Основных методов консервирования

Цели и задачи консервирования:

1. Длительное хранение пищевых продуктов с целью создания их запаса (мясные, рыбные консервы, квашеная капуста, варенье).

2. Обеспечение нормального качественного состава рациона питания в осенне-зимний период и ранней весной (витамин С – квашенная капуста, простые углеводы (фруктоза, сахароза) – варенье, замороженная фрукты и ягоды, клетчатка, пектиновые вещества - сухофрукты).

3. Транспортировка скоропортящихся продуктов на большие расстояния и расширение ареола употребления (консервированные фрукты, овощи, молоко, мясо, рыба).

4. Изготовление продуктов быстрого приготовления - сухие обезвоженные концентраты (соки, кофе, сухие завтраки).

5. Создание специфических продуктов и изменение органолептических свойств известных продуктов – разнообразие рациона питания (копченые и соленые мясные и рыбные продукты).

 

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ КОНСЕРВИРОВАНИЯ

Применяемые в современных условиях методы консервирования, а также методы обработки пищевых продуктов для продления срока их хранения могут быть систематизированы в следующем виде:

I. Консервирование воздействием температурных факторов

1. Консервирование высокой температурой:

а) стерилизация; б) пастеризация.

2. Консервирование низкой температурой:

а) охлаждение; б) замораживание.

II. Консервирование с помощью поля ультравысокой частоты.

III. Консервирование обезвоживанием (сушка)

1. Обезвоживание (сушка) в условиях атмосферного давления:

а) естественная, солнечная сушка;

б) искусственная (камерная) сушка — струйная, распылительная, пленочная

2. Обезвоживание в условиях вакуума:

а) вакуумная сушка;

б) сублимационная сушка (лиофилизация).

IV. Консервирование ионизирующей радиацией

а) радаппертизация.

б) радуризация.

в) радисидация.

V. Консервирование изменением свойств среды

1. Повышение осмотического давления:

а) консервирование солением;

б) консервирование сахаром.

2. Повышение концентрации водородных ионов:

а) маринование;

б) квашение.

VI. Консервирование химическими веществами

1. Консервирование антисептиками.

2. Консервирование антибиотиками.

3. Применение антиокислителей.

VII. Комбинированные методы консервирования

а) копчение;

б) презервирование.

КОНСЕРВИРОВАНИЕ

ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ФАКТОРОВ

 

1. КОНСЕРВИРОВАНИЕ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ

Консервирование высокой температурой является одним из распространенных методов. В основе применения высокой температуры и установления соответствующих уровней и режимов ее использования для целей консервирования лежат научные данные об устойчивости различных видов микроорганизмов к действию высокой температуры. Большинство вегетативных форм микроорганизмов погибает при температуре 60° в течение 1—10 мин. Однако имеются термофильные бактерии, которые могут сохранять жизнеспособность при температуре до 80°. Кипячение в течение нескольких минут является гибельным для вегетативных форм всех видов микроорганизмов. Значительной устойчивостью к высокой температуре отличаются споры бактерий. Для их инактивации требуется кипячение в течение 2—3 ч и более. Для инактивации спор Cl. botulinum требуется нагревание при 100° в течение 5—6 ч. В целях ускорения гибели спор применяют более высокие температуры, превышающие температуру кипения. Нагревание в автоклавах при повышенном давлении позволяет поднять температуру в них до 120° и более. При автоклавировании представляется возможным инактивировать споры в течение 30 мин. — 1ч. Однако имеются высокоустойчивые споры (например С1. botulinum типа А), требующие для своей инактивации несколько более продолжительного автоклавирования.

Консервирование высокой температурой производится методом стерилизации и пастеризации.

А) Стерилизация

Сущность: при консервировании применяются интенсивные (выше 100°) и продолжительные (более 30 мин) температурные воздействия. Обычно при этом используются режимы с температурой 108—120° в течение 40—90 мин.

Преимущества:

1) обеспечивает длительное хранение консервов;

2) обеспечивает освобождение продукта от всех форм микроорганизмов, в том числе и от спор. В обеспечении надежного стерилизующего эффекта важное значение имеет степень исходного бактериального обсеменения консервируемого продукта перед стерилизацией и правильное проведение режима стерилизации. Чем в большей степени обсеменен стерилизуемый продукт, тем более вероятно наличие термоустойчивых форм микроорганизмов (спор) и выживаемость их в процессе стерилизации.

Недостатки:

1) происходят существенные структурные изменения вещества консервируемого продукта и его химического состава (денатурация животных белков);

2) происходит разрушение витаминов, минеральных веществ, ферментов или их химическая трансформация;

3) происходит изменение органолептических свойств продуктов.

Б) Пастеризация

Сущность: проводится при значительно меньших величинах температуры и экспозиции, что позволяет в процессе пастеризации подвергнуть пищевой продукт минимальному неблагоприятному температурному воздействию.

Виды:

- низкая пастеризация проводится при температуре, не превышающей 65°С. При такой температуре большинство вегетативных форм неспороносных микроорганизмов отмирает в первые 10 мин. Практически низкая пастеризация проводится с некоторым запасом гарантий в течение не менее 20 мин.

- высокая пастеризация представляет собой кратковременное (не более минуты) воздействие на пастеризуемый продукт высокой температуры (85—90°). Такое непродолжительное действие высокой температуры оказывает достаточный бактерицидный эффект на патогенную неспороносную микрофлору и в то же время не влечет за собой существенных изменений в природных свойствах пастеризуемых продуктов.

Преимущества:

1) в пастеризованных продуктах почти полностью сохраняются их биологические, вкусовые и другие природные свойства.

Недостатки:

1) проводится для инактивации только вегетативных форм микроорганизмов. Продукты освобождаются от жизнеспособных патогенных микроорганизмов кишечнотифозной группы, микобактерий туберкулеза и бруцеллезной палочки и других возбудителей.

Пастеризации подвергаются преимущественно жидкие пищевые продукты, главным образом молоко, фруктовые и овощные соки и др.

2. КОНСЕРВИРОВАНИЕ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ

Консервирование с помощью низкой температуры является одним из лучших методов длительного сохранения скоропортящихся продуктов с минимальными изменениями природных их свойств и сравнительно небольшими потерями биологических компонентов — витаминов, ферментов и др.

Консервирование низкой температурой может быть произведено путем охлаждения и замораживания.

А) Консервирование охлаждением

Сущность: предусматривает обеспечение в толще продукта температуры в пределах 0 - 4°. В камерах при этом поддерживается температура от 0 до +2° при относительной влажности не выше 85%. Консервирование охлаждением позволяет задержать развитие в продукте неспороносной микрофлоры, а также ограничить интенсивность аутолитических и окислительных процессов на срок до 20 суток. Наиболее часто консервированию охлаждением подвергается мясо.

Б) Консервирование замораживанием

Сущность: при замораживании в клетках и тканях происходят структурные изменения, которые связаны с образованием в протоплазме кристалликов льда и повышением внутриклеточного давления. В ряде случаев эти изменения носят необратимый характер и замороженные продукты (после оттаивания) резко отличаются от свежих продуктов.

Получение продукта с наименьшими изменениями структуры и максимальной обратимостью возможно только при быстром замораживании. Чем выше скорость замораживания, тем меньше величина образующихся кристаллов льда и тем больше их количество. Эти малые кристаллы равномернее распределяются в мышечной ткани, создают большую площадь соприкосновения с коллоидами, из которых они вышли, и они не деформируют клеток. При оттаивании таких продуктов в наибольшей степени достигается обратимость процессов замораживания и наиболее полный возврат воды в окружающие коллоиды. В быстро замороженных продуктах хорошо сохраняются витамины.

При медленном замораживании возникают необратимые структурные изменения: образуются крупные кристаллы льда, которые деформируют клеточные элементы; при оттаивании вода не возвращается в коллоиды, из которых она вышла, и продукт подвергается дегидратации. Скорость замораживания оказывает влияние и на интенсивность развития микрофлоры в замороженных продуктах в процессе их хранения.

Большое влияние на качество продукта и его бактериальную обсемененность оказывает и метод дефростирования. При быстром дефростировании отмечаются большие потери питательных, экстрактивных и биологически активных веществ. В связи с тем, что быстрое дефростирование производится при высокой температуре, отмечается также интенсивное развитие микроорганизмов. Для дефростирования мяса наиболее приемлемо медленное дефростирование, а для замороженных фруктов и ягод — быстрое.

Преимущества:

1) при быстром замораживании не разрушаются витамины, микро- и макроэлементы;

2) сохраняются органолептические свойства продуктов.

3) посредством низкой температуры можно предотвратить прогоркание жира в сохраняемых жирных продуктах путем снижения температуры до —30°.

Недостатки:

1) низкие температуры не обладают способностью убивать микроорганизмы, они лишь замедляют или полностью прекращают рост микроорганизмов. При низкой температуре могут развиваться многие грибы и плесени. Многие патогенные микробы, в том числе и бесспоровые формы (брюшнотифозная палочка, стафилококки, отдельные представители сальмонелл и др.) могут выживать в замороженных пищевых продуктах в течение нескольких месяцев. Опытным путем установлено, что при хранении скоропортящихся продуктов (мяса) при температуре — 6° количество бактерий медленно снижается в течение 90 дней. После этого срока количество микроорганизмов начинает увеличиваться, что свидетельствует о начавшемся процессе роста бактерий. Для продолжительного хранения (до 6 мес. и более) в холодильниках необходимо поддержание температуры не выше -12°.

КОНСЕРВИРОВАНИЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕМ (СУШКА)

 

Один из наиболее старых и легкодоступных методов длительного сохранения пищевых продуктов, особенно фруктов, рыбы, мяса и овощей.

Сущность: основано на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при снижении содержания влаги в пищевых продуктах ниже 15%. Большинство микроорганизмов нормально развивается при содержании в пищевом продукте не менее 30% воды. При консервировании обезвоживанием микроорганизмы впадают в состояние анабиоза, а при увлажнении продукта вновь получают способность развиваться.

Консервирование обезвоживанием может быть произведено в условиях атмосферного давления и в условиях вакуума.

1) ОБЕЗВОЖИВАНИЕ (СУШКА)

В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Виды:

А) Естественная солнечная сушка

Старый способ сохранения продуктов, используемый до настоящего времени. Посредством естественной солнечной сушки заготавливают высококачественные сухие фрукты (абрикосы, изюм и др.). Разновидностью естественной сушки является вяление, посредством которого готовят воблу и тарань, рыбец и белорыбицы.

Недостатки:

1) длительный процесс, в связи с чем высушиваемые продукты могут подвергнуться инфицированию и общему загрязнению;

2) возможна только в местностях с большим количеством солнечных дней.

Все это ограничивает промышленное применение методов естественной сушки в массовом масштабе.

Б) Искусственная сушка

Виды:

- струйная - используются сушильные камеры различных систем, в которых высушиваемые продукты подвергаются действию непрерывной струи горячего воздуха, нагреваемого в специальных калориферах. Движение воздуха и удаление влаги обеспечиваются системой вентиляционных устройств.

- распылительная – жидкие продукты (молоко, яйца, томатный сок) через форсунку распыляются в тонкую взвесь (величина частиц 5—125 мк.) в специальной камере с движущимся горячим воздухом (температура 90—150°). Взвесь мгновенно высыхает и в виде порошка оседает в специальные приемники. Сушка методом распыления может быть произведена в камерах с вращающимся диском, на который направляется тонкой струей подогретое молоко. Быстро вращающийся диск под влиянием центробежной силы разбрызгивает жидкость в мелкую пыль, которая высушивается идущим навстречу горячим воздухом. Несмотря на высокую температуру, в связи с кратковременностью действия при методе распыления высушиваемый продукт подвергается незначительным изменениям своего состава и легко восстанавливается.

- пленочная - высушивание производится путем контакта (нанесения) высушиваемого продукта (молока и др.) с нагретой поверхностью вращающегося барабана и последующего снятия высушенного продукта (пленки) с помощью специального скребка (ножа). Этот метод сушки характеризуется существенными структурными изменениями в высушиваемом продукте, денатурацией его составных частей и меньшей восстанавливаемостью при его оводнении.

Недостатки:

1) в пищевых продуктах возникает ряд изменений структурного и химического характера, сопровождаемых значительным разрушением витаминов и ферментов.

2) ОБЕЗВОЖИВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ВАКУУМА

А) Вакуумная сушка

Производится в условиях разрежения при температуре не выше 50⁰С.

Б) Сублимационная сушка (лиофилизация)

Наиболее современный и перспективный метод консервирования пищевых продуктов.

Сущность: удаление влаги производится из замороженных продуктов непосредственно из кристаллов льда, минуя жидкую фазу в специальных устройствах - сублиматорах. Они представляют собой металлическую, цилиндрической формы со сферическими дисками камеру, в которую помещают высушиваемые пищевые продукты и создают глубокий вакуум.

В сублимационной сушке различают три периода высушивания. В первом периоде после загрузки высушиваемого продукта в сублиматоре создается высокий вакуум, под влиянием которого происходит бурное испарение влаги из продуктов и последние самозамораживаются. Температура в продуктах при этом резко понижается, достигая —17° и ниже. Самозамораживание протекает в течение 15—25 мин со скоростью 0,5—1,5°С в минуту. Самозамораживанием из продуктов удаляется 15—18% влаги. Остальное количество влаги (около 80%) удаляется из сублимируемых продуктов во втором периоде сушки, который начинается с момента установления в продуктах устойчивой температуры порядка — 15—20°. Сушка сублимацией производится во втором периоде путем нагрева плит, на которых расположены высушиваемые продукты. При этом самозамороженные в первом периоде продукты не размораживаются, а кристаллы льда в продукте испаряются, минуя жидкую фазу. Продолжительность второго периода зависит от характера высушиваемого продукта, его веса, содержания влаги и колеблется от 10 до 20 ч.

Третий период представляет собой тепловую ваккумную сушку, в процессе которой из продукта удаляется оставшаяся абсорбционносвязанная влага. В процессе тепловой вакуумной сушки температура высушиваемых продуктов постепенно повышается до 45—50° при давлении в сублиматоре 1,5—2,5 мм рт. ст. Продолжительность тепловой вакуумной сушки составляет 3—4 ч. Важным свойством сублимированных продуктов является их легкая обратимость, т. е. восстановление при добавлении воды.

При этом методе обеспечивается наиболее совершенное высушивание с максимальным сохранением природных, пищевых, органолептических и биологических свойств продукта.

Преимущества:

1) сохраняются витамины и природные вкусовые свойства продукта;

2) происходит уничтожение микроорганизмов, не приспособленных к высушиванию (сальмонеллы);

3) порча продуктов происходит медленно из-за отсутствия или уменьшения количества воды.

Недостатки:

1) отсутствие эндогенной природной жидкости и растворенных в ней микро- и макроэлементов, витаминов.

2) потеря вкусовых качеств и органолептических свойств продуктов.