Современные способы консервирования

Антоцианы отвечают за сине-красную окраску таких плодов и ягод, как малина, черника, смородина и другие. Окраска антоциана зависит от кислотности среды. Ярко-красная окраска в кислых веществах, попадая в щелочные среды, становится фиолетовой, а затем синей. При тепловой обработке и при хранении фруктов некоторые из антоцианов очень легко приобретают сероватую окраску. Избежать быстрого разложения этого пигмента поможет хранение при низких температурах. Разложение антоцианов также ускоряет витамин С и двуокись серы, а высокое содержание сахара замедляет разложение этого пигмента. При взаимодействии с оловом антоцианы дают некрасивую фиолетовую окраску, поэтому при стерилизации фруктов, содержащих антоцианы, необходимо использовать лакированные крышки. [9]

Ферменты. Ферменты являются катализаторами биохимических процессов в живых организмах, плодах и овощах. Большинство ферментативных реакций идут при температуре около 45 °С. Все ферменты имеют высшую температуру (обычно выше 60 °С), при которой происходит разрушение белков. При температуре, ниже криоскопической ингибируют. [8]

В сырье для консервирования, прежде всего содержатся ферменты класса оксиредуктаз (L-аскорбиназа, пероксидаза, фенолоксидаза и другие). Они отвечают за катализ окислительно-восстановительных реакций. После сбора явные изменения в веществе сырья для консервирования не происходят благодаря тому, что процесс дыхания не прекращается, а только приходит в равновесие. Но любое механическое воздействие (измельчение, нарезание и т.д.) приводит к дезорганизации ферментативной системы и разрушению витамина С, также окисляются некоторые органические вещества, что приводит к появлению коричневой окраски. Чтобы избежать этого плоды с белой мякотью предварительно замачиваются в слабом растворе лимонной кислоты (это помогает избегать попадание кислорода, необходимого для протекания ферментативных реакций, на поверхность продукта). В измельченных фруктах, предназначенных для приготовления мармелада, или в у некоторых видов озелени для сушки инактивация ферментов достигается своевременным и быстрым нагревом. 

Пектолитические ферменты применяются для приданию необходимой консистенции и текучести жидким овощным продуктам. [10]

Минеральные вещества. Минеральные вещества обязательно входят в состав фруктов (0,3 – 1%) и овощей (0,5 – 2%). Они играют большую роль в жизнедеятельности как животных, так и растительных организмов.

Минеральные вещества не имеют никакой энергетической ценности, но все они, несомненно, нужны для обмена веществ и способствуют поддержанию так называемого кислотно-щелочного баланса организма. Некоторые из них, в основном кальций, фосфорная кислота и железо, участвуют в строительстве тканевых систем.

Поэтому наличие минеральных веществ в консервированных продуктах обязательно. [9] 
3 СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Целью консервирования является создание таких условий, при которых невозможно развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов.

Как правило, результатом быстрой порчи свежих фруктов, овощей, мяса и рыбы является воздействие микроорганизмов и активность ферментов. Основная задача консервирования – предотвратить пагубное влияние микроорганизмов и ферментов на продукты. Для консервирования необходимо создать условия, при которых подавляется или полностью исключается деятельность микроорганизмов. В практике используются различные способы консервирования: стерилизация, сушка, консервирование с помощью сахара, замораживание и др. [10]

Рассмотрим современные методы консервирования.

3.1. Физические методы

Консервирование действием низких температур – к этому методу относят охлаждение и замораживание.

Охлаждение – очень распространенный метод консервирования. Заключается в понижении температуры продукта при помощи холодильных установок до температуры, близкой к криоскопической, при этом замедляются биохимические процессы, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов и протекание ферментативных процессов. Благодаря охлаждению можно сохранить органолептические свойства товаров, но при этом способе консервирования продукты могут храниться недолго – в среднем всего несколько суток.

Замораживание – это метод консервирования, при котором температура продуктов понижается ниже криоскопической на 10 – 30оС. Замораживание является более эффективным способом консервирования, чем охлаждение, так как способствует длительному сохранению пищевых продуктов (год и более). Чем ниже температура, тем быстрее скорость замораживания и выше качество продукта при размораживании. Это обусловлено тем, что при быстром замораживании в тканях продукта образуется меньше крупных кристаллов льда, и, как следствие, при размораживании не происходит разрыва тканей этими кристаллами, благодаря чему не происходит больших потерь клеточного сока. [6]

Однако замороженные продукты уступают по качеству охлажденным, так как при длительном хранении происходят потери в их пищевой и вкусовой ценности, а также возможны потери питательных веществ.

Консервирование высокими температурами проводят для прекращения деятельности микроорганизмов и инактивации ферментов в продуктах. К этому методу относятся пастеризация и стерилизация.

Пастеризация проводится при температуре ниже 100оС. При таком нагревании погибают микроорганизмы, но споры их сохраняются, поэтому способ пастеризации не может гарантировать полной сохранности продукта, но все же продлевает срок хранения продовольственных то варов. При пастеризации происходят лишь частичные потери пищевой ценности и органолептических свойств продуктов, витамины и другие биологические вещества также разрушаются в незначительных количествах.

Стерилизация - более эффективный метод консервирования, чем пастеризация, так как помимо самих микроорганизмов погибают и их споры, что значительно увеличивает сроки хранения. Однако этот способ консервирования значительно снижает вкусовые качества, пищевую и энергетическую ценность продуктов. Стерилизацию проводят при температуре выше 100оС в течение определенного времени (от нескольких секунд – мгновенная стерилизация, до 1 часа – длинная) в зависимости от вида продуктов. [5]

Консервирование ионизирующими излучениями проводят под воздействием α- и β-излучения, рентгеновских лучей и потока электронов. Этот способ консервирования проводится без повышения температуры, поэтому его называют холодной пастеризацией или стерилизацией. Благодаря воздействию ионизирующих лучей микроорганизмы погибают.

Ионизацию продуктов проводят в инертных газах, вакууме, с применением окислителей, в условиях низких температур. Недостаток этого метода – изменение химического состава и органолептических свойств, поэтому в промышленности этот метод используется только для обработки тары, упаковки, помещений.

Консервирование ультразвуком (более 20кГц). Этот метод используют для пастеризации молока, в бродильной и безалкогольной промышленности, для стерилизации консервов. [10]

Облучение ультрафиолетовыми лучами (УФЛ) – это облучение с применением лучей с длиной волны 60-400 нм. Особенно губительны УФЛ для патогенных микроорганизмов и гнилостных бактерий. Поэтому УФЛ применяют для обработки поверхности мясных туш, крупных рыб, колбасных изделий, а также для дезинфекции тары, оборудования, камер холодильников и складских помещений.

Использование обеспложивающих фильтров. В основе этого метода лежит процесс ультрафильтрации, т.е. отделение продукта от возбудителя порчи посредством фильтрации через микроскопические поры специальных фильтров, называемых обеспложивающими. Этот способ позволяет максимально сохранить пищевую ценность и органолептические свойства товаров и применяется для обработки жидких продуктов. [5]

3.2 Физико-химические методы

Сушка (обезвоживание) основана на удалении влаги из продуктов, в результате микроорганизмы не могут развиваться, т.к. для развития жизни необходима вода. Сушеные продукты имеют значительно меньшую массу и объем, по сравнению со свежим сырьем. Также в результате высушивания возрастает энергетическая ценность продукта, а срок хранения может достигать нескольких лет. Однако имеют место и нежелательные изменения: ухудшение вкуса и запаха продукта, появление нежелательной более бледной или коричневой окраски в результате окисления липидов и пигментов.

Сушка бывает двух видов: естественная (на солнце и в тени) и искусственная (тепловая, распылительная, кондуктивная, сублимационная, радиационная).

Тепловая (конвективная) сушка осуществляется в сушильных установках с помощью нагретого до 60-200оС воздуха.

Распылительная сушка – вид искусственной сушки, применяемый в основном для жидких продуктов (молоко, яичный белок). Этот метод заключается в распылении продукта в сушильной камере, куда подается горячий воздух (140-150оС).

Кондуктивная (контактная) сушка – это вид искусственной сушки, при котором удаление влаги из продукта происхоит путем контакта продукта с горячей поверхностью барабанов (сушка молока, картофельного пюре).

Сублимационная сушка – разновидность кондуктивной сушки, основанная на способности льда испаряться, минуя жидкую фазу. Т.е. при сублимационной сушке происходит удаление влаги из замороженного продукта путем сублимации воды в условиях глубокого вакуума.

При этом виде сушки происходят минимальные потери в химическом составе, пищевой ценности и органолептических свойствах. Сублимационная сушка оптимальная для обезвоживания продуктно растительного и животного происхождения.

Радиационная (инфракрасная) сушка основана на поглощении лучистой энергии и переходе ее в тепловую непосредственно в высушиваемом продукте. При этом под воздействие относительно небольших доз излучения погибают гнилостные бактерии и насекомые-вредители. [11]

Консервирование поваренной солью и сахаром. При таком способе консервирования происходит гибель микроорганизмов под действием концентрации сахара около 60-65% либо соли в концентрации 10-20%.

Консервирование сахаром, как правило, происходит под воздействием высоких температур (варка, пастеризация или стерилизация). Такой способ обработки приводит к разрушению витаминов, ароматических и других веществ. Однако консервированные сахаром продукты зачастую обладают высокими вкусовыми свойствами (варенье), хоть это и служит для длительного хранения летнего урожая фруктов и ягод.

При посоле пищевая ценность продукта снижается, так как под воздействием соли образуется рассол. При посоле некоторых видов рыб происходит их созревание, их вкусовые качества улучшаются.

Особенность метода консервирования солью и сахаром заключается в том, что он значительно изменяет свойства сырья и в результате образуется продукт с новыми потребительскими свойствами. [6]

3.3 Химические методы

Консервирование этиловым спиртом. Консервационный эффект достигается за счет добавления этилового спирта в различных концентрациях: при концентрации 12 – 16% задерживается развитие микоорганизмов, при 18% полностью подавляется их жизнедеятельность. Данный способ применяется при производстве плодово-ягодных соков-полуфабрикатов и ликеро-водочных изделий.

Маринование – способ консервирования, заключающийся в добавлении уксусной кислоты в концентрации 1,2 – 1,8%, что способствует повышению кислотности среды. При мариновании подавляется деятельность микрофлоры.

Консервирование кислотами (антисептиками) проводят с применением сернистой кислоты, бензойной кислоты, сорбиновой кислоты.

Консервирование сернистой кислотой (H2SO3) и ее солями – сульфатация. При этом происходит подавление деятельности плесневых бактерий, дрожжи более устойчивы к воздействию H2SO3. Сульфатация применяется для плодов, ягод, овощей и полуфабрикатов.

Бензойная кислота (С6Н5СООН) подавляет жизнедеятельность дрожжей и плесеней, бактерии более устойчивы к ее воздействию. Используется для консервирования плодоовощной, рыбной продукции.

Консервирование сорбиновой кислотой (С6Н8О2) и ее солями используется для консервирования соков, пюре, маринадов, при этом подавляется действие дрожжей и плесневых грибов, но не распространяется на бактерии. Сорбиновая кислота в концентрации 0,1% подавляет действие микроорганизмов сильнее, чем бензойная и сернистая, не изменяя органолептических свойств продукта; в небольших дозах она безвредна для человека. [4]

Консервирование антибиотикам. Антибиотики обладают бактерицидным действием. Самыми распространенными антибиотиками, применяемыми для консервирования, являются биомицин, применяемый для обработки мяса и рыбы, нистатин, применяемый с целью уничтожения плесневых бактерии, и низин, задерживающий развитие патогенных микроорганизмов в молочных и плодоовощных консервах.

Консервирование газами происходит засчет изменения соотношения концентраций кислорода и углекислого газа с дальнейшим подавлением деятельности развития микроорганизмов. Применяют для консервирования овощей, рыбы, мяса, птицы, колбасных изделий.

3.4 Биохимические методы

Брожение является биохимическим методом консервирования. Это процесс распада органических веществ под действием микроорганизмов. В пищевой промышленности используются такие виды брожения, как молочнокислое и спиртовое. Квашение плодов, овощей и производство кефира и кваса происходит благодаря молочнокислому брожению, а в производстве вина и пива применяется спиртовое брожение. [15]

3.5 Комбинированные методы

Копчение – метод консервирования, сочетающий в себе консервирующее действие коптильных веществ, соли, высокой температуры. Этот способ заключается в консервировании уже соленого продукта за счет коптильных веществ или препаратов при воздействии температур. Копчение бывает холодным (при температуре 18 – 40оС) и горячим (60 – 120оС). Копчение применяется в основном для рыбы.