КОНСЕРВИРОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ХОЛОДОМ

⇐ ПредыдущаяСтр 46 из 58Следующая ⇒

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 4°С; замороженные, имеющие температуру ниже -6º С; 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 -12°С отмирание бактерий протекает значительно быстрее, чем, например, в зоне температур от -18 до -20°С. Это можно объяснить тем, что при -18°С и ниже среда замерзает значительно быстрее, чем при -5°С÷ 8°С, и биохимические процессы в клетках микроорганизмов быстро прекращаются - наступает состояние анабиоза.

Некоторые виды бактерий при температуре -5÷ -8°С 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 -190°С). 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 -9°С. 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 -35°С. При этой же температуре протекает ферментативный распад гликогена.

Ферменты не разрушаются даже при температуре -79°С. 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.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

К вспомогательным средствам, способствующим сохранению качества продуктов, можно отнести обработку ультрафиолетовыми лучами и ионизирующее облучение, применение специальной тары и упаковочных материалов, использование углекислоты, озона, антибиотиков и антиокислителей. Все эти средства способствуют удлинению сроков хранения пищевых продуктов только в сочетании с холодом.

Ультрафиолетовые лучи

Консервирующее действие ультрафиолетовых лучей (УФЛ) основано на их бактерицидности, т.е. на способности убивать микробов. Такой способностью обладают УФЛ при длине волн от 313 до 200 m_μ. Наиболее сильное губительное действие на микроорганизмы оказывают УФЛ при длине волн от 254 до 265 m_μ. Следовательно, воздействием этих лучей на консервируемый продукт можно полностью или частично прекратить жизнедеятельность содержащихся на нем микроорганизмов и тем предохранить его от порчи. Продолжительность облучения для получения определенного эффекта может быть различной. Она зависит прежде всего от микрофлоры облучаемого продукта и внешних условий для ее развития. Разные виды микроорганизмов погибают от неодинаковых доз лучистой энергии. Для бактерий требуется во много раз меньше лучистой энергии, чем, например, для разрушения плесеней. Продолжительность облучения зависит также от степени зараженности облучаемых продуктов: чем больше они обсеменены микроорганизмами, тем большая доза требуется для облучения.

Облучение можно вести непрерывно, и периодически. Если при этом передается одно и то же количество лучистой энергии, то конечные результаты в обоих случаях оказываются одинаковыми. Объясняется это тем, что УФЛ влияют на микроорганизмы кумулятивно - их действие в отдельные периоды как бы суммируется и перерывы в облучении не приостанавливают процесс, возникающий в организме под влиянием первой дозы лучистой энергии.

Наиболее значительный эффект дает ультрафиолетовое облучение в сочетании с холодом, так как микроорганизмы при температурах, неблагоприятных для их развития, становятся менее стойкими к губительному действию УФЛ. Установлено, что наиболее интенсивно отмирают микроорганизмы от УФЛ при низких положительных температурах. В среде же с отрицательной температурой, особенно ниже -5°, эффект облучения весьма незначителен. Поэтому пользоваться ультрафиолетовым облучением при отрицательных температурах нецелесообразно.

Многие продукты в результате ультрафиолетового облучения приобретают бактериостатические свойства, становятся способными оказывать в течение некоторого времени антисептическое действие на микроорганизмы. Попадающие на облученный продукт микроорганизмы слабо развиваются, очень медленно растут и отмирают. Опыт показывает, что только за счет одних бактериостатических свойств, приобретаемых продуктом при облучении, значительно увеличивается срок его хранения.

Для получения УФЛ пользуются специальными бактерицидными лампами. Это газоразрядные лампы низкого давления с самонакаливающимися катодами. Изготавливают их из увиоливого стекла¹.

Ультрафиолетовые лучи могут влиять на удлинение сроков хранения скоропортящихся продуктов не только путем прямого воздействия на них, но и посредством обеззараживания воздуха помещений, где обрабатываются эти продукты, воды, идущей на технологические нужды, оборудования, тары, спецодежды рабочих, а также стен и потолков холодильных камер.

__________________________________________________________

¹ Стекло, пропускающее УФЛ.

Ионизирующее облучение

Ионизирующее облучение является новым и весьма перспективным методом сохранения пищевых продуктов. Сущность губительного действия этого вида излучения на микроорганизмы полностью пока не раскрыта. Полагают, что разрушение живых клеток происходит от удара заряженных частиц. Кроме того, сильное бактерицидное действие на микроорганизмы оказывает ионизированная среда, создаваемая при излучении.

Под влиянием ионизирующего излучения значительно замедляются или совсем приостанавливаются и ферментативные процессы. Но ферменты более устойчивы к этому виду облучения, чем микроорганизмы; для разрушения их требуется в несколько раз большая доза облучения, чем для отмирания микроорганизмов.

Радиоактивность изотопов измеряется в единицах кюри или килокюри, а доза облучения - в фэрах. Фэр - физический эквивалент рентгена или физическая единица, соответствующая дозе поглощенной энергии излучения, равной 83 эргам на 1 г материала.

При установлении доз облучения необходимо иметь в виду нежелательные изменения в облученных продуктах, зависящие от интенсивности процесса. Так, у мяса появляется темная окраска, специфический запах и привкус, а у рыбы - посторонний привкус. Особенно подвержены нежелательным изменениям жиры.

Обработка пищевых продуктов небольшими дозами ионизирующего излучения (около 105 фэр) называется ридиопастеризацией. Радиопастеризация в сочетании с охлаждением или замораживанием дает очень хорошие результаты.

Углекислота

Углекислотой пользуются главным образом как вспомогательным средством консервирования, которое в сочетании с холодом дает хорошие результаты. Применяют углекислоту в газообразном виде в смеси с воздухом разной концентрации. Правильное сочетание концентрации углекислоты и температурных условий увеличивает в 1, 5-2 раза срок хранения пищевых продуктов. Углекислота подавляет жизнедеятельность микроорганизмов, особенно плесеней и бактерий.

Обладая высокой растворимостью в жире, углекислота уменьшает содержание в нем кислорода и этим замедляет процессы окисления. Опыт показывает, что углекислый газ даже в небольших концентрациях заметно задерживает окисление жира.

Консервирование плодов с помощью углекислоты основано на снижении количества кислорода в воздухе, где хранятся эти продукты. При хранении плодов накопление СО₂ в атмосфере хранилища достигается и за счет их дыхания. Соответственно уменьшается содержание кислорода, необходимого плодам для дыхания, поэтому оно замедляется, а так как изменение химического состава плодов, приводящее их к порче, происходит в основном в результате дыхания, то замедляя его, углекислота способствует удлинению срока хранения. При правильном применении углекислоты срок хранения плодов увеличивается в 2-3 раза.

Практически углекислоту для сохранения пищевых продуктов используют следующим образом. Продукты помещают в специальные хранилища, контейнеры или тару, в которые поступает углекислота из присоединяемых к ним баллонов или в виде сухого льда, превращающегося здесь в газообразную углекислоту. Стационарные хранилища строят обычно герметичными, а тару и контейнеры герметичными и газонепроницаемыми. Изготавливают тару и контейнеры из разных материалов: металла, дерева, пластмассы, картона и др., а для создания герметичности покрывают газонепроницаемой пленкой или специальным составом. Для железнодорожных перевозок продуктов применяют обычно изотермические контейнеры.

Когда продукт переносят из углекислотной среды в обычную, происходит выделение из него углекислоты, десорбция.

Озон

Известно, что молекула озона состоит из трех атомов кислорода. Один из них легко выделяется и может производить сильное окисляющее действие. Это свойство озона используют для различных технических целей и, в частности, для достижения бактериостатического эффекта при хранении пищевых продуктов в холодильных камерах.

Большинство исследований в этом направлении и практика показывают, что во многих случаях использование свойств озона для обеззараживания и устранения нежелательного запаха в холодильных камерах дает весьма положительные результаты. В определенных концентрациях озон способен подавлять и прекращать развитие бактерий и плесеней, а также и их спор, как на поверхности продукта, так и в воздухе.

На практике озоном пользуются главным образом для подготовки камер к приему продуктов. Камеры обычно дезинфицируют каким-либо другим веществом, а затем озонируют для устранения посторонних запахов. Целесообразно пользоваться озоном и как основным средством дезинфекции. В этом случае его концентрацию увеличивают. Озоном рекомендуется дезинфицировать только пустые камеры. Озонирование пустых камер при температуре воздуха в них 0°, относительной влажности 90% и концентрации озона 20-25 мг/м³ обеспечивает полную очистку их от микроорганизмов в течение 3 суток. Концентрацию озона можно доводить до 40 мг/м³, тогда полная очистка воздуха достигается в течение 2 суток.

Озон при концентрациях в воздухе более 2 мг/м³ вредно действует на организм человека. Поэтому озонирование камер должно производиться в отсутствие обслуживающего персонала, либо он должен пользоваться предохранительными масками. Нельзя также находиться без масок в озонированных камерах при концентрации озона более 2 мг/м³.

Озон для практических целей получают в специальных приборах - озонаторах, где под действием тихого (не искрового) электрического разряда высокого напряжения образуется трехатомный кислород (озон) из двухатомного кислорода воздуха. В холодильной практике применяют озонаторы двух типов: стационарные и передвижные.

Антибиотики

В настоящее время известны сотни различных антибиотиков. Широко и эффективно антибиотики использует медицина. Некоторые из них целесообразно применять для сохранения пищевых продуктов. Получены положительные результаты исследований по применению некоторых антибиотиков, в частности биомицина, для удлинения сроков хранения свежей рыбы, мяса, птицы и других скоропортящихся продуктов.

Доказано, что применение антибиотиков даже в незначительных дозах задерживает развитие бактерий и что консервирующее их действие необходимо использовать в сочетании с холодом. В этом случае возможно значительно удлинить срок хранения продуктов и уменьшить необходимую дозу антибиотика. Однако применение антибиотиков для предупреждения микробиальной порчи продуктов весьма ограничено по санитарно-гигиеническим соображениям и из-за относительно высокой их стоимости. Дело в том, что очень многие антибиотики устойчивы к воздействию высоких температур. Поэтому, находясь в продуктах, они не разрушаются при обычной термической обработке этих продуктов. А регулярное потребление продуктов, содержащих хотя бы небольшие дозы антибиотиков, может вредно повлиять на здоровье людей, например, вызвать авитаминозы, нарушить нормальный состав микрофлоры кишечника и т.д.

В СССР применение антибиотиков для обработки пищевых продуктов по указанным причинам запрещено.

Антиокислители

Одной из главных причин порчи жиров является процесс их окисления. Предотвратить или задержать этот процесс только путем создания определенных условий хранения очень трудно. Поэтому в последнее время для сохранения качества пищевых жиров и жирсодержащих продуктов стали вводить в них специальные вещества, предотвращающие и задерживающие процессы окисления. Называют эти вещества антиокислителями. Их роль могут выполнять различные соединения. Наиболее эффективными являются фенольные антиокислители, из которых особенно широко распространены бутилоксианизол, бутилокситолуол, эфиры галловой кислоты и их смеси. Весьма успешно применяют также гваяковую смолу, нордигидрогваяретовую кислоту, пальмитиновый и стеариновый эфиры аскорбиновой кислоты. Из природных антиокислителей применяют спутники жиров - токоферол, кефалин, сезамол и др.

Антиокислители вводят в жиры в весьма малых количествах - в сотых и даже тысячных долях процента от массы обрабатываемого продукта.

Нередко для большей эффективности антиокислителей в жиры вводят еще так называемые синергисты - вещества, которые сами не влияют на процесс окисления, но усиливают действие антиокислителей. В большинстве случаев в качестве синергистов используют фосфорные кислоты и их соли, лимонную, щавелевую, малоновую, малеиновую, винную и аскорбиновую кислоты. Для фенольных антиокислителей синергистами могут служить также некоторые аминокислоты, например, метионин, цистин и др.

⇐ Предыдущая 41 42 43 44 454647 48 49 50 Следующая ⇒