Теоретические основы консервирования

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

И ДЕТСКИХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Глава 1

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ

В сбалансированном питании велико значение коровьего молока, поэтому оно одинаково необходимо и обязательно человеку в любом возрасте. Однако молоко — скоропортящийся продукт. В свежем виде, только при охлаждении его до температуры менее 10 °С, оно сохраняется не более 2—3 сут. При такой низкой стойкости употребление молока в свежем виде возможно только в местах его непосредственного производства. Кроме того, получение молока носит сезонный и региональный характер, что не позволяет обеспечить им в свежем виде потребителей, живущих в регионах с неразвитым молочным скотоводством или работающих в экстремальных условиях (научные экспедиции, отдаленные стройки, полеты в космос). Из-за сезонности производства усложняется равномерное в течение года снабжение молоком в свежем виде населения крупных городов и промышленных центров. Невозможны также создание государственных продовольственных резервов и экспорт молока в свежем виде. Следовательно, для удовлетворения перечисленных потребностей в молоке некоторую часть его необходимо консервировать.

Современное промышленное консервирование молока, молочного сырья основано на абиозе (отсутствие жизни) и анабиозе (подавление жизни). Принцип биоза (наличие жизни) как промышленный способ консервирования молока не используется. В свежевыдоенном молоке лизоцимы как факторы естественного иммунитета лишь на непродолжительное время задерживают развитие бактерий. Поэтому этот принцип используется только для сокращения времени резервирования молока в целях последующего консервирования его на основе абиоза и анабиоза.

Промышленное консервирование молока по принципу абиоза основано на тепловой стерилизации. В дополнение к тепловой стерилизации допускается использовать неприменяемый в терапии антибиотик низин. Из химических веществ допускаются сорбиновая кислота и ее соли, которые безвредны для человека и оказывают сильное бактерицидное действие на дрожжи и плесени. Тепловая стерилизация в комплексе с низином и сорбиновой кислотой обеспечивает получение стойкого в хранении продукта.

Из способов обработки, основанных на анабиозе, для консервирования молока, молочного сырья применяются: замораживание воды, снижение активности, доступности воды и сушка продукта.

Торможение биохимических процессов замораживанием и хранение пищевых продуктов в замороженном состоянии основано на изменении фазового состояния воды. В замороженном состоянии вода не является доступной для микроорганизмов.

Эффективная концентрация воды для жизнедеятельности микроорганизмов характеризуется показателем активности воды а_в. Количественно этот показатель рассчитывается следующим образом:

а_в = Р / Р₀,

где Р — давление пара растворителя, Па; Р о — давление водяного пара, Па.

Если показатель а_в составляет 0,65 или 0,85, то это показывает, что продукт находится в состоянии равновесия с относительной влажностью 65 или 85% (влажность таких продуктов 15—30%).

Оптимальное значение показателя а_в равно для большинства бактерий 0,99—0,95, для дрожжей и плесеней 0,88—0,65. Наиболее чувствительны к изменению показателя бактерии, наименее — плесени и дрожжи. Некоторые из микроскопических грибов развиваются даже при а_в, близком к 0,6. При а_в ниже 0,5 большая часть воды находится в капиллярах диаметром менее 1 нм и является недоступной для микроорганизмов.

Показатель активности воды в молоке, можно уменьшить сгущением, растворением различных веществ или одновременно и тем, и другим. При этом увеличивается осмотическое давление.

молоко	Способ регулирования ав	ав	Росм, МПа	Изменение остаточной микрофлоры	Продолжительность хранения	Температура хранения, 0С
Цельное Цльное сгущенное Цельное сгущенное с сахаром	Отсутсвует Концентрирование сгущением Концентрирование сгущением и раствореним сахара (массовая доля сахарозы в воде продукта 62,5-63,5 %)	0,99-0,9 0,9-0,88 0,85-0,83	0,6-0,7 3-4 16-18	Развиваются все виды микроорганизмов Подавляется жизнедеятельность некоторых видов микроорганизмов, оставшихся после тепловой обработки Подавляется жизнедеятельность всей остаточной после тепловой обработки сырья микрофлоры	2-3 дня 5-8 дней 12 мес	2-3 6-8 0-10

Активность воды а_в и осмотическое давление Р_осм связаны следующим уравнением:

Р_осм = (RT/V₁) ln a_в,

где R — универсальная газовая постоянная; Т — абсолютная температура; V₁ — молярный объем растворителя.

Активность воды отражает внутреннее состояние продукта, осмотическое давление характеризует взаимодействие продукта с внешней средой. Экспериментально проще определить активность воды.

При производстве сгущенных молочных консервов для регулирования показателей активности воды и соответственно осмотического давления одновременно со сгущением добавляют сахар-песок. Сахароза обладает высокой растворимостью и не вступает в реакцию с составными частями молока. Моносахара — глюкоза, фруктоза, галактоза — менее растворимы и легко вступают в реакцию с белками молока (меланоидинообразование), вызывая необратимые изменения продуктов. Перспективным является использование для консервирования глюкозофруктозных сиропов, получаемых из крахмала и крахмалосодержащего сырья, как обеспечивающих наименьшие изменения составных частей молока.

Обезвоживание молока, молочного сырья как промышленный способ консервирования, основанный на анабиозе (ксероанабиз), широко применяется при производстве сухих молочных продуктов. Сущность его состоит в удалении из консервируемого сырья всей свободной и сохранении всей связанной воды, благодаря чему жизнедеятельность микроорганизмов подавляется, так как связанная вода не является доступной для них. Кроме того, связанная вода необходима для сохранения обратимости составных частей сухого вещества молока при восстановлении. На белки молока приходится 95% всей связанной воды, поэтому конечная массовая доля влаги в том или ином сухом молочном продукте устанавливается в зависимости от массовой доли белка в каждом из них и колеблется от 1,5 до 5%. В герметически укупоренных сухих молочных консервах исключается увлажнение продуктов при хранении, поэтому они могут длительное время храниться без порчи.