Високі температури застосовують для пастеризації та стерилізації продуктів
Пастеризація - це нагрівання продукту до температури нижче 100 ° С. При пастеризації гинуть тільки вегетативні клітини бактерій. Тому пастеризація хоча і подовжує терміни зберігання, але не гарантує їх повного збереження. Харчова цінність пастеризованих продуктів практично не змінюється, тільки частково руйнується вітамін С.
Стерилізація - це нагрівання продукту при температурі понад 100 ° С. При стерилізації гине більшість мікроорганізмів і їх спори, а також руйнуються ферменти. Тому стерилізовані продукти зберігаються тривалий час. При стерилізації знижується їх смакова і поживна цінність, руйнуються вітаміни.
Асептичним методом консервують рідкі і пюреобразні продукти: продукти піддаються короткочасної високотемпературної стерилізації в великих ємностях, а потім фасують в стерильну тару і закупорюють в асептичних умовах. При цьому скорочується час термічної обробки продукту, в результаті краще зберігається його якість після стерилізації і при подальшому зберіганні.
Продукти стерилізують також електричним струмом надвисокої частоти і ультразвуком. Бактерицидними властивостями володіють ультрафіолетові промені, якими стерилізують поверхні продуктів, води, повітря, тари та обладнання. Ультразвук руйнує мікроорганізми і їх спори. Механічна стерилізація - фільтрування рідких продуктів (фруктових соків) через спеціальні фільтри, які затримують мікроорганізми.
Опромінення іонізуючою радіацією можна використовувати для затримки проростання картоплі, цибулі при зберіганні т.д. Цей метод знаходиться в стадії розробки.
Фізико-хімічні методи - це консервація продуктів кухонною сіллю, цукром і сушінням. Консервуючими факторами є підвищення осмотичного тиску (тобто тиску, викликаного молекулами розчиненої речовини) і зниження активності води.
Підвищення осмотичного тиску досягається внесенням в продукт кухонної солі або цукру або концентрування розчинених речовин самого продукту шляхом його висушування. При високому осмотичний тиск знижується активність води, настає плазмоліз (зневоднення) клітин мікробів, инактивируются ферменти. Консервуюча дія кухонної солі обумовлено також тим, що активні катіони натрію і аніони хлору приєднуються за місцем пептидних зв'язків білкових молекул, в результаті чого білки продукту стають недоступними для харчування мікроорганізмів.
· Консервування сушінням (зневоднення) необхідну для життя і діяльності мікроорганізмів вологу з продуктів видаляють зазвичай тепловим способом. Найбільш поширена сушка продуктів повітрям, нагрітим до 80-120 ° С і вище. Для кожного виду продуктів розроблені оптимальні режими сушіння.
Існує природна і штучна сушка. Природним способом сушать абрикоси, виноград та інші плоди. Штучна сушка продуктів здійснюється в спеціальних сушильних камерах і апаратах. Відомо багато способів сушки: нагрітим до 80-120 ° С повітрям (конвективна, розпилювальна), гарячою поверхнею (вальцевая сушка), сублімаційний, вакуумна, мікрохвильова і інші види.
Вакуумна сушка характеризується тим, що продукт висушується без доступу повітря при порівняно низькій температурі (40-60 ° С), завдяки чому добре зберігаються початкові властивості продукту.
Мікрохвильова сушка проводиться з використанням енергії надвисокої частоти (СВЧ); процес сушіння при цьому прискорюється, продукти набувають пористу структуру, збільшуються в обсязі.
Сублімації сушіння. При сушінні методом сублімації продукт зневоднюється в замороженому стані (при -5 ° С і нижче) і при глибокому вакуумі (1,5-2,0 ГПА). У цих умовах волога продукту з твердого стану (льоду) переходить в пароподібний, минаючи рідку фазу. Відбувається сублімація, тобто сублімація, замороженої вологи в пар. У висушених продуктів швидко відновлюються вихідні властивості при заливці їх теплою водою. Методом сублімації консервують м'ясо, фрукти, овочі, соки та інші продукти.
Консервування сушінням має свої переваги і недоліки. Переваги полягають у тому, що сушені продукти добре зберігаються, зручні для транспортування, мають більш високою калорійністю.
До недоліків сушки слід віднести зміна фізичного стану продукту (зовнішнього вигляду, форми, обсягу, щільності), втрати вітамінів, ароматичних і смакових речовин. Розміри втрат, а отже, і поживна цінність продуктів багато в чому залежать від виду застосовуваної сушки. Найбільш значні втрати спостерігаються в продуктах при сонячному сушінні, сушінні гарячою поверхнею і нагрітим повітрям.
· Консервування сіллю застосовують для придушення або припинення життєдіяльності мікроорганізмів в результаті підвищення осмотичного тиску в продукті при додаванні в нього кухонної солі. Висока осмотичний тиск викликає зневоднення і плазмоліз мікробної клітини. Консервуючий ефект залежить від концентрації клітини. При солінні відбувається часткова втрата поживних речовин продукту, які разом з водою переходять в розсіл, змінюються смакові властивості. Деякі види риби (оселедця, лососеві) в результаті витримки при посол набувають особливі смакові переваги.
· Консервування цукром також засновано на підвищенні осмотичного тиску, що забезпечує придушення розвитку мікроорганізмів в продукті при додаванні в нього цукру. Консервативну дію цукру слабкіше, ніж солі, тому консервацію цукром часто поєднують з пастеризацією або стерилізацією продукту в герметичній тарі, а також варінням. Цим способам готують варення, джем, повидло, цукати. Продукти, консервовані цукром, мають більш високу калорійність у порівнянні з вихідною сировиною, однак при нагріванні можливі втрати вітамінів і ароматичних речовин.
Біохімічні методи консервування. Ці методи засновані на придушенні дії мікроорганізмів і ферментів шляхом додавання речовин, що консервують в продукти або утворення їх в результаті біохімічних (ферментативних) процесів. Типовим прикладом біохімічного способу консервації є квашення.
· Квашення грунтується на консервацію дії молочної кислоти, що утворюється в результаті молочнокислого бродіння цукрів продукту. Накопичена молочна кислота, змінюючи кислотність середовища, пригнічує діяльність гнильних мікроорганізмів, чим і пояснюється хороша збереженість квашених продуктів в охолоджених приміщеннях.
Одночасно з утворенням молочної кислоти накопичується етиловий спирт, який також надає консервуюча дія.
Квашення застосовують для консервування овочів (квашена капуста, солоні огірки, томати та ін.), Плодів, грибів. Квашення, соління і мочіння - це різні назви одного й того ж способу консервування. Сіль, що додається в продукти при квашенні, виконує роль смакового компонента, сприяє виділенню клітинного соку, що містить цукор, а також сприятливо впливає на розвиток молочнокислих бактерій на першій стадії бродіння.
Перевага квашення полягає в тому, що воно дозволяє отримувати продукт з іншими смаковими властивостями, а також зберігати значну кількість вітаміну С.
Хімічні методи. До хімічних методів відносять такі методи:
· Консервування етиловим спиртом (Ця інформація базується на згубну дію спирту на мікроорганізми). У концентраціях 12- 16% етиловий спирт уповільнює розвиток мікрофлори, а при 18% повністю пригнічує. Етиловий спирт використовується як консервант при виробництві напівфабрикатів плодово-ягідних соків, обумовлює тривале зберігання вина та інших алкогольних напоїв.
· Маринування (Ця інформація базується на придушенні життєдіяльності мікроорганізмів оцтовою кислотою, яка так само, як і молочна, підвищує активну кислотність середовища).
Оцтову кислоту в кількості від 0,6 до 1,2% додають при маринуванні плодів, овочів, риби, грибів. Невелика концентрація кислоти не може повністю гарантувати захист продукту від псування в процесі зберігання. Тому плоди і овочі, мариновані невеликою кількістю оцтової кислоти, піддають пастеризації чи стерилізації, маринування риби поєднують з солінням. А найбільш висока концентрація оцтової кислоти погіршує смак продукту і небезвредна для організму людини.
· Інші кислоти використовуються для консервування. З цією метою консервування використовують сорбінову, лимонну, бензойну кислоти і їх солі. Найбільш перспективною з них є сорбінова кислота, яка має бактерицидну дію по відношенню до дріжджів і цвілевих грибів. На відміну від інших хімічних консервантів сорбінова кислота не має шкідливого впливу на організм людини і не надає продуктам будь-якого присмаку і запаху. Сорбінову кислоту та її солі застосовують для консервування фруктових пюре, соків, томатопродуктів і ін.
Відомо багато інших хімічних речовин, які знаходять застосування для подовження термінів зберігання харчових продуктів. До таких речовин відносять метабісульфіт калію, сірчистий газ, уротропін, борну кислоту і т.д.
Розробники Біоконсервант зіткнулися з серйозною трудністю. У зв'язку з підвищенням вартості металевої тари в даний час стало можливим використання полімерної тари для консервування харчових продуктів. Але недоліком даного виду матеріалу є зниження термінів придатності продукту. Тому вдаються до різних консервантів, які можуть надавати на організм людини несприятливу дію.
· Препарати природного походження. До препаратів природного походження відносяться продукти з додаванням біфідум- і лактобактерій. Також використовуються лактококи, що володіють корисними для людини властивостями. Представником цієї групи є низин - антимікробну речовину природного походження. У цьому його відмінність від традиційних і зовсім не нешкідливих оцтової, бензойної, сорбінової кислот. Він є єдиним антибіотиком, допущеним органами охорони здоров'я до широкого застосування в харчовій промисловості. Для отримання консервів з високими органолептичними показниками впроваджують Біоконсервант, які мають високу споживчу цінність.
· Комбіновані способи консервування. Знаходять широке застосування у виробництві та зберіганні харчових продуктів. До них відносять, наприклад, копчення риби, м'ясних виробів. Консервуючими факторами при копченні є хімічні речовини, що переходять в продукт з диму або коптильної рідини, часткове зневоднення продукту, а також кухонна сіль. Товари холодного копчення можуть зберігатися при звичайній
температурі кілька місяців. До комбінованих методів варто також віднести вяление риби (соління поєднується з підсушуванням), отримання молочних консервів (згущення поєднується з цукром або стерилізацією).
Комбіновані методи консервування часто дають позитивні результати для збереження харчових достоїнств продукту і підвищення стійкості при збереженні.