Классификация методов консервирования и их характеристика. Методы консервирования пищевых продуктов К какому способу консервирования продуктов относится соление
КОНСЕРВИРОВАНИЕ пищевых продуктов (лат. conservare хранить, сохранять) - обработка пищевых продуктов, предохраняющая их от порчи и обеспечивающая длительную сохранность.
При К. используются методы, обеспечивающие гибель микроорганизмов, либо переводящие их в состояние анабиоза. Под влиянием К. подавляется и деятельность ферментов микроорганизмов. К. позволяет создавать запасы скоропортящихся пищевых продуктов (см.), перемещать их на дальние расстояния вне зависимости от климатических условий и обеспечить необходимый ассортимент продуктов питания на протяжении всего года.
Технический прогресс в технологии К. позволил внедрить в практику методы, обеспечивающие высокую устойчивость продуктов питания при длительном хранении с сохранением их пищевых, вкусовых и биол, свойств.
Классификация методов К. представлена в таблице.
Таблица. Классификация методов консервирования пищевых продуктов
|
Методы консервирования |
Консервирующий фактор, положенный в основу метода |
|
Термический: |
|
|
стерилизация |
Высокая температура |
|
пастеризация |
Высокая температура |
|
охлаждение |
Низкая температура |
|
замораживание |
Низкая температура |
|
Обезвоживание: |
|
|
естественная сушка, вяление, искусственная сушка (камерная) |
Сушка при обычном атмосферном давлении |
|
вакуумная сушка |
Сушка в условиях: вакуума |
|
лиофилизации, или сублимационная сушка |
Сушка в условиях вакуума после замораживания |
|
Повышение осмотического давления |
|
|
Консервирование сахаром |
|
|
Маринование |
Повышение концентрации водородных ионов |
|
Квашение |
|
|
Консервирование с помощью антисептических средств и антибиотиков |
Химические консерванты |
|
Копчение |
Сочетанное действие химических и физических факторов |
|
Презервирование |
Термический метод используется наиболее широко. Этот метод К. основан на отмирании различных видов микроорганизмов под влиянием температурного воздействия. Вегетативные формы микроорганизмов в основном инактивируются при t° 60-70° в течение 1 -10 мин., 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 мин. до 2-3 час.
Библиография: Гигиена питания, под ред. К. С. Петровского, т. 1, М., 1971; Л о б а-н о в Д. И. Технология производства продуктов общественного питания, М., 1967; Петровский К. С. Гигиена питания, М., 1975; Товароведение пищевых продуктов, под ред. Ф. В. Церевитинова, т. 2, 4, М., 1949.
К. С. Петровский.
Основы консервирования
Домашнее консервирование было всегда популярно в нашей стране. И дело не только в необходимости сохранить на зиму фрукты и овощи, чтобы обеспечить семью продуктами.
Домашнее консервирование для многих является хобби, которое позволяет приготовить вкусную еду, да еще и с длительным сроком хранения.
Консервировать можно практически любые продукты, но наиболее часто используют овощи, фрукты, ягоды.
Заготавливать продукты впрок можно различными способами — все зависит от вашей фантазии, возможностей и желания потратить на это определенное время.
Основные виды консервирования свежих продуктов: сушка, соление, квашение, маринование, консервирование с сахаром и замораживание.
У каждого способа есть свои преимущества, а готовый продукт в зависимости от вида консервирования имеет свой определенный вкус.
Виды консервирования
Сушка свежих овощей, ягод и фруктов
Сушка свежих овощей, ягод и фруктов — один из первых известных способов заготовки продуктов. Можно сушить продукты на воздухе или в духовом шкафу.
Для сушки на воздухе вымытые плоды нарезают тонкими ломтиками или кусочками и выкладывают тонким слоем на горизонтальной поверхности, покрытой несколькими слоями марли. Периодически кусочки фруктов или ягоды ворошат, чтобы влага уходила равномерно. Сушку производят в хорошо проветриваемом месте без сквозняков в жаркое время года. Для высушивания в духовом шкафу нарезанное сырье насыпают на противни, включают слабый огонь, а дверцу духовки оставляют приоткрытой. Сырье периодически перемешивают, выделяющийся сок удаляют с противня. Высушенные овощи, фрукты и ягоды можно хранить достаточно долго. Всем известные сухофрукты, сушеный шиповник, белые коренья широко используют в кулинарии.
Соление
Для соления идеально подходят овощи и бахчевые культуры. Помимо овощей, вам понадобятся поваренная соль и сахар. Соль предотвращает развитие бактерий, вызывающих гниение, и таким образом защищает продукт от порчи. Кроме того, в присутствии поваренной соли и сахара в емкости с овощами происходит брожение — развиваются т молочнокислые бактерии, вырабатывающие консервант — молочную кислоту. Содержание в соленых огурцах поваренной соли — 3—5 %, а кислоты — 0,6-1,2%.
Квашение
Квашение также защищает овощи от гниения. Для заготовки используют те же консерванты, что и для соления, но в других пропорциях: в квашеных овощах содержится меньше поваренной соли, поэтому молочнокислых бактерий и, соответственно, молочной кислоты вырабатывается больше. Например, в квашеной капусте содержится 1,5— 2,5 % поваренной соли и 0,6—2 % кислоты. Однако у соленых овощей есть одно преимущество — они дольше сохраняются в герметичной таре.
Маринование
Консервирование свежих овощей с добавлением уксусной кислоты называется маринованием. При этом также используются поваренная соль, специи и сахар в разных пропорциях. Уксусная кислота является консервантом, который предотвращает развитие бактерий в емкостях с плодами и порчу продукта. Она придает готовому продукту пикантный вкус. Иногда в качестве консерванта вместо уксусной кислоты используют лимонную. Маринованные овощи и фрукты на вкус кисло-сладкие.
Консервирование с сахаром
Сахар используется во многих видах консервирования, в том числе при солении, квашении и мариновании. Но здесь речь пойдет о консервировании в сахарных растворах большой концентрации — сиропе или в чистом сахаре.
Таким образом готовят различные варенья, джемы, повидло, компоты, цукаты и т.д. Концентрация сахара в варенье должна быть не менее 65 %, в цукатах сахара должно быть не менее 75—80%. Только так фруктово-ягодное сырье может храниться длительное время. Продукты, законсервированные с большим количеством сахара, отличаются сладким вкусом и хранятся очень долго.
При консервировании с сахаром необходимо соблюдать определенные правила. Например, сироп лучше готовить с той водой, в которой продукты f бланшировались.
Готовый сироп обязательно должен быть чистым, прозрачным. Для страдающих сахарным диабетом в консервации используют сахарозаменители (ксилит, сорбит).
В этом случае также лучше использовать недозрелые плоды, так как в них содержится меньше сахара. Для приготовления сиропа берут 185 г сорбита или 250 г ксилита на 1 л воды.
Для приготовления обычного сиропа количество сахара может варьироваться (10%-ный — 100 г на 930 мл воды, 25%-ный — 280 г на 830 мл воды и 40%- ный — 470 г на 700 мл воды, 65%-ный — 860 г на 460 л воды).
Готовность варенья можно определить разными способами. Например, варенье готово, когда прекращается интенсивное образование пены и начинается медленное кипение фруктовой массы при неизменной силе огня. Если варенье готово, то пенка образуется в центре кипящей массы, а ягоды в сиропе распределены равномерно. Капля сиропа из готового варенья при остывании не расплывается на блюдце. Если джем уже готов, то у взятой на пробу порции не отделяется сахарный сироп.
Для определения готовности повидла необходимо небольшую порцию положить на блюдце. Если оно не растекается, то уже готово.
Замораживание
Замораживание — это особый вид консервирования. Оно позволяет сохранить все полезные питательные вещества, в том числе витамины. Сохраняется даже быстро разрушающийся витамин С, которого нам так недостает в зимнее время.
Для заморозки овощи и фрукты нарезают кубиками 2 X 2 см или ломтиками толщиной 0,5 см и укладывают в полиэтиленовые пакеты или пластмассовые контейнеры небольшими слоями. При этом излишки воздуха необходимо из пакетов удалить — тогда сырье заморозится равномерно, в упаковке будет образовываться меньше льда, да и размораживать будет легче.
Для разморозки продукт можно залить горячей водой или погреть в микроволновой печи. Можно разморозить и естественным путем — подождать, пока овощи или фрукты оттают.
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:
По консервирующему действию методы консервирования делят на физические, физико-химические, химические и биохимические.
К физическим методам консервирования относят консервирование низкими (охлаждение, замораживание) и высокими температурами (пастеризация, стерилизация), консервирование ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, обеспложивающими фильтрами.
К физико-химическим методам консервированияотносят консервирование солью, сахаром и сушку (естественную, нагретым воздухом, вакуумную, инфракрасную, сублимационную).
К комбинированным методам консервирования относятся вяление и копчение.
Химические методы консервированияоснованы на применении различных химических веществ, губительно действующих на микроорганизмы, например, антисептиков.
К биохимическим методам консервирования относят квашение.
Физические методы консервирования. Консервирование низкими температурами основано на замедлении или прекращении развития микробов и действия ферментов. При охлаждении температуру продукта снижают до 0 до плюс 4 °С, не допуская его замораживания. Охлаждение широко используется при хранении овощей, плодов, мяса, рыбы, молока творога, сметаны и других продуктов.
Для более длительного хранения пищевые продукты замораживают. Замораживание – это процесс превращения в лед воды, содержащейся в продукте. Проводят его быстро при температуре минус 18–25 °С. Внутри продукта температура достигает минус – 8 °С и создаются неблагоприятные осмотические условия для развития микроорганизмов и биохимических процессов. При транспортировании на большие расстояния устанавливается температура минус 18 °С. Замораживание применяют для хранения мяса, рыбы, плодов, овощей. Повторное замораживание не допускается. К недостаткам замораживания относят твердую консистенцию, частичную потерю аромата, изменения цвета (пожелтение жира). Замороженные продукты по вкусовым и питательным свойствам уступают охлажденным.
Шоковая заморозка овощей и фруктов (при минус 35–40 °С) является современным способом консервирования и позволяет надолго сохранить пищевую ценность, вкус и внешний вид. При быстром замораживании пищевых продуктов образуются мелкие кристаллы льда, равномерно распределяющиеся по всей массе продукта. Такие продукты удобны в приготовлении и не требуют предварительного размораживания. Исключение таких трудоемких операций, как переборка, очистка, мытье, нарезка позволяет сделать процесс приготовления овощей комфортным. Продукты шоковой заморозки хранятся существенно дольше.
К консервированию высокими температурами относят пастеризацию и стерилизацию.
Пастеризация заключается в нагревании продукта до температуры ниже 100°С: выше 67 °С в течение 30–40 мин (длительная пастеризация) и до 85–90 °С в течение 1–1,5 мин (кратковременная пастеризация).
При пастеризации погибают вегетативные формы микробов, но споры некоторых из них остаются, поэтому пастеризованные продукты долго не хранятся. Пастеризуют молоко, сливки, джем, соки, пиво.
Стерилизация – тепловая обработка герметически закрытого продукта при температуре 113–120 °С в течение определенного времени. Режим стерилизации зависит от рН продукта, его консистенции, вида и объема тары. Кислые продукты стерилизуются при более низких температурах (105 °С). При этом все микробы и их споры погибают. Стерилизованные продукты могут храниться длительное время, однако пищевая ценность их снижается, так как при стерилизации частично гидролизуются и денатурируют белки, разрушаются витамины.
Ультравысокотемпературно-обработанный продукт (УВТ-обработанный продукт) - продукт, например, молоко, подвергнутый термообработке при температуре выше 135 °С с выдержкой до 10 с.
Перспективным методом сохранения качества продукта является асептическая стерилизация – горячий розлив в стерилизованную тару жидких и пюреобразных продуктов, нагретых до температуры 130–150 °С с последующим их быстрым охлаждением до 30–40 °С.
При консервировании токами сверхвысокой частоты (СВЧ) продукт в герметичной таре помещается в электромагнитное поле переменного тока. Время консервирования сокращается в 20 раз.
Ультрафиолетовые лучи используют для обработки внешних поверхностей камер холодильников, мясных туш, колбас.
При применении обеспложивающих фильтров микроорганизмы фильтруемых продуктов (соки, пиво) задерживаются на поверхности фильтров. Продукты сохраняют естественный вкус, цвет и аромат.
С помощью ионизирующих излучений радиоактивных изотопов кобальт-60 и цезий-137 уничтожают плодовых мух и долгоносиков в импортном винограде и апельсинах.
Уже накоплен большой опыт применения озона при хранении картофеля, моркови, капусты, лука и фруктов (винограда и яблок) за рубежом. Применяется озонирование воздуха хранилищ, холодильных камер.
Физико-химические методы консервирования. Консервирование солью и сахаром основано на том, что большинство микроорганизмов не развивается в продуктах при повышенной концентрации соли и сахара, увеличивающих осмотическое давление. Осмос – это медленное проникновение растворителя (вода микробов) в раствор (сахара и соли) через тонкую перегородку, разделяющую их.
Соленые продукты хорошо сохраняются, при солении появляются специфические вкус и аромат, изменяется структура продукта, однако при солении из продукта вместе с водой частично удаляются растворимые белки, витамины и другие вещества. Поваренной солью консервируют в основном рыбу, рассольные сыры и грибы. Для консервирования применяют соль в концентрации 4–14 %.
Консервирование сахаром применяют при производстве варенья, джема, повидла, сгущенного молока, мармелада, цукатов и других продуктов. Концентрация сахара при этом должна быть не менее 60–65 %. Для лучшей сохраняемости продукты с концентрацией сахара менее 65 % дополнительно пастеризуют в герметично закрытой емкости.
Сушка - способ основан на удалении части воды из продукта, в результате чего повышается концентрация сухих веществ, возникает высокое осмотическое давление. Продукты сушат до содержания влаги 4–25 %.
Сушат плоды, овощи, грибы, молоко, яйца, рыбу.
Различают сушку естественную (в тени или под лучами солнца) и искусственную (с помощью горячего воздуха с температурой свыше 120 °С в специальных сушилках). Жидкие продукты сушат в распылительных сушилках.
Современными способами являются обезвоживание инфракрасными лучами и сублимационная сушка. Например, сублимационная сушка – это сушка замороженных продуктов в вакууме, при которой наблюдается переход льда замороженного продукта в пар, минуя стадию воды.
Комбинированные методы консервирования. Вяление – медленная сушка подсоленных продуктов. Копчение - обработка дымом в сочетании с солением. Различают копчение горячее, которое протекает при температуре дыма 70–140 °С, и холодное – при 40 °С. Для копчения применяют также коптильную жидкость и электрокопчение. Коптят мясо, рыбу.
Биохимические методы – основаны на свойстве кислот и спирта, образующихся в продуктах, задерживать развитие большинства микроорганизмов. При квашении молочная кислота (до 0,7–0,9 %) образуется в результате молочно-кислого брожения сахаров, содержащихся в заквашиваемых плодах и овощах. Для улучшения вкуса и активации плазмолиза клеток и перехода сахара (сока) в рассол при квашении вносят 2–5 % поваренной соли. При мочении яблок накапливается до 1,5 % спирта. Этиловый спирт накапливается в винах в результате дрожжевой деятельности.
Химические методы консервирования основаны на добавлении к продуктам различных антисептиков, например, кислот (уксусной, серной, сорбиновой, бензойной), спирта, уротропина, низинав соответствии с установленными нормами. При мариновании в продукт добавляют уксусную кислоту в количестве 0,6–1,5 %, сахар, соль, пряности. Как правило, продукты предварительно бланшируют. Эффект консервирования обеспечивается бактерицидными свойствами уксусной кислоты.
Спирт добавляют в ликеро-водочные изделия (10–45 %), обрабатывают хлеб, предназначенный для длительного хранения. Спирт замедляет действие микроорганизмов.
Консервирование сернистой кислотой, ее солями и диоксидом серы называется сульфитацией. Например, диоксидом серы обрабатывают плоды и ягоды, в т.ч. перед сушкой. Сульфитированное сырье является полуфабрикатом и используется для переработки после десульфитации. При хранении свежего винограда применяют метабисульфат калия.
Бензойно-кислый натрий (0,05–0,1 %) применяют для консервирования кислых соков. Сорбиновая кислота в концентрации 0,1 % подавляет действие микроорганизмов сильнее, чем бензойная и сернистая, не изменяя органолептические свойства продуктов. Успешно применяется в сочетании с сахаром для консервирования плодово-ягодных пюре.
Причины порчи пищевых продуктов и сырья. При консервировании особое значение придается бактериям, дрожжам, плесеням и вирусам. Их действие может быть положительным, но в большинстве случаев – отрицательным.
Размножение живых бактерий ограничивается низкой температурой, недостатком воды, питательных веществ и других факторов. Деятельность молочнокислых бактерий может быть полезной при квашении овощей, плодов и молочных продуктов. Плесени образуются на поверхности продукта, придавая ему неприятный запах и вкус, так как для их деятельности необходим воздух. Полезные свойства некоторых плесеней используются в сыроварении. Полезные свойства дрожжей используются в пивоварении, виноделии, хлебопечении (для разрыхления теста), квашении. Вирусы при консервировании подлежат уничтожению, потому что могут явиться источником болезней опасных для человека – ящур, бешенство, грипп.
Большинство микроорганизмов погибает при температуре 60–70 °С, причем чем выше температура, тем этот процесс идет скорее. Растительные и животные жиры повышают устойчивость микроорганизмов и их спор при нагревании, что учитывают при изготовлении консервов, обеспечивая температуру выше 100 °С и более продолжительное время воздействия. Микроорганизмы, а также их споры гибнут при более низких температурах в консервах, содержащих кислоты.
Губительное действие на микроорганизмы при консервировании оказывают фитонциды, обладающие бактерицидными свойствами и содержащиеся в чесноке, хрене, луке, а также антоцианы (ускоряют гибель плесеней и дрожжей) – органические красители, содержащиеся в черной смородине, черноплодной рябине и т.д.
При нарушения технологии производства и условий хранения в консервах и пресервах могут возникать недопустимые дефекты (бомбаж, скисание и др.). Например, бомбаж рыбных консервов (пресервов) – это дефект в виде выпуклости донышка и крышки банки, не исчезающей после надавливания.
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.
