Современные методы консервации продуктов. Химические методы консервирования

Консервирование представляет собой особую термическую обработку и герметичную укупорку овощей, фруктов, ягод, мяса или рыбы таким образом, чтобы продукты надолго сохранили свои вкусовые и полезные свойства и не портились при хранении. Чтобы провести этот процесс правильно, нужно знать основные правила консервирования и его технологию.

В этой статье мы рассмотрим технологию подготовки и консервирования продуктов питания в банках, а также приведем самые простые и проверенные на практике рецепты зимних заготовок из овощей, фруктов и грибов.

Процесс консервирования в домашних условиях должен проводиться в строгом соответствии с технологией (рисунок 1). Только в этом случае заготовки не испортятся при хранении, а вкус овощей и фруктов будет приятным.

Среди общих советов по домашнему консервированию следует выделить:

  1. Подготовку банок и крышек: емкости, в которых будут храниться продукты, нужно внимательно осмотреть. На них не должно быть трещин или сколов. В противном случае банка может лопнуть при наполнении или во время хранения. Кроме того, банки и крышки перед наполнением нужно тщательно промыть содовым раствором и простерилизовать горячим паром из кастрюли или в духовке. Этот этап необходим для уничтожения болезнетворных бактерий, которые могут находиться на поверхности банок.
  2. Отбор продуктов: для консервации отбирают только качественные плоды с плотной мякотью и без признаков повреждения на кожице. Кроме того, желательно отсортировать плоды по размеру, сорту и степени зрелости. Так вы будете уверены, что все продукты равномерно пропитаются и сохранят свои вкусовые свойства.
  3. Подготовку дополнительных ингредиентов: в зависимости от вида заготовки, вам понадобятся не только соль и сахар, но также растительное масло, уксус и специи. Последние, как правило, используются при консервировании овощей и салатов из них.

Кроме того, нужно заранее подготовить закаточный ключ, с помощью которого банки будут герметично укупориваться металлическими крышками.

Не стоит забывать и о технике безопасности. Поскольку большинство рецептов домашнего консервирования предполагают термическую обработку продуктов, следует помнить, что вынимать банки из воды для стерилизации нужно только в плотных перчатках, а если вы стерилизуете крышки в кипящей воде, используйте для их извлечения из жидкости специальные щипцы.


Рисунок 1. Домашнее консервирование

В большинстве случаев закатанные банки с заготовками нужно переворачивать вверх дном. Это необходимо, чтобы рассол равномерно распределился по емкости и пропитал все продукты. Чтобы в процессе крышка не слетела и вы не обожглись кипятком, нужно правильно переворачивать емкость. Одной рукой ее нужно держать за дно, а второй - плотно придерживать крышку. Кроме того, в процессе закатки нужно пальцами проверять герметичность укупорки: надежно зафиксированная металлическая крышка не имеет заусениц и зазубрин.

Способы стерилизации банок

Перед началом консервации нужно правильно подготовить банки. В первую очередь этот процесс включает стерилизацию емкостей (рисунок 2).

Примечание: Предварительно все банки и крышки нужно промыть горячей водой с содой. Использовать для мытья обычную бытовую химию не рекомендуется, так как часть мыльного раствора может остаться внутри банки. Это испортит вкус заготовки и может уменьшить срок ее хранения.

Как правило, стерилизация банок осуществляется горячим воздухом, паром или кипятком. К примеру, если вы планируете закатать всего несколько банок, вы можете по одной обработать их, повесив на несколько секунд на носик кипящего чайника. Также можно использовать специальную решетку, которая устанавливается на кастрюлю с кипящей водой, а сверху горлышком вниз устанавливают банки.


Рисунок 2. Подготовка и стерилизация банок

Но, если планируете консервировать большое количество овощей и фруктов, лучше использовать такие способы стерилизации, при которых горячим воздухом обрабатываются сразу все банки. Для этой цели можно использовать посудомоечную машину или обычную духовку. В первом случае емкости нужно просто загрузить в машину и, не добавляя моющее средство, запустить режим мойки при самой высокой температуре. Если посудомоечной машины у вас нет, вы можете поставить банки в духовку (горлышком вниз), а потом включить обогрев. Банки будут постепенно прогреваться, но, для качественно обработки их следует оставить примерно на 40 минут.

Процесс консервации в банках

Начальные этапы консервирования, а именно подготовка плодов, банок и крышек, были описаны выше, но это - не единственные нюансы, которые следует учесть при приготовлении домашних зимних заготовок.

Примечание: Важную роль в успешном домашнем консервировании играет и сама технология закатки банок с помощью вакуумных, металлических или капроновых крышек.

Непосредственный процесс консервации в банках включает такие этапы:

  1. Заполнение емкостей: выкладывать продукты нужно таким образом, чтобы они не доходили на 1-2 см до верха банки. При этом сами емкости не должны иметь трещин или сколов, так как в процессе термической обработки или при хранении такая банка может лопнуть.
  2. Стерилизация: для дополнительной тепловой обработки и продления срока хранения, заготовку стерилизуют в кипящей воде. Длительность стерилизации зависит от вида заготовки и объема банок, чем он больше, тем продолжительнее должна быть стерилизация.
  3. Закатка: как правило, для герметичного укупоривания банок используют металлические крышки, которые фиксируются специальным ключом.
  4. Остужение и хранение: закатанную банку с заготовкой нужно перевернуть вверх дном, укутать и оставить в таком положении до полного остывания при комнатной температуре. Это требование относится в основном к овощным закруткам, поскольку продукты внутри банки должны равномерно пропитаться маринадом. Если вы консервируете варенье или компоты, банки можно не укутывать.

Если вы в точности соблюдали технологию консервирования и правильно провели все этапы, заготовки будут хорошо храниться при комнатной температуре, к примеру, в кладовой городской квартиры.

Отдельно следует остановиться на устройствах, которые используются для домашнего консервирования (рисунок 3). Самым традиционным способом укупорки банок считаются металлические крышки СКО, которые герметично укупоривают емкость при помощи специального ключа. Единственным недостатком таких крышек можно считать их одноразовость: после открытия банки крышку нельзя использовать повторно, но только такое приспособление гарантирует абсолютно герметичную укупорку банки.


Рисунок 3. Устройства для закатки банок

Для соленых или квашеных огурцов, помидор и капусты чаще всего используют многоразовые капроновые крышки, которые легко надеваются на банку и снимаются с нее. Единственным недостатком такого способа хранения считается тот факт, что заготовки можно хранить только в прохладном месте: в погребе, на балконе или в холодильнике. Не менее популярными считаются банки с бугельным замком, который надежно фиксирует крышку на емкости. Однако использовать такие приспособления можно только для непродолжительного хранения, а сами продукты должны постоянно находиться в холоде.

Но самым современным способом сохранения продуктов считается вакуумная крышка, которая поставляется в комплекте с насосом. После накладывания крышки на банку к ней присоединяется насос, который откачивает из емкости воздух. В результате банка герметично закрывается, а продукты остаются вкусными и свежими. Однако, как показывает практика, такие крышки подходят не для всех продуктов. К примеру, при консервировании огурцов банки часто взрываются, так как мякоть этого овоща выделяет кислород, который и срывает крышку.

Овощи, фрукты, грибы, мясные или рыбные консервы закатывают в банке по разной технологии, хотя общие принципы подготовки плодов и банок остаются прежними. К примеру, мясные и рыбные заготовки нуждаются в обязательной длительной стерилизации, чтобы внутри не размножились болезнетворные микроорганизмы. Овощи и грибы также требуют тепловой обработки (стерилизации), тогда как варенья и компоты из фруктов и ягод проходят минимальную термическую обработку, но при этом успешно сохраняются всю зиму.

Поскольку у консервирования каждого вида овощей есть свои нюансы, рассмотрим особенности приготовления зимних заготовок из самых популярных продуктов более детально.

Домашнее консервирование овощей целиком в обязательном порядке включает приготовление маринада из соли, сахара, уксуса, растительного масла и специй. Рецепты маринадов отличаются в зависимости от рецепта и типа используемых овощей (рисунок 4).

В сами банки укладывают специи, листья вишни, смородины и дуба для придания заготовке дополнительного аромата. Если же консервируются зимние салаты, соусы или другие блюда пюреобразной консистенции, маринад и специи отдельно не готовят, а добавляют в блюдо непосредственно при варке.


Рисунок 4. Домашнее консервирование овощей

Привести самые популярные рецепты консервирования для всех овощей очень сложно, поскольку их существует чрезвычайно много, поэтому в качестве примера мы рассмотрим консервирование томатов с чесноком, так как эта заготовка отличается приятным пикантным вкусом.

Примечание: Как правило, огурцы и помидоры целиком консервируют в больших трехлитровых банках, поэтому мы приведем количество ингредиентов именно для емкости такого объема.

Вам понадобится около 2 кг помидор, 2 средние головки чеснока (или 1 большая), 2 столовые ложки соли, 4 столовые ложки сахара, 3 столовые ложки уксуса и любые специи по собственному вкусу. Лучше всего с помидорами сочетаются листья и корень хрена, зонтики укропа, листья вишни или смородины, черный и душистый перец, и лавровый лист.

Теперь приступаем к пошаговому приготовлению блюда:

  1. В чистые простерилизованные банки укладываем специи. Чтобы заготовка получилась ароматной, обязательно добавьте в банку зубки чеснока, зонтики укропа, листья и корень хрена и черный перец горошком. Другие специи можно добавлять по собственному вкусу.
  2. Далее плотно наполняем банку средними томатами и прикрываем еще одним зонтиком укропа. Теперь банку нужно залить кипящей водой, накрыть крышкой и оставить примерно на 30 минут.
  3. Когда вода в банках немного остынет, ее нужно слить в отдельную кастрюлю и добавить соль и сахар. Теперь емкость нужно поставить на огонь и вскипятить жидкость. Когда маринад покипит несколько минут, добавляем в него уксус, выключаем огонь и сразу же разливаем по банкам.

Далее останется только герметично укупорить банки, перевернуть их вверх дном, укутать и оставить до остывания при комнатной температуре, после чего емкости можно будет переносить в помещение для хранения. Как вы заметили, этот рецепт не предполагает стерилизацию готовой заготовки. Она не требуется, так как томаты проходят необходимую тепловую обработку при заливке кипятком, а роль природного консерванта выполняет уксус, который добавляют в маринад.

Как консервировать фрукты

Зимние заготовки из фруктов и ягод - это не только вкусный, но и полезный способ внести разнообразие в зимний рацион. Из этих продуктов можно приготовить не только традиционное варенье или компоты, но также джем или желе.

Чтобы приготовить по-настоящему вкусную фруктовую заготовку, нужно правильно отобрать и подготовить сырье. Для консервации целиком подходят только неповрежденные плоды с плотной мякотью. Из лопнувших или перезрелых ягод лучше сварить варенье или сок (рисунок 5).

При консервировании фруктов следует учитывать такие рекомендации:

  1. Плоды нужно мыть целиком, вместе с плодоножками, чтобы не допустить потери сока. После мытья фрукты нужно обязательно просушить на сите.
  2. Сахар добавляют в зависимости от сладости фруктов: для кислых понадобится примерно 200-250 граммов сахара на пол килограмма сырья, а для сладких - не более 150 граммов.
  3. При консервировании компотов плоды укладывают в банки, заливают горячей кипяченой водой и стерилизуют. Если вы планируете закрывать фрукты в собственном соку, их укладывают в банки слоями, пересыпая каждый столовой ложкой сахара. После этого емкости отправляют на стерилизацию.

Рисунок 5. Этапы консервирования фруктов на примере яблок

Как правило, процесс приготовления зимних заготовок из овощей и фруктов включает стерилизацию. Для литровых банок ее продолжительность составляет 30 минут. Если объем емкости меньше, длительность стерилизации сокращают на 10 минут, а если больше, то добавляют по 10 минут на каждый литр объема.

Грибы и соленья

Соленые или маринованные грибы - отличное дополнение к праздничному столу, тем более, что процесс их консервирования на зиму не представляет особых сложностей (рисунок 6).

В первую очередь нужно перебрать грибы и очистить их от листьев, земли и другого мусора. Затем их выкладывают в отдельную кастрюлю, заливают водой и проваривают в течение получаса. Далее жидкость сливают, грибы откидывают на дуршлаг и дают стечь излишкам воды.

Примечание: Небольшие грибочки можно солить или мариновать целиком, а большие экземпляры лучше разрезать на несколько кусочков.

Пока грибы подсыхают, можно приготовить рассол. Для этого в литре воды растворяют 2 столовые ложки соли и добавляют несколько лавровых листов и горошин перца. Когда рассол закипит, в него осторожно добавляют уксусную кислоту (70%). На каждый литр воды вам понадобится 2 чайные ложки кислоты. После этого нужно дать рассолу покипеть еще минуту.


Рисунок 6. Засолка грибов в домашних условиях пошагово

Грибы нужно разложить по стерилизованным банкам, залить горячим рассолом, закатать крышками и оставить остывать при комнатной температуре. Когда баночки остынут, их можно переносить на хранение в прохладное место.

Больше информации о засолке грибов вы найдете в видео.

Способы консервирования в домашних условиях

В овощах, грибах и других растительных продуктах содержится 85 и более процентов воды (в огурцах, например, количество воды достигает 96%). Благодаря этому все растительные продукты являются прекрасной средой для развития различных микроорганизмов.

Во время роста и развития овощи и грибы обладают большей устойчивостью к заражению микроорганизмами. Определенной защитой от заражения является цельная, неповрежденная кожица, которая мешает проникновению микробов во внутренние ткани. При сборе целостность покровных тканей в той или иной степени нарушается и вместе с этим значительно снижается устойчивость к заражению, так как микробы (дрожжи, плесени, гнилостные бактерии) могут проникнуть во внутренние ткани овощей и, быстро развиваясь, разрушают их.

Таким образом, долго сохранять растительное сырье в свежем виде в обычных условиях невозможно.

Однако сроки потребления овощей и грибов можно значительно продлить, если предварительно подвергнуть их некоторым специальным видам переработки, при которых будут созданы неблагоприятные условия для развития микробов.

Такие виды переработки носят общее название - консервирование. Известно несколько способов консервирования. При одних достигается полное разрушение имеющихся в растительном продукте ферментных систем и гибель микроорганизмов, а также устраняется возможность последующего попадания микробов в продукт. Эти способы являются наиболее радикальными, и получаемые при этом консервы сохраняются длительное время.

При других видах консервирования получаются консервированные продукты, которые можно хранить лишь ограниченное время.

Наиболее распространены следующие способы хранения и переработки.

Консервирование с помощью сахара. При варке плодов с большим количеством сахара (примерно 1 часть плодов на 1 часть сахара) получается продукт с высокой концентрацией сахара - 60 - 65% и выше (варенье, джем, повидло, желе и др.) В данном случае микробы не могут использовать сахар для питания, следовательно, они не могут развиваться, но и не погибают. Если к полученному варенью или джему добавить немного воды, вновь создадутся благоприятные условия для развития микробов и порчи продукта.

Маринование. Консервирующим средством при мариновании служит уксусная кислота, небольшой концентрации которой уже достаточно для подавления жизнедеятельности микроорганизмов. При этом уксусную кислоту (в виде столового уксуса или пищевой уксусной эссенции) добавляют к заливке или же непосредственно к подготовленным для консервирования и уже расфасованным в тару овощам.

В состав маринадной заливки входят также сахар, поваренная соль, различные пряности:

  • лавровый лист
  • перец черный и душистый (горошком)
  • корица
  • гвоздика
  • кориандр
  • бадьян
  • чеснок
  • трава и семена укропа
  • листья сельдерея
  • эстрагона
  • петрушки
  • черной смородины
  • базилик
  • майоран и др.

Пряности придают маринадам специфический аромат и вкус. Эфирные масла, входящие в их состав, обладают также консервирующими свойствами, препятствуют размножению и развитию микроорганизмов.

Консервирование под действием высокой температуры. При температуре 70 - 100°С большинство микробных клеток погибает. На этом явлении основан наиболее эффективный метод консервирования: продукты подвергают действию высокой температуры и устраняют затем всякую возможность последующего попадания микробов. Последнее достигается при помощи герметической укупорки.

При консервировании под действием высокой температуры возможны два варианта: нагревание при температурах ниже 100°С (например, 80°, 90°, 95°) и нагревание при температуре 100°С и выше. Первый вариант носит название «пастеризация», второй - «стерилизация».

Нужно иметь в виду, что стерилизация при температурах выше 100°С возможна только в заводских условиях. Максимальная температура, которой можно достичь при домашнем консервировании, не превышает 100°С.

Стерилизация является более эффективным способом консервирования, чем пастеризация. Пастеризация допускается лишь в тех случаях, когда температура 100°С (и выше) отрицательно влияет на качество консервируемых продуктов (например, они развариваются) или же когда консервы обладают достаточно высокой кислотностью. Во всех остальных случаях следует применять стерилизацию.

Консервирование под действием высокой температуры в домашних условиях проводят следующим образом. Подготовленное сырье укладывают в соответствующую стеклянную тару, которую помещают затем в сосуд (кастрюлю, таз) с теплой водой. Воду нагревают до требуемой температуры, при которой и выдерживают продукт строго определенное время.

Так как при консервировании в домашних условиях невозможно создать температуру выше 100°С, необходимо обратить внимание на то, что некоторые виды микробов образуют споры (уплотненные образования) - видоизмененные живые клетки, которые при наступлении благоприятных условий переходят в обычную (вегетативную) форму.

Споры более устойчивы к действию высокой температуры, особенно споры возбудителя ботулизма. Эти микробы вырабатывают сильнодействующий яд (так называемый консервный яд). Они развиваются только в среде, лишенной кислорода. Наличие в среде кислот препятствует их развитию. Поэтому в домашних условиях рекомендуется изготовлять консервы только из таких овощей, которые содержат достаточное количество кислоты. При переработке слабокислотного сырья в консервы следует добавлять пищевую кислоту: лимонную, виннокаменную, уксусную, молочную и др.

Некоторые виды овощей (томаты, щавель, ревень ) содержат значительное количество органических кислот. Такое сырье можно консервировать путем стерилизации без добавления кислоты. Некоторые же овощи имеют низкую кислотность. Из таких продуктов (например, моркови, зеленого горошка и др.) в домашних условиях нельзя изготовлять натуральные консервы (без добавления кислоты, соли и других консервирующих веществ).

Сушение. Высушиванием, то есть удалением влаги из овощей и грибов, также можно создать неблагоприятные условия для микробов. При этом необязательно удалять влагу полностью. При высушивании в продуктах остается мало воды (12-14 г), так что микробы хотя и не гибнут, но и не могут развиваться.

При полном удалении влаги из продуктов их надо хранить в герметически укупоренной таре, так как иначе они вновь поглотят влагу из воздуха.

Замораживание. Подготовленные плоды подвергают быстрому замораживанию при температуре минус 18-25°С и ниже. Хранят в замороженном состоянии. Перед употреблением их необходимо выдержать при комнатной температуре в течение 3-4 часов. Не рекомендуется мыть или размораживать овощи в воде, так как при этом ухудшается их вкус и теряются питательные вещества. Быстрозамороженные овощи варятся втрое скорее, чем свежие.

Соление, квашение и мочение. Консервирующим средством при солении, квашении и мочении служит молочная кислота, которая образуется в продукте в результате брожения. Сбраживание сахара в молочную кислоту (молочнокислое брожение) происходит под влиянием молочнокислых бактерий, всегда имеющихся в свежем растительном сырье. При благоприятных условиях они начинают быстро развиваться, превращая сахар, содержащийся в сырье, в молочную кислоту. Еще лучше при этих видах переработки добавлять чистую культуру молочнокислых бактерий. Консервирующим действием обладает также поваренная соль, которую добавляют при этих видах переработки.

1. Физические методы консервирования

2. Физико-химические методы консервирования

3. Биохимические методы консервирования

4. Химические методы консервирования

5. Комбинированные методы консервирования

Консервирование как метод обработки продуктов позволяет устроить устранить сезонность в потреблении некоторых продуктов, расширить ассортимент продовольственных товаров, повысить степень готовности продуктов к употреблению в пищу.

Действие консервирующих факторов направлено на замедление или прекращение ферментативных процессов, а также на подавление жизнедеятельности или уничтожение микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов.

Методы консервирования в зависимости от природы факторов, оказывающих консервирующее действие, подразделяют на физические, физико-химические, биохимические, химические и комбинированные.

I. К физическим методам относят консервирование, основанное на действии высоких и низких температур, механическую стерилизацию, обработку продуктов ионизирующим излучением, ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком.

Различают два метода высокотемпературной обработки – пастеризацию и стерилизацию.

При пастеризации продукт нагревают до температуры 63-70 °С и выдерживают при этой температуре некоторое время.

При такой обработке инактивируются ферменты, погибают вегетативные формы микроорганизмов, но споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, творог и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени.

Различают длительную (при температуре 63-65 °С в течение 30-40 мин), короткую (при температуре 85-90 °С в течение 0,5-1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °С в течение нескольких секунд).

Стерилизация – это нагревание пищевых продуктов при температуре выше 100 °С. При стерилизации погибают не только вегетативные формы микроорганизмов, но и большинство спор. Поэтому стерилизованные продукты хорошо сохраняются даже при комнатной температуре, но стерилизованные продукты обладают пониженной пищевой ценностью, так как при высоких температурах разрушаются витамины, белки и другие биологически активные соединения.

Чаще всего стерилизацию проводят при температуре 113-120 °С в течение 15-60 мин. Используют также асептическую стерилизацию – кратковременный нагрев (в течение нескольких секунд) до температуры 150 °С, быстрое охлаждение до температуры 30-40 °С и асептический розлив (расфасовку) в стерильную тару.

Низкотемпературная обработка не приводит к необратимой инактивации ферментов и гибели микроорганизмов. Пищевая ценность охлажденных и замороженных продуктов не претерпевает существенных изменений.

Охлаждение – это обработка и хранение пищевых продуктов при температуре, близкой к криоскопической (температура замерзания клеточного сока). Для большинства продуктов эта температура находится около 0°С.

Разновидностью метода является переохлаждение , которое проводят при более низкие температурах, чем охлаждение, но при более высоких, чем замораживание. В переохлажденном состоянии транспортируют на дальние расстояния мясо и рыбу, хранят яйца (при температуре от -1°С до -2°С).

Замораживание – обработка и хранение пищевых продуктов при температуре -6…-8°С и ниже. Замороженные продукты сохраняются от нескольких месяцев (плоды и овощи) до года и более (мясо). Качество замороженных продуктов зависит от скорости замораживания и способа размораживания. При быстром замораживании (при температуре -30…-40°С) в продукте образуются мелкие кристаллы льда, которые равномерно распределяются и не разрушают клеточные стенки (потери клеточного сока при размораживании минимальны). При медленном размораживании при температуре от 0 до 4°С кристаллы оттаивают постепенно, и коллоиды клеток успевают связывать образующуюся влагу. Подобная технология замораживания и размораживания позволяет максимально сохранить качество, в том числе пищевую ценность продукта.

Замораживание осуществляют разными способами:

С использованием естественного холода (-6…-8°С и ниже);

С использованием скороморозильных аппаратов и камер при температуре -18…-30°С;

С использованием метода флюидизации (замораживание в кипящем слое) – через слой продукта снизу вверх подается интенсивный поток холодного воздуха, продукт переходит во взвешенное состояние, хорошо перемешивается, быстро отдает тепло, отдельные частицы не слипаются;

В атмосфере жидкого азота при температуре от -80 до -190°С и др.

По пищевой ценности замороженные продукты уступают охлажденным.

Механическая стерилизация – это метод консервирования, основанный на использовании обеспложивающих фильтров, размер пор которых меньше, чем размер клеток микроорганизмов. Используется для жидких продуктов: осветленных соков, виноградных вин, пива и др. Достоинством метода является максимальное сохранение пищевой ценности – органолептических свойств, биологически активных веществ.

Консервирование с помощью ионизирующих излучений находится в стадии разработки и используется для обработки тары и упаковочных материалов.

Ультрафиолетовое облучение используют для стерилизации поверхности мясных туш, колбасных изделий, для обработки складских помещений. Механизм: денатурация нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов микроорганизмов (l=250-280 нм).

Ультразвук (колебания частотой выше 20 кГц) применяют для консервирования молока, виноградного сусла, обеззараживания воды, стерилизации консервов. Микроорганизмы погибают в результате кавитации – под воздействием звуковой волны в жидкости образуются мелкие разрывы, приводящие к нарушению всех процессов жизнедеятельности клетки.

Консервирование токами ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) основано на быстром равномерном прогреве продукта до температуры 100°С и выше. При таком нагревании хорошо сохраняется пищевая ценность и быстро достигается эффект стерилизации. Метод используется для стерилизации соков, молока, обеззараживании зерна, крупы, муки.

II. Физико-химические методы консервирования основаны на повышении осмотического давления, либо путем обезвоживания продукта, либо путем увеличения концентрации сухих веществ. В условиях высокого осмотического давления, при недостатке или отсутствием свободной воды микроорганизмы прекращают свою жизнедеятельность, а ферменты инактивируются.

К физико-химическим методы консервирование относят сушку, концентрирование, консервирование солью (посол) и сахаром.

Сушка – это метод консервирования, основанный на удалении влаги из продукта до остаточного содержания от 3 до 25%. При высушивании частично улетучивается ароматические вещества, изменяется цвет и консистенция продукта, разрушаются витамины и другие термолабильные соединения. Перед использованием высушенные продукты проходят, как правило, предварительную подготовку для восстановления первичной структуры. Срок хранения высушенных продуктов от 6 мес. до 2 лет в условиях низкой относительной влажности воздуха, так как они обладают высокой гигроскопичностью.

Посол используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и других продуктов. Различают сухой, мокрый и смешанный посол, холодный (-10…0°С), охлажденный (0…5°С) и теплый (10°С и выше).

За счет диффузионных процессов при посоле изменяется структура продукта, формируются новые вкусовые и ароматические свойства. Пищевая ценность продукта снижается, так как клеточный сок с питательными веществами диффундирует в рассол.

Консервирование сахаром используют при производстве варенья, джема, повидла, сиропов. Метод чаще всего сочетают с тепловой обработкой.

III. Биохимические методы основаны на консервирующем действии веществ, образующихся в результате биохимических реакций. К биохимическим методам относят квашение овощей или мочение плодов и ягод.

Методы основанны на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся и накапливающейся при молочнокислом брожении, и этилового спирта, образующегося и накапливающегося при спиртовом брожении. При квашении овощей добавляют поваренную соль в концентрации 2-6% (при мочении плодов – соль и сахар) для выделения клеточного сока, богатого сахаром и являющегося субстратом для развития молочнокислых бактерий. Квашение проводят в 2 стадии: на первой стадии (стадия ферментации) поддерживают температуру 18-25°С для интенсивного размножения молочнокислых бактерий. На второй – продукт охлаждают до 0-5°С и выдерживают при этой температуре для накопления молочной кислоты.

Молочная кислота подавляет жизнедеятельность гнилостных бактерий, но не влияет на развитие уксуснокислых бактерий, но не влияет на развитие уксуснокислых бактерий и плесеней, поэтому квашеные и моченые продукты хранят при пониженной температуре (0-2°С) в анаэробных условиях.

IV. Химические методы консервирования основаны на бактерицидном действии химических веществ (консервантов). В качестве консервантов используют органические кислоты (уксусную, сорбиновую, бензойную, сернистую и др.). Так, например консервирование уксусной кислотой в концентрации 1,2-1,8% называется маринованием. Сорбиновую кислоту и сорбат натрия используют в качестве консерванта при изготовлении тортов.

V. Комбинированные методы консервирования основаны на совместном действии нескольких консервирующих факторов: копчение, вяление, изготовление пресервов.

Консервирование - это способы обработки пищевых продуктов, приводящие к уничтожению микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов, подавление нежелательных ферментов. Одновременно консервирование способствует повышению пищевой ценности продуктов за счет добавления сахара, жира, белковых гидролизатов. Методы консервирования по характеру воздействия на сырье подразделяют на физические, физико-химические, химические, биохимические и комбинированные.

Физические методы консервирования - охлаждение, пастеризация и стерилизация, использование обеспложивающих фильтров, ультрафиолетовых лучей, ультразвука.

Охлаждение - хранение продуктов при температуре 0-4 °С. Температуру хранения выбирают с учетом точки замерзания продукта. Так, температура замерзания рыбы -2 °С; молока -0,5 °С; яиц -2,8 °С. Продолжительность хранения зависит от вида продукта и составляет для картофеля 6-10 месяцев, яиц - до 6 месяцев, мяса 14-20 суток, молока - 36 ч.

Для сохранения качества продукта процесс охлаждения должен быть быстрым. Для этого используют такие методы охлаждения, как двустадийный, сверхбыстрый. При этом замедляется жизнедеятельность микроорганизмов, тормозятся биохимические процессы, сохраняется пищевая ценность продукта, хотя плотность и вязкость клеточного сока несколько увеличиваются.

Замораживание - процесс превращения в лед содержащейся в продуктах воды, в результате чего создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, резко снижается скорость биохимических процессов и замороженные продукты длительный период хранятся без изменения качества. Замораживают плоды, овощи, мясо, рыбу, яичный меланж, кулинарные изделия, мороженое. При замораживании их микрофлора полностью не уничтожается. Недостатки замораживания - продукты имеют твердую консистенцию, частично теряют аромат, у них может измениться цвет, жировая ткань желтеет.

Пастеризация - нагревание продукта до температуры не выше 100 °С с целью подавления некоторых видов микрофлоры с невысокой термоустойчивостью (дрожжей, плесеней), причем их споры остаются.

Различают пастеризацию: длительную - при 60 °С в течение 30-40 мин, кратковременную - при 85-90 °С несколько минут. Иногда осуществляют дробную пастеризацию, при этом в промежутке между периодами развивается вегетативная форма микробов, уничтожаемая следующей пастеризацией. Пастеризуют молоко, пюре (для детского питания), соки, джемы, маринады.

Стерилизация - тепловая обработка продукта при температуре выше 100 °С. При этом подавляются термофильные микроорганизмы, вызывающие пищевые токсикоинфекции. Режим стерилизации зависит от рН (кислотности) среды продукта, его консистенции, объема, вида тары. Кислые продукты стерилизуют при более низких температурах (105 °С), чем менее кислые (120 °С). При стерилизации происходят денатурация белков и активация ферментов, частично разрушаются витамины. При изготовлении соков, молока применяют метод асептического консервирования, когда стерилизованный продукт фасуют в стерильных условиях в стерильную (герметичную) тару.

Более кратковременным и эффективным является консервирование токами сверхвысокой частоты (СВЧ), когда продукт в герметически закупоренной таре помещают в электромагнитное поле переменного тока. Время обработки сокращается более чем в 20 раз.

Физико-химические методы консервирования. К ним относят сушку (солнечную, нагретым воздухом, вакуумную, инфракрасную, сублимационную), консервирование поваренной солью и сахаром.

При сушке в обезвоженных продуктах приостанавливается жизнедеятельность микроорганизмов.

Искусственную сушку продуктов производят с использованием горячего воздуха (свыше 120 °С). Недостатки данного способа - относительно большая продолжительность сушки (3-10 ч), слабый прогрев продукта (до 60 °С). При этом наблюдаются изменение цвета, вкуса, почти полная потеря аромата.

Более прогрессивные способы сушки - сублимационная, токами СВЧ.

Способ сушки токами СВЧ отличается механизмом тепло- и влагообмена между продуктом и окружающей средой, а также механизмом переноса влаги в продукте.

Сублимационная сушка заключается в переходе льда замороженного продукта в пар, минуя стадию воды, к тому же содержание влаги снижается до 4 %. Продукт восстанавливается за 30 мин (в зависимости от вида).

Жидкие продукты сушат в распылительных сушилках. Разновидностями конвективного метода сушки являются сушка в псевдосжиженном состоянии, осмотическое обезвоживание. Частный случай сушки - вяление (медленное обезвоживание подсоленных продуктов).

Консервирование поваренной солью и сахаром основано на том, что при высокой их концентрации увеличивается осмотическое давление и микроорганизмы не могут развиваться. При высокой концентрации сахара и соли протоплазма микробов обезвоживается за счет разности парциального давления и плазмолиза.

Биохимические методы основаны на консервирующем действии молочной кислоты или спирта, которые образуются в продуктах при молочнокислом и спиртовом брожении. При квашении и солении вносят 2-5 % соли, которая выступает и вкусовой добавкой, для усиления плазмолиза клеток, что способствует переходу сока (сахара) в рассол. Квашение проводят при температуре 20-25 °С до накопления 0,7-0,9 % молочной кислоты. В кислой среде гнилостные бактерии не развиваются. При мочении яблок может накапливаться до 1,5 % этилового спирта. Этиловый спирт накапливается в виноградных и плодово-ягодных винах в результате дрожжевой деятельности. Замечено, что накопление в вине спирта более 20 % приводит к гибели микроорганизмов (дрожжей, плесеней).

Химические методы консервирования основаны на добавлении к пищевым продуктам кислоты (уксусной, сернистой, сорбиновой, бензойной), спирта, уротропина, низина. Их вводят в продукты в небольшом количестве в соответствии с требованиями санитарного надзора. Консервирование уксусной кислотой (маринование) основано на ее бактерицидном действии. При приготовлении маринадов продукты заранее подготавливают, бланшируют, заливают маринадной заливкой, содержащей уксусную кислоту (0,6-1,5 %), сахар, соль, пряности. Более высокая концентрация уксуса оказывает отрицательное влияние на вкус. Маринады пастеризуют, кроме маринованной рыбы, в маринад которой входит бензойнокислый натрий.

Спирт замедляет деятельность микроорганизмов. Спирт добавляют в ликероводочные изделия (10-45 %), им смачивают хлеб, предназначенный для длительного хранения.

Консервирование сернистой кислотой, ее солями и диоксидом серы называют сульфитацией. Консервирующий эффект сульфитации возрастаете понижением температуры и повышением кислотности продукта. Диоксидом серы, полученным ее сжиганием, обрабатывают плоды и ягоды перед сушкой. Сульфитируют пюре с целью продления срока хранения. Метабисульфит калия применяют для хранения свежего винограда. В мясопродукты добавляют нитриты и нитраты для сохранения их естественной окраски.

К комбинированным методам консервирования относят копчение (обработка дымом в сочетании с солением), вяление (соление с подсушиванием), баночный посол рыбы (соление и герметизация продукта). При консервировании продукт приобретает новые свойства (колбаса, рыба соленая).

Консервирование это обработка пищевых продуктов для увеличения сроков их хранения.

Согласно систематизации Я.Я. Никитского, с биологической точки зрения способы консервирования основаны на четырех принципах:

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

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).

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

Физические методы

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 ºС, для рыбы – от -1 до 5 °С; для молока и молочных продуктов – от 0 до 8 ºС; для картофеля – от 2 до 4 °С; для яблок – от 1 до – 1 ºС.

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 охлажденного 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 ºС. 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, непрерывнодействующего 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 ºС 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 α-, β-излучение, рентгеновское излучение, поток ускоренных электронов. Ионизирующая радиация основана на 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

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; низкая восстанавливаемость нативных 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 ºС. Продолжительность нахождения продукта в камере 5-30 с, при этом полностью сохраняются белки и витамины. Распылительную сушку применяют при производстве сухих молочных продуктов, меланжа, 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, карамелизация углеводов, меланоидинообразование.

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 сушка 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

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 (С 6 Н 5 СООН) 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 (С 6 Н 8 О 2) 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 СО 2 около 20%, при 40–50% СО 2 их рост практически прекращается. Бактерии более устойчивы к СО 2 . 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

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

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 3,4-бензпирена в рыбе горячего копчения. Кроме 3,4-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.

Вяление подготовленного соленого полуфабриката проводят естественным способом при температуре 12–20 ºС в течение 8-30 сут на открытом воздухе, а искусственным способом – в установках туннельного типа воздухом с заданными параметрами.

При вялении и последующем созревании продукт обезвоживается, происходит перераспределение жира, мясо уплотняется, приобретает янтарный цвет, становится маслянистым. В результате ферментативного протеолиза белков накапливаются небелковый азот, свободные аминокислоты. Липиды частично гидролизуются и окисляются, что отражает динамика кислотного и альдегидного чисел. Специфический аромат вяленых товаров обусловлен накоплением летучих веществ (изомасляного, пропилового, масляного альдегидов, диацетила, фурфурола).


Похожая информация.