Классификация методов консервирования их назначение и сущность. Методы консервирования продовольственных товаров
Применяемые методы консервирования продуктов можно объединить в три группы: физические. химические и микробиологические.
Физические методы. Основной метод консервирования - обработка герметически укупоренных продуктов нагреванием. Большинство микроорганизмов погибает при температуре 110...120°С, многие (не образующие спор) при 60...100°С. Однако некоторые термостойкие бактерии сохраняются при нагревании даже до 130°С.
Прогревание консервов при температуре до 100°С называют пастеризацией, а при температуре 100°С и выше - стерилизацией. Продолжительность нагрева зависит от химического состава сырья (особенно от кислотности), его консистенции, объема, вида тары и др.
Консервирование пищевой продукции в герметически укупоренной таре возможно и стерилизацией токами высокой частоты (ТВЧ), при которой в результате Колебательного движения заряженных частиц продукта происходят быстрое прогревание консервов и гибель микроорганизмов. При этом исключается длительный нагрев сырья и продукция получается более качественной. Продолжительность нагрева 1...2 мин, иногда несколько секунд. Токами ВЧ пастеризуют компоты и соки в стеклянной таре, когда требуется нагрев не свыше 100°С. Стерилизацию консервов токами ВЧ применяют ограниченно из-за сложности оборудования.
В настоящее время ведут широкие исследования по стерилизации консервов с помощью Ионизирующих излучений , исключающих нагрев продуктов. Микроорганизмы при облучении очень быстро гибнут, а их споры теряют способность развиваться.
Для консервирования соков и пюре-образных продуктов применяют Асептический (обеззараживающий) метод Консервирования. Сущность метода заключается в том, что сок или пюре кратковременно прогревают в потоке при температуре 130...160°С, охлаждают и в асептических условиях разливают в стерильную тару. Кратковременный нагрев (от нескольких секунд до 2...3 мин) убивает микроорганизмы, не изменяя при этом химического состава продукта. Метод консервирования по принципу действия на микроорганизмы относится к стерилизации. Укупоренные в асептических условиях банки со стерильным соком или пюре дальнейшей тепловой обработке не подвергают. Этот метод консервирования один из перспективных. В период массового поступления сырья можно быстро законсервировать продукцию в больших цистернах (до 400 м3), а в дальнейшем, когда в этом будет необходимость, провести фасовку продукции в мелкую тару.
Сушка дает возможность довести содержание воды в продукте до такого количества, при котором микроорганизмы уже не могут развиваться. Например, для развития бактерий требуется не менее 30, а плесеней - 15% влаги. Сушка является самым древним способом консервирования и в настоящее время она продолжает совершенствоваться. Например, сейчас используют сублимационную сушку (сублимация - испарение льда при низких отрицательных температурах в вакууме). Проводят ее в аппаратах-сублиматорах с последующим досушиванием при температуре около 40°С. При этом получают сушеные продукты наиболее высокого качества. Многие микроорганизмы, особенно их споры, остаются в сушеных продуктах, и если важность продуктов повысится, то микроорганизмы начинают Развиваться и портят их. Поэтому необходима герметизация высушенной продукции (особенно с остаточным содержанием влаги 4...5%) или хранение в сухих хранилищах и складах.
Замораживание плодов и ягод при температуре - 25, - 35°С и последующее хранение замороженной продукции при - 18°С приостанавливают все физиологические процессы и деятельность микробов, но не уничтожают их. Поэтому для сохранения качества этого вида продуктов необходимо строго соблюдать условия их хранения и быстро использовать в пищу после размораживания. По качеству замороженные плоды и ягоды мало отличаются от свежих.
Охлаждение - это обработка и хранение свежих плодов и ягод при температуре около 0°С. Клеточный сок при этом не замерзает (ягоды замерзают при - 0,7...1,5°С, яблоки при - 1,5...4°С в зависимости от сорта и продолжительности хранения). Охлаждение замедляет биохимические процессы, приостанавливает развитие микроорганизмов, но не уничтожает их.
Консервирование продуктов высоким осмотическим давлением происходит при использовании в больших концентрациях сахара и соли. Осмос - медленное проникновение растворителя в раствор через тонкую перегородку, разделяющую их. В данном случае растворителем является вода микробов и она выходит через их оболочки в раствор сахара или соли. Так в варенье с массовой долей сахара около 65% развивается такое высокое осмотическое давление, при котором микроорганизмы обезвоживаются и не могут развиваться. Подобное наблюдается и в сиеной продукции с концентрацией соли более 10%.
Однако если хранить плоды и ягоды, консервированные сахаром, в открытой таре и во влажных условиях, то концентрация сахара уменьшится и продукция может начать портиться Поэтому консервы необходимо укупоривать.
К физическим методам консервирования относят и стерилизацию фильтрованием, когда применяют тонкие пластины отфильтровывающие микроорганизмы. В продукте (обычно это прозрачный сок) остаются ферменты, поэтому применения одних фильтров для сохранения сока недостаточно. Необходимо нагревание или охлаждение.
Химические методы. Основаны на применении различных химических веществ, губительно действующих на микроорганизмы. В первую очередь к ним относятся антисептики - вещества, подавляющие развитие микроорганизмов Наиболее распространенный антисептик - диоксид серы (сернистый ангидрид), или 0,1...0,2%-ная сернистая кислота. Этот метод консервирования называется сульфитацией. Диоксид серы сильна действует на бактерии, меньше - на плесени и дрожжи Он ядовит, поэтому сульфитированное сырье является полуфабрикатом и используется для переработки после удаления диоксида серы нагреванием (десульфитацией). Сульфитацию применяют главным образом для консервирования пюре обработки сырья перед сушкой и др.
Для консервирования кислых соков применяют бензойную кислоту в виде натриевой соли, которая хорошо растворяется в воде. 0,05...0,1%-ный бензойнокислый натрий губительно действует на дрожжи и плесени, слабее - на бактерии. Этот консервант безвреден для человека.
В последние годы в качестве антисептика стали широко использовать 0,05...0,1%-ную сорбиновую кислоту, которая подавляет в кислой среде развитие плесеней и дрожжей. Ее успешно применяют в сочетании с сахаром, например при выработке протертой ягоды. Эта кислота также безвредна для человека.
Кроме антисептиков, для консервирования продуктов используют винный (этиловый) спирт, уксусную или молочную кислоту. Высокая концентрация кислот делает продукт непригодным к употреблению, поэтому их используют для заготовки полуфабрикатов или применяют в сочетании с другими методами консервирования. Например, при производстве маринадов используют невысокие дозы уксусной кислоты и стерилизацию в герметически укупоренной таре.
Микробиологические методы. При квашении, солении, мочении продукции, а также при производстве вина происходят микробиологические процессы, в результате которых образуется консервант - молочная кислота или спирт.
Однако для консервирования продуктов только молочной кислотой или спиртом необходима высокая их концентрация, которая не может образоваться в результате микробиологических процессов. Поэтому здесь также применяют сочетание физических (хранение при низкой температуре) и химических (применение спирта или соли) методов консервирования.
Консервы, которые выпускают в банках без стерилизации, называют пресервами. Они сохраняются благодаря применению консервирующих веществ (сахара, соли, уксусной кислоты и т. д.) или хранению при низкой температуре.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные причины порчи пищевых продуктов? Какова роль микроорганизмов и ферментов при этом? 2. Каковы методы сохранения пищевых продуктов? 3. Какие методы консервирования продуктов существуют? 4. В чем состоит сущность консервирования продуктов стерилизацией, замораживанием, высушиванием, обработкой ТВЧ? 5. Какие антисептики применяют при консервировании продуктов? 6. В каких случаях необходимо сочетание различных методов консервирования?
Химические вещества, используемые для консервирования пищевых продуктов, должны быть безвредными и не изменять вкус, цвет и запах продукта.
В настоящее время в РБ для консервирования разрешены следующие химические препараты: этиловый спирт, уксусная, сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин, некоторые антибиотики и др.
Консервирование этиловым спиртом. Такой способ консервирования основан на губительном действии спирта на микроорганизмы. Этиловый спирт используется в качестве консерванта при производстве плодово-ягодных соков-полуфабрикатов. В концентрациях 12--16 % этиловый спирт задерживает развитие, а при 18 % полностью подавляет жизнедеятельность микрофлоры. Соки с концентрацией спирта 25-30 % применяются при производстве ликероводочных изделий, а с концентрацией 16 % - при получении безалкогольных напитков.
Маринование. Это способ консервирования, основанный на повышении кислотности среды путем добавления уксусной кислоты. В концентрациях 1,2-1,8 % уксусная кислота подавляет деятельность многих микроорганизмов, и в первую очередь гнилостных. Микроорганизмы чувствительны к изменению рН среды, т.к. это приводит к изменению поверхностных амфотерных структур клетки и вследствие этого к нарушению клеточного равновесия и последующей гибели клетки.
Для усиления консервирующего эффекта маринование иногда сочетают с другими видами консервирования: пастеризацией, солением, хранением при низких температурах. В пастеризованных маринованных продуктах содержание уксусной кислоты снижается до 0,8-1,2 %, что благоприятно влияет на их вкус.
При производстве маринованных продуктов обычно используют столовый уксус, содержащий 3-6 % уксусной кислоты, или пищевую уксусную эссенцию с содержанием уксусной кислоты 70-80 %. Для выработки маринадов более желателен биохимический уксус (спиртовой, винный, плодово-ягодный и др.), так как уксус из эссенции обладает резким вкусом. Кроме уксуса в маринадную заливку добавляют соль, пряности, сахар.
Маринуют плоды, овощи, грибы, рыбу и др. Подготовленные свежие, бланшированные или жареные продукты заливают маринадной заливкой, банки закатывают и пастеризуют при температуре 90-100 о С. При хранении маринадов происходит их созревание, которое длится от 20 дней до 2 месяцев. В процессе созревания уксусная кислота, сахар и соль диффундируют в продукты, под действием кислот около 75 % сахарозы превращается в инвертный сахар, улучшаются вкусовые качества продукта. Хранят маринады при низких температурах (от 0 до 4 °С), так как многие плесени усваивают уксусную кислоту и могут вызывать порчу продуктов.
Консервирование кислотами. Консервирование пищевых продуктов сернистой кислотой, ее солями и сернистым ангидридом называется сульфитацией. Сернистая кислота является сильным антисептиком, подавляет деятельность плесеней и бактерий; более устойчивы к ее действию дрожжи, особенно винные расы. Эта кислота применяется дня консервирования плодов, ягод, фруктовых и овощных полуфабрикатов. Эффективность действия сернистой кислоты зависит от температуры и рН среды. При повышении кислотности степень диссоциации сернистой кислоты уменьшается, и таким образом сохраняется больше недиссоциированных молекул, обладающих консервирующим действием.
Сульфитацию проводят различными способами. Дня дезинфекции помещений, бочек, резервуаров применяют газообразный диоксид серы, образующийся при сжигании серы. Диоксид серы может подаваться из стальных баллонов, в которых сжиженный газ находится под давлением. Сульфитацию также проводят 5-6 % ным водным раствором или с помощью растворов солей, выделяющих двуокись серы.
Кроме того, сернистый ангидрид может использоваться путем закладки в ящики с виноградом (или другими ягодами) бисульфита натрия. Медленно разлагаясь ни время хранения и вступая в реакцию с водой, выделяемой виноградом, бисульфит натрия образует небольшое количество сернистого ангидрида, вполне достаточное для предупреждения порчи ягод.
Сернистая кислота инактивирует ферменты, подавляет процессы дыхания плодов и овощей, удлиняя тем самым сроки их хранения и предохраняя от потемнения.
При нагревании сульфитированных продуктов происходит быстрое расщепление сернистой кислоты с выделением газообразного диоксида серы. На этом свойстве сернистой кислоты основан процесс ее удаления из продукта -- десульфитация. Сульфитированные продукты используются только для последующей переработки после удаления сернистой кислоты. Диоксид серы действует на дыхательные органы и вызывает раздражение слизистой оболочки, поэтому в больших концентрациях он опасен для человека.
К наиболее часто применяемым солям сернистой кислоты относят бисульфит натрия (NаНSО3), бисульфит калия (КНSО3), пиросульфат натрия (Nа2S2О3), сернисто-кислый натрий (Nа2SО3) и сернисто-кислый калий (К2SО3).
Остаточное содержание диоксида серы в сушеных овощах и фруктах не должно превышать 0,01-0,06 %, в плодово-ягодных пюре - 0,2, в соках -- 0,12-0,15 %.
Бензойная кислота (С6Н5СООН) и бензойно-кислый натрий применяются для консервирования С6Н5СООН) фруктово-ягодных полуфабрикатов, соков, килек.
Бензойная кислота плохо растворима в воде, поэтому для консервирования обычно используют ее соль -- бензойно-кислый натрий (С6Н5СООNa). Эта кислота подавляет жизнедеятельность дрожжей, менее интенсивно действует на масляно-кислые бактерии, мало на уксуснокислые и почти совсем не влияет на развитие молочнокислых бактерий и плесеней. Наиболее сильное антисептическое действие бензойной кислоты и бензойно-кислого натрия проявляется в кислой среде при рН 2,5-3,5. Недостатком бензойной кислоты как консерванта является ее отрицательное влияние на вкус консервируемого продукта, под ее действием также происходит помутнение растительных материалов, содержащих белок. Поэтому количество бензойной кислоты, добавляемое в пищевые продукты, строго регламентируется и не превышает 70--100 мг на 100 г продукта.
Сорбиновая кислота (С6Н8О2) и ее соли являются сильными антисептиками и безвредны. Они используются для консервирования фруктовых соков, пюре, маринадов и других продуктов с низким рН среды.
Сорбиновая кислота относится к непредельным и представляет собой белые или слегка желтоватые кристаллы без запаха со слабокислым вкусом. Она подавляет деятельность грибов и дрожжей и слабо или почти не действует на бактерии. Эта кислота труднорастворима в холодной воде, поэтому чаще применяется в виде водорастворимых солей -- сорбата натрия или калия. Преимущество сорбиновой кислоты перед другими консервантами состоит в том, что она не изменяет вкус и запах консервированных продуктов.
Количество сорбиновой кислоты, допускаемое для консервирования различных продуктов, неодинаково и колеблется от 0,05--0,1 % (безалкогольные напитки, соки) до 0,5 % (полукопченые колбасы).
Плодовые и ягодные соки с 0,05 % сорбиновой кислоты сохраняются в течение 8 месяцев без применения холода. Сорбиновой кислотой пропитывают бумагу и вводят ее в состав пленок, используемых для упаковки пищевых продуктов. Раствором сорбиной кислоты обрабатывают батоны полукопченых колбас для удлинения сроков их хранения. Небольшие добавки сорбиновой кислоты ингибируют спиртовое брожение при производстве полусладких вин.
Консервирование борной кислотой, бурой и уротропином. Борная кислота (Н3ВО3), бура (Nа2В4O7 * 10Н2О) 0,3 %-ной концентрации и уротропин используются для сохранения зернистой осетровой икры. Борную кислоту также применяют как консервант в производстве меланжа.
Этиленвыделяющие препараты -- 2-хлорэтилфосфоновая кислота -- этрел и ее производные: гидрел, дегидрел и др.-являются ингибиторами ростовых процессов и применяются для предупреждения прорастания картофеля, корнеплодов и лука во время хранения, они увеличивают их устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам. Овощи обрабатывают 0,5 %-ным водным раствором препарата перед укладкой их на длительное хранение. Препараты безвредны: в нейтральной среде они расщепляются до этилена, остатков фосфорной кислоты, азота и ионов хлора.
Для предупреждения прорастания овощей разрешено использовать водный раствор натриевой соли гидрозида малеиновой кислоты, которым обрабатывают овощи за 2--4 недели до уборки урожая, а также метиловый эфир нафтилуксусной кислоты в виде дуста, которым картофель опыливают весной.
Консервирование антибиотиками. Антибиотики, которые могут быть использованы в пищевой промышленности, наряду с выраженным антимикробным действием должны обладать невысокой устойчивостью к внешней среде, а также легко инактивироваться при тепловой обработке продуктов. В настоящее время в пищевой промышленности применяют хлортетрациклин (биомицин), нистатин и низин.
Хлортетрациклин (биомицин) при нагревании образует изомер изохлортетрациклин, безвредный для организма человека и обладающий бактериостатическим свойством. Этот антибиотик действует на слизеобразующие микроорганизмы. В пищевой промышленности его используют для обработки мяса (орошают поверхности туш или вводят внутривенно за 1 час до убоя животного) и рыбы, транспортируемых на дальние расстояния. Для обработки тресковых рыб используют биомициновый лед, т.е. лед, содержащий хлортетрациклин в количестве не более 5 г на 1 т продукта.
Нистатин - антибиотик, действующий на дрожжи и грибы, вызывающие плесневение мяса. В пищевой промышленности для более эффективной обработки мясных туш его обычно применяют в сочетании с хлортетрациклином. Концентрация хлортетрациклина в растворах не должна превышать 100 мг, а концентрация нистатина - 200 мг на 1 л воды.
Низин используется при производстве молочных и плодоовощных консервов. Он представляет собой полипептид, образующийся в процессе метаболизма молочнокислых стрептококков. В состав низина входят различные аминокислоты: метионин, лейцин, валин, лизин, гистидин, пролин, глицин, серин и др. Низин задерживает рост различных стафилококков, стрептококков, клостридия и др. В организме человека низин быстро разрушается, не оказывая отрицательного действия. Важной особенностью низина является его способность уменьшать сопротивляемость свор термоустойчивых бактерий к нагреванию, что позволяет снижать режим стерилизации.
Антибиотиками растительного происхождения являются фитонциды. Из них наиболее применимо для консервирования аллиловое горчичное масло, добываемое из семян горчицы. Введение этого антибиотика в маринады в количестве 0,002 % позволяет сохранить их в течение года без пастеризации, но при условии герметичной укупорки банки.
Консервирование газами. Для сохранения качества в удлинения сроков хранения пищевых продуктов применяют озон, обладающие дезинфицирующими и дезодорирующими свойствами. Являясь сильным окислителем, озон подавляет или прекращает развитие бактерий и плесеней и их спор как на поверхности продукта, так и в воздухе. Эффективность действия озона зависит от концентрации, относительной влажности воздуха, а также от исходной микробиальной обремененности продукта.
Озон рекомендуется использовать для дезинфекции и дезодорации воздуха в холодильных камерах, для дезинфекции транспортных средств, оборудования и тары. Озонирование необходимо проводить высокими концентрациями озона (25--40 мг/м3) в течение 12--48 ч, что позволяет снизить зараженность камер более чем на 90 %.
Для обработки пищевых продуктов (мяса, колбас, сыров) концентрация озона не должна превышать 10 мг/м3, так как более высокое его содержание вызывает ухудшение их товарного вида, вкусовых достоинств и пищевой ценности.
Диоксид углерода в повышенных концентрациях подавляет или полностью прекращает жизнедеятельность многих микроорганизмов.
Эффективность воздействия СО2 на микроорганизмы зависит от его концентрации в атмосфере, температуры воздуха и вида микроорганизмов. Задержка развития плесеней происходит при концентрации СО2 около 20 %, а при 40--50 % почти полностью прекращается их рост. Бактерии более устойчивы к действию СО2. Некоторые анаэробные гидрообразующие бактерии способны развиваться при 60 - 80 % СО2.
Однако для хранения пищевых продуктов концентрация СО2 не должна превышать 20 -22 %, так как более высокое содержание углекислого газа вызывает ухудшение их качества. Поэтому целесообразно использовать СО2 в сочетании с охлаждением. В этом случае сроки сохраняемости мяса, рыбы, птицы и колбасных изделий при температуре 0 °С и 10-20 % СО2 увеличиваются в 2-3 раза по сравнению с обычным холодильным хранением.
В консервной промышленности большое распространение приобрело холодильное хранение виноградного сока в резервуарах вместимостью 20-50 т в атмосфере СО2 .
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.
Способы консервирования
При консервировании в домашних условиях наиболее легко осуществимы и находят преимущественное применение следующие способы консервирования.
1. Стерилизация. При этом способе консервирования микроорганизмы погибают, а ферменты разрушаются в результате прогревания пищевых продуктов, помещенных в герметически укупоренные банки. Стерилизацию обычно проводят при температуре 100–120 °C. Сырье заливают водой или другой заливкой.
2. Варка плодов с сахаром. При варке сладких плодов получается продукт с высокой концентрацией сахара - 60–65 % и выше (варенье, джем, повидло и др.).
3. Выпаривание (концентрирование). Этим способом перерабатывают плодовые и овощные соки или пюреобразные массы. Сок (пюре) нагревают для удаления значительной части содержащейся в нем воды. Концентрированные продукты также являются неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. Таким способом приготовляют повидло, овощные пюре и другие продукты.
4. Засолка и квашение. Этот способ сохранения плодов и овощей основан на создании условий, при которых протекает брожение с образованием молочной кислоты.
5. Сушка. При этом способе из продукта удаляется большая часть содержащейся в нем воды. Сушеные продукты представляют собой неподходящую среду для развития микроорганизмов вследствие низкого содержания влаги.
Из книги Домашние заготовки (консервирование без соли и сахара) автораТара для консервирования Для консервирования плодов и овощей в домашних условиях обычно используют стеклянную тару. Отдельные продукты можно консервировать в бочках или бутылях, но в этом случае трудно обеспечить герметичность при укупорке.Для того чтобы продукты не
Из книги Соленья и маринады к праздничному столу автора Бойко Елена АнатольевнаТехнология консервирования Сортировка Предназначенные для приготовления солений и маринадов овощи, фрукты, ягоды, зелень и грибы следует сортировать по качеству, степени зрелости и величине.При сортировке необходимо удалить листья, веточки и прочее, а также
Из книги Хранение и переработка овощей автора Козлова Валентина ФилипповнаМИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ В результате сбраживания сахаров молочнокислыми бактериями образуется молочная кислота, являющаяся естественным консервантом. Микробиологические способы консервирования овощей основаны как раз на использовании
Из книги Консервирование для лентяек автора Калинина АлинаОсновные способы консервирования продуктов Существует несколько способов консервирования пищевых продуктов: сушка, соление, квашение, маринование, варка с сахаром, охлаждение, замораживание, стерилизация и др.Сушка является одним из давно известных способов
Из книги Блюда из консервированных и замороженных продуктов автора рецептов СборникТара для консервирования Для консервирования плодов и овощей в домашних условиях обычно применяют стеклянную тару (банки). Отдельные продукты можно консервировать в бочках и бутылях, но в этом случае трудно обеспечить герметичность при укупорке.Банки для
Из книги Консервирование. 60 рецептов, которые вы еще не знаете автора Савкова РаисаИз истории консервирования Человечество с давних времен билось над тем, как продлить срок хранения еды. Продукты сушили, вялили, коптили и обрабатывали натуральными консервантами: солью, сахаром, оливковым маслом, уксусом.Первые консервы, изготовленные человеком, были
Из книги Быстрое консервирование автора Боровская ЭлгаВиды консервирования ПастеризацияОдин из самых совершенных способов консервирования – пастеризация. Дело в том, что в процессе нагревания температура жидкости не достигает 100°С и благодаря этому основная часть витаминов и микроэлементов в продуктах сохраняется.
Из книги Домашние соусы. Кетчуп, аджика и другие автора Доброва Елена ВладимировнаТара и оборудование для консервирования К сезону консервирования хозяйки должны тщательно подготовиться. В конце лета, когда ваша кухня превращается в домашний консервный цех, нужно оснастить ее специальным оборудованием, инвентарем, тарой, измерительными
Из книги Русская кухня автора Ковалев Николай ИвановичСпособы домашнего консервирования Чтобы предохранить пищевые продукты от порчи, люди давным-давно разработали способы их сохранения (консервирования) путем сушки, копчения, соления и квашения, маринования, а впоследствии – охлаждения и замораживания, консервирования с
Из книги Большая энциклопедия консервирования автора Семикова Надежда АлександровнаВыбор посуды для консервирования При приготовлении консервов используются стеклянные банки, которые предварительно тщательно моют мыльным раствором, хорошо споласкивают под струей проточной воды и сушат. Для жидких соусов целесообразным будет взять бутыли.Для
Из книги Энциклопедия домоводства автора Поливалина Любовь Александровна Из книги Заготовки и соленья автора Кизима Галина Александровна Из книги автораСпособы сохранения и консервирования мяса диких животных Всем, кто увлекается охотой, нужно знать, как сохранить добытую дичь в свежем виде до приготовления в пищу или консервирования и уметь подготовить мясо для длительного хранения.Первое и необходимое условие
Из книги автораСпособы сохранения и консервирования мяса дикой птицы Птицу, добытую на охоте, следует оправить и подвесить за голову до остывания, поэтому тушки птиц не кладут в охотничьи сумки, а подвешивают к ним.Необходимо как можно раньше удалить из тушки с помощью пальца или
Из книги автораПосуда для консервирования Бочки и кадкиЭто самая удобная тара для соления, квашения, маринования овощей и плодов, хранения вин. В нихтак же можно мыть сырье и вымачивать.Бочка – деревянное или металлическое цилиндрическое вместилище с двумя днищами и выгнутыми боками.
При консервировании используются методы, обеспечивающие гибель микроорганизмов, либо переводящие их в состояние анабиоза. Под влиянием консервирования подавляется и деятельность ферментов микроорганизмов. Консервирование позволяет создавать запасы скоропортящихся пищевых продуктов, перемещать их на дальние расстояния вне зависимости от климатических условий и обеспечить необходимый ассортимент продуктов питания на протяжении всего года.
Технический прогресс в технологии консервирования позволил внедрить в практику методы, обеспечивающие высокую устойчивость продуктов питания при длительном хранении с сохранением их пищевых, вкусовых и биологических свойств.
Классификация методов консервирования представлена в таблице.
Термический метод используется наиболее широко. Этот метод консервирования основан на отмирании различных видов микроорганизмов под влиянием температурного воздействия. Вегетативные формы микроорганизмов в основном инактивируются при t° 60-70° в течение 1 -10 минут, за исключением термофильных бактерий, способных выживать при t° 80°. Устойчивостью к высокой температуре отличаются споры, для инактивации которых требуется нагревание выше 100° при экспозиции от 30 минут до 2-3 часов.
Стерилизация обеспечивает освобождение консервируемого пищевого продукта от вегетативных форм микроорганизмов и от спор. При стерилизации используются режимы с t° 108-120° в течение 40- 90 минут.
Консервирование жидких пищевых продуктов - молока, овощных и фруктовых соков, пива - производится пастеризацией. При этом пищевой продукт освобождается от жизнеспособных патогенных микроорганизмов кишечной группы, микобактерий туберкулеза и некоторых других микроорганизмов. Различают низкую пастеризацию, которая проводится при t° 65° в течение 20 минут, и высокую - при t° 85-90° в течение не более 1 минуты. При этом обеспечивается достаточный эффект с минимальным изменением пищевых и вкусовых свойств пастеризуемых продуктов.
Низкая температура является лучшим консервирующим фактором, обеспечивающим сохранение скоропортящихся пищевых продуктов с наименьшими изменениями природных свойств и наименьшими потерями биологически активных компонентов пищи - витаминов, ферментов и другого. Под действием низкой температуры (-20° и ниже) большинство микроорганизмов прекращает свое развитие, за исключением психрофилов, грнбков и плесени, которые сохраняют жизнеспособность при t° - 20° и ниже. Низкая температура, применяемая при консервации, не убивает микроорганизмы, а только прекращает их рост. Такие патогенные микроорганизмы, как сальмонеллы и стафилококки, выживают в замороженных пищевых продуктах в течение нескольких месяцев.
Консервация низкой температурой производится путем охлаждения пищевого продукта или его замораживания. Охлаждение представляет собой воздействие низкой температуры на пищевой продукт с доведением температуры в толще его от 4 до 0°. При охлаждении пищевой продукт, не подвергаясь замораживанию, сохраняет свои пищевые, вкусовые и биологические свойства. Наиболее часто консервация охлаждением подвергается мясо. Хранение охлажденных продуктов производится в холодильных камерах при t° от 0 до 2° и относительной влажности не выше 85%. Охлажденное мясо может храниться без признаков порчи до 20 суток.
Замораживание существенно нарушает структуру клеток и тканей замораживаемых продуктов, которые после оттаивания резко отличаются от свежих продуктов (рис., а). При медленном замораживании в клетках консервируемого пищевого продукта образуются крупные кристаллы льда (рис., в, г), которые разрушают оболочки и клеточные элементы. В процессе оттаивания вода не возвращается в коллоиды и продукт подвергается дегидратации; при этом теряются белковые и другие питательные вещества. Сохранить высокое качество продуктов при оттаивании помогает способ быстрого замораживания. В этом случае образуется большое количество мелких кристаллов (рис., б); при их оттаивании вода легко возвращается в коллоиды, из которых они образовались. Быстрое замораживание дает минимальные потери витаминов и обеспечивает наименьшее развитие микроорганизмов в продуктах.
 |
 |
 |
Рис. 1 |
||
Качество замороженных продуктов зависит от способа оттаивания. Быстрое оттаивание замороженного мяса сопровождается значительными потерями питательных, экстрактивных и биологически активных веществ. Поэтому замороженное мясо следует оттаивать медленно.
Обезвоживание
Обезвоживание (сушка) - консервирование, основанное на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при содержании влаги в пищевом продукте менее 15%. При консервировании сушкой микроорганизмы не погибают, а переходят в состояние анабиоза; при увлажнении продукта они вновь становятся жизнеспособными. Сушка при обычном атмосферном давлении может быть естественной и искусственной. Консервирование методам естественной сушки относятся солнечная сушка (получение сухих фруктов) и вяление (в целях длительного сохранения рыбных продуктов).
Искусственная камерная сушка может быть струйной, распылительной и пленочной. При струйном методе сушка производится в сушильных камерах, в которых пищевые продукты подвергаются непрерывному действию струи горячего воздуха, поступающего из калориферов; влага удаляется через специальные вентиляционные системы.
Распылительная сушка, используемая для обезвоживания жидких пищевых продуктов (молока, яиц, томатного сока), производится в специальной камере при t° 90-150° путем распыления жидкого продукта через форсунку в тонкую взвесь, которая под действием горячего воздуха быстро высыхает и в виде порошка оседает на дно камеры. При распылительной сушке продукт подвергается кратковременному действию высокой температуры, в связи с чем он мало изменяется и сохраняет все свои природные свойства. Получаемые таким образом сухие продукты (порошки) при добавлении воды легко восстанавливаются в исходный продукт, пригодный для употребления.
Консервация жидких продуктов может быть произведено и методом пленочной сушки посредством нанесения жидкого продукта на нагретую поверхность вращающегося барабана. Продукты, полученные методом пленочной сушки, значительно уступают продуктам, изготовленным распылительной сушкой. Так, растворимость молочного порошка от распылительной сушки достигает 97-99%, тогда как сухое молоко пленочной сушки растворяется только на 80- 85%.
Вакуумная сушка, производимая обычно при невысокой температуре, обеспечивает полную сохранность пищевых продуктов. Одним из видов вакуумной сушки является лиофилизация. Основным принципом лиофилизации как метода консервации является обезвоживание продукта в условиях вакуума и удаление влаги непосредственно из кристаллов льда, минуя жидкую фазу. В процессе лиофилизации различают три периода. В первом периоде загруженные в сублиматор продукты подвергаются действию глубокого вакуума, при котором продукт самозамораживается и непосредственно из кристаллов льда происходит испарение влаги. В высушиваемых продуктах температура достигает -17°. Этот период длится 15-25 минут, в течение которых удаляется около 18% влаги. Во втором периоде при t° -10-20° удаляется около 80% влаги, затем плиты, на которых расположены высушиваемые продукты, нагревают. При этом продукты не размораживаются, и удаление влаги продолжается непосредственно из кристаллов льда. Сушка во втором периоде продолжается 10-20 часов в зависимости от влажности и веса продукта. В третьем периоде производится тепловая вакуумная сушка при t° 45-50° в течение 3-4 часов.
Соление и консервирование сахаром
Соление и консервирование сахаром производятся на основе повышения осмотического давления. Этот метод консервирования основан на свойстве микроорганизмов сохранять жизнеспособность только при условии определенной разности осмотического давления внутри бактериальной клетки и окружающей среды (осмотическое давление в бактериальной клетке несколько выше, чем в окружающей среде). Повышение осмотического давления в пищевом продукте приводит к нарушению обмена между микробной клеткой и внешней средой, к обезвоживанию клетки, уменьшению объема протоплазмы и гибели микробной клетки. Высоким осмотическим давлением отличаются расворы поваренной соли и сахара. Так, осмотическое давление 1% раствора поваренной соли или сахара равно 6,1 атмосферы.
При консервировании солением применяются 8-12% растворы поваренной соли, что соответствует 50-73 атмосфер осмотического давления, которое обеспечивает надежный консервирующий эффект. Однако имеются микроорганизмы (Serratia salinaria), способные выдерживать высокие концентрации поваренной соли (до 15-20%). В практике используются сухой, мокрый, теплый и холодный посолы. При сухом посоле засаливаемые продукты обрабатываются сухой солью, без рассола. Мокрый, или тузлучный, посол производится путем погружения продукта в заранее приготовленный насыщенный солевой раствор. Посол замороженных продуктов называется холодным, а посол при температуре окружающего воздуха - теплым. К. солением сопровождается некоторой потерей питательных веществ.
При консервировании сахаром обычно создается концентрация его около 60%, что соответствует 350 атмосфер осмотического давления. Столь высокое давление обеспечивает надежный консервирующий эффект - хранение в течение длительного срока при любой температуре окружающей среды.
Маринование и квашение
Маринование и квашение основаны на способности микроорганизмов развиваться вузких пределах рН. Изменение величины рН нарушает дисперсность протоплазмы микробной клетки и прекращает ее жизнедеятельность. Так, при рН ниже 4,5 прекращается жизнедеятельность гнилостных бактерий (изменение концентрации водородных ионов напрактике осуществляется методом маринования). При мариновании используются пищевые кислоты, в том числе уксусная кислота, которая в концентрации 4-6% вызывает гибель микроорганизмов, а в концентрации 1 -1,8% ослабляет жизнедеятельность микроорганизмов и переводит их в состояние анабиоза. Для повышения эффективности консервирования маринование сочетается с пастеризацией и солением. Маринованные продукты должны храниться притемпературе не выше 6°.
При квашении изменение концентрации водородных ионов сочетают со специфическим действием молочной кислоты - сахар сбраживается в молочную кислоту. Под влиянием квашения полностью подавляется жизнедеятельность патогенной неспороносной микрофлоры и происходит инактивация яиц гельминтов.
Консервирование с помощью антисептических средств и антибиотиков
Химические консерванты при консервировании пищевых продуктов в нашейстране применяются ограниченно; допускаются только некоторые химические вещества в количествах, не вредных для здоровья потребителей. В качестве химических консервантов используются пищевые антисептики (бензойная, сернистая и сорбиновая кислоты), антибиотики и антиокислители. Бензойная кислота в применяемых для консервации количествах безвредна, однако ее консервирующие свойства невелики. Безусловно допустимая суточная доза бензойной кислоты до 5 мг/кг и условно допустимая доза 5-10 мг/кг массы тела. В СССР бензойная кислота допускается в мармеладе, пастиле, повидле и в меланже в количестве 700 мг/кг; в презервах (кильки) и плодово-ягодных соках - 1000 мг/кг. Сернистая кислота, сернистый ангидрид, бисульфат натрия и пиросульфатнатрия применяются для сульфитации плодов и овощей. Под влиянием сульфитации обеспечивается лучшая сохраняемость продуктов и более высокое содержание в них аскорбиновой кислоты. Сульфитированные овощи и плоды в процессе тепловой обработки подвергаются частичной десульфитации. Содержание сернистой кислоты во фруктовых соках и сухих фруктах допускается до 100 мг/кг, в томате-пюре - до 1500 мг/кг. Сорбиновая кислота наиболее приемлема для консервирования пищевых продуктов. Она характеризуется высоким антимикробным действием и наименьшим проявлением каких-либо отрицательных действий на организм. Превращение сорбиновой кислоты в организме происходит по типу превращений ненасыщенных жирных кислот. Безусловно допустимая суточная доза сорбиновой кислоты - до 12,5 мг/кг, условно допустимая доза - 12,5-25 мг/кг массы тела. Сорбиновая кислота допускается в безалкогольных напитках в количестве 300-500 мг/кг, в плодово-ягодных соках и сгущенном молоке - 1000 мг/кг, при обработке поверхности сыров - 2000 мг/кг, а полукопченых колбас - 5000 мг/кг. Антибиотики для целей консервации применяются в крайне ограниченном ассортименте и объеме. В пищевой промышленности допускаются только такие антибиотики, которые не применяются в медицине для лечебных целей и которые наряду с высоким антимикробным действием неустойчивы в окружающей среде и инактивируются при тепловой обработке. В виде исключения в пищевой промышленности используется биомицин - только в виде биомицинового льда (5 г тетрациклина на 1т льда). Биомициновый лед используется при перевозке на дальние расстояния рыбы тресковых пород и мяса. Применение хлортетрациклинагидрохлорида для консервации продуктов питания в нашей стране не допускается. В СССР временно разрешено применение двух антибиотиков - нистатина и хлортетрациклинагидрохлорида для обработки мясных туш путем орошения их растворами (хлортетрациклинагидрохлорид - 100 мг и нистатин - 200 мг на 1 л воды). Для обработки некоторых овощных и фруктовых продуктов применяется низин, к которому особенно чувствительны стафилококки. Низин обладает способностью снижать устойчивость спор к нагреванию, что способствует более эффективной их инактивации. Антиокислители применяются для предупреждения порчи жиров. В качестве антиокислителей жиров допущены бутилоксианизол, бутилокситолуол и додецилгаллат. В качестве антиокислителей жиров может использоваться аскорбиновая кислота и аскорбилпальмитат.
Копчение и презервирование
Копчение и презервирование относятся к комбинированным методам консервирования. В основе копчения лежит действие на продукт дыма, обладающего консервирующими свойствами. В коптильном дыму содержится комплекс продуктов возгонки, проявляющий антисептическое действие. Среди продуктов коптильного дыма имеются смолы и некоторые вещества, относимые к канцерогенным. В связи с канцерогенной опасностью в современных условиях дымовое копчение заменено применением коптильной жидкости, свободной от веществ, обладающих канцерогенными свойствами. Копчение включает комплекс воздействий на пищевой продукт - соление, высушивание, нагревание. Различают горячее (t° 80-140° в течение нескольких часов) и холодное (при t° не выше 40°) копчение. Эти виды копчения применяются главным образом при консервировании рыбы. Рыба горячего копчения относится к скоропортящимся продуктам, срок ее хранения не должен превышать 72 часа. Холодному копчению подвергают предварительно засоленную рыбу.
Презервирование представляет собой комплекс воздействий, обеспечивающих сохранность продуктов в герметической таре без признаков порчи в течение нескольких месяцев. В качестве консервирующих факторов при этом используются маринование, соление и пастеризация. Хранение презервов должно производиться при t° 6-8°.
Некоторую перспективность имеет консервирование ионизирующим излучением. Этот метод всесторонне изучается во многих странах мира.
Вас категорически не устраивает перспектива безвозвратно исчезнуть из этого мира? Вы желаете прожить ещё одну жизнь? Начать всё заново? Исправить ошибки этой жизни? Осуществить несбывшиеся мечты? Перейдите по ссылке:
Загрузка...
