Консервування як спосіб подовження термінів зберігання
Консервування (від лат. Сопsirvarе- зберігати, зберігати) - це обробка харчових продуктів з метою збереження їх доброякісності протягом тривалого часу. Методи консервування - це способи обробки харчових продуктів з швидкопсувного рослинної і тваринної сировини, які призводять або до знищення мікроорганізмів, що викликають псування продуктів, або до тимчасового припинення або придушення небажаних ферментів, що знаходяться в продуктах. Методи консервування харчових продуктів можна розділити на фізичні, фізико-хімічні, хімічні та біохімічні.
Фізичні методи включають застосування низьких і високих температур, знепліднювати фільтрів, іонізуючих випромінювань, ультрафіолетових променів і ультразвуку. Низькі температури - один з кращих методів тривалого зберігання швидкопсувних продуктів. Їх використовують для охолодження і заморожування продуктів. Охолодження - це зберігання продуктів при температурі близько Про ° С, не допускаючи їх заморожування. Температура зберігання того чи іншого продукту визначається температурою замерзання клітинного соку, яка залежить від складу і концентрації сухих речовин. Для яблук вона коливається від - 1. 4 до - 2. 8 ° С, для винограду дорівнює - 3. 8 ° С, для цибулі-- 1. 6 ° С, для риби - - 2 ° С, для м'яса - - 1 . 2 ° С, яєць -2,8 ° С, молока - 0,5 ° С. Тривалість зберігання харчових продуктів в охолодженому стані різна: від 24 год - для молока до 6-10мес. - для плодів, овочів, сирів, яєць. Охолоджені м'ясо і рибу можна зберігати до 20 діб. (При температурі від 0 до - 1 ° С). Оптимальні режими зберігання охолоджених плодів і овочів: зерняткових і кісточкових - від 0 до - 1 ° С, картоплі - від 2 до 4 ° С, інших видів овочів-від 0 до - 1 ° С, для деяких сортів яблук, цибулі, часнику і капусти рекомендується температура до - 2 - - 4 ° С, для молока і молочних продуктів - від 0 до 8 ° С. Низька температура уповільнює життєдіяльність мікроорганізмів, гальмує біохімічні процеси в продуктах.
Харчова цінність охолоджених продуктів зберігається. Заморожування - це охолодження продукту нижче точки замерзання, тобто до температури, при якій вільна і фізично зв'язана вода в більшій частині переходить в твердий стан - лід. Цей спосіб застосовується для більш тривалого збереження м'ясних і рибних продуктів, овочів, фруктів та ін. Якість заморожених продуктів залежить від швидкості заморожування, під якою зазвичай розуміють швидкість льодоутворення від поверхні до центру. Коли процес заморожування проходить м е д л е н н про (при температурі - 1 0 ° С), то в міжклітинному просторі утворюються великі кристали льоду, які розривають оболонку клітини. При розморожуванні таких продуктів з них випливає клітинний сік, і якість продукції погіршується. При б и с т р о м заморожуванні (температура - 3 0. - 4 0 ° С) утворюються дрібні кристали льоду, які рівномірно розподілені в тканинах продукту і не деформують клітини. При відтаванні таких продуктів утворилася волога повністю зв'язується колоїдами клітин. В швидкозаморожених продуктах добре зберігаються вітаміни. Зберігаються заморожені продукти при температурі - 1 | 8 ° С. При заморожуванні мікрофлора повністю не знищується і швидко розвивається на продуктах після розморожування. Заморожені продукти за смаковими і поживними властивостями поступаються охолодженим. Так, м'ясо набуває більш тверду консистенцію через втрату води в процесі заморозки і зберігання, втрачає аромат і смак. Це спостерігається в результаті того, що при тривалому зберіганні заморожених м'яса і риби відбуваються гідроліз і окислення жирів, старіння колоїдів. Висока температура застосовується для знищення мікрофлори і інактивації ферментів харчових продуктів. До таких методів належать пастеризація і стерилізація. Пастеризація - це теплова обробка продуктів при температурі нижче 100 ° С з метою придушення деяких видів мікрофлори з невисокою термостійкістю. Розрізняють пастеризацію д л і т е л ь н у ю (при 63-65 ° С) протягом 30-40 хв і к о р о т к у ю (при 85-90 ° С) протягом 1,0-1 ,5 хв. Іноді для подовження термінів зберігання продуктів проводять багаторазову пастеризацію - т і н д а л і з а ц і ю. Пастеризують молоко, соки, варення, джеми, плодово-ягідні компоти, пиво та ін. При пастеризації продуктів зберігається їх харчова цінність, але кілька знижуючи ється біологічна (частково руйнуються вітаміни і деякі інші біологічно активні речовини).
Стерилізація - це теплова обробка продуктів при температурі 100 ° С і вище з метою повного знищення мікрофлори. Продукти під час стерилізації і при подальшому зберіганні знаходяться в герметично закупорених скляних і жерстяних банках, бутлях, тому зберігаються тривалий термін (більше року). Стерилізовані консерви готують з м'яса, риби, овочів, плодів, молока. Стерилізацію проводять в автоклавах при температурі 100-120 ° С протягом 20-40 хв. При цьому біологічна цінність продуктів знижується через часткового гідролізу жирів, вуглеводів, білків, руйнування вітамінів, амінокислот (аргініну, лізину, цистеїну). Консервування сиспользованием знепліднювати фільтрів (механічна стерилізація) - це фільтрування рідких продуктів (соків) через спеціальні знепліднювати фільтруючі пластинки (які затримують мікроорганізми) з подальшим розливом в стерильну тару і герметичній її укупоркой. Приготовлені таким способом соки зберігають вітаміни, колір, смак і аромат свіжих фруктів і ягід. Іонізуюче випромінювання (радіаційна стерилізація гамма і рентгенівськими випромінюваннями) майже повністю пригнічує розвиток мікроорганізмів. Застосовується для стерилізації швидкопсувних фруктів, креветок, м'яса, картоплі (особливо в атмосфері інертних газів, вакуумі). Цей метод стерилізації продовжує вивчатися. Консервування струмами ультрависокої (УВЧ) і надвисокої (НВЧ) частоти: продукти в герметично закритій тарі поміщають в електромагнітне поле змінного струму. У масі продукту відбувається посилене рух заряджених частинок, що викликає підвищення температури продукту до 100 ° С і вище. У порівнянні зі звичайною термічною обробкою при стерилізації струмами УВЧ і СВЧ тепло розподіляється по всьому об'єму продукту рівномірно. Час обробки скорочується в 10-20 разів (продукти нагріваються до кипіння протягом 30-50 с), забезпечуються велика збереженість тіаміну (вітаміну В1), кращі органолептичні показники і вищий бактерицидний ефект. Токи СВЧ застосовуються в громадському харчуванні для розігріву і приготування страв, а також сублімації сушіння продуктів. Ультразвукові хвилі: за допомогою ультразвуку (звуки з коливаннями понад 20 кГц) досягається стерилізація молока, консервів, фруктових соків, вод та інших рідких продуктів. При такому методі стерилізації, що виключає теплової нагрів, розриваються клітини мікробів, викликаючи їх загибель. У продуктах зберігаються вітаміни і первинні смакові якості. Ультрафіолетові промені, які мають частоту електромагнітних коливань 1015 - 1017 Гц, згубно діють на мікроорганізми. Вони застосовуються для стерилізації поверхні ковбасних виробів і м'ясних туш, для знезараження повітря камер, холодильників і складів.
До фізико-хімічних методів належать сушка (зневоднення) та консервування кухонною сіллю і цукром. Сушка як метод консервування заснований на тому, що в значно зневоднених продуктах життєдіяльність мікроорганізмів припиняється. Сушку використовують для подовження термінів зберігання зерна, овочів, грибів, молока, яєць, риби і ін. Більшість продуктів висушують до вмісту вологи 8-14% (овочі, сухарі та ін.). У них призупиняються ферментативні процеси через відсутність вільної води. Продукти, багаті цукрами та іншими розчинними речовинами (сливи, яблука та ін.), Висушують до вмісту вологи 20-25%. оскільки діяльність мікроорганізмів в них пригнічується не тільки шляхом видалення вологи, але і збільшення вмісту Сахаров та інших водорозчинних речовин (в сушених абрикосах знаходиться 67%
В'ялення - це повільне зневоднення підсолених продуктів в природних умовах на відкритих майданчиках. Під дією сонячного світла і повітря в продуктах активізуються ферментативні процеси, білки частково денатуруються і ущільнюються, м'язові тканини просочуються жиром, який проникає з жирової тканини. В результаті відбувається часткове окислення жирів, а продукт набуває специфічний смак і запах. В'ялять воблу, тарань, делікатесні баличні виробу з осетрових і лососевих риб.
Застосування солі і цукру. Більшість мікроорганізмів не розвиваються при підвищеній концентрації солі і цукру в продукті у зв'язку з підвищенням в ньому осмотичного тиску середовища. В результаті цього порушується нормальний обмін речовин, так як відбувається зневоднення клітини і призупиняється вступ в неї поживних речовин. Кухонну з про л ь в концентраціях 8-14% використовують для консервування риби, м'яса, овочів і ін. Розрізняють сухий посол (сухий сіллю), мокрий, тобто розчином NaС1 (розсолом) і змішаний - поєднання сухого і мокрого способів. Залежно від температури, при якій солять продукти, розрізняють посол холодний (від 0 до - 1 0 ° С), охолоджений (0-5 ° С) і теплий (10 ° С і вище). Харчова цінність солоних продуктів нижче свіжих, так як частина водорозчинних
речовин продукту переходить в розсіл. При цьому погіршуються і смакові властивості (виняток становлять оселедець і лососеві, смак яких після засолу поліпшується). З а х а р в концентрації не менше 65% застосовують для консервування при виготовленні варення, джемів, повидла, желе, сиропів. При отриманні цих продуктів надлишок вологи видаляють випарюванням, в результаті чого ще більше підвищується осмотичний тиск. Однак при цьому частково руйнуються вітаміни. Для підвищення стійкості продуктів, консервованих цукром, їх додатково пастеризують в герметично закритій тарі.
До біохімічним методам консервування відноситься квашення - консервування плодів, овочів і грибів молочною кислотою, що утворюється в результаті зброджування Сахаров продукту молочнокислими бактеріями. Молочна кислота надає продукту специфічний смак і сприяє кращій його збереження. Залежно від виду переробленої сировини продукт називають кислим (капуста), солоним (огірки, томати, кавуни) або квашені (яблука). Молочна кислота в концентрації навіть 0,5% гальмує діяльність шкідливих дріжджів і цвілі, а при її концентрації 1,5-2% припиняється діяльність самих молочнокислих бактерій. Одночасно з утворенням молочної кислоти в квашених овочах накопичується етиловий спирт, який також надає консервуюча дія. У квашеній капусті і солоних огірках його кількість не перевищує 0,5-0,7%. Це не перешкоджає розвитку молочнокислих бактерій, але помітно покращує смак готової продукції. У мочених яблуках його міститься 0,8-1,8%. Кухонна сіль, яка використовується при солінні і квашенні, в кількості 2-6% викликає плазмоліз рослинних клітин, сприяє переходу в розсіл клітинного соку, багатого цукром, і тим самим стимулює процеси бродіння. Крім того, вона пригнічує дію маслянокисле бактерій, бере участь у формуванні смаку квашених овочів. Температуру бродіння підтримують від 18 до 25 ° С. Заквашений продукт зберігають при температурі від 0 до 2 ° С в анаеробних умовах.
Сутність цих методів полягає в тому, що в продукти вводять хімічні речовини, що перешкоджають розвитку мікроорганізмів, але не роблять шкідливого впливу на організм людини. Хімічні консерванти не підвищують харчову цінність продуктів.
Консервування етиловим спиртом засноване на тому, що при утриманні його в концентраціях 12-16% затримується розвиток, а при 18% повністю пригнічується життєдіяльність мікрофлори. Дією спирту обумовлена збереження вина і лікеро-горілчаних виробів.
високу концентрацію кислоти не застосовують, оскільки від цього погіршуються смак і консистенція продукту. Для поліпшення консервирующего ефекту маринування іноді поєднують з іншими видами консервування: пастеризацией, соління, зберіганням при низьких температурах. Консервування харчових продуктів сірчистої кислотою,
її солями і сірчистим ангідридом (SO2) називається сульфітацією. Сульфітацію проводять обкурюванням напівфабрикатів з плодів, овочів, бочок, резервуарів газоподібним SO2 (з у х а я сульфітація) або 5-6% водним розчином Н2 SO3. або за допомогою розчинів солей (NаНSОз,
Сірчиста кислота - сильний антисептик, вона пригнічує діяльність цвілі і бактерій, процеси дихання плодів і овочів, інактивує ферменти. Завдяки цьому подовжуються терміни зберігання продуктів і запобігається їх потемніння. З сульфітуються продуктів сірчиста кислота видаляється нагріванням, при цьому весь SO2 випаровується, і продукти відновлюють свої первинні властивості. Бензойна кислота погано розчиняється у воді, тому для консервування зазвичай використовують її сіль С6 Н5 СOONa. Вона пригнічує життєдіяльність дріжджів, менш інтенсивно діє на маслянокислі бактерії, слабо - на оцтовокислі і майже зовсім не впливає на розвиток молочнокислих бактерій і цвілі. Найбільш ефективна - при рН 2,5-3,5; негативно впливає на смак. Додають її при консервуванні з розрахунку 70-100 мг на 100 г продукту.
Сорбінова кислота (СН 3-СН = СН-СН = СН-СООН) і її солі є сильними антисептиками, нешкідливими хімічними консервантами. В організмі людини сорбінова кислота окислюється до С02 і Н2 0. Оскільки сама вона погано розчиняється у воді, її застосовують у вигляді сорбата калію або натрію в кількостях від 0,05-0,1% (безалкогольні напої, соки), до 0,5 % (напівкопчені ковбаси). Сорбінова кислота є найбільш поширеним консервантом
і застосовується для консервування соків, тортів, тістечок, сирів, маргарину і т.д.
Борна кислота (Н3 В03). бура (Na2 B4 O7 * 10H2 O) 0,3% концентрації і уротропін використовуються для збереження зернистої осетрової ікри. Борну кислоту застосовують як консервант у виробництві меланжу. В даний час для консервування в харчовій промисловості застосовують антибіотики - хлортетрацік лип (м'ясо, риба) в кількості 5 г на 1 т продукту, ністатин (обробка м'ясних туш) - 200 мг / л, низин - при виробництві молочних і плодоовочевих консервів, а також антибіотики рослинного походження - фітонциди. Для збереження якості та подовження термінів зберігання харчових продуктів застосовують О3 (озон) і С02 (діоксид вуглецю).
Озон, будучи сильним окислювачем, пригнічує розвиток бактерій, цвілі як на поверхні продукту, так і в повітрі. Його рекомендується використовувати для дезінфекції та дезодорації повітря в холодних камерах, дезінфекції обладнання, обробки харчових продуктів (м'яса, ковбас, сирів).
Діоксид вуглецю в підвищених концентраціях (близько 20%) пригнічує або повністю припиняє життєдіяльність багатьох мікроорганізмів. Доцільно використовувати діоксид вуглецю в поєднанні з охолодженням.
Комбіновані методи консервування (копчення)
до позитивного електрода, осідають на поверхні продукту і дифундують в нього. Процес копчення триває 2-5 хв. Недолік цього методу - низькі смакові якості продукту, складність обладнання, наявність токсичних речовин. При бездимному (мокрому) копченні продукт занурюють в коптильную рідина на 10-50 с, після чого його піддають термічній обробці і сушці. Коптильна рідина виходить шляхом різної обробки (відгону, нейтралізації,
селективного екстрагування) водних конденсатів диму деревини і не містить шкідливих для організму людини канцерогенних продуктів диму (3,4-бензпірен та ін.).