Основы консервирования пищевых продуктов

 

 

Консервирование (от лат. consirvare - сохранять, хранить) — это специальная обработка пищевых продуктов для удлинения сроков их хранения. Методы консервирования — это способы обработки пищевых продуктов из скоропортящегося растительного и животного сырья, которые приводят либо к уничтожению микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов, либо к временному прекращению или подавлению нежелательных ферментов, находящихся в продуктах.

Все методы консервирования подразделяют на физические, физико-химические, химические, биохимические, комбинированные.

 

66. Физические методы консервирования

 

Консервирование высокими температурами. Высокие температуры применяют для уничтожения микрофлоры и инакти-вации ферментов пищевых продуктов. К этим методам консервирования относят пастеризацию и стерилизацию.

Пастеризация проводится при температуре ниже 100 °С. Цель обработки — инактивация ферментов и частичное уничтожение микрофлоры пастеризованные продукты необходимо хранить при низких температурах, и они имеют ограниченный срок реализации. Различают две формы пастеризации: короткую — при 85—90 °С в течение 0,5-1 мин и длительную — при температуре около 65 °С в течение 25-30 мин. Иногда для удлинения сроков хранения продуктов проводят многократную пастеризацию — тиндализацию.

Пастеризуют различные пищевые продукты: молоко, соки, варенье, джем, плодово-ягодные компоты, пиво и др.

Благодаря непродолжительному воздействию высоких температур на составные части продукта хорошо сохраняется его пищевая, но несколько снижается биологическая ценность, так как при нагревании частично разрушаются витамины и некоторые другие биологически активные вещества.

Стерилизация — это нагревание пищевых продуктов при температуре выше 100 °С- При этом достигается полное уничтожение микрофлоры. Хорошо стерилизованные консервы могут храниться при обычных температурах в течение нескольких лет.

При стерилизации несколько снижается вкусовая и питательная ценность пищевых продуктов, так как при этом происходит гидролиз белков, жиров, углеводов, разрушаются витамины, некоторые аминокислоты (лизин, гистидин, аргинин) и др.

Более прогрессивным является метод асептического консервирования. Сущность его состоит в том, что жидкие и пюреобразные пищевые продукты подвергают стерилизации путем кратковременного высокотемпературного нагрева, охлаждают, а затем расфасовывают в стерильную тару и укупоривают в асептических условиях.

 

 

 

 

 

 

67.Консервирование низкими температурами.

Низкие температуры замедляют химические и биохимические процессы обмена веществ в тканях, снижают ферментативную активность, приостанавливают развитие микроорганизмов. Чем ниже температура, тем эффективнее задерживаются микробиологические и биохимические процессы.

При замораживании продукта многие бактерии погибают. Плесени и дрожжи более устойчивы к низким температурам, некоторые их виды развиваются при температуре минус 12 °С и ниже.

Консервирование низкими температурами проводят путем охлаждения или замораживания.

Охлаждением называется обработка и хранение пищевых продуктов при температуре, близкой к криоскопической, т.е. к температуре замерзания клеточного сока, которая зависит от состава и концентрации сухих веществ. Для яблок она колеблется от минус 1,4 до минус 2,8 °С, для винограда равна минус 3,8 °С, для лука –минус 1,6, для рыбы – минус 2, для мяса – минус 1,2 °С и ниже.

Для лучшего сохранения качества охлажденных продуктов процесс охлаждения должен проводиться быстро.

Пищевая ценность охлажденных продуктов хорошо сохраняется,

При замораживании происходит полная кристаллизация жидкой фазы продукта. Этот способ применяется для более длительного сохранения мясных и рыбных продуктов, овощей, фруктов и др.

Качество замороженных продуктов зависит от скорости замораживания Для получения замороженного продукта высокого качества увеличивают скорость замораживания. Чем выше скорость замораживания, тем больше образуется кристаллов льда и тем меньше их размер. Хранят замороженные продукты при минус 18 °С.

При длительном хранении замороженных продуктов изменяется их химический состав, гидролизуются и окисляются жиры, изменяется цвет, частично разрушаются витамины в результате их окисления кислородом воздуха, ухудшаются вкус и запах.

При замораживании микрофлора полностью не уничтожается; особенно холодоустойчивы споровые формы микроорганизмов. После размораживания продукта они возобновляют свою жизнедеятельность и могут привести к его быстрой порче, поэтому размороженные продукты необходимо сразу же перерабатывать. Качество продуктов в значительной степени зависит от способа его размораживания. При быстром размораживании при повышенных температурах происходят большие потери питательных веществ и более интенсивно развиваются микроорганизмы. Во время медленного размораживания при температурах от 0 до 4 °С кристаллы льда оттаивают постепенно, а коллоиды клеток более полно связывают образующуюся влагу. По качеству замороженные продукты уступают охлажденным.

 

 

 

 

68.Консервирование с использованием обеспложивающих фильтров. Такой способ консервирования позволяет получать стерильные пищевые продукты с максимальным сохранением в них витаминов, цвета, вкуса и аромата. Этим способом освобождают от микроорганизмов прозрачные соки, виноградные вина, пиво и др. Сущность метода состоит в пропускания продукта через фильтры, имеющие настолько мелкие поры, что они задерживают содержащиеся в нем микроорганизмы.

Для получения стойких при хранении продуктов недостаточно лишь стерилизующего фильтрования. Необходимо производить розлив в условиях, исключающих вторичное заражение продукта. Поэтому стерильными должны быть и разливочный аппарат, и консервная тара, и укупорочный материал, и укупорочная машина.

Кроме того, в продукте сохраняются ферменты, которые могут катализировать нежелательные биохимические реакции, приводящие к его порче.

Консервирование ионизирующими излучениями. При консервировании ионизирующими излучениями стерилизующий эффект получают без повышения температуры. Поэтому иногда консервирование ионизирующей радиацией называют холодной стерилизацией или холодной пастеризацией.

Для обработки пищевых продуктов используют рентгеновское излучение, -излучение или поток ускоренных электронов. Особый интерес представляет -излучение .

Механизм действия ионизирующей радиации основан на ионизации молекул и атомов микроорганизмов, в результате чего нарушаются их нормальные биологические функции и они отмирают.

Существенным недостатком консервирования ионизирующими излучениями является то, что при обработке пищевых продуктов изменяется их химический состав, протекают процессы гидролиза, т.к. ферменты не инактивированы,  это приводит к ухудшению вкуса, запаха, консистенции. В продуктах снижается количество витаминов по сравнению с исходным.

Консервирование токами ультравысокой (УВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частоты. Такое консервирование основано на том, что в помещенном в высокочастотное электромагнитное поле переменного тока продукте происходит усиленное движение заряженных частиц, а это приводит к повышению температуры продукта до 100 °С и выше. Пищевые продукты, укупоренные в герметичную тару и помещенные в зону действия волн ультравысокой частоты, нагреваются до кипения в течение 30-50 с.Этим методом в плодоовощной промышленности стерилизуют плодово-ягодные и овощные соки, в общественном питании токи СВЧ используют для приготовления различных блюд.

Облучение ультрафиолетовыми лучами (УФЛ). Это облучение невидимой частью световых лучей с длиной волны 60-400 нм губительно действует на микрофлору пищевых продуктов. Наиболее эффективным действием на микроорганизмы обладают лучи с длиной волны 255—280 нм. Гибель микробиальных клеток обусловлена главным образом адсорбцией УФЛ нуклеиновыми кислотами и нуклеопротеидами, что приводит к денатурационным изменениям этих веществ. Устойчивость микроорганизмов к действию УФЛ различна: бактерии являются более чувствительными, чем плесени.

УФЛ используют для стерилизации поверхности мясных туш и колбасных изделий, так как их проникающая способность не превышает 0,1 мм. Кроме того, УФЛ можно использовать для стерилизации камер холодильников и складов. Однако этот способ консервирования требует большой осторожности, так как УФЛ опасны для человека, действуют на глаза и кожу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69. Консервирование сушкой.

Сушка (обезвоживание) проводится для предотвращения или замедления физико-химических, биологических и других процессов, способствующих снижению питательной ценности продуктов или их порче.

. Большинство пищевых продуктов  сушат до содержания влаги 4-14 %, в результате чего снижаются  ферментативные процессы. Плоды  с большим содержанием сахара высушивают до более высокого содержания в них влаги -20—25 %. Сушеные продукты имеют меньшую массу, занимают значительно меньший объем, имеют более высокую энергетическую ценность по сравнению с продуктами свежими в процессе сушки часто улетучиваются ароматические вещества, окисляются витамины и некоторые другие компоненты.

Сушка продуктов нагретым воздухом, или конвективная, до сих пор является наиболее распространенной. Удаление влаги осуществляется подогретым воздухом температурой 80—120 °С в сушильных установках

Недостатком конвективной сушки является то, что она протекает сравнительно длительное время (в течение 3-20 ч ) при температуре 60—75 °С, оптимальной для деятельности  многих ферментов и микроорганизмов, что приводит к потерям компонентов химического состава. Сушка в кипящем слое осуществляется следующим образом. Через слой измельченного зернистого продукта, находящегося на сетке, продувают с определенной скоростью  воздух.

При сушке в виброкипящем слое происходит интенсивное перемешивание нарезанных кусочков продукта в результате  одновременного воздействия вертикальных вибраций решетки и восходящего воздушного потока. Сушка в виброкипящем слое позволяет по сравнению с сушкой в плотном слое в 2—3 раза уменьшить ее продолжительность и получать быстроразваривающиеся сушеные овощи и плоды более высокого качества.

Распылительная сушка используется для обезвоживания жидких продуктов.. Распыление происходит внутри большой сушильной камеры, в которую подается горячий воздух. Частицы продукта встречаются с потоком нагретого до 140-160 °С воздуха и обезвоживаются. Сухой остаток в виде порошка осаждается в нижней части камеры.

Контактная сушка применяется для обезвоживания высо-ковлажных жидких и пюреобразных продуктов: молока, картофельного и овощного пюре.

Сушка осуществляется при непосредственном контакте жидкого продукта с нагретой поверхностьюГотовый продукт с помощью специальных скребков снимается с поверхности барабанов в виде пленки, а затем размалывается в порошок. Вакуумная сушка осуществляется в условиях разрежения при сравнительно низких температурах, не превышающих 50 °С, что снижает потери термолабильных компонентов —Сублимационная сушка основана на удалении из замороженных продуктов путем возгонки (сублимации) воды, т.е. в результате непосредственного перехода льда в пар, минуя жидкую фазу. Сушка осуществляется в условиях глубокого вакуума (остаточное давление 133—266 Па). Сушка при низкой температуре тормозит развитие микроорганизмов и препятствует химическим и биохимическим процессам.

объем, свойства и состав продукта сохраняются почти полностью. Продукт обладает хорошей пористостью, при обводнении быстро восстанавливает первоначальный вид и свойства, может длительное время сохраняться при положительных температурах.

Недостатком сублимационной сушки является то, что при хранении в продуктах ввиду их большой контактной поверхности протекают окислительные процессы.

Радиационная сушка осуществляется путем передачи тепла инфракрасными лучами. Лучшие результаты получаются при использовании кон-вективно-радиационного метода, при котором сочетается обработка продукта инфракрасными лучами с сушкой нагретым воздухом.

Перспективной является сушка овощных и фруктовых паст, пюре и соков во вспененном состоянии. Сущность этого способа состоит в том, что пюреобразный продукт взбивают в стойкую пену в присутствии пеностабилизирующих веществ и высушивают до содержания 2-4 % влаги. Высушенный продукт измельчают, просеивают и упаковывают в герметичную тару.

Сушка плодов и овощей методом дегидрофрижирования  или дегидроконсервирования заключается в высушивании из продукта примерно 50 % влаги и последующем его замораживании. Перспективной является сушка плодов осмотическим обезвоживанием. Сущность ее состоит в том, что кусочки плодов выдерживают в крепком теплом сахарном сиропе, при этом происходит переход воды из клеток плодов в окружающую среду (явление осмоса). По окончании процесса плоды отделяют от сиропа и досушивают до содержания в них влаги 10 %. Высушенные плоды отличаются хорошим ароматом, имеют светлую окраску и могут быть использованы как готовое десертное блюдо

Близким к сушке является метод концентрирования  жидких пищевых продуктов, основанный на частичном удалении влаги при нагревании до 40-60 °С в вакуум-аппаратах.. Этот метод консервирования лежит в основе получения сгущенного молока, томата-пасты, концентрированных плодово-ягодных соков, паст, экстрактов.