Стерилизация как метод консервирования пищевых продуктов

Под стерилизацией понимают тепловую обработку, при которой в них полностью уничтожаются все МО и их споры. Виды стерилизации:

- нагревание до высокой температуры (получила наибольшее применение в пищевой промышленности); обработка ионизирующим облучением; введение химических веществ, вызывающих отмирание МО; другими способами или комбинированным.

В промышленных условиях полной стерилизации пищевых продуктов не достигают (так как в медицинской - полной стерилизации инструментов). Вполне достаточно, чтобы в продукте не содержались патогенные МО и чтобы он был стойким при хранении.

В зависимости от полноты стерилизации различают три основных вида консервов:

- тропические (уничтожаются все вегетативные МО и их споры, (хранятся при 30-40 °С);

- полные консервы (остаётся при стерилизации небольшое количество спор мезофильных бактерий, не рекомендуется их хранить при температуре выше 25 °С);

- пресервы (полуконсервы) стерилизуют до подавления большинства вегетативных МО, хранят их при температуре не выше 0°С. После стерилизации во избежание повторного обсеменения продукт должен быть упакован в герметично укупоренную тару.Режим стерилизации должен обеспечивать промышленную стерильность консервов, но не более. Лучшим режимом стерилизации является такой, при котором скорость отмирания МО больше, чем скорость изменения продукта.

Асептическое консервирование пищевых продуктов

Стерильно подготовленный путём тепловой обработки пищевой продукт после охлаждения фасуется в стерильных (асептических) условиях в стерильную тару, накрывается стерильными крышками и закатывается в условиях, исключающих попадание в банку МО.

 

 

Сушка как метод консервирования пищевых продуктов

Питание МО происходит всасыванием питательных веществ, поэтому для их развития в продукте должно содержаться определённое количество воды. Развитие бактерий возможно при содержании влаги 25-30%, плесневых грибов – 10-15% и более.

При снижении содержания воды в продукте микробные клетки осмотическим путём отдают свою влагу, происходит их плазмолиз и они прекращают свою деятельность. Отдельные МО впадают в состояние анабиоза и длительное время остаются жизнеспособными. При увлажнении сухого продукта микробы оживают и начинают размножаться. Существенный недостаток метода сушки – заметное изменение вкусовых свойств продукта, и особенно – его структуры.При сушке механизм действия тепла на продукт такой же, как и при тепловой обработке. Потеря воды вызывает изменение клеточной структуры, проявляющееся в усадке продуктов, уменьшении в размерах, изменении своей формы. Овощи, плоды и крупы при сушке уменьшаются в 3-4 раза. Изменение свойств продуктов во время сушки существенно зависит от предварительной обработки сырья: сульфитации, бланширования, ферментирования. Большинство высушенных пищевых продуктов не обводняются до прежнего состояния по причине глубокой коагуляции белков. Во время сушки на продукт действуют два разнонаправленных тепловых процесса: подвод тепла от теплоносителя как источника для испарения воды и отвод с испаряющейся жидкостью за счёт его отнятия от продукта.

В распылительных установках продукт диспергируется до пылевидного состояния и во взвешенном состоянии высушивается в потоке горячего воздуха. Несмотря на высокую температуру поступающего на сушку воздуха – до 180 °С, температура самого продукта из-за охлаждения в результате быстрого испарения воды остаётся невысокой - температура воздуха на выходе из сушильной камеры составляет 70-80 °С. Распылительные сушильные установки применяются в пищевой промышленности для сушки молока, яичной массы и др. Также хорошие качественные результаты получают при сушке жидких продуктов в виброкипящем слое инертного материала. В установке для сушки продуктов в виброкипящем слое жидкий продукт образует на гранулах из инертного материала тонкую плёнку, сушка которой происходит в основном за счёт тепла, воспринимаемого им от гранул.

Конвективным способом сушат кусковые и зерновые материалы. В качестве сушильного агента используют нагретый воздух, топочные газы или перегретый пар. Сушильный агент передаёт материалу теплоту, под действием которой из материала удаляется влага в виде пара, поступающего в окружающую среду. Таким образом, сушильный агент является теплоносителем и влагопоглотителем.

Сушке во взвешенном состоянии подвергают продукты растительного происхождения в дисперсном и диспергированном состоянии, нагретый воздух проходит сквозь слой материала Взвешенный слой подразделяется на кипящий (осуществляемый в каналах постоянного сечения) и фонтанирующий (в каналах переменного сечения с расширением по ходу движения сушильного агента). Оптимальная температура агента сушки при обезвоживании влажных материалов находится в пределах: картофеля – 110-150 °С; зеленого горошка – 130-140 °С, моркови, столовой свеклы – 110-160 °С и т.д.

Сушка контактным способом основана на передаче теплоты материалу при соприкосновении с горячей поверхностью. Воздух при этом способе служит только для удаления водяного пара из сушилки, являясь влагопоглотителем. Контактная сушка пищевых материалов осуществляется в вальцовых сушильных установках в результате непосредственного контакта материала с нагретой плоской или цилиндрической поверхностью. Жидкий продукт, попадающий на поверхность вальцов, высушивается в виде тонкого слоя за один оборот, превращаясь в сухую плёнку. Пленка немедленно срезается с вальцов. Продолжительность сушки – 2,5-15 сек. Срезанная пленка подается на центробежную мельницу, измельчается в порошок и поступает на фасовку.Сухой продукт контактной сушки по качеству уступает распылительной. Степень растворимости сухого продукта вальцовой сушки составляет 80-85%. Перед сушкой продукты подвергают сгущению в вакуум-выпарных установках до концентрации СВ 34-48%. На вальцовых сушильных установках нельзя сушить жирные продукты, в которых при таком воздействии образуется много свободного жира, лишенного оболочки и быстро окисляющегося при хранении.

Сушка термоизлучением.

Сушка инфракрасными лучами (ИКЛ). Практическое применение для сушки растительных пищевых продуктов получили коротковолновые ИКЛ с длиной волны 1,6-2,2 мкм. При сушке ИКЛ к материалу подводится тепловой поток в несколько десятков (от 30 до 70 раз) мощнее, чем при конвективной сушке. Проницаемость ИКЛ в пищевые растительные материалы увеличивается с уменьшением толщины слоя и с понижением влажности материала.

 

Сушка токами высокой и сверхвысокой частоты.

Теплоподвод при данном способе сушки осуществляется с помощью поля электрического тока частотой 10-25 мГц (ТВЧ) и сверхвысокой (СВЧ – 2450 или 915 мГц). Пищевые продукты являются диэлектриками, обладают свойствами полупроводников. Под действием переменного поля высокой частоты происходит регулируемый нагрев материала. Вследствие испарения влаги, тепломассообмена с окружающей средой, поверхностные слои материала обезвоживаются и теряют теплоту. Преимущества сушки ТВЧ и СВЧ по сравнению с конвективной и контактной состоят в возможности регулирования и поддержания определённой температуры материала, значительной интенсификации процесса обезвоживания, улучшения качества сушеных продуктов.

Сублимационная сушка.

В отечественной промышленности в небольших объёмах сушат ягоды и фрукты, мясо, творог и кисломолочные продукты, медицинские и ферментные препараты, молочные закваски. Данный вид сушки основан на способности льда при определенных условиях испаряться, минуя жидкую фазу. При этом лед минуя жидкую фазу превращается в пар, который ассимилируется окружающей средой или конденсируется на холодной поверхности испарителя.

Это сушка пищевых продуктов в замороженном состоянии в условиях глубокого вакуума, при СС отсутствует контакт материала с кислородом воздуха. Готовый продукт имеет низкую влажность и лучше хранится по сравнению с продуктами тепловой сушки; во время сублимации исключаются рост МО и ферментативные реакции, а содержание кислорода настолько незначительно, что не окисляются даже окисляемые компоненты.

При СС хорошо сохраняются плоды, фрукты и ягоды, овощи и плоды их переработки, нежирное мясо, рыба, творог. Сушат данным методом также быстрорастворимые чай, кофе, пряности. Яичный же желток теряет при замораживании свои свойства. Вкусовые качества продуктов при СС изменяются незначительно, продукты легко восстанавливают при восстановлении влагу, сохраняют первоначальные объем, цвет, вкус, летучие компоненты.

Процесс СС разделяется на 3 этапа: – замораживание продукта

в специальных камерах скороморозильных агрегатов при атмосферном давлении или непосредственно в сублиматоре, (испаряется 10-15% всей влаги) - до достижения температуры внутри продукта от минус 5 до минус 20°С, продолжительность замораживания - 10-15 минут.

Второй период сушки – сублимация (период постоянной скоростисушки). Так сублимация большинства овощей проводится при минус 10°С; при сушке ягодных и фруктовых соков вследствие высокого содержания в них сахара в зоне сублимации поддерживается температура от минус 20 до минус 30°С. Температура продуктов животного происхождения в период сублимации влаги не должна быть выше минус 15†минус 20°С. Продолжительность периода сублимации продолжается более 4 часов.

Основное количество влаги (75-90%) удаляется при сублимации льда при температуре продукта ниже 0 °С и только остаточная влага (20-30%) удаляется при 40-60 °С.

Третий период сушки – удаление остаточной влаги – период убывающей скорости сушки. В зависимости от свойств продукта и продолжительности процесса сушки допустимый уровень температур материала а период удаления остаточной влаги 40-60°С и является оптимальным. В этот период удаляется связанная влага, не замерзшая в продукте. Скорость сушки уменьшается, а температура продукта повышается. В этот период удаляется 10-20% всей влаги.

Сублимированные продукты сразу же должны быть после получения герметично упакованы в условиях пониженного содержания кислорода и влаги.