Методы и способы консервирования пищевых продуктов

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 15Следующая ⇒

При хранении продуктов таких как мясо и мясопродукты, рыба и морепродукты, молоко и молочные продукты, свежие плоды и овощи требуются специальные условия. В противном случае они теряют свои первоначальные качества: вкус, запах, консистенцию и цвет.

Эти продукты являются скоропортящимися, т.к. содержащаяся в них вода и органических соединения создают благоприятные условия для развития и жизнедеятельности различных микроорганизмов и ферментов. Микроорганизмы и ферменты вызывают разложение белков, гидролиз жиров, глубокие превращения углеводов и другие изменения.

Необратимые процессы в продуктах происходят:

- при воздействии кислорода воздуха и солнечных лучей;

- вследствие чрезмерно низкой или очень высокой влажности воздуха;

- вследствие биохимических процессов (деятельность тканевых ферментов);

- под влиянием микробиологического фактора и др.

Для сохранения продуктов (сырья) применяют различные способы консервирования, которые исключают или снижают воздействие перечисленных факторов. Их подразделяют на физические, физико-химические, химические, биохимические и комбинированные.

Физические способы консервированияоснованы на использовании высоких и низких температур, ионизирующих излучений, ультрафиолетовых лучей, ультразвука и фильтрации.

Физико-химические способы включают сушку, соление и использование сахара.

Химические способы консервирования основаны на применении химических веществ, которые практически безвредны для человека и не изменяют вкус, цвет и запах продукта.

Биохимические способы консервирования основаны на подавляющем действии молочной кислоты, образующейся в результате сбраживания сахаров продукта молочнокислыми бактериями.

Комбинированные способы консервирования основаны на использовании дополнительно к основному виду обработки других видов консервирования (например, соление и копчение, как горячее так и холодное; хранение плодов с применением холода и специальных газовых сред и др.). В последнее время все шире стали применять различные консерванты: этиловый спирт, уксусная, сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин, отдельные антибиотики, озон, углекислый газ и ряд других.

Проф. Никитинским Я.Я. применяемые на практике способы консервирования сгруппированы по следующим принципам — биозу, анабиозу, ценоанабиозу и абиозу.

Биоз — поддержание естественных жизненных процессов в продуктах. Этот принцип используют, например, при хранении плодов и овощей, транспортировании и реализации живой рыбы.

Анабиоз — замедление, подавление жизнедеятельности микроорганизмов и активности ферментов. Это осуществляется при тепловой и холодильной обработке, сушении и вялении, мариновании, консервировании в сахарном сиропе и др..

Ценоанабиоз — подавление жизнедеятельности вредной микрофлоры продуктами жизнедеятельности полезной микрофлоры. Например, квашение, молочнокислое и спиртовое брожение при производстве и хранении кисломолочных продуктов.

Абиоз — полное прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и микрофлоры в продуктах. Например, высокотемпературная обработка (стерилизация), применение лучистой энергии, токов высокой и сверхвысокой частоты, антибиотиков, антисептиков и др.

Таким образом, основной задачей, которую решает консервирование пищевых продуктов, является ограничение или устранение разрушительного действия микроорганизмов и ферментов.

При выборе способа консервирования, кроме основной цели (торможение нежелательных процессов), стремятся добиться максимальной сохранности продукта, а также экономичности процесса.

Следовательно, лучшим способом консервирования является тот, который позволяет более длительное время хранить продукт с наименьшими потерями пищевой ценности и массы. Этим требованиям отвечает применение искусственного холода.

Консервирование с использованием холода приводит к замедлению реакций как естественно протекающих в продуктах (автолиз мяса, дыхание и созревание плодов), так и вызываемых деятельностью микроорганизмов.

В зависимости от решаемых задач продукты подвергаются разной глубине холодильной обработки (охлаждение, переохлаждение, подмораживание, замораживание, домораживание), а для восстановления натуральных свойств к продукту подводится теплота (отепление, размораживание).

Наиболее эффективное использование холодильного консервирования обеспечивается при соблюдении единой непрерывной холодильной цепи на протяжении всего пути продукта от производства до потребителя.

Вопросы для самопроверки

1 Что вызывает порчу продуктов?

2 Какие способы консервирования вам известны?

3 Назовите принципы консервирования.

Влияние низких температур на микрофлору

И качество продуктов

Микроорганизмы по отношению к температурным условиям различают на три группы: термофилы, мезофилы и психрофилы.

Термофилы — микроорганизмы, развиваются при температурах 20…80°С; мезофилы живут при 5…57°С, а психрофилы способны расти при относительно низких температурах +10…-10°С.

Психрофильные бактерии активно размножаются на продуктах с небольшой кислотностью — на мясе, рыбе, некислых молочных и овощных продуктах при температуре -5…-8°С.

Большинство плесеней является психрофильными, они довольно активно развиваются на замороженных продуктах. Отдельные виды плесеней прекращают размножение лишь при температуре -8… -10°С.

Микроорганизмы бывают чувствительными, умеренно устойчивыми и нечувствительными к отрицательной температуре. Особенно чувствительны к низким температурам вегетативные клетки плесневых грибов и дрожжей. Наиболее устойчивы почвенные бактерии. Споры плесневых грибов проявляют умеренную устойчивость.

Устойчивость микроорганизмов к действию отрицательных температур зависит от трех факторов: температуры, скорости ее понижения и времени воздействия. Действие отрицательных температур на микроорганизмы проявляется в изменении состояния воды в микробной клетке. Максимальное повреждающее действие оказывает внутриклеточное образование льда. Это приводит к повышению концентрации внутри- и внеклеточных растворов, что ведет к денатурации белков и нарушению барьеров проницаемости.

Однако повреждение микроорганизмов холодом может происходить и без образования льда. Гибель бактериальных клеток в результате холодового шока происходит при очень быстром охлаждении из-за низкого осмотического давления. При этом губительное действие низких температур связано с нарушением нуклеиновых кислот и целостности липидных мембран.

Устойчивость микроорганизмов к отрицательным температурам зависит и от продолжительности воздействия холода. В начале замораживания число бактериальных клеток быстро уменьшается, затем гибель микроорганизмов замедляется, и, наконец, остаются устойчивые к низким температурам клетки, количество которых зависит от условий замораживания, индивидуальной устойчивости вида микробов.

Возможно развитие микроорганизмов при температуре выше -10°С и это может привести к снижению качества хранящегося продукта и даже к его порче. Так, при длительном хранении мороженого мяса при температуре выше -8°С могут развиваться плесневые грибы. Они появляются отдельными колониями, которые впоследствии увеличиваются и уплотняются. Мицелий гриба проникает в толщу мяса, и начинается спороношение. На поверхности продукта появляются белые, серые или черные пятна, в толще мяса накапливаются продукты жизнедеятельности плесеней, появляется затхлый запах. Аналогично протекают эти процессы при хранении мороженой рыбы и других продуктов.

В замороженных ягодах или фруктово-ягодных соках, хранящихся при температуре выше -8°С, образуется продукт жизнедеятельности дрожжей — спирт.

Воздействие низких температур на клетки тканей организмов приводит к нарушению обмена веществ. Данный эффект получил название " температурный шок". В результате нарушения динамического равновесия биохимических процессов в клетках накапливаются промежуточные, зачастую токсичные, продукты обмена веществ.

Если процесс охлаждения проводится быстро, то может наступить гибель биологического объекта. При постепенном снижении температуры организм может адаптироваться, т.е. приспособиться к изменяющимся условиям, и в этом случае выжить.

При охлаждении биологических объектов ниже температур, при которых происходит превращение воды в лед, основную роль начинают играть повреждающие факторы процесса кристаллообразования. Механика кристаллообразования тесно связана с условиями проведения процесса замораживания, что оказывает различное воздействие на состояние замораживаемого объекта, его качество.

Из-за механического воздействия кристаллов льда на клетки происходит нарушение их оболочки. Разрастание кристаллов льда в межклеточном пространстве уменьшаются размеры клетки, вызывает сжатие и образование складок в оболочке, повреждение протоплазмы.

При постепенном понижении температуры сначала кристаллы льда образуются в межклеточной жидкости. Концентрация растворенных веществ в ней вследствие вымерзания воды начинает увеличиваться. Возникает разность между концентрациями растворов в межклеточном пространстве и внутри клеток, что приводит к перемещению влаги из клеток к кристаллам в межклеточном пространстве. Таким образом, увеличиваются кристаллы снаружи клеток и обезвоживается их содержимое. В дальнейшем процесс кристаллизации начинается и в самих клетках. При оттаивании рассмотренные явления развиваются в обратной последовательности.

В случае быстрого понижения температуры биологических объектов кристаллизация будет происходить одновременно внутри клеток и в окружающей их межклеточной жидкости.

В процессе хранения, особенно в условиях нестабильного температурного режима, наблюдается перекристаллизация— увеличение размеров кристаллов.

Повреждающим фактором является повышение концентрации минеральных солей (электролитов) в незамерзшей части клетки. Повышение концентрации солевых растворов ведет к росту осмотического давления в клетках, что вызывает такое явление как " осмотический шок".

Многие биологические объекты лучше сохраняются при быстром и сверхбыстром замораживании, т.к. остается меньше времени для воздействия солевых растворов на структуру белков молекул живых клеток.

Степень повреждающего действия низких температур зависит от места образования кристаллов льда в клетках и тканях биологических объектов. Так, при внутриклеточной кристаллизации интенсивно разрушаются элементы протоплазмы. При замораживании растительных организмов образование льда внутри клеток всегда приводит к их гибели. Подавляющее большинство клеток животного организма также не выдерживает внутриклеточного льдообразования.

Сохранение жизнеспособности биологических объектов при их сверхбыстром замораживании обусловлено витрификацией (стеклообразованием) воды в протоплазме клеток Витрификация представляет собой глубокое переохлаждение жидкости, при котором в ней отсутствует кристаллическая решетка.

В ходе процессов витрификациии и последующей девитрификации (расстекловании) при быстром отеплении не происходит перегруппировка молекул воды, что способствует сохранению тонкой структуры протоплазмы клеток.

Благодаря использованию защитных веществ (глицерин, сахарный сироп, полиэтиленоксид и др.) при замораживании возможно применение очень высоких скоростей замораживания.

Вопросы для самопроверки

1 Какие группы микроорганизмов вам известны?

2 Назовите температурные условия их жизнедеятельности.

3 Какое воздействие оказывают низкие температуры на клетки, ткани и организмы?

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒