Консервирование пищевых продуктов холодом

Способ консервирования холодом основан на том, что при понижении температуры значительно снижается жизнедеятельность микроорганизмов и активность тка­невых ферментов, в результате чего замедляются как реакции, естественно протекающие в некоторых продук­тах (автолиз мяса, дыхание и дозревание плодов и т.д.), так и реакции, вызываемые деятельностью микроорга­низмов.

В зависимости от температуры и характера холодиль­ной обработки пищевые продукты условно разделяют на охлажденные, с температурой в центре продукта от 0 до 4⁰С; замороженные, имеющие температуру ниже – 6⁰С; дефростированные, подвергнутые полному разморажива­нию до температуры в толще выше точки начала замо­раживания. При охлаждении продуктов главным дей­ствующим фактором является низкая температура; при замораживании продуктов, кроме того, имеет значение переход воды в твердое состояние – обезвоживание ткани. Однако вода, являющаяся важнейшим фактором существования и развития микроорганизмов, при замо­раживании полностью не замерзает. Часть ее, содер­жащаяся в пищевых продуктах, оказывается настолько прочно связанной с твердым веществом, что не замерза­ет даже при очень низких температурах.

Различные микроорганизмы в различной мере под­вержены влиянию холода. Одни из микроорганизмов вы­держивают низкие температуры, другие погибают. Наи­более холодоустойчивы плесневые грибы и дрожжи. Бактерии хуже переносят холод; при замерзании среды они довольно быстро погибают. Однако полное вымира­ние бактерий наблюдается редко. Отмирание бактерий протекает весьма быстро, если среда, в которой они жи­вут, заморожена до твердого состояния. Если среда только переохлаждена и находится в жидком состоянии, происходит медленное постепенное отмирание бактерий.

В средах, замороженных до твердого состояния, отми­рание бактерий также зависит от температуры. При тем­пературе замораживания от –5 до –12⁰С отмирание бактерий протекает значительно быстрее, чем, например, в зоне температур от –18 до –20⁰ С. Это можно объяснить тем, что при –18⁰С и ниже среда замерзает значи­тельно быстрее, чем при –5⁰ ¸ –8⁰С, и биохимические процессы в клетках микроорганизмов быстро прекраща­ются – наступает состояние анабиоза.

Некоторые виды бактерий при температуре –5¸–8⁰С вымирают почти полностью в течение 10–14 месяцев и в нормальных условиях уже не развиваются или развиваются крайне слабо; жизнедеятельность бак­терий других видов (например, почти всех спорообразующих) только слегка угнетается после выдержки при указанной температуре, и в нормальных условиях они снова начинают развиваться через 5–6 дней. Аналогич­ное явление наблюдается также у плесневых грибков, более холодоустойчивых, чем бактерии.

При замораживании микроорганизмов обычно поги­бают 90–99% количества клеток, но полное отмирание наблюдается крайне редко. Болезнетворные бактерии в течение многих часов выдерживают температуру жидко­го воздуха (около–190⁰С). Не отмирают микроорга­низмы и при продолжительном воздействии на них низ­ких температур.

Предполагают две взаимосвязанных причины прину­дительного подавления жизнедеятельности и отмирания микроорганизмов: нарушение обмена веществ и повреж­дение структуры клетки.

Пока температура остается выше криоскопической точки протоплазмы, нарушение жизнедеятельности ми­кроорганизмов происходит только вследствие изменения температуры. Оно приводит к торможению всех процес­сов обмена веществ, нарушению нормального соотноше­ния скоростей этих процессов.

Если температура ниже криоскопической точки про­топлазмы, ее действие усугубляется вымерзанием воды в окружающей среде и в самой клетке.

Кроме изменения температуры, на клетку влияет обез­воживание среды и протоплазмы, повышенная концен­трация незамерзшей жидкой фазы, перенос влаги внутри самой клетки и из клетки во внешнюю среду в связи с образованием кристаллов льда и, наконец, механическое воздействие кристаллов. Все эти факторы зависят не только от температуры, но и от механизма кристалло­образования.

Сохранение качества продуктов при холодильном хранении в значительной степени зависит от начальной микробной загрязненности продуктов, а также от сани­тарного состояния холодильных камер. Микробиальную порчу продуктов при холодильном хранении вызывают в основном плесневые грибы. Попадая на продукт и раз­виваясь на нем, плесени не только ухудшают товарный вид продукта, но и вызывают его порчу под действием выделяемых ферментов. Особенно это касается хранения охлажденных продуктов. Рост большинства плесеней прекращается при температуре –9⁰С. Но при повыше­нии температуры или после дефростации продуктов их жизнедеятельность восстанавливается. Поэтому при хра­нении необходим микробиологический контроль, кото­рый позволяет своевременно выявить степень заражен­ности камер плесенями и принять соответствующие ме­ры. Кроме того, необходим постоянный контроль за соблюдением санитарных правил и технологических ин­струкций.

При действии низкой температуры не только задер­живается развитие и размножение микроорганизмов, но и затормаживаются все биохимические процессы, проис­ходящие в продукте под влиянием микроорганизмов и тканевых ферментов, вызывающих его порчу. Деятель­ность ферментов при замораживании полностью не при­останавливается. Липаза, например, не теряет активно­сти при –35⁰С. При этой же температуре протекает ферментативный распад гликогена.

Ферменты не разрушаются даже при температуре –79⁰С. Потеря активности ферментов наблюдается при многократном замораживании и размораживании.

Скорости ферментативных процессов при действии низких температур изменяются неодинаково, поэтому автолитические процессы в замороженных продуктах, сохраняя общую направленность, которая существует до замораживания, приобретают некоторые особенности. Так, при хранении замороженного мяса количество гли­когена после снижения его на первом этапе хранения несколько увеличивается.

Скорость ферментативных процессов в период хране­ния зависит от скорости замораживания продукта. В мясе, замороженном быстрым способом, ферментатив­ные процессы протекают интенсивнее, чем в мясе, замороженном медленно. Это можно объяснить более равномерным в быстрозамороженном мясе распределе­нием влаги и меньшими размерами кристаллов.