Методы консервирования продовольственных товаров

1. Физические методы консервирования

2. Физико-химические методы консервирования

3. Биохимические методы консервирования

4. Химические методы консервирования

5. Комбинированные методы консервирования

 

Консервирование как метод обработки продуктов позволяет устроить устранить сезонность в потреблении некоторых продуктов, расширить ассортимент продовольственных товаров, повысить степень готовности продуктов к употреблению в пищу.

Действие консервирующих факторов направлено на замедление или прекращение ферментативных процессов, а также на подавление жизнедеятельности или уничтожение микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов.

Методы консервирования в зависимости от природы факторов, оказывающих консервирующее действие, подразделяют на физические, физико-химические, биохимические, химические и комбинированные.

I. К физическим методам относят консервирование, основанное на действии высоких и низких температур, механическую стерилизацию, обработку продуктов ионизирующим излучением, ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком.

Различают два метода высокотемпературной обработки – пастеризацию и стерилизацию.

При пастеризации продукт нагревают до температуры 63-70 °С и выдерживают при этой температуре некоторое время.

При такой обработке инактивируются ферменты, погибают вегетативные формы микроорганизмов, но споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, творог и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени.

Различают длительную (при температуре 63-65 °С в течение 30-40 мин), короткую (при температуре 85-90 °С в течение 0,5-1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98 °С в течение нескольких секунд).

Стерилизация – это нагревание пищевых продуктов при температуре выше 100 °С. При стерилизации погибают не только вегетативные формы микроорганизмов, но и большинство спор. Поэтому стерилизованные продукты хорошо сохраняются даже при комнатной температуре, но стерилизованные продукты обладают пониженной пищевой ценностью, так как при высоких температурах разрушаются витамины, белки и другие биологически активные соединения.

Чаще всего стерилизацию проводят при температуре 113-120 °С в течение 15-60 мин. Используют также асептическую стерилизацию – кратковременный нагрев (в течение нескольких секунд) до температуры 150 °С, быстрое охлаждение до температуры 30-40 °С и асептический розлив (расфасовку) в стерильную тару.

Низкотемпературная обработка не приводит к необратимой инактивации ферментов и гибели микроорганизмов. Пищевая ценность охлажденных и замороженных продуктов не претерпевает существенных изменений.

Охлаждение – это обработка и хранение пищевых продуктов при температуре, близкой к криоскопической (температура замерзания клеточного сока). Для большинства продуктов эта температура находится около 0°С.

Разновидностью метода является переохлаждение, которое проводят при более низкие температурах, чем охлаждение, но при более высоких, чем замораживание. В переохлажденном состоянии транспортируют на дальние расстояния мясо и рыбу, хранят яйца (при температуре от -1°С до -2°С).

Замораживание – обработка и хранение пищевых продуктов при температуре -6…-8°С и ниже. Замороженные продукты сохраняются от нескольких месяцев (плоды и овощи) до года и более (мясо). Качество замороженных продуктов зависит от скорости замораживания и способа размораживания. При быстром замораживании (при температуре -30…-40°С) в продукте образуются мелкие кристаллы льда, которые равномерно распределяются и не разрушают клеточные стенки (потери клеточного сока при размораживании минимальны). При медленном размораживании при температуре от 0 до 4°С кристаллы оттаивают постепенно, и коллоиды клеток успевают связывать образующуюся влагу. Подобная технология замораживания и размораживания позволяет максимально сохранить качество, в том числе пищевую ценность продукта.

Замораживание осуществляют разными способами:

- с использованием естественного холода (-6…-8°С и ниже);

- с использованием скороморозильных аппаратов и камер при температуре -18…-30°С;

- с использованием метода флюидизации (замораживание в кипящем слое) – через слой продукта снизу вверх подается интенсивный поток холодного воздуха, продукт переходит во взвешенное состояние, хорошо перемешивается, быстро отдает тепло, отдельные частицы не слипаются;

- в атмосфере жидкого азота при температуре от -80 до -190°С и др.

По пищевой ценности замороженные продукты уступают охлажденным.

Механическая стерилизация – это метод консервирования, основанный на использовании обеспложивающих фильтров, размер пор которых меньше, чем размер клеток микроорганизмов. Используется для жидких продуктов: осветленных соков, виноградных вин, пива и др. Достоинством метода является максимальное сохранение пищевой ценности – органолептических свойств, биологически активных веществ.

Консервирование с помощью ионизирующих излучений находится в стадии разработки и используется для обработки тары и упаковочных материалов.

Ультрафиолетовое облучение используют для стерилизации поверхности мясных туш, колбасных изделий, для обработки складских помещений. Механизм: денатурация нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов микроорганизмов (l=250-280 нм).

Ультразвук (колебания частотой выше 20 кГц) применяют для консервирования молока, виноградного сусла, обеззараживания воды, стерилизации консервов. Микроорганизмы погибают в результате кавитации – под воздействием звуковой волны в жидкости образуются мелкие разрывы, приводящие к нарушению всех процессов жизнедеятельности клетки.

Консервирование токами ультравысокой и сверхвысокой частоты (УВЧ и СВЧ) основано на быстром равномерном прогреве продукта до температуры 100°С и выше. При таком нагревании хорошо сохраняется пищевая ценность и быстро достигается эффект стерилизации. Метод используется для стерилизации соков, молока, обеззараживании зерна, крупы, муки.

II. Физико-химические методы консервирования основаны на повышении осмотического давления, либо путем обезвоживания продукта, либо путем увеличения концентрации сухих веществ. В условиях высокого осмотического давления, при недостатке или отсутствием свободной воды микроорганизмы прекращают свою жизнедеятельность, а ферменты инактивируются.

К физико-химическим методы консервирование относят сушку, концентрирование, консервирование солью (посол) и сахаром.

Сушка – это метод консервирования, основанный на удалении влаги из продукта до остаточного содержания от 3 до 25%. При высушивании частично улетучивается ароматические вещества, изменяется цвет и консистенция продукта, разрушаются витамины и другие термолабильные соединения. Перед использованием высушенные продукты проходят, как правило, предварительную подготовку для восстановления первичной структуры. Срок хранения высушенных продуктов от 6 мес. до 2 лет в условиях низкой относительной влажности воздуха, так как они обладают высокой гигроскопичностью.

Посол используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и других продуктов. Различают сухой, мокрый и смешанный посол, холодный (-10…0°С), охлажденный (0…5°С) и теплый (10°С и выше).

За счет диффузионных процессов при посоле изменяется структура продукта, формируются новые вкусовые и ароматические свойства. Пищевая ценность продукта снижается, так как клеточный сок с питательными веществами диффундирует в рассол.

Консервирование сахаром используют при производстве варенья, джема, повидла, сиропов. Метод чаще всего сочетают с тепловой обработкой.

III. Биохимические методы основаны на консервирующем действии веществ, образующихся в результате биохимических реакций. К биохимическим методам относят квашение овощей или мочение плодов и ягод.

Методы основанны на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся и накапливающейся при молочнокислом брожении, и этилового спирта, образующегося и накапливающегося при спиртовом брожении. При квашении овощей добавляют поваренную соль в концентрации 2-6% (при мочении плодов – соль и сахар) для выделения клеточного сока, богатого сахаром и являющегося субстратом для развития молочнокислых бактерий. Квашение проводят в 2 стадии: на первой стадии (стадия ферментации) поддерживают температуру 18-25°С для интенсивного размножения молочнокислых бактерий. На второй – продукт охлаждают до 0-5°С и выдерживают при этой температуре для накопления молочной кислоты.

Молочная кислота подавляет жизнедеятельность гнилостных бактерий, но не влияет на развитие уксуснокислых бактерий, но не влияет на развитие уксуснокислых бактерий и плесеней, поэтому квашеные и моченые продукты хранят при пониженной температуре (0-2°С) в анаэробных условиях.

IV. Химические методы консервирования основаны на бактерицидном действии химических веществ (консервантов). В качестве консервантов используют органические кислоты (уксусную, сорбиновую, бензойную, сернистую и др.). Так, например консервирование уксусной кислотой в концентрации 1,2-1,8% называется маринованием. Сорбиновую кислоту и сорбат натрия используют в качестве консерванта при изготовлении тортов.

V. Комбинированные методы консервирования основаны на совместном действии нескольких консервирующих факторов: копчение, вяление, изготовление пресервов.