись серы.

Кроме того, сернистый ангидрид может использоваться путем закладки в ящики с виноградом (или другими ягодами) бисульфита натрия. Медленно разлагаясь ни время хранения и вступая в реакцию с водой, выделяемой виноградом, бисульфит натрия образует небольшое количество сернистого ангидрида, вполне достаточное для предупреждения порчи ягод.

Сернистая кислота инактивирует ферменты, подавляет процессы дыхания плодов и овощей, удлиняя тем самым сроки их хранения и предохраняя от потемнения.

При нагревании сульфитированных продуктов происходит быстрое расщепление сернистой кислоты с выделением газообразного диоксида серы. На этом свойстве сернистой кислоты основан процесс ее удаления из продукта -- десульфитация. Сульфитированные продукты используются только для последующей переработки после удаления сернистой кислоты. Диоксид серы действует на дыхательные органы и вызывает раздражение слизистой оболочки, поэтому в больших концентрациях он опасен для человека.

К наиболее часто применяемым солям сернистой кислоты относят бисульфит натрия (NаНSО3), бисульфит калия (КНSО3), пиросульфат натрия (Nа2S2О3), сернисто-кислый натрий (Nа2SО3) и сернисто-кислый калий (К2SО3).

Остаточное содержание диоксида серы в сушеных овощах и фруктах не должно превышать 0,01-0,06 %, в плодово-ягодных пюре - 0,2, в соках -- 0,12-0,15 %.

Бензойная кислота (С6Н5СООН) и бензойно-кислый натрий применяются для консервирования С6Н5СООН) фруктово-ягодных полуфабрикатов, соков, килек.

Бензойная кислота плохо растворима в воде, поэтому для консервирования обычно используют ее соль -- бензойно-кислый натрий (С6Н5СООNa). Эта кислота подавляет жизнедеятельность дрожжей, менее интенсивно действует на масляно-кислые бактерии, мало на уксуснокислые и почти совсем не влияет на развитие молочнокислых бактерий и плесеней. Наиболее сильное антисептическое действие бензойной кислоты и бензойно-кислого натрия проявляется в кислой среде при рН 2,5-3,5. Недостатком бензойной кислоты как консерванта является ее отрицательное влияние на вкус консервируемого продукта, под ее действием также происходит помутнение растительных материалов, содержащих белок. Поэтому количество бензойной кислоты, добавляемое в пищевые продукты, строго регламентируется и не превышает 70--100 мг на 100 г продукта.

Сорбиновая кислота (С6Н8О2) и ее соли являются сильными антисептиками и безвредны. Они используются для консервирования фруктовых соков, пюре, маринадов и других продуктов с низким рН среды.

Сорбиновая кислота относится к непредельным и представляет собой белые или слегка желтоватые кристаллы без запаха со слабокислым вкусом. Она подавляет деятельность грибов и дрожжей и слабо или почти не действует на бактерии. Эта кислота труднорастворима в холодной воде, поэтому чаще применяется в виде водорастворимых солей -- сорбата натрия или калия. Преимущество сорбиновой кислоты перед другими консервантами состоит в том, что она не изменяет вкус и запах консервированных продуктов.

Количество сорбиновой кислоты, допускаемое для консервирования различных продуктов, неодинаково и колеблется от 0,05--0,1 % (безалкогольные напитки, соки) до 0,5 % (полукопченые колбасы).

Плодовые и ягодные соки с 0,05 % сорбиновой кислоты сохраняются в течение 8 месяцев без применения холода. Сорбиновой кислотой пропитывают бумагу и вводят ее в состав пленок, используемых для упаковки пищевых продуктов. Раствором сорбиной кислоты обрабатывают батоны полукопченых колбас для удлинения сроков их хранения. Небольшие добавки сорбиновой кислоты ингибируют спиртовое брожение при производстве полусладких вин.

Консервирование борной кислотой, бурой и уротропином. Борная кислота (Н3ВО3), бура (Nа2В4O7 * 10Н2О) 0,3 %-ной концентрации и уротропин используются для сохранения зернистой осетровой икры. Борную кислоту также применяют как консервант в производстве меланжа.

Этиленвыделяющие препараты -- 2-хлорэтилфосфоновая кислота -- этрел и ее производные: гидрел, дегидрел и др.-являются ингибиторами ростовых процессов и применяются для предупреждения прорастания картофеля, корнеплодов и лука во время хранения, они увеличивают их устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам. Овощи обрабатывают 0,5 %-ным водным раствором препарата перед укладкой их на длительное хранение. Препараты безвредны: в нейтральной среде они расщепляются до этилена, остатков фосфорной кислоты, азота и ионов хлора.

Для предупреждения прорастания овощей разрешено использовать водный раствор натриевой соли гидрозида малеиновой кислоты, которым обрабатывают овощи за 2--4 недели до уборки урожая, а также метиловый эфир нафтилуксусной кислоты в виде дуста, которым картофель опыливают весной.

Консервирование антибиотиками. Антибиотики, которые могут быть использованы в пищевой промышленности, наряду с выраженным антимикробным действием должны обладать невысокой устойчивостью к внешней среде, а также легко инактивироваться при тепловой обработке продуктов. В настоящее время в пищевой промышленности применяют хлортетрациклин (биомицин), нистатин и низин.

Хлортетрациклин (биомицин) при нагревании образует изомер изохлортетрациклин, безвредный для организма человека и обладающий бактериостатическим свойством. Этот антибиотик действует на слизеобразующие микроорганизмы. В пищевой промышленности его используют для обработки мяса (орошают поверхности туш или вводят внутривенно за 1 час до убоя животного) и рыбы, транспортируемых на дальние расстояния. Для обработки тресковых рыб используют биомициновый лед, т.е. лед, содержащий хлортетрациклин в количестве не более 5 г на 1 т продукта.

Нистатин - антибиотик, действующий на дрожжи и грибы, вызывающие плесневение мяса. В пищевой промышленности для более эффективной обработки мясных туш его обычно применяют в сочетании с хлортетрациклином. Концентрация хлортетрациклина в растворах не должна превышать 100 мг, а концентрация нистатина - 200 мг на 1 л воды.

Низин используется при производстве молочных и плодоовощных консервов. Он представляет собой полипептид, образующийся в процессе метаболизма молочнокислых стрептококков. В состав низина входят различные аминокислоты: метионин, лейцин, валин, лизин, гистидин, пролин, глицин, серин и др. Низин задерживает рост различных стафилококков, стрептококков, клостридия и др. В организме человека низин быстро разрушается, не оказывая отрицательного действия. Важной особенностью низина является его способность уменьшать сопротивляемость свор термоустойчивых бактерий к нагреванию, что позволяет снижать режим стерилизации.

Антибиотиками растительного происхождения являются фитонциды. Из них наиболее применимо для консервирования аллиловое горчичное масло, добываемое из семян горчицы. Введение этого антибиотика в маринады в количестве 0,002 % позволяет сохранить их в течение года без пастеризации, но при условии герметичной укупорки банки.

Консервирование газами. Для сохранения качества в удлинения сроков хранения пищевых продуктов применяют озон, обладающие дезинфицирующими и дезодорирующими свойствами. Являясь сильным окислителем, озон подавляет или прекращает развитие бактерий и плесеней и их спор как на поверхности продукта, так и в воздухе. Эффективность действия озона зависит от концентрации, относительной влажности воздуха, а также от исходной микробиальной обремененности продукта.

Озон рекомендуется использовать для дезинфекции и дезодорации воздуха в холодильных камерах, для дезинфекции транспортных средств, оборудования и тары. Озонирование необходимо проводить высокими концентрациями озона (25--40 мг/м3) в течение 12--48 ч, что позволяет снизить зараженность камер более чем на 90 %.

Для обработки пищевых продуктов (мяса, колбас, сыров) концентрация озона не должна превышать 10 мг/м3, так как более высокое его содержание вызывает ухудшение их товарного вида, вкусовых достоинств и пищевой ценности.

Диоксид углерода в повышенных концентрациях подавляет или полностью прекращает жизнедеятельность многих микроорганизмов.

Эффективность воздействия СО2 на микроорганизмы зависит от его концентрации в атмосфере, температуры воздуха и вида микроорганизмов. Задержка развития плесеней происходит при концентрации СО2 около 20 %, а при 40--50 % почти полностью прекращается их рост. Бактерии более устойчивы к действию СО2. Некоторые анаэробные гидрообразующие бактерии способны развиваться при 60 - 80 % СО2.

Однако для хранения пищевых продуктов концентрация СО2 не должна превышать 20 -22 %, так как более высокое содержание углекислого газа вызывает ухудшение их качества. Поэтому целесообразно использовать СО2 в сочетании с охлаждением. В этом случае сроки сохраняемости мяса, рыбы, птицы и колбасных изделий при температуре 0 °С и 10-20 % СО2 увеличиваются в 2-3 раза по сравнению с обычным холодильным хранением.

В консервной промышленности большое распространение приобрело холодильное хранение виноградного сока в резервуарах вместимостью 20-50 т в атмосфере СО2 .

Методы консервирования пищевых продуктов

Консервирование – это обработка пищевых продуктов для длительного сохранения их доброкачественности различными способами, которые обеспечивают подавление и прекращение биохимических процессов, происходящих в продуктах под действием ферментов. Консервирование позволяет устранить сезонность в потреблении скоропортящихся продуктов, расширить ассортимент товаров и повысить степень их готовности к употреблению. Кроме того, применение некоторых способов консервирования позволяет получать продукты с иными свойствами, т.е. по существу другие товары.

Различают физические, физико-химические, биохимические и химические методы консервирования.

К физическим методам относят консервирование с помощью низких и высоких температур, фильтрования, лучистой энергии, ультразвука, ионизирующей обработки.

Рассмотрим данные методы.

1. Низкие температуры применяют для охлаждения и замораживания продуктов.

Охлаждение – это понижение температуры продукта до минимальной (0-4 °С). При охлаждении не допускается замораживания влаги в продукте. Охлаждение вызывает замедление химических и биохимических процессов, жизнедеятельности микроорганизмов и способствует увеличению сроков хранения товаров. Охлажденные продукты имеют внутри температуру 0 °С или немного ниже. При этом продукты почти полностью сохраняют питательные вещества, вкус и аромат (молоко в охлажденном виде хранится до 24 часов, мясо – 15–20 суток и т.д.).

Температура, при которой начинается образование кристаллов льда в продукте, называется криоскопической. Криоскопическая температура для яиц равна –2,8 °С, для яблок – от 1,7 до –2,8 °С, для рыбы – от –0,6 до –2 °С, для картофеля – от –1,2 до –1,6 °С, для молока составляет –0,5 °С.

Продукты хранят не только в охлажденном, но и в переохлажденном состоянии, а также в замороженном виде.

Замораживание – это охлаждение продуктов до температуры от –12 до –18 °С и ниже, при этом большая часть воды переходит в лед. В результате этого в продукте создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, резко сокращается скорость биохимических процессов.

Качество замороженных продуктов сохраняется лучше при быстром замораживании, которое производят при температуре –24 °С и ниже. Однако качество замороженных продуктов по вкусовым и питательным свойствам уступает охлажденным.

При быстром замораживании в продукте образуются мелкие кристаллы льда, которые равномерно распределяются и не изменяют структуры продукта. При размораживании образовавшаяся влага полностью связывается продуктом. В охлажденных и замороженных продуктах значительно замедляются или приостанавливаются микробиологические и биохимические процессы, хорошо сохраняются витамины.

Процесс замораживания применяется также для достижения следующих целей:

1) отделения влаги при концентрировании жидких пищевых продуктов;

2) изменения физических свойств продуктов (твердость, хрупкость и др.) при подготовке их к дальнейшим технологическим операциям;

3) сублимационной сушки;

4) производства своеобразных пищевых продуктов и придания им специфических вкусовых и товарных качеств (мороженое, пельмени и другие быстрозамороженные продукты).

Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта –6 °С и ниже. Замороженные продукты хранят при температуре не выше –18 °С.

Замороженный продукт отличается от охлажденного рядом признаков и свойств:

1) твердостью – результат превращения воды в лед;

2) яркостью окраски – результат оптических эффектов, вызываемых кристаллизацией льда;

3) уменьшением удельного веса – следствие расширения воды при замораживании;

4) изменением термодинамических характеристик (теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность).

При замораживании в отличие от охлаждения происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей продукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка.

Во время замораживания продуктов происходит их усушка. Унесенная воздухом влага осаждается на поверхности воздухоохладителей в виде «снеговой шубы». Усушки почти не происходит, если продукт находится в герметичной таре или упаковке.

2. Высокие температуры применяют для пастеризации и стерилизации продуктов.

Пастеризация – это нагревание продукта до температуры ниже 100 °С. При пастеризации погибают только вегетативные клетки микробов. Поэтому пастеризация хотя и удлиняет сроки хранения, но не гарантирует их полной сохранности. Пищевая ценность пастеризованных продуктов практически не изменяется, только частично разрушается витамин С.

Стерилизация – это нагревание продукта при температуре свыше 100 °С. При стерилизации погибает большинство микроорганизмов и их споры, а также разрушаются ферменты. Поэтому стерилизованные продукты сохраняются длительное время. При стерилизации снижается их вкусовая и питательная ценность, разрушаются витамины.

Асептическим методом консервируют жидкие и пюреобразные продукты: продукты подвергаются кратковременной высокотемпературной стерилизации в крупных емкостях, а затем фасуют в стерильную тару и укупоривают в асептических условиях. При этом сокращается время термической обработки продукта, в результате лучше сохраняется его качество после стерилизации и при последующем хранении.

Продукты стерилизуют также электрическим током сверхвысокой частоты и ультразвуком. Бактерицидными свойствами обладают ультрафиолетовые лучи, которыми стерилизуют поверхности продуктов, воды, воздуха, тары и оборудования. Ультразвук разрушает микроорганизмы и их споры. Механическая стерилизация – фильтрование жидких продуктов (фруктовых соков) через специальные фильтры, задерживающие микроорганизмы. Облучение ионизирующей радиацией можно использовать для задержки прорастания картофеля, лука при хранении т.д. Этот метод находится в стадии разработки.

Физико-химические методы – это консервирование продуктов поваренной солью, сахаром и сушкой.

Консервирующими факторами являются повышение осмотического давления (т.е. давления, вызванного молекулами растворенного вещества) и снижение активности воды. Повышение осмотического давления достигается внесением в продукт поваренной соли или сахара либо концентрированием растворенных веществ самого продукта путем его высушивания. При высоком осмотическом давлении снижается активность воды, наступает плазмолиз (обезвоживание) клеток микробов, инактивируются ферменты. Консервирующее действие поваренной соли обусловлено также тем, что активные катионы натрия и анионы хлора присоединяются по месту пептидных связей белковых молекул, в результате чего белки продукта становятся недоступными для питания микроорганизмов.

1. При консервировании сушкой (обезвоживание) необходимую для жизни и деятельности микроорганизмов влагу из продуктов удаляют обычно тепловым способом. Наиболее распространена сушка продуктов воздухом, нагретым до 80–120 °С и выше. Для каждого вида продуктов разработаны оптимальные режимы сушки.

Существует естественная и искусственная сушка. Естественным способом сушат абрикосы, виноград и другие плоды. Искусственная сушка продуктов осуществляется в специальных сушильных камерах и аппаратах. Известно много способов сушки: нагретым до 80–120 °С воздухом (конвективная, распылительная), горячей поверхностью (вальцевая сушка), сублимационная, вакуумная, микроволновая и другие виды.

Вакуумная сушка характеризуется тем, что продукт высушивается без доступа воздуха при сравнительно низкой температуре (40–60 °С), благодаря чему хорошо сохраняются первоначальные свойства продукта.

Микроволновая сушка проводится с использованием энергии сверхвысокой частоты (СВЧ); процесс сушки при этом ускоряется, продукты приобретают пористую структуру, увеличиваются в объеме.

При сушке методом сублимации продукт обезвоживается в замороженном состоянии (при –5 °С и ниже) и при глубоком вакууме (1,5–2,0 гПА). В этих условиях влага продукта из твердого состояния (льда) переходит в парообразное, минуя жидкую фазу. Происходит возгонка, т.е. сублимация, замороженной влаги в пар. У высушенных продуктов быстро восстанавливаются исходные свойства при заливке их теплой водой. Методом сублимации консервируют мясо, фрукты, овощи, соки и другие продукты.

Консервирование сушкой имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества состоят в том, что сушеные продукты хорошо сохраняются, удобны для транспортирования, обладают более высокой калорийностью.

К недостаткам сушки следует отнести изменение физического состояния продукта (внешнего вида, формы, объема, плотности), потери витаминов, ароматических и вкусовых веществ. Размеры потерь, а следовательно, и питательная ценность продуктов во многом зависят от вида применяемой сушки. Наиболее значительные потери наблюдаются в продуктах при солнечной сушке, сушке горячей поверхностью и нагретым воздухом.

2. Консервирование солью применяют для подавления или прекращения жизнедеятельности микроорганизмов в результате повышения осмотического давления в продукте при добавлении в него поваренной соли. Высокое осмотическое давление вызывает обезвоживание и плазмолиз микробной клетки. Консервирующий эффект зависит от концентрации клетки.

При солении происходит частичная потеря питательных веществ продукта, которые вместе с водой переходят в рассол, изменяются вкусовые свойства. Некоторые виды рыбы (сельди, лососевые) в результате выдержки при посоле приобретают особые вкусовые достоинства.

3. Консервирование сахаром также основано на повышении осмотического давления, обеспечивающего подавление развития микроорганизмов в продукте при добавлении в него сахара. Консервирующее действие сахара слабее, чем соли, поэтому консервацию сахаром часто сочетают с пастеризацией или стерилизацией продукта в герметической таре, а также варкой. Этим способам готовят варенье, джем, повидло, цукаты. Продукты, консервированные сахаром, имеют более высокую калорийность по сравнению с исходным сырьем, однако при нагревании возможны потери витаминов и ароматических веществ.

Биохимические методы консервирования. Эти методы основаны на подавлении действия микроорганизмов и ферментов путем добавления консервирующих веществ в продукты или образования их в результате биохимических (ферментативных) процессов. Типичным примером биохимического способа консервирования является квашение.

Квашение основано на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения сахаров продукта. Накопившаяся молочная кислота, изменяя кислотность среды, подавляет деятельность гнилостных микроорганизмов, чем и объясняется хорошая сохраняемость квашеных продуктов в охлажденных помещениях. Одновременно с образованием молочной кислоты накапливается этиловый спирт, который также оказывает консервирующее действие.

Квашение применяют для консервирования овощей (квашеная капуста, соленые огурцы, томаты и др.), плодов, грибов. Квашение, соление и мочение – это различные названия одного и того же способа консервирования. Соль, добавляемая в продукты при квашении, выполняет роль вкусового компонента, способствует выделению клеточного сока, содержащего сахар, а также благоприятно влияет на развитие молочнокислых бактерий на первой стадии брожения.

Преимущество квашения состоит в том, что оно позволяет получать продукт с другими вкусовыми свойствами, а также сохранять значительное количество витамина С.

Химические методы. К химическим методам относят следующие методы:

1. Консервирование этиловым спиртом (основано на губительном действии спирта на микроорганизмы). В концентрациях 12– 16% этиловый спирт замедляет развитие микрофлоры, а при 18% полностью подавляет. Этиловый спирт используется в качестве консерванта при производстве полуфабрикатов плодово-ягодных соков, обуславливает длительное хранение вина и других алкогольных напитков.

2. Маринование (основано на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов уксусной кислотой, которая так же, как и молочная, повышает активную кислотность среды). Уксусную кислоту в количестве от 0,6 до 1,2% добавляют при мариновании плодов, овощей, рыбы, грибов. Небольшая концентрация кислоты не может полностью гарантировать защиту продукта от порчи в процессе хранения. Поэтому плоды и овощи, маринованные небольшим количеством уксусной кислоты, подвергают пастеризации или стерилизации, маринование рыбы сочетают с солением. Более же высокая концентрация уксусной кислоты ухудшает вкус продукта и небезвредна для организма человека.

3. Кроме перечисленных кислот, с целью консервирования используют сорбиновую, лимонную, бензойную кислоты и их соли. Наиболее перспективной из них является сорбиновая кислота, которая обладает бактерицидным действием по отношению к дрожжам и плесневым грибам. В отличие от других химических консервантов сорбиновая кислота не оказывает вредного воздействия на организм человека и не придает продуктам какого-либо привкуса и запаха. Сорбиновую кислоту и ее соли применяют для консервирования фруктовых пюре, соков, томатопродуктов и др.

Известно много других химических веществ, которые находят применение для удлинения сроков хранения пищевых продуктов. К таким веществам относят метабисульфит калия, сернистый газ, уротропин, борную кислоту и т.д.

Разработчики биоконсервантов столкнулись с серьезной трудностью. В связи с повышением стоимости металлической тары в настоящее время стало возможным использование полимерной тары для консервирования пищевых продуктов. Но недостатком данного вида материала является снижение сроков годности продукта. Поэтому прибегают к различным консервантам, которые могут оказывать на организм человека неблагоприятное воздействие. Среди современных и достаточно безопасных консервантов следует выделить препараты естественного происхождения.

К препаратам естественного происхождения относятся продукты с добавлением бифидум– и лактобактерий. Также используются лактококки, обладающие полезными для человека свойствами. Представителем данной группы является низин – антимикробное вещество природного происхождения. В этом его отличие от традиционных и совсем не безвредных уксусной, бензойной, сорбиновой кислот. Он является единственным антибиотиком, допущенным органами здравоохранения к широкому применению в пищевой промышленности.

Учитывая потребность в качественных консервах с высокими органолептическими показателями, пищевая промышленность, в особенности консервная отрасль, начинают внедрять биоконсерванты, которые имеют высокую потребительскую ценность.

Комбинированные способы консервирования. Находят широкое применение в производстве и хранении пищевых продуктов. К ним относят, например, копчение рыбы, мясных изделий. Консервирующими факторами при копчении являются химические вещества, переходящие в продукт из дыма или коптильной жидкости, частичное обезвоживание продукта, а также поваренная соль. Товары холодного копчения могут храниться при обычной температуре несколько месяцев. К комбинированным методам стоит также отнести вяление рыбы (соление сочетается с подсушиванием), получение молочных консервов (сгущение сочетается с сахаром или стерилизацией).

Комбинированные методы консервирования часто дают положительные результаты для сохранения пищевых достоинств продукта и повышения стойкости в хранении.

Санитарная экспертиза консервов

Такие экспертизы проводятся для оценки качества и безопасно­сти консервов. К переработке на мясные (птичьи, рыбные, мо­лочные) консервы допускают соответствующее сырье, прошед­шее ветеринарно-санитарный осмотр. Перед стерилизацией содер­жимое консервных банок исследуют микробиологически. Готовые консервы подвергают органолептической проверке и лаборатор­ному исследованию для определения физико-химических и мик­робиологических показателей. Отбор проб консервов и подготовка их к лабораторным исследованиям на соответствие требованиям безопасности по микробиологическим показателям проводится после осмотра и санитарной обработки, проверки герметично­сти, термостатирования консервов, определения внешнего вида консервов после термостатирования.

В соответствии с действующим стандартом принята единая си­стема маркировки банок с различной консервированной продук­цией (главным образом на жестяных консервных банках). Марки­ровка в виде буквенно-цифрового кода представляет собой пас­порт банки с консервами. Кроме того, на банке указывают дату изготовления консервов и смену, их изготовившую. Обычно мар­кировочные знаки выштамповываются или наносятся несмывае­мой краской на крышки металлических банок.

Контакт металлической тары с содержимым часто приводит к нежелательным химическим взаимодействиям - коррозии на по­верхности жести и олова. Эти явления более заметно выражены в консервах с высокой кислотностью (маринадах, овощных закусоч­ных и т.д.). В банках с консервами из продуктов, содержащих много белковых веществ (мясных, рыбных, из горошка и др.), обычно обра­зуется так называемая мраморизация, или сульфидная коррозия, при взаимодействии олова и железа жести с сернистыми компонен­тами белковых продуктов. Эта сульфидная прочная синевато-корич­невая пленка не вредна для здоровья, но она ухудшает внешний вид продукта. Для предотвращения коррозии и мраморизации консерв­ную тару изготовляют из предварительно лакированного листового металла (белой жести, алюминия и его сплавов), а иногда лакируют готовые банки изнутри пищевыми лаками методом распыления.

К основным видам брака консервов относятся:

1) истинный бомбаж (вздутие крышек и донышек вследствие газообразования в результате жизнедеятельности микроорганиз­мов при недостаточной стерилизации - биологический бомбаж, или при взаимодействии кислот продукта с металлом в нелакиро­ванных банках - химический бомбаж);

2) ложный бомбаж (при чрезмерном наполнении банок, на­гревании или замораживании);

3) деформация банок (хлопуши, птички);

4) ржавление.

Оптимальные условия хранения консервов - температура от О до 20 °С, относительная влажность воздуха не выше 75 % (для ва­ренья, джемов и повидла во избежание засахаривания - от 15 °С) в обычных складских помещениях в течение длительных сроков (обычно несколько лет). Пресервы следует хранить при низких температурах (ниже 0°С).

К микробиологическим показателям безопасности (промыш­ленной стерильности) полных консервов (групп А, Б, В и Г) от­носятся:

Спорообразующие мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы группы В. subtilis;

Спорообразующие мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы группы В. cereus и В. polymyxa;

Мезофильные клостридии;

Неспорообразующие микроорганизмы, молочно-кислые мик­роорганизмы, плесневые грибы, дрожжи;

Спорообразующие термофильные анаэробы, аэробные и фа­культативно-анаэробные микроорганизмы.

Микробиологические показатели безопасности неполных кон­сервов включают в себя: КМАФАнМ, БГКП, сульфитредуциру-ющие клостридии, сальмонеллы, В. cereus, S. aureus.

С позиций химической безопасности в консервированных про­дуктах контролируются (кроме показателей безопасности, отно­сящихся к сырью) содержание олова и хрома (для консервов в сборной жестяной и хромированой таре), продуктов деструкции полимерных и других синтетических материалов (в зависимости от класса применяемого полимера), концентрации используемых пищевых добавок (консервантов).

Основы консервирования

Домашнее консервирование было всегда популярно в нашей стране. И дело не только в необходимости сохранить на зиму фрукты и овощи, чтобы обеспечить семью продуктами.

Домашнее консервирование для многих является хобби, которое позволяет приготовить вкусную еду, да еще и с длительным сроком хранения.

Консервировать можно практически любые продукты, но наиболее часто используют овощи, фрукты, ягоды.

Заготавливать продукты впрок можно различными способами — все зависит от вашей фантазии, возможностей и желания потратить на это определенное время.

Основные виды консервирования свежих продуктов: сушка, соление, квашение, маринование, консервирование с сахаром и замораживание.

У каждого способа есть свои преимущества, а готовый продукт в зависимости от вида консервирования имеет свой определенный вкус.

Виды консервирования

Сушка свежих овощей, ягод и фруктов

Сушка свежих овощей, ягод и фруктов — один из первых известных способов заготовки продуктов. Можно сушить продукты на воздухе или в духовом шкафу.

Для сушки на воздухе вымытые плоды нарезают тонкими ломтиками или кусочками и выкладывают тонким слоем на горизонтальной поверхности, покрытой несколькими слоями марли. Периодически кусочки фруктов или ягоды ворошат, чтобы влага уходила равномерно. Сушку производят в хорошо проветриваемом месте без сквозняков в жаркое время года. Для высушивания в духовом шкафу нарезанное сырье насыпают на противни, включают слабый огонь, а дверцу духовки оставляют приоткрытой. Сырье периодически перемешивают, выделяющийся сок удаляют с противня. Высушенные овощи, фрукты и ягоды можно хранить достаточно долго. Всем известные сухофрукты, сушеный шиповник, белые коренья широко используют в кулинарии.

Соление

Для соления идеально подходят овощи и бахчевые культуры. Помимо овощей, вам понадобятся поваренная соль и сахар. Соль предотвращает развитие бактерий, вызывающих гниение, и таким образом защищает продукт от порчи. Кроме того, в присутствии поваренной соли и сахара в емкости с овощами происходит брожение — развиваются т молочнокислые бактерии, вырабатывающие консервант — молочную кислоту. Содержание в соленых огурцах поваренной соли — 3—5 %, а кислоты — 0,6-1,2%.

Квашение

Квашение также защищает овощи от гниения. Для заготовки используют те же консерванты, что и для соления, но в других пропорциях: в квашеных овощах содержится меньше поваренной соли, поэтому молочнокислых бактерий и, соответственно, молочной кислоты вырабатывается больше. Например, в квашеной капусте содержится 1,5— 2,5 % поваренной соли и 0,6—2 % кислоты. Однако у соленых овощей есть одно преимущество — они дольше сохраняются в герметичной таре.

Маринование

Консервирование свежих овощей с добавлением уксусной кислоты называется маринованием. При этом также используются поваренная соль, специи и сахар в разных пропорциях. Уксусная кислота является консервантом, который предотвращает развитие бактерий в емкостях с плодами и порчу продукта. Она придает готовому продукту пикантный вкус. Иногда в качестве консерванта вместо уксусной кислоты используют лимонную. Маринованные овощи и фрукты на вкус кисло-сладкие.

Консервирование с сахаром

Сахар используется во многих видах консервирования, в том числе при солении, квашении и мариновании. Но здесь речь пойдет о консервировании в сахарных растворах большой концентрации — сиропе или в чистом сахаре.

Таким образом готовят различные варенья, джемы, повидло, компоты, цукаты и т.д. Концентрация сахара в варенье должна быть не менее 65 %, в цукатах сахара должно быть не менее 75—80%. Только так фруктово-ягодное сырье может храниться длительное время. Продукты, законсервированные с большим количеством сахара, отличаются сладким вкусом и хранятся очень долго.

При консервировании с сахаром необходимо соблюдать определенные правила. Например, сироп лучше готовить с той водой, в которой продукты f бланшировались.

Готовый сироп обязательно должен быть чистым, прозрачным. Для страдающих сахарным диабетом в консервации используют сахарозаменители (ксилит, сорбит).

В этом случае также лучше использовать недозрелые плоды, так как в них содержится меньше сахара. Для приготовления сиропа берут 185 г сорбита или 250 г ксилита на 1 л воды.

Для приготовления обычного сиропа количество сахара может варьироваться (10%-ный — 100 г на 930 мл воды, 25%-ный — 280 г на 830 мл воды и 40%- ный — 470 г на 700 мл воды, 65%-ный — 860 г на 460 л воды).

Готовность варенья можно определить разными способами. Например, варенье готово, когда прекращается интенсивное образование пены и начинается медленное кипение фруктовой массы при неизменной силе огня. Если варенье готово, то пенка образуется в центре кипящей массы, а ягоды в сиропе распределены равномерно. Капля сиропа из готового варенья при остывании не расплывается на блюдце. Если джем уже готов, то у взятой на пробу порции не отделяется сахарный сироп.

Для определения готовности повидла необходимо небольшую порцию положить на блюдце. Если оно не растекается, то уже готово.

Замораживание

Замораживание — это особый вид консервирования. Оно позволяет сохранить все полезные питательные вещества, в том числе витамины. Сохраняется даже быстро разрушающийся витамин С, которого нам так недостает в зимнее время.

Для заморозки овощи и фрукты нарезают кубиками 2 X 2 см или ломтиками толщиной 0,5 см и укладывают в полиэтиленовые пакеты или пластмассовые контейнеры небольшими слоями. При этом излишки воздуха необходимо из пакетов удалить — тогда сырье заморозится равномерно, в упаковке будет образовываться меньше льда, да и размораживать будет легче.

Для разморозки продукт можно залить горячей водой или погреть в микроволновой печи. Можно разморозить и естественным путем — подождать, пока овощи или фрукты оттают.