принципы консервирования пищевых продуктов

Принципы консервирования продуктов.

В основу методов консервирования положены биологические принципы биоз, анабиоз, абиоз и ценанабиоз.

1. Биоз. Заключается в поддержании на низком уровне жизненных процессов в продуктах и микроорганизмах, в них обитающих. На состоянии биоза основано хранение, например. Плодов и овощей в свежем виде. Для каждого отдельного вида создаются оптимальные условия, способствующие поддержанию его естественного иммунитета.

2.Анабиоз. принцип состоит в замедлении, торможении жизненных процессов в сырье и микроорганизмах посредством изменения физических или химических факторов среды. На этом принципе основаны такие способы консервирования. Как сушка, замораживание, маринование и другие.

3. Абиоз. Заключается в полном прекращении всех жизненных процессов в сырье и микроорганизмах. Он осуществляется при термическом консервировании (стерилизация, облучение и другие способы).

4.Ценанабиоз. Состоит в изменении посредством внешнего воздействия состава естественного биоценоза продукта. Жизнедеятельность вредной микрофлоры подавляется путем введения полезных микроорганизмов и создания благоприятных условий для их развития.

Как правило ни один из перечисленных биологических принципов не реализуется в чистом виде. Чаще всего на практике используется одновременно несколько принципов.

2.Микробиология сырья. Микрофлора плодов и овощей представлена 3 группами:

1. Эпифитные микроорганизмы представлены молочнокислыми, уксуснокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями рода Pseudomonas, мезофильными аэробами и факультативными анаэробами (МАФАМ), а также дрожжеподобными грибами, плесневыми грибами рода Aspergillus, Penicillium, Rhisopus, Mucor и др. Из дрожжей наиболее распространен род Candida.

2. Фитопатогенная микрофлора представлена микроорганизмами, вызывающими различные заболевания плодов и овощей, наиболее часто среди них встречается Sclerotinia libertinia – гриб из семейства солнечных, которые вызывает заболевание овощей – белая гниль, поражающая морковь, капусту, огурцы, кабачки. Овощи покрываются белым ватообразным налетом, ткани размягчаются и превращаются в слизистую массу.

Другой вид этого же рода Sclerotinia botritis поражает лук, корнеплоды и капусту. Также овощи часто при хранении поражаются черной гнилью, возбудителем которой является гриб Alternaria. Этот гриб образует черные вдавленные пятна, на которых появляется зеленый налет. Широко известным является заболевание овощей, которое вызывает паразитический гриб, поражающий картофель, томаты, огурцы, кабачки в процессе роста. Из бактерий наиболее часто поражает овощи палочка Bacterium burgeru, под ее воздействием на поверхности овощей появляются водянистые пятна. Кроме того, для овощей характерны заболевания, вызываемые бактериями, такие как мокрая гниль и вершинная гниль, которую вызывают молочнокислые бактерии. Распространенными также являются плодовая гниль и серая гниль, вызываемые различными представителями грибов из рода Monilia.

Микрофлора мяса и рыбы. Микробная обсемененность мяса происходит после убоя животного, при несоблюдении санитарных условий хранения и транспортировки. Наиболее часто встречаются гнилостные бактерии, дрожжи и различные представители плесневых грибов. Нередко мясо бывает поражено патогенными и условно патогенными микроорганизмами. Часто, пораженное некоторыми видами патогенных микроорганизмов мясо помечают красным клеймом, относят к группе условно годных продуктов и отправляют на переработку для консервирования. При этом не используют мясо животных, больных сибирской язвой и ящуром, такое мясо уничтожается.

Рыба очень быстро подвержена микробной порче и чаще поражается гнилостными бактериями, различными видами плесени или дрожжей.

3. Причины и виды порчи консервов. Консервирующим фактором при производстве молочных консервов является воздействие высокой температуры и иногда высокого давления. Цель этой операции – приготовление долгохранящихся продуктов при положительной температуре. Иногда наблюдаются признаки порчи, причинами которых являются повышенная обсемененность сырья и недостаточная его свежесть; наличие в сырье микроорганизмов или их спор, устойчивость к высоким температурам; нарушение технологических условий подготовки сырья и стерилизации.

Сразу после стерилизации организмы находятся в угнетенном состоянии, через 15-20 суток хранения при наличии остатка воздуха в банке, при повышении температуры хранения, при нарушении герметичности, споры начинают прорастать и вызывают порчу. Обычно, остаточный состав микрофлоры во всех консервах представлен спорообразующими палочками аэробов или факультативных анаэробов. Споры этих микроорганизмов обладают повышенной термостойкостью. Из анаэробов чаще встречаются различные виды из рода Clostridium, Bacterium perfringens. Иногда встречается Clostridium botulinum. Наиболее распространенный вид порчи баночных консервов – бомбаж, характеризующийся вспучиванием и иногда разрывом банок.

Различают физический, химический и биологический бомбаж. Биологический бомбаж происходит в результате размножения спорообразующих бактерий и образованием ими газов (СО₂, Н₂, Н₂S, СН₄). В мясных консервах причиной бомбажа чаще всего являются спорообразующие микроорганизмы: картофельная палочка и бактерия Bacterium putrificus, реже микроорганизмы, не образующие спор: бактерии из рода кишечной палочки и палочки Proteus. В овощных и иногда фруктовых консервах причина бомбажа – это маслянокислые бактерии, в молочных консервах – картофельная палочка, в фруктовых – дрожжи.

Плоскокислая порча представляет собой закисание без образования газов, встречается у всех видов консервов. Причиной данного вида порчи является размножение аэробных, термофильных, термо-толерантных бактерий. Иногда консервированные продукты являются причиной отравления, так как могут содержать токсины или жизнеспособные споры. Наиболее опасны отравления, вызванные токсином Clostridium botulinum, которые связаны с потреблением растительных и мясных консервов домашнего приготовления. В рыбных консервах хорошо размножается золотистый стафилококк.

4. Влияние физических и химических способов консервирования на жизнедеятельность микроорганизмов. Основные методы консервирования пищевых продуктов связаны с действием высоких температур, обезвоживанием продуктов, повышением осмотического давления, повышением концентрации водородных ионов, введением бактерицидных веществ и действием на продукт УФ лучей, ионизирующего излучения, ультразвука и др. Каждый из указанных методов применяется для определенных видов продуктов.

Действие низких температур. Сущность этого действия на микробную клетку заключается в том, что ее протоплазма уплотняется, жидкая фаза превращается в лед, а при очень низких температурах переходит в стекловидное состояние. Обменные процессы в микробной клетке с окружающей средой становятся невозможны. При кратковременном действии низких температур эти процессы обратимы, то есть после размораживания продукта микробы интенсивно размножаются. При длительном действии низких температур в протоплазме многих микробных клеток наступают необратимые изменения, но клетка сохраняет способность к жизнедеятельности. Некоторые патогенные микроорганизмы могут сохранять жизнедеятельность длительное время при низких температурах. Например, при температуре –18 о С сальмонеллы сохраняют жизнеспособность в течение 5 месяцев, палочки брюшного тифа – в течение 6 месяцев. Таким образом, низкие температуры не вызывают гибель многих микроорганизмов, а лишь предотвращают их размножение.

Действие высоких температур. Температура выше 60 о С вызывает коагуляцию белков в протоплазме. Эти изменения необратимы. Коагуляция происходит быстрее во влажной среде при высоких температурах. Большинство вегетативных форм микроорганизмов погибает в течение1 – 10 минут при 60 о С, а при 100 о С большинство погибает немедленно. Однако, к высоким температурам устойчивы споры бактерий. Это объясняется тем, что вода их клеток находится в связанном состоянии и коагуляции белков не происходит. В практике консервирования различают следующие температурные режимы:

1) пастеризация, подразумевающая уничтожение вегетативных форм;

2) стерилизация, проводимая при температуре 120 о С;

3) обработка давлением 1,5 атм и более;

Обезвоживание продуктов основано на понижении содержания влаги в продукте до 8 – 15%. При таком количестве воды становится невозможным процесс обмена веществ между микробной клеткой и окружающей средой. Но если обезвоживание производить при невысокой температуре, то в продукте сохранят свое действие некоторые ферменты и под их влиянием может произойти разложение некоторых питательных веществ. Высушенные продукты необходимо тщательно упаковывать во избежание проникновения влаги. Одним из способов высушивания является сублимация, которая подразумевает высушивание замороженных продуктов под вакуумом. При сублимации получают продукт с содержанием влаги менее 5%. Однако, после сушки могут сохраниться споры бактерий из группы картофельной и сенной палочки, которые начинают прорастать при несоблюдении условий хранения (влажность более 30%).

Повышенное осмотическое давление положено в основу консервирования поваренной солью. Действие хлорида натрия основано на создании гипертонической среды вокруг микробной клетки, вследствие чего обменные процессы невозможны. При повышенном осмотическом давлении происходит обезвоживание протоплазмы и клетки погибают. Но встречаются микроорганизмы – галофиты, которые вызывают, например, на соленой рыбе появление красных пятен. Для предотвращения размножения патогенных микробов концентрация поваренной соли должна быть 10 – 15%.

Маринование. При этом способ консервирования применяют пищевые кислоты, в результате чего изменяется рН среды. При понижении рН меняется дисперсность протоплазмы микробных клеток и прекращается их рост и размножение. Гнилостные и патогенные микробы размножаются при рН 7-8, при рН менее 4,5 размножение их прекращается. Для консервирования применяют уксусную, молочную, лимонную кислоты. Хотя некоторые виды плесеней нечувствительны к действию кислот. В кислой среде хорошо сохраняются споры.

Применение антисептиков. В качестве антисептиков в консервировании применяются:

a) сернистая кислота для консервирования овощей, фруктов;

b) бензойная кислота и ее соли (бензоаты натрия);

c) уротропин и бура;

d) сорбиновая килота;

Иногда применяют антибиотики, но их использование может привести к развитию устойчивых форм патогенных микроорганизмов и к изменению микрофлоры кишечника человека. В качестве антисептиков применяют природное сырье, обладающее антисептическими свойствами (лук, чеснок, содержащие фитонциды, черноплодная рябина, клюква и др.).

Источник

Консервирование пищевых продуктов

Если рассматривать пищевые продукты, будь то фрукты, ягоды и овощи или мясо, рыба, молоко и молокоизделия, то в первичном виде они поддаются быстрой порче. Без специальной обработки и/или без необходимых условий хранения о продолжительности срока годности говорить не приходится. Однако при осуществлении такой обработки и обеспечении оптимальных условий нахождения сохранность продуктов можно продлить в той или иной степени, в нужном состоянии и на протяжении какого-то времени. Все зависит от задействуемых методов консервирования.

Консервирование пищевых продуктов – это специальная их обработка, применяемая для продления срока хранения. Суть процесса состоит в формировании некоторых условий хранения, которые позволяют подавить развитие микроорганизмов и функционирование ферментов, провоцирующих быструю порчу. Обязательное явление при этом – модификация свойств продуктов в положительную или отрицательную сторону. Так, вкусовые характеристики консервированной пищи (например, ветчины, солений, кисломолочки) могут быть выше, нежели свежей. Но в большинстве случаев не избежать уменьшения пищевой ценности, в той или иной мере утраты витаминного, аминокислотного и микроэлементного состава.

Также стоит отметить необратимость данного процесса: если с естественного вида продукт можно перевести в консервированный, то наоборот это сделать нет возможности.

Как бы там ни было, консервирование на сегодняшний день является важнейшим способом обработки натуральных пищевых продуктов как в быту, так и в пром. масштабах. В промышленных – особенно ценным, поскольку дает возможность делать запасы скоропортящейся пищи, транспортировать ее на большие расстояния без привязки к климатическим факторам и гарантировать широкий ассортимент для потребителя круглый год.

Принципы консервирования

В целом, консервирование основывается на 4-х принципах:

— биоз. Поддержка жизненных функций, некоторое уменьшение их интенсивности, задействование природного иммунитета и использование самых благоприятных условий для живых организмов на передубойном этапе содержания скота и птицы, при уходе за живой товарной рыбой, в ходе хранения фруктов и овощей и др. Задача состоит в снижении расхода питательных веществ за счет дыхания и потерь массы из-за влагоиспарения. Все сводится к обеспечению необходимого режима. Здесь не имеет места какая-либо спец. обработка, а скорее существует определенная система мероприятий, сохраняющих свежесть продукции недолгое время до поступления сырья на заводской склад;

— анабиоз. Это уже действия, направленные на угнетение жизненной деятельности микроорганизмов и процессов ферментации в продуктах. Для плодов, овощей и другой продукции при этом формируется специальная среда, снижается температура хранения, создается высокое осмотическое давление, удаляется лишняя влага;

— ценоанабиоз. Суть данного принципа состоит в применении внешних влияний, таких как: созревание, квашение, брожение и др. В результате меняется микрофлора продуктов, новая эффективно противодействует вредным микроорганизмам;

— абиоз. Здесь предвидится задействование таких помощников, как высокие температуры, антисептики и хим. вещества. Их использование позволяет прекратить жизненное функционирование микроорганизмов и осуществление ферментативных процессов.

Многие методы, имеющие место в консервировании, основываясь на одном из принципов, предусматривает наличие и элементов других. Взять хотя бы холодильную обработку плодов, в основе которой – биоз, сохраняющий природные защитные свойства. Но кроме того, здесь не обходится без анабиоза и даже абиоза, так как малые температуры способствуют угнетению ферментной активности, подавлению деятельности микроорганизмов и гибели части из них.

Методы консервирования

Технопрогресс в рассматриваемой технологии подарил возможность реализовать на практике методы, формирующие высокоустойчивость съедобных продуктов при продолжительном хранении со сбережением не только их вкусовых свойств, но и пищевых, а также биологических.

В современном консервировании применяются следующие методы обработки продуктов питания:

— физические (воздействие с помощью малых и больших температурных режимов). Применение низкой t (охлаждение и замораживание) позволяет ингибировать или полностью прекращать жизнь микробов и активность ферментов. Обратный процесс – использование высокой t (стерилизация, пастеризация).

Охлаждение до 0-5 °С (без заморозки) хорошо сохраняет в еде (овощах и фруктах, рыбных и мясных изделиях, молоке, твороге, сметане и т.д.) витамины, энзимы, арома-, вкусовые и прочие вещества.

Пастеризация состоит в нагреве до 63-65 °С на протяжении получаса (долговременный вариант) и до 85-90 °С за 1-1,5 мин (непродолжительный). При этом микроорганизмы гибнут на стадии вегетации, но все же споры ряда из них сохраняются, поэтому о долгом хранении продуктов, обработанных таким методом (молока, сливок, джемов, варенья, соков, пива), и говорить нечего. Чтобы удлинить сохранность, можно прибегать к многократной пастеризации.

Стерилизация – это теплообработка герметично закупоренной пищи при t 113-120 °С, позволяющая истребить не только микробов, но и их споры. Так как имеет место герметичность, новые микробы к продукту в дальнейшем не попадают, а из-за этого хранение может осуществляться значительно дольше. Однако при стерилизации отмечается не только положительный эффект, но и отрицательный: уменьшается энергоценность, поскольку белки поддаются неполному гидролизу и изменению молекулярной структуры, крахмал и сахар – в некой мере расщеплению, ряд витаминов – разрушению.

— физико-химические (применение соли и сахара, сушение). Большие объемы соли и сахара, повышающие π, не позволяют прогрессировать многим микробам.

60-65 %-ная концентрация сахара подходит для консервирования варенья, джема, повидла, сгущенки и т.д. Если процент сахара меньше, пищу необходимо подвергнуть дополнительной обработке путем пастеризации в герметичной емкости, чтобы достичь повышения сохранности.

Сушение может осуществляться либо природным путем, либо в искусственно смоделированной обстановке (с применением спец. сушильного оборудования). Применяют его для фруктов, ягод и овощей, грибов и рыбы, молока и яиц. Основано оно на частичном изъятии воды, что делает пищу негативной средой для функционирования микробов. Дополнительно увеличивается размер сухих веществ, например, кислот и сахаров, служащих вспомогательными консервантами. Среди положительных сторон сушки: хорошая сохранность и высокоэнергетическая ценность продуктов. Однако если в ходе процесса задействовать слишком высокие температуры, не исключены денатурация белков, клейстеризация крахмала, формирование меланоидинов, утрата аромавеществ. Также существует такой подвид сушки, как сублимационная (сушение замороженной еды в вакууме), при котором отлично сохраняются витамины, изначальный объем и запахо-вкусо-цветовые характеристики.

— химические (введение малого объема хим. субстанций – консервантов с убивающим/угнетающим развитие бактерий или антисептическим эффектом). Эти вещества (например, этановая, бензойная, сорбиновая, ортоборная и метилуксусная кислоты, сернистый ангидрид, пиросульфит калия, гексамин, ряд антибиотиков) обязательно не должны нести опасности и модифицировать иные вкусо-цвето-ароматные характеристики. Здесь чаще всего задействуют такие виды обработки, как маринование и сульфитация.

Сульфитация фруктов и ягод предвидит использование сернистой кислоты или сернистого газа, бензойной кислоты или буры, сохраняет природный окрас и подавляет микроорганизмы. Перед тем, как употреблять продукты, прошедшие данную обработку, их необходимо подогревать.

Из антибиотиков на сегодняшний день в данных процессах популярны биомицин, нистатин и низин.

— биохимические (обработка с помощью молочной кислоты (квашение, соление, мочение) и этанола). Применение таких методов позволяет подавить гнилостные микробы, провоцирующие порчу пищи. 0,6-1,4 % молочной кислоты в ходе квашения плодов и овощей, кроме всего прочего, придают им особый вкус и аромат.

— комбинированные (копчение и вяление). Копчению мяса и рыбы предшествует посол, после чего идет обработка антисептическим дымом/ коптильной жидкостью. Оно бывает горячим (при t 80-140 °С) и холодным (при t до 40 °С). Перед вялением осуществляется соление, а после медленная сушка, в ходе которой удаляется часть влаги.

Важные для консервирования вещества

Сорбиновая кислота (Е200). Не имеющие цвета кристаллы, слабо растворяющиеся в воде. Данное вещество обладает значительными антимикробным и консервирующим воздействиями, не токсично. Особенно активно применяется при консервировании консервов из фруктов, ягод и овощей, молочных консервов, сгущенки, сливок, а также рыбных продуктов, консервированных бульонов и супов.

Бензоат натрия (натрий бензойнокислый, Е211). Порошок белого цвета, не имеющий вкуса и запаха. Разрешен в качестве пищевой добавки-консерванта во многих странах мира. Он полностью подавляет жизнедеятельность дрожжевых грибков и плесневых бактерий, не дает возможности клеткам вырабатывать ферменты, расщеплять крахмалы и жиры, приводит к гибели микробов в качестве антибиотика. С помощью бензоата натрия консервируют фрукты, джемы, желе, мясо, рыбу, полуфабрикаты, маргарин, майонез, кетчуп и напитки.

Часто данную добавку для усиления эффекта совмещают с другими. В молочку его вводят совместно с сорбатом калия, чтобы усилить подавление молочнокислых бактерий. А совокупность с молочной кислотой позволяет повысить консервирующие свойства обоих компонентов.

Муравьиная кислота (Е236). Не имеющая цвета жидкость, которая при сочетании с водой, диэтиловым эфиром и этиловым спиртом смешивается. Наибольшее применение находит при консервировании овощей.

Уксусная кислота (Е260). Не имеющее цвета едкое жидкое вещество с резким запахом. Задействуется при консервировании овощей. Маринады, в состав которых входит Е260, благодаря антибактериальным свойствам этой добавки, позволяют значительно продлить срок хранения продуктов.

Аскорбиновая кислота (Е300). Кислый белый порошок, состоящий из кристаллов. Легко растворяется в воде, также растворим в спирте. Используется при консервации фруктов и овощей, добавляется в джемы и желе, соки и нектары, овощную икру, грибные, молочные консервы, сгущенные сливки. Дает стойкий и равномерный посол и ускоряет обработку.

Лимонная кислота (Е330). Кристаллическая добавка белого цвета с приятным вкусом, хорошо растворяющаяся в воде и этаноле. Придает продуктам кислый вкус. Ею часто заменяют уксус в овощных консервах.

Винная кислота (Е334). Не имеющие окраса кристаллы (в массе – белого цвета), без запаха, сильно кислые на вкус. При консервировании данная добавка регулирует кислотность и выступает антиоксидантом.

Камедь ксантана (Е415). В пищепроме применяется в виде порошкообразной массы. В небольшом объеме увеличивает вязкость продуктов в широких температурном и кислотном диапазоне. Также способствует однородности структуры и минимизирует потери жидкости при термообработке.

Сахарин (Е954). Кристаллическая белая сладкая масса без запаха. В воде и спирте растворяется в незначительном количестве. Используется в пищепроме как подсластитель.

Салициловая кислота. Твердое вещество, состоящее из не имеющих цвета кристаллов. В воде растворяется плохо, но хорошо – в этиловом спирте и диэтиловом эфире. Может быть задействовано в консервации меланжа, для изготовления рыбных маринадов, соленых и маринованных огурцов, а также в обработке оливок и фруктов.

Консервирование пищевых продуктов имеет много нюансов и требует знаний тончайших аспектов. Поэтому перед тем, как приступить к применению какого-либо из методов, хорошо ознакомьтесь с его спецификой, чтобы достичь максимально желаемого результата.

Источник

Консервирование пищевых продуктов

Теоретические основы способов консервирования пищевых продуктов

Консервирование – это способ сохранения продуктов от порчи.

Он основан на создании таких условий, при которых прекращаются развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов, в результате чего увеличивается срок хранения. Кроме того, консервирование расширяет ассортимент пищевых продуктов (рыба свежая, соленая, вяленая), способствует улучшению их вкуса (копченая колбаса, маринованные овощи), повышает калорийность за счет добавления масла, соусов, сахара (шпроты, рыба в томатном соусе). Консервированными продуктами можно снабжать население круглогодично во всех районах страны.

Изменяя условия среды, воздействуя на сырье или на микроорганизмы теми или иными физическими и химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления жизни возбудителя порчи (микроорганизма) и сохранение жизни сырья. Можно прекратить все жизненные процессы в сырье, не разрушая его пищевых качеств, и устранив возбудителя порчи, сохранить сырье как пищевой продукт и т.д.

Способы консервирования (от лат. соnservare – сохранять) основаны на частичном или полном подавлении протекающих в них биологических процессов. Консервирование – это, как правило, подавление жизнедеятельности паразитов. Добиться этого можно различными путями:

Я. Я. Никитский систематизировал способы консервирования, выделив четыре принципа: биоз, анабиоз, ценоанабиоз и абиоз.

Принцип биоза – это поддержание жизненных процессов, происходящих в растительном сырье и препятствующих развитию микроорганизмов. Этот принцип является основой для хранения свежих плодов, ягод и овощей.

Естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений действию микроорганизмов и, следовательно, удлиняет сроки их хранения, предотвращая порчу. Иммунные сорта обладают способностью вырабатывать вещества определенного химического состава, не позволяющие развиваться основным возбудителям порчи растения. Многие из них полностью невосприимчивы к специфическим возбудителям порчи данного вида продукта.

Таким образом, подбор сортов является одним из основных условий при хранении растительного сырья, особенно сочного.

Продолжительность хранения растительных продуктов зависит от их видовых, сортовых особенностей и условий хранения. Независимо от иммунных свойств ягоды и скоропортящиеся плоды нсегда хранятся меньше, чем корнеплоды и клубни, и тем более, чем зерно или семена.

Анабиоз

Принцип анабиоза основан на том, что подавляются (но не полностью) жизненные функции паразитов (микроорганизмов и насекомых-вредителей) и подвергнутых обработке продуктов. Характерным примером использования этого принципа является хранение растительного сырья в герметичных камерах в регулируемой тазовой среде, т.е. в среде, где количество кислорода значительно понижено, а количество диоксида углерода повышено по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха. Регулируемая газовая среда может кроме СО₂ содержать другие инертные газы, например оксид углерода, азот. Учитывая, что инертные газы оказывают как бы анестезирующее действие на живые организмы (и продукты, и паразиты), принцип анабиоза в данном случае называют «наркоанабиоз».

При этом способе хранения замедляются все биологические процессы, протекающие в живом организме. Например, свежие плоды, ягоды и овощи не перезревают, ткани их не размягчаются, резко подавлены жизненные функции и развивающихся на них микроорганизмов. Все это относится и к зерну.

Способ хранения растительного сырья в регулируемой газовой среде – перспективный способ хранения, открывающий большие возможности для сокращения потерь.

Классическим примером анабиоза можно назвать способ хранения растительного сырья в условиях пониженных температур (психроанабиоз). Этот способ широко применяется для сохранения плодов и овощей, семян и зерна. Действительно, холод (от минус 1 до минус 5 °С) спасает растительное сырье от развития в нем микроорганизмов.

Однако необходимо помнить, что существуют микроорганизмы, хорошо развивающиеся при низких температурах (психрофилы), а некоторые, например плоды, легко заболевают при пониженных температурах, в их тканях появляются физиологические расстройства, и они легче поражаются микроорганизмами. Учитывая оба фактора, приходится иногда в качестве оптимального использовать температуру выше критической. Например, некоторые сорта яблок желательно хранить при температурах 5 °С, 7 °С, 10 °С; цитрусовые хранят при температурах 3 °С-7 °С.

Нельзя путать понятия «охлаждение» и «замораживание» (криоанабиоз). При замораживании происходит образование кристаллов льда в растительных тканях, что недопустимо, например, при хранении свежих плодов, ягод и овощей, так как после оттаивания качество их резко ухудшается в связи с гибелью протоплазмы клеток.

К принципу анабиоза условно можно отнести способ хранения пищевых продуктов при высоком осмотическом давлении (осмоанабиоз). Этот способ обработки при больших концентрациях в среде сахара или соли позволяет замедлить или прекратить полностью жизнедеятельность микроорганизмов. При создании высоких концентраций осмотически деятельных веществ происходит плазмолиз клеток микроорганизмов, они впадают в анабиотическое состояние, теряют способность размножаться и вызывать порчу пищевых продуктов.

Сушка (ксероанабиоз) позволяет удалить из пищевых продуктов определенное количество влаги, препятствует тем самым развитию микроорганизмов. Так, в зерне злаковых с влажностью 12 %-14 % интенсивность дыхания ничтожна, а микроорганизмы не имеют условий для активного развития. При влажности менее 10 % не развиваются и многие насекомые.

Изменения при обработке перед сушкой и в процессе сушки столь глубоки, что продукт не остается жизнеспособным. То же можно сказать и о пищевых продуктах, консервированных в концентрированных растворах сахара или соли.

К анабиозу можно отнести и способ консервирования продуктов, основанный на создании в них кислой среды (ацидоанабиоз). В качестве консервирующего средства применяют уксусную кислоту, виноградный и плодово-ягодные уксусы. При рН ниже 5 заметно подавляется жизнедеятельность многих микроорганизмов, в том числе гнилостных.

Ценоанабиоз

Принцип ценоанабиоза основан на том, что при хранении продукта создаются благоприятные условия для определенной группы микроорганизмов, подавляющих размножение других, вызывающих порчу продукта.

При квашении, например, микроорганизмы вызывают активные биохимические процессы, (дрожжи и молочнокислые бактерии), в результате которых накапливаются в продукте собственные консерванты – молочная кислота и спирт. Они, в свою очередь подавляют жизнедеятельность нежелательной микрофлоры, прежде всего гнилостной, а также вызывающей маслянокислое и уксуснокисное брожение.

Абиоз

Принцип абиоза – это прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и других вредителей и жизненных процессов в растительном сырье.

К этому принципу относятся все способы воздействия, при которых паразиты полностью погибают за счет необратимых изменений, возникающих в их тканях. Такие изменения происходят в микроорганизмах под действием высоких температур (термоабиоз), электрических токов, ультразвука, высоких доз ионизирующей радиации и т.д. Стерилизующий эффект, который достигается, как правило, при жестких режимах обработки, вызывает значительные изменения и в растительном сырье, ухудшая часто его вкус, цвет, аромат и снижая пищевую ценность.

К принципу абиоза относят также и обработку пищевых продуктов антисептиками (химабиоз). Химические вещества вызывают глубокие изменения в клетках микроорганизмов, приводящие к их гибели.

К средствам химабиоза относится и копчение. Дым от сгорающей древесины – хороший антисептик, так как в нем содержаться фенолы, альдегиды, кетоны, спирты, кислоты, смолы и другие вещества.

Методы консервирования пищевых продуктов

Методы консервирования пищевых продуктов подразделяют на физические, физико-химические, биохимические и химические.

К физическим методам консервирования относят консервирование действием низких и высоких температур и лучистой энергией.

Консервирование низкими температурами – охлаждение и замораживание – основано на замедлении или прекращении развития микробов и действия ферментов.

При охлаждении продукты хранят при температуре 0°С, не допуская замораживания. Этот способ консервирования не изменяет ценности и качество продуктов: плодов, мяса, рыбы, молока, творога и сметаны.

Консервирование высокими температурами – пастеризация и стерилизация – основано на губительном действии высоких температур на микробы.

Пастеризация – это нагревание продукта ниже 100°С. Различают пастеризацию длительную (при 63°С – 5 °С в течение 30-40 минут) и кратковременную (при 85°С – 90 °С в течение 1-1,5 минут), а для более длительного хранения продуктов применяют многократную пастеризацию.

Пастеризация почти не снижает пищевой ценности и вкусовых достоинств продукта. Чаще всего пастеризуют молоко, сливки, соки, варенье, джем. П ри пастеризации микробы погибают, однако споры их могут сохраняться, а затем прорастать. Поэтому применяют стерилизацию.

Консервирование лучистой энергией – это обработка продуктов токами высокой частоты в герметично закрытых банках, облучение ультрафиолетовыми лучами поверхности колбас и мясных туш, обработка гамма-лучами различных продуктов, в том числе готовых блюд в пленках. Для обработки молока и соков применяют ультразвук.

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

Сушка основана на подавлении деятельности микроорганизмов и ферментов в результате обезвоживания продуктов до содержания в них влаги 8 %—14 % и высокой концентрации сухих веществ.

Разновидностью сушки является вяление – медленное обезвоживание предварительно подсоленных продуктов (мяса, рыбы).

Консервирование солью и сахаром основано на том, что под действием соли и сахара в клетках микроорганизмов создается повышенное осмотическое давление, клетки при этом обезвоживаются и погибают. Концентрация соли должна быть не менее 10%. Консервирование солью используют в основном для сельди, лососевых рыб, шпика и икры, вкусовые качества которых при посоле улучшаются. Консервирование сахаром применяют в производстве фруктово-ягодных кондитерских изделий, сиропов и сгущенного молока; концентрация сахара при этом должна быть не менее 60 %—65 %.

К биохимическим методам консервирования относят квашение (сочение).

Сущность квашения заключается в подавлении жизнидеятельности, гнилостных микробов молочной кислотой, накапливаемой в продуктах в результате сбраживания сахара плодов и овощей молочно-кислыми бактериями, попавшими с поверхности продукта и из воздуха. Содержание молочной кислоты при этом достигает от 0,7 % до 1,8 %. Квашению подвергают капусту, огурцы, помидоры, арбузы, яблоки. Эти продукты при температуре от 0 °С до 4°С хранятся несколько месяцев.

Химические методы консервирования основаны на действия химических веществ, которые подавляют жизнедеятельность микробов. К ним относят следующие методы.

Сернистым газом (SО₂) обрабатывают плоды и ягоды для сохранения их цвета до переработки.

Буру и уротропин применяют для консервирования икры рыб и рыбных консервов.

Бензойную кислоту (С₆Н₅СООН) концентрации 0,07% используют для консервирования фруктовых соков.

Антибиотики (низин, биомицин) используют при производстве консервов, для обработки свежей рыбы, птицы.

Фитонциды губительно действуют на микробы, их применяют в качестве консервирующих веществ. Так, аллиловое масло, вырабатываемое из семян горчицы, используют при приготовлении маринадов.

Консервирование с помощью антисептиков

Основано на способности антисептиков уничтожать микроорганизмы, предохраняя тем самым продукт от порчи. Проникая в клетку микроба, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплазмы, парализуя при этом ее жизненные функции и приводя микробную клетку к гибели.

Антисептики, пригодные для сохранения пищевых продуктов, должны удовлетворять следую щ им требованиям: быть ядовитыми для микробов в небольших дозах (порядка долей процента), однако в применяемых дозах не оказывать вредного воздействия на организм человека; не вступать во взаимодействие с пищевыми веществами и не придавать продукту неприятного запаха или привкуса; не реагировать с материалом технологического оборудования или консервной тары; легко удаляться из продукта перед употреблением его в пищу антисептика, который полностью удовлетворял бы этим требованиям, пока не обнаружено. Многие из них оказывают вредное действие не только на микробы, но и на организм человека. Для консервирования плодов и ягод, фруктового пюре и плодово-ягодных применяют диоксид серы, бензойную кислоту или ее натриевую и сорбиновую кислоту.

Бензоат натрия (натриевая соль бензойной кислоты) представляет собой кристаллический порошок без запаха и вкуса, который оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1 %. Он удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к антисептикам (за исключением легкого привкуса бензоата), однако удалить его из полуфабриката перед употреблением в пишу невозможно. На бактерицидное действие бензойной кислоты влияет кислотность среда. Поэтому соли бензойной кислоты рекомендуется использовать для консервирования кислых продуктов.

В консервном производстве кроме перечисленных успешно используют сорбиновую кислоту или ее калиевую соль, которая оказывает консервирующее действие в небольших концентрациях (0,05 % —0,1 %), не придает продуктам постороннего привкуса или запаха и безвредна для человека. Попадая вместе с продуктами в организм человека, сорбиновая кислота окисляется до образования веществ, безвредных для человека.

Консервирование с помощью антибиотиков

Из фитонцидов наиболее подходящим для консервирования является эфирное масло, получаемое из семян горчицы, так называемое аллилгорчичное масло (изородановый эфир аллилового спирта). Введение этого антибиотика, например в маринады, в количестве 0,002 % позволяет сохранить эти продукты больше года при условии герметичной укупорки банки без порчи, даже если они не были пастеризованы.

Обеспложивающая фильтрация

Это фильтрация абсолютно прозрачного жидкого пищевого продукта через специальный материал, задерживающий микробы. Фильтрующим материалом служит прессованная асбестоцеллюлозная масса, размеры пор которой меньше микробной клетки. Фильтрующий материал изготавливается я в виде пластин, каждая из которых представляет собой стерилизующий фильтр (СФ). Таким образом, сущность обеспложивающей фильтрации заключается не в уничтожении микроорганизмов, а в механическом их отделении от продукта. Так их в технологическом процессе не предусмотрен нагрев продукта, все ферменты в нем полностью сохраняются. Биохимические процессы, протекающие с участием ферментов, могут приводить в процессе хранения к появлению нежелательных посторонних привкусов и запахов в пищевых продуктах и в итоге к порче. Поэтому перед стерилизующей фильтрацией продукт приходится нагревать, чтобы инактивировать ферменты. Способ консервирования обеспложивающей фильтрацией применим к ограниченному числу пищевых продуктов, отличающихся полной прозрачностью. Кроме того, проведение этого способа на практике связано с рядом трудностей: чтобы получить стойкие при хранении консервы, должны быть созданы абсолютно стерильные условия как в помещении, так и внутри и снаружи оборудования. Обслуживающий персонал должен принимать особые меры предосторожности, чтобы не внести инфекцию в продукт. Только при соблюдении всех этих условий можно избежать порчи продукта при хранении.

Ультрафиолетовое излучение

Ионизирующие излучения

Данные излучения обладают высоком энергией, способны вызывать ионизацию электрически нейтральных атомов и молекул и стимулировать в облученных материалах однотипные химические реакции. Ионизирующие излучения можно получать двумя способами: механическим, используя рентгеновские аппараты или аппараты для получения потока ускоренных электронов; путем радиоактивного распада различных изотопов типа кобальта-60 и др. Как известно, при радиоактивном распаде образуются потоки элементарных частиц, которые называются α-лучами (положительно заряженные ядра гелия) и β-лучами (поток электронов или позитронов), а также электромагнитные колебания высокой частоты, которые называются γ-излучением. Два вида излучения — рентгеновские и γ-лучи оказывают ионизирующее действие, α- и β-лучи имеют малую проникающую способность, и их влияние на облучаемые материалы незначительно.

При определенной дозировке ионизирующих излучений можно подавить жизнедеятельность микроорганизмов либо вовсе их уничтожить. На этом основаны такие способы консервирования пищевых продуктов, как радуризация и радаппертизация.

При радуризации, производимой дозами (250-800) 10 3 рад, микроорганизмы уничтожаются лишь частично, в результате чего плоды, овощи, мясо и рыба могут сохраняться в свежем виде дольше, чем без радиационной обработки.

Радаппертизация, или радиационная стерилизация, оказывает точно такое же действие на микроорганизмы, что и тепловая стерилизация, но при этом требуются очень большие дозы ионизирующих излучений, порядка ( 1,5-2)10 6 рад, ибо микроорганизмы, особенно споры анаэробов, очень устойчивы к радиационному фактору. Но такие большие дозы приводят к появлению посторонних запахов и привкусов в продукте, разложению пищевых веществ, особенно аскорбиновой кислоты, образованию токсичных соединений, поэтому для обработки пищевых продуктов они не используются.

Ионизирующие излучения в относительно небольшой дозе убивают ростовые элементы клеток. Картофель теряет способность прорастать и может после радиационной обработки сохраняться в течение года.

Источник