Теоретичні основи консервування харчових продуктів

1. Призначення та принципи консервування

Термін «консервування» походить від латинського слова «conservatio» і означає збереження об’єкту без змін і втрат. Більшість видів продовольчої сировини – плодоовочева, молочна, м’ясна, рибна, яєчна не може зберігатися тривалий час з звичайних умовах. Тому, щоб уникнути псування, її консервують.

Процес консервування – це взаємозв’язана сукупність технологічних операцій, при проведенні яких вихідна сировина перетворюється у консервовану продукцію.

Метод консервування – це спосіб реалізації принципу консервування, який дозволяє забезпечити стійкість харчових продуктів при тривалому зберіганні.

Принцип консервування – це вибір того чи іншого консервуючого фактора або поєднання декількох факторів, які забезпечують попередження псування та втрати продукції.

Протягом історичного розвитку харчових технологій набули поширення такі методи консервування, при використанні яких отримують продукцію з іншими, ніж у вихідної сировини, властивостями. Такі методи консервування називають переробкою. Наприклад, квашені, сушені чи мариновані овочі або фрукти; солоні або копчені м'ясо та риба; стерилізовані плодоовочеві, м’ясні, рибні або молочні консерви; вино, сири, ковбасні вироби тощо. Різні існуючі методи консервування дозволяють розширити асортимент та сформувати нові якісні характеристики харчовій продукції. Крім того, консервування дозволяє створити запасні резерви продовольства на випадок стихійного лиха або війни, забезпечити гарантованим продовольством армію, флот, геологів, мандрівників та ін. Значна кількість консервованої продукції готова до вживання без додаткової кулінарної обробки.

В основу різних методів консервування покладено певний принцип, тобто здатність опору розвитку мікроорганізмів, – біоз, анабіоз, ценобіоз або абіоз.

Мікроорганізми виділяють токсини, які отруюють здорові клітини рослинної сировини, впливають на ферментативні процеси, порушують обмін речовин. Кожний вид рослин руйнується лише певною специфічною для нього мікрофлорою.

Біоз – полягає у створенні умов для нормального перебігу процесів в живих біологічних об’єктах, наслідком яких є підтримання природного імунітету цих об’єктів до захворювань та ураження мікроорганізмами. Імунітет - це здатність свіжої сировини та натуральних харчових продуктів (зерно, овочі, фрукти) протистояти діяльності мікроорганізмів за рахунок дії інгібіторів (фітоалексинів) - речовин токсичних для мікроорганізмів, які виділяються в процесі обміну речовин. Наприклад, наявність великої кількості фенольних речовин підвищує стійкість рослин, тому що у відповідь на виникнення інфекції в їхніх тканинах утворяться хлорогенова, кфєйна кислоти й ін. речовини, що мають фунгіцидні властивості. Доведено, що фітоалексини синтезуються в тканинах стійких сортів у відповідь на пошкодження.

Анабіоз – полягає у пригніченні життєдіяльності, тобто гальмуванні ферментативних процесів, як живих продуктів, так і мікроорганізмів, під дією різноманітних консервуючи факторів. На цьому принципі засновані такі методи як охолодження, заморожування, висушування, зберігання у модифікованому та регульованому газовому середовищі, квашення, маринування, спиртування, зацукрювання, соління та ін.

Ценобіоз – полягає у придушенні шкідливої мікрофлори шляхом створення умов для життєдіяльності корисної мікрофлори, яка сприяє збереженню продукту і є ефективним антагоністом до збудників псування харчової сировини або продуктів харчування. До такої мікрофлори відноситься молочнокисла, оцтовокисла, дріжджі та ін. За цим принципом найбільш поширеними методами консервування є бродіння, квашення, соління.

Абіоз – полягає у повному припиненні життєвих фізіологічних процесів за рахунок руйнування ферментів та знищенні мікроорганізмів у сировині і продуктах харчування. Цей принцип покладено в основу методу консервування шляхом стерилізації в автоклавах, токами надвисокої частоти, ультразвукової, іонізуючої та ін. видів стерилізації, а також додання хімічних консервантів, тобто антисептиків.

У харчовій промисловості переважає застосування методів анабіозу і
абіозу. До них відносяться методи холодильної обробки. методи висушування, соління, квашення, коптіння та термічної стерилізації. Наприклад, соління та квашення плодів і овочів є комбінацією факторів анабіозу і абіозу, тому що відбувається одночасна дія солі, молочної кислоти та молочнокислої мікрофлори. Охолодження, як метод консервування поєднує такі принципи консервування, як біоз, анабіоз та абіоз, тому що при знижених температурах уповільнюються процеси життєдіяльності, знижується активність ферментних систем, пригнічується розвиток мікрофлори, частина якої гине.

За характером впливу на вихідний стан об’єкта, існуючі методи поділяються на дві групи – методи подовження вихідного стану. тобто методи збереження, та методи формування якісно нових об’єктів, тобто методи переробки. До першої групи відносяться всі методи збереження біологічно живих об’єктів, які полягають у створені оптимальних умов для перебігу процесів життєдіяльності, де консервуючим фактором є природний імунітет. До другої групи відносяться методи, при реалізації яких вихідні об’єкти суттєво змінюються і набувають стійкості при подальшому зберіганні – солоні, сушені, стерилізовані, копчені тощо.

В залежності від ступеню новизни та поширення методи консервування поділяються на традиційні – консервування холодом, нагріванням, використання солі, цукру та ін. і нетрадиційні – обробка ультразвуком, ультрафіолетом, іонізуючими випромінюваннями, ультрафільтрацією, антисептиками, антибіотиками тощо.

За тривалістю дії консервуючого фактора методи консервування поділяють на короткотермінові – охолодження, пастеризація, гаряче копчення, слабкий посол та ін. та довготермінові – заморожування, стерилізація, холодне копчення, міцний посол та ін., за способом пакування – на не упаковані, упаковані у негерметичну тару та упаковані у герметичну тару.

Найбільш повною і досконалою є класифікація методів консервування за природою консервуючих факторів, які поділяються на п’ять груп – фізичні, фізико-хімічні, хімічні, біологічні та комбіновані.

Фізичні методи консервування поділяються на високотемпературні, низькотемпературні та інші. Високотемпературні поділяються – на пастеризацію і стерилізацію, низькотемпературні – на охолодження, переохолодження, заморожування, інші – на консервування іонізуючим випромінюванням, ультразвуком, ультрафіолетовим випромінюванням, ультрафільтрацією.

Фізико-хімічні методи консервування поділяються на методи зневоднення і підвищення осмотичного тиску. Методи зневоднення поділяються – на сушіння і концентрування, підвищення осмотичного тиску – на соління (посол) і зацукрювання.

Хімічні методи консервування поділяються на консервування за допомогою антисептиків і за допомогою антибіотиків. Методи консервування за допомогою антисептиків поділяються на – консервування за допомогою етилового спирту, консервування за допомогою кислот і солей та консервування за допомогою ін. консервантів.

Біотехнологічні методи консервування поділяються на консервування за допомогою квашення і за допомогою мочення.

Комбіновані методи консервування поділяються на бінарні та поліметоди. Бінарні методи консервування поділяються на – в’ялення, пастеризація маринадів та квашень, стерилізація зацукрених плодів і овочів, поліметоди – копчення, виготовлення пресервів, вакуумне та сублімаційне сушіння.

У 19 та 20 столітті більшість методів консервування зазнали модифікації та модернізації, з’явилося багато принципово нових методів. Так, класичний метод термічного висушування був модернізований у метод сушіння у киплячому шарі, мікрохвильове, сублімаційне, вакуумне сушіння. Метод традиційного димового копчення було модифіковано у «рідке», електростатичне, змішане копчення.