Стерилізація харчових продуктів 1
У загальному значенні слова під стерилізацією розуміють таку обробку продуктів, при якій в них повністю знищуються всі мікроорганізми і їх спори. Стерилізацію продукту можна забезпечити:
- його нагріванням до високої температури;
- обробкою іонізуючим опроміненням;
- введенням хімічних речовин, що викликають відмирання мікроорганізмів;
- іншими способами або комбінацією декількох способів, наприклад, введенням хімічних речовин з подальшим нагріванням до високої температури.
У промислових умовах повної стерилізації харчових продуктів не досягають - це вимагає значного стерилізуючого впливу. Цілком достатньо, щоб в продукті не містилися патогенні мікроорганізми і щоб він був стійким при зберіганні.
Тому в практиці консервування харчових продуктів їх стерилізують до промислової стерильності (а не до повної, як це прийнято, наприклад, в медицині при стерилізації інструменту). Після стерилізації в продукті залишаються життєздатними якусь кількість спор і навіть вегетативних форм мікроорганізмів.
Число тих, що вижили мікроорганізмів (суперечка) залежить від ступеня стерилізації, яка в свою чергу залежить від призначення консервів, або, точніше, від передбачуваних умов їх зберігання.
У зарубіжній практиці в залежності від ступеня повноти стерилізації розрізняють три основних види консервів (іноді використовують і більш широку градацію):
- тропічні;
- повні консерви;
- пресерви (напівконсервів).
Тропічні консерви стерилізують до повного придушення всіх життєздатних вегетативних форм мікроорганізмів і їх спор, включаючи мезофільні, тобто теплолюбні бактерії і їх спори.
Тропічні консерви можна зберігати при високій температурі - 30-40UC, тобто в оптимальному для розвитку більшості гнильної мікрофлори температурному інтервалі.
Повні консерви, або просто консерви, стерилізують до придушення всіх вегетативних форм мікроорганізмів і більшості їх суперечка.
Однак невелика кількість спор мезофільних бактерій залишається хоча і сильно ослабленими, але життєздатними, і при попаданні в сприятливі умови (тобто при несприятливих умовах зберігання консервів), наприклад, під час зберігання консервів при підвищеній температурі (30-35 ° С), вони можуть розмножитися, викликаючи тим самим псування консервів. Тому консерви не рекомендується зберігати при температурі вище 25 ° С.
Пресерви стерилізують до придушення більшості вегетативних форм мікроорганізмів. Невелика кількість вегетативних форм мезофільних мікроорганізмів і велика частина суперечка залишаються життєздатними і легко розвиваються при кімнатній температурі. Тому пресерви зберігають при низькій позитивній або високою мінусовій температурі, в більшості випадків при температурі близько 0 ° С.
Вітчизняна промисловість в основному виробляє повні, або просто консерви, і пресерви. У невеликих кількостях за спеціальними замовленнями виробляються консерви для жаркого клімату, за мікробіологічними показниками подібні з тропічними консервами.
Найбільшого поширення в промисловості має стерилізація продуктів впливом високої температури. Природно, що після стерилізації продукт не повинен стикатися з повітрям або інший середовищем, що містить мікроорганізми, щоб не сталося так званого вторинного, або повторного, обсіменіння. Отже, стерилізовані продукти, що отримали назву "консерви", повинні бути упаковані в герметично упаковану тару.
Таким чином, до консервам відносяться харчові продукти, упаковані в металеві, скляні, пластмасові, ламіновані або комбіновані з цих матеріалів ємності, які після заповнення цих ємностей або до того шляхом обробки теплом стали стійкими при зберіганні.
До консервам відносять також пресерви, які відрізняються від власне консервів меншою стійкістю при зберіганні.
Сушка м'ясних і рибних продуктів
При тепловій сушці м'яса його властивості сильно змінюються, так що в промислових масштабах цей метод обробки не застосовують, за винятком сушки ковбас і м'ясних компонентів при виготовленні харчових концентратів.
температура сублімації
температура сублімації # 40; тобто температура сушки # 41; визначається в залежності від кількості вимерзлими води. Після досягнення криоскопической температури в продукті починає промерзати або кристалізуватися вода, в результаті чого концентрація залишилася рідкої фази підвищується, а її кріоскопічна температура знижується. При подальшому зниженні її кількість вимерзлими води збільшується, але частина її залишається в рідкому стані до досягнення кріогідратной температури. У продуктах тваринного походження і рибних міститься незначна кількість хлористого кальцію, кріогідратная точка водного розчину якого -55 ° С, тому повне вимерзання води в таких продуктах можливо при температурі нижче зазначеної.
сублімації сушіння
Дедалі більшого розвитку набуває сушка харчових продуктів в замороженому стані в умовах глибокого вакууму. Сублімації сушіння стає інтенсивної тільки в умовах глибокого вакууму при значному підводі теплоти.
Сушка інфрачервоними променями
Для сушіння рослинних харчових матеріалів практичне застосування отримали короткохвильові інфрачервоні промені # 40; ИКЛ # 41; з довжиною хвилі близько 1,6-2,2 мкм. При сушінні ИКЛ до матеріалу підводиться теплової потік в кілька десятків # 40; від 30 до 70 # 41; разів могутніше, ніж при конвективної сушінні.
Сушка рідких матеріалів в розпиленому стані
Розпилювальні сушильні установки широко застосовуються в молочної промисловості для сушіння молока, молочних продуктів дитячого харчування, а також для сушіння яєчної маси і інших продуктів. У цих установках створюється велика площа поверхні випаровування дрібнодисперсних частинок розчину, які зневоднюються в потоці гарячого повітря # 40; площа поверхні 1 кг розчину в результаті розпилення збільшується в кілька тисяч разів, досягаючи 600 м2 # 41 ;.
Сушка в підвішеному стані
Вологі частки крупнозернистого матеріалу переходять в киплячий шар при більшій критичної швидкості повітря і меншому опорі шару, ніж сухі частинки. Це пояснюється великими силами зчеплення вологих частинок, що призводить до утворення агрегатів і численних каналів між ними.
Конвективний спосіб сушіння харчових продуктів
Сушінні цим способом піддають кускові і зернові матеріали. Як сушильний агент застосовуються нагріте повітря, топкові гази або перегрітий пар. Сушильний агент передає матеріалу теплоту, під дією якої з матеріалу видаляється волога у вигляді пари, яка надходить в навколишнє середовище. Таким чином, сушильний агент при конвективної сушінні є теплоносієм і влагопоглотителем.
Способи сушки харчових продуктів
Рідкі харчові продукти можна висушити на розпилювальних установках з тонкої ступенем розпилу. Виходить при цьому суху речовину після обводнення за смаковими і технологічними властивостями цілком порівнянний з нативним продуктом.
Вплив сушіння на властивості продукту
Для видалення вологи при сушінні до продукту повинно бути підведено тепло, дія якого на продукт розглянуто в розділі "Теплова обробка харчових продуктів". При сушінні механізм дії тепла на продукт такої ж, як і при тепловій обробці. Однак нагрів продукту здійснюється до більш низької температури, так що втрати поживних речовин зазвичай невеликі.
процес влагопереноса
Хімічний склад харчових продуктів, а для м'ясних і рибних - технологічні властивості м'язової тканини роблять помітний вплив на вологоперенос при їх сушінні.
Сушка як метод консервування харчових продуктів
Хімічно зв'язана, або гідратаційна, вода найбільш міцно пов'язана з матеріалом хімічними зв'язками, має максимальну енергією зв'язку з матеріалом. Так як гідратаційна вода хімічно пов'язана, вона втрачає звичайні властивості, тобто не розчиняє хімічні речовини, має більш низьку температуру замерзання і більш високу температуру кипіння.
Зневоднення харчових продуктів
Консервування харчових продуктів методом сушіння засновано на принципі анабіозу. Відомо, що харчування мікроорганізмів відбувається осмотичним шляхом, всмоктуванням поживних речовин, тому для їх розвитку в продукті повинен міститися певна кількість води. Розвиток бактерій можливо при вмісті вологи 25-30 # 37; і більше, цвілевих грибів - 10-15 # 37; и більше.
Асептичне консервування харчових продуктів
Температура перегрітої пари підтримується автоматично, а час витримки банок в стерилізаторі регулюється швидкістю руху тросового транспортера. Стерилізація кришок здійснюється за допомогою перегрітої пари в спеціальному пристосуванні, вбудованому в магазин для кришок закаточной машини. Стерилізація закаточной головки здійснюється при 127 ° С протягом 20- 30 хв.
Техніка теплової стерилізації консервів
Для стерилізації консервів застосовують апарати періодичної і безперервної дії. Залежно від того, при якій температурі проводиться стерилізація, яке створюється в банці тиск і яка саме консервна тара застосовується, консерви стерилізують у відкритих автоклавах при атмосферному тиску, але в основному в закритих апаратах із застосуванням надлишкового тиску.
Стерилізація плодів і овочів
Залежно від реакції середовища # 40; величини рН # 41; плодоовочеву продукцію відносять до однієї з наступних груп. Консерви групи А відносять до слабкокислим, так що режим стерилізації повинен забезпечувати відмирання в них суперечка збудників ботулізму. В овочевих консервах цієї групи # 40; зелений горошок, стручкова квасоля, кукурудза цукрова, пюреобразниє консерви для дитячого і дієтичного харчування та інші # 41; іноді спостерігається скисання без освіти бомбажа.
Стерилізація (пастеризація) молока
Залежно від застосовуваних методів консервування молочні консерви ділять на згущені і сухі. Згущені, у свою чергу, ділять на консервовані стерилізацією і підвищенням осмотичного тиску шляхом додавання цукру.
Зміна смакових якостей продуктів при консервуванні
Стерилізація м'ясних консервів, особливо в звичайних стаціонарних автоклавах, навпаки, викликає значну зміну смакових якостей продукту. За аромату, смаку, ніжності, соковитості консервоване м'ясо істотно відрізняється від зазвичай приготованого або пастеризованого. Структура м'яса стає разволокністой, шматочки його при розжовування розвалюються, так що поняття "ніжність" мало бути застосовано до консервованого м'яса. Таке м'ясо оцінюють як несочное, сухе, що особливо характерно для консервів з м'яса птиці.
Стерилізація м'ясних і рибних продуктів
М'ясні і рибні продукти відносяться до нізкокіслотних # 40; по вітчизняній класифікації їх відносять до групи А # 41 ;. Застосовуваний режим стерилізації для них розраховують, за деякими 'винятком, на знищення мікроорганізмів, крім більшості Термофіли і, можливо, деяких видів аеробних спороутворюючих мезофіт-лов. До виключень належать консервовані або мариновані м'ясні продукти, що містять консервуючі солі, які в силу своєї дії дозволяють застосовувати менш жорсткий режим, ніж це необхідно для м'ясних продуктів без консервантів.