Консервирование пищевых продуктов

Многие пищевые продукты даже при непродолжительном сроке хранения часто портятся (мясо, рыба, молоко, большинство овощей, ягод и плодов, некоторые кондитерские изделия). Предохранить их от порчи и увеличить сроки хранения можно консервированием. Кроме того, консервирование способствует улучшению вкуса некоторых продуктов (посол сельдей, лососевых рыб, икры, копчение рыбы, колбас, ветчины) и созданию широкого ассортимента разнообразных продуктов питания, например рыба охлажденная, мороженая, горячего и холодного копчения, вяленая, сушеная.

Консервирование имеет большое значение в народном хозяйстве, так как устраняет сезонность в потреблении, например, овощей, плодов, ягод и создает возможность их использования в отдаленных районах страны. Оно ставит своей целью создание таких условий, при которых невозможны развитие микроорганизмов и деятельность ферментов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Обязательным условием консервирования является сохранение питательной ценности продукта, его качества и безвредности.

Наибольшее распространение получили следующие способы консервирования: применение низких и высоких температур, консервирование солью и сахаром, квашение, маринование, сушка, вяление, копчение, консервирование антисептиками. Проводятся исследования по применению новых способов консервирования антибиотиками, ионизирующими излучениями и др.

Консервирование действием низких температур. К этому методу консервирования относят охлаждение и замораживание.                                                                           

Охлаждение является распространенным способом консервирования и широко применяется для сохранения свежих овощей, плодов, мясных, рыбных и молочных продуктов, яиц. Пищевые продукты при этом способе консервирования охлаждают до температур, близких к 0°С, но не ниже точки замерзания.

В охлажденных продуктах наиболее полно сохраняются их первоначальные свойства, жизнедеятельность микроорганизмов и активность ферментов замедляются, поэтому сроки хранения этих продуктов увеличиваются. В охлажденном виде плоды и овощи хранятся до нескольких месяцев, сметана — до 72 ч, творог и творожные изделия — до 36, молоко пастеризованное — до 20 ч.

Замораживание применяют для сохранения продуктов в течение более длительного времени по сравнению с охлажденными. Продукты замораживают в морозильных камерах при температуре —15 - 25°С и ниже. Чем ниже температура замораживания, тем выше качество продуктов. При быстром замораживании в межклеточных пространствах образуются мелкие кристаллы льда, которые не нарушают структуру продукта, не разрывают ткани и не деформируют его. При медленном оттаивании (дефростации) быстрозамороженных продуктов свойства их не изменяются. И наоборот, при более высоких температурах замораживания образуются крупные кристаллы льда, что вызывает механическое разрушение тканей продуктов. При дефростации таких продуктов заметнее ухудшается их товарный вид и снижается пищевая ценность, так как вытекает сок, в котором содержатся питательные вещества.

При замораживании развитие микроорганизмов прекращается, но они не погибают. При наступлении благоприятных условий жизнедеятельность их возобновляется, что вызывает порчу продуктов.

Замораживание применяют при хранении мяса, птицы, рыбы, творога. В настоящее время его все больше используют для консервирования плодов и овощей, так как в замороженном состоянии их химический состав (особенно витамины) и вкусовые достоинства значительно выше, чем при других способах консервирования.

Консервирование действием высоких температур. К этому способу консервирования относят пастеризацию и стерилизацию.

Пастеризация — это нагревание продуктов до температуры 63—95°С. В зависимости от вида продуктов пастеризация при более низких температурах (63—80°С) длится от 10 до 40 мин, а при более высоких (85— 95°С) — от нескольких секунд до 1,5 мин. При таком нагревании погибают микроорганизмы, но споры их могут остаться живыми, поэтому хотя пастеризация и удлиняет сроки хранения товаров, но не гарантирует их полной сохранности.

Пастеризуют молоко, сливки, икру осетровых рыб, варенье, джем, плодовые и овощные маринады, соки. Вкусовые свойства и пищевое достоинство продуктов при пастеризации почти не изменяются.

Стерилизация — более эффективный метод консервирования, чем пастеризация. Стерилизацию проводят в герметично закрытой таре под давлением при температуре ИЗ—120°С в течение определенного времени (от 20 мин до 2 ч) в зависимости от вида продуктов.

Этот способ консервирования широко применяют для приготовления различных видов консервов (мясных, рыбных, молочных, овощных, фруктовых, грибных), молока.

При стерилизации погибают не только микроорганизмы, но и их споры. Свойства продуктов значительно изменяются (они провариваются), так как происходит свертывание белков и разрушение витаминов, особенно витамина С.

Консервирование солью. Широко применяют этот способ консервирования для сохранения рыбы и томата-пасты. При посоле консервирующим веществом является поваренная соль, которая подавляет жизнедеятельность микроорганизмов.

Сущность посола заключается в том, что под действием соли происходит извлечение влаги из тканей продуктов и в них создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов. При 10%-ной концентрации соли развитие многих микроорганизмов подавляется.

При посоле изменяются вкусовые свойства и снижается питательная ценность некоторых продуктов (частиковых рыб). Поэтому с введением достаточного количества холодильных установок в промышленности посол будет применяться только для улучшения вкуса некоторых продуктов, например икры, шпика, окороков, а также сельдей и лососевых рыб, мясо которых при посоле созревает.

Консервирование сахаром. Основано оно на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов с помощью высокой концентрации сахара в пищевых продуктах, равной 60—65%.

Такой способ консервирования используют для приготовления фруктово-ягодных кондитерских изделий (варенья, джема, повидла, цукатов, мармелада), а также сиропов и сгущенного молока. При этом, как правило, применяют варку, от чего микроорганизмы, находящиеся в сырье, погибают. Для того чтобы увеличить стойкость консервированных сахаром продуктов при хранении, их часто пастеризуют в герметично закрытой таре.

Квашение. Применяют квашение для консервирования овощей (капусты, огурцов, томатов, арбузов) и плодов (мочение яблок).

При квашении под действием молочнокислых бактерий сахар, содержащийся в плодах и овощах, сбраживается в молочную кислоту, накопление которой в продуктах составляет 0,7—1,5%. В результате подавляется развитие микроорганизмов. При квашении продуктов добавляют соль, которая улучшает их вкус; кроме того, соль способствует выделению из овощей и плодов сока с растворенными в нем сахарами, что необходимо для преимущественного развития молочнокислых бактерий.

Квашеные продукты в охлаждаемых помещениях можно хранить долгое время.

Маринование. Основано оно на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов действием уксусной кислоты, которую в зависимости от вида продукта вводят в маринады в количестве 0,5—2%.

При небольшой концентрации уксусной кислоты (0,5—1,2%) продукты могут подвергаться порче, поэтому их пастеризуют в герметично закрытой таре. При более высокой концентрации уксусной кислоты продукты можно не пастеризовать, но хранить их следует при температуре не выше 6°С.

Уксусная кислота не только является консервирующим средством, но и придает продукту специфический вкус.

Обычно при мариновании овощей и рыбы добавляют соль и сахар, при мариновании фруктов и ягод — только сахар, при мариновании грибов — только соль.

Сушка (обезвоживание). Известен такой способ консервирования очень давно. Широкое применение получил для сохранения плодов, ягод, овощей, молока, яиц, рыбы и др. При сушке из пищевых продуктов удаляется до 75% и более влаги, в результате чего микроорганизмы не способны развиваться.

Продукты сушат на солнце, в сушилках с помощью нагретого до температуры 60—200°С воздуха, способом контактной сушки, при котором продукт соприкасается с горячей поверхностью барабанов и высушивается {так получают только сухое обезжиренное молоко). Внедряется в производство сушка макарон и сухарей инфракрасными лучами.

Применяют также сублимационную сушку. Сущность этого способа состоит в том, что продукты замораживают в скороморозильных аппаратах и в таком состоянии помещают в вакуумные камеры, где из них удаляют влагу, непосредственно превращая лед в пар, который отсасывается из камер насосом. На месте испарившихся кристаллов льда остаются поры, поэтому эти продукты имеют большую пористость, обладают хорошей набухаемостью в воде, при варке быстро развариваются. При этом способе консервирования высушенные продукты хорошо сохраняют свои первоначальные свойства: форму, размеры, цвет, вкус, аромат, витамины. Таким способом сушат ягоды, овощи, грибы, мясо, птицу, рыбу, готовые блюда из них, творог.

Сушеные продукты обладают высокой гигроскопичностью, поэтому их упаковывают во влагонепроницаемую тару и хранят в сухих помещениях. При этих условиях они могут храниться длительное время.

Вяление. Это консервирование одновременным действием соли и высушивания.

Вяление применяют для консервирования рыбы. При этом рыбу солят, затем вялят на воздухе под навесом при температуре не выше 30°С, в результате чего из мяса удаляется 55—62% влаги. Действие соли и сравнительно небольшое количество влаги подавляют развитие микроорганизмов.

Вяленая рыба от сушеной отличается тем, что ее мясо в процессе вяления созревает, вкусовые свойства улучшаются, поэтому в пищу ее употребляют без предварительной кулинарной обработки.

Копчение. Применяют копчение в основном для обработки мяса, колбасных изделий и рыбы. Этот способ консервирования основан на частичном обезвоживании продукта, действии соли, вводимой в него перед копчением, и антисептических веществ (фенолов, кислот, альдегидов, спиртов и др.), образующихся в дыме при неполном сгорании дров. Отдельные вещества дыма и поваренная соль улучшают вкус продукта и придают ему запах копчения.

Вкусовые свойства копченых продуктов в значительной степени зависят от вида сжигаемой древесины. В основном применяется древесина лиственных пород (дуба, бука, клена, березы).

Дым от древесины, содержащей большое количество смолистых веществ, может придать продукту неприятный вкус и запах, вызвать сильное потемнение его поверхности.

Копчение проводят в коптильных камерах. Оно может быть холодным, когда продукт коптят при температуре дыма 18—40°С от 3 до 5 сут. и горячим — при температуре дыма 70—140°С от 1,5 до 2 ч. Копченые продукты полностью готовы к употреблению.

В настоящее время применяют способ копчения с использованием коптильной жидкости, которую готовят из коптильного препарата, полученного сухой перегонкой древесины. При этом продукт опрыскивают коптильной жидкостью в течение нескольких секунд, а затем подвергают термической обработке. Преимущество этого способа заключается в том, что сокращаются сроки копчения, кроме того, создается возможность исключения из коптильного препарата канцерогенных веществ, вредных для организма человека.

Консервирование антисептиками. Применение антисептиков основано на действии некоторых химических веществ, убивающих микроорганизмы. В качестве антисептиков используют сернистый ангидрид, бензойнокислый натрий, сорбиновую кислоту и др. Так как антисептики оказывают токсическое действие на организм человека, то содержание их в продуктах не должно превышать норм, установленных Министерством здравоохранения.

Консервирование сернистым газом называется сульфитацией. Такой способ консервирования применяют в основном для сохранения плодово-ягодных полуфабрикатов до их переработки, для сохранения свежего винограда, для обработки складских помещений и тары.

При последующей переработке полуфабрикатов (варке из них варенья, джема, повидла, мармеладной и пастильной масс и т. д.) сернистый газ улетучивается. В готовых продуктах содержание его допускается не более 0,02%.

Бензойную кислоту в концентрации до 0,07% и бензоат натрия до 0,1% используют для консервирования плодово-ягодных пюре, соков и маринованных овощей.

Буру и уротропин в небольших количествах применяют для сохранения икры рыб и рыбных презервов.

Для увеличения сроков хранения свежего винограда используют метабисульфит калия.

В качестве новых химических консервантов применяют сорбиновую кислоту и ее соли, которые позволяют заменить более токсичные сернистый ангидрид, бензойную кислоту и бензоат натрия.

Сорбиновую кислоту и ее соли используют для консервирования фруктовых и овощных соков, компотов и других продуктов. Она губительно действует на плесени и дрожжи, особенно при наличии в продуктах кислот и поваренной соли. Добавление сорбиновой кислоты в концентрации 0,02—0,2% в продукты не придает им постороннего вкуса и запаха. Кроме того, сорбиновую кислоту вводят в состав пленок для пищевых товаров, пропитывают ею упаковочную бумагу, увеличивая сроки хранения. Консервирование сорбиновой кислотой является одним из перспективных методов.

Консервирование антибиотиками. Применяют их в пищевой промышленности для увеличения сроков хранения продуктов и полуфабрикатов. В нашей стране проводятся большие работы по использованию антибиотиков.

Антибиотики — биомицин, стрептомицин, пенициллин — могут способствовать уничтожению бактерий, вызывающих порчу мяса, рыбы, овощей и других продуктов. Однако практическое использование этих веществ очень ограничено, так как длительное их применение может привести к образованию разновидностей бактерий, устойчивых к лечебным препаратам.

Кроме того, антибиотики под воздействием высоких температур не изменяются и не разрушаются в процессе приготовления пищи, поэтому в организме может накапливаться значительное их количество. Это вредно, так как в организме человека может образоваться своеобразный иммунитет к действию лекарств — антибиотиков.

Для консервирования продуктов разрешается применение антибиотиков, не используемых в медицине. Одним из таких антибиотиков является низин. Его вырабатывают одной из групп молочнокислых бактерий. Низин в отличие от сорбиновой кислоты не убивает плесени и дрожжи. Его бактерицидные свойства проявляются лишь по отношению к бактериям. Поэтому при консервировании низин является хорошим дополнением к сорбиновой кислоте.

В консервной промышленности низин применяют для того, чтобы упростить режим стерилизации, снизить температуру нагрева консервов, значительно сократить время консервирования.

В ближайшем будущем намечается применение биомицина (хлортетрациклина) для обработки свежей рыбы и битой домашней птицы, которые будут использоваться как сырье для выработки консервов.

Фитонциды. Применение фитонцидов основано на губительном воздействии их на микроорганизмы. В настоящее время в качестве консервирующего вещества применяется фитонцид аллиловое масло, вырабатываемое из семян горчицы. Его добавляют при изготовлении маринадов. Такие маринады в герметичной упаковке могут храниться больше года без порчи, даже если их не подвергать пастеризации.

Консервирование действием ультрафиолетовых лучей, токов высокой частоты и ультразвука. Для получения ультрафиолетовых лучей в основном применяют кварцевые лампы. Ими облучают мясо, колбасы, сыры и другие продукты. Под действием ультрафиолетовых лучей происходит стерилизация этих продуктов.

Ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным действием, т. е. способностью губительно влиять на микроорганизмы, особенно на плесени, которые быстро развиваются на поверхности продуктов с большим содержанием влаги и в сырых помещениях. При содержании в продуктах стеринов ультрафиолетовые лучи способствуют превращению их в витамин О.

Под действием токов высокой частоты продукты быстро (в доли секунды) нагреваются до температуры 100°С и микроорганизмы погибают. Этот метод используют для сушки макарон, варки мясных изделий, стерилизации консервов, расфасованных в стеклянные банки.

Ультразвуковые волны разрушают микроорганизмы и их споры. В продуктах, обработанных таким методом, хорошо сохраняются витамины и первоначальный вкус и аромат.

Ультразвук можно применять для консервирования молока, фруктовых и овощных соков.