Консервирование, характеристика методов консервирования. Классификация методов консервирования и их характеристика

Способы сохранения и консервирования мяса диких животных Всем, кто увлекается охотой, нужно знать, как сохранить добытую дичь в свежем виде до приготовления в пищу или консервирования и уметь подготовить мясо для длительного хранения.Первое и необходимое условие

Способы сохранения и консервирования мяса дикой птицы Птицу, добытую на охоте, следует оправить и подвесить за голову до остывания, поэтому тушки птиц не кладут в охотничьи сумки, а подвешивают к ним.Необходимо как можно раньше удалить из тушки с помощью пальца или

На сегодняшний день не представляется возможным назвать все имеющиеся методы обработки продуктов разного типа для их длительного хранения. Микрофлору можно уничтожить разными путями, оставив продукт пригодным в пищу только для человека.

Способы консервирования продуктов свои у разных национальностей, народов, кроме того они отличаются в зависимости от личных предпочтений и самих продуктов. У каждой хозяйки имеется секретные ингредиенты (маринады и специи), которые добавляются в баночку с огурчиками или помидорами, прежде чем отправить их на хранение. Однако при всем арсенале способов консервирования их можно разобрать на основные группы, о которых поговорим более подробно.

Типы консервов

Различные методы консервирования предназначены для выведения влаги, в результате этого процесса уничтожается благотворная среда для размножения бактерий, а продукты могут приобрести более долгий срок хранения или же быть наполненными микробами, но по-прежнему оставаться съедобными для человека. Разберем каждый из известных способов.

1. Высушивание. Способ применяется для некоторых видов овощей, фруктов, рыбы или мяса. Суть метода в том, что специальный аппарат для сушки или же солнечные лучи успевают вывести из продуктов влагу до того, как бактерии начнут свое наступление.
2. Соление. Продукты, чаще мясо или рыба, обильно натираются солью, которая выводит жидкость, лишая бактерии привычной среды обитания.
3. Маринование. В результате этого метода продукты насыщаются уксусной, молочной или лимонной кислотой. Для человека эти вещества в небольшой концентрации безвредны, но бактерии не могут в них размножаться.
4. Сквашивание. Этот тип консервирования используется в основном для продуктов молочного происхождения, иногда для некоторых овощей. Принцип действия схож с предыдущим методом, только консервированные продукты насыщаются особыми бактериями – молочнокислыми, которые перерабатывают содержащиеся в продукте сахара.
5. Засахаривание. Способ имеет и промышленное название – кандирование (происходит от английского слова candy – сладкий/конфета). Большое количество сахара, добавленное к продукту, выводит из него влагу и убивает бактерии. Ярким примером кандирования являются фруктовые цукаты.
6. Копчение. В продукте уничтожаются бактерии в процессе обработки костровым дымом. Огромным плюсом метода является восхитительный аромат готового продукта.
7. Стерилизация. Продукты подвергаются сильному нагреву, в результате которого гибнут бактерии. Если прогревать продукты несколько раз кряду, то можно уничтожить споры – они являются более устойчивой формой существования микробов.
8. Герметизация. Метод следует сразу за прогревом. Такой тандем исключает размножение бактерий, которым для жизнедеятельности необходим кислород.

Следует сказать, что сегодня консервированными продуктами можно считать и те, которые герметично упакованы. Разумеется, что прежде чем обрести надежную «одежку», они могут обрабатываться различными методами, что непременно скажется на внешнем виде продукта и его вкусовых качествах.

Дело каждого человека, что выбирать в процессе составления рациона питания, однако помните, что консервы, даже дорогостоящие и высокого качества, нельзя считать натуральным продуктом, поэтому употребляйте их нечасто и непродолжительное время.

Целью консервирования является получение продукта, способного храниться длительное время без значительных изменений качества. Существует несколько способов консервирования, но при любом из них создаются такие условия, когда полностью прекращается или в значительной степени замедляется действие микроорганизмов.

Наиболее широко применяется способ консервирования тепловым воздействием - пастеризацией и стерилизацией. Кроме этого применяются охлаждение и замораживание, квашение и соление, сушка, использование антисептиков и антибиотиков, уваривание с добавлением сахара и др.

Тепловое воздействие - пастеризация, стерилизация; действие низких температур - замораживание, охлаждение; обезвоживание - сушка и т. п. основаны на принципе прекращения жизнедеятельности микроорганизмов и жизненных процессов в сырье под действием физических факторов. Соление, сульфитирование, консервирование антибиотиками и т. п. основаны на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов под воздействием химических веществ, введенных извне. Квашение происходит за счет образования консервирующих химических веществ в результате деятельности микроорганизмов.

Консервирование продуктов под действием высоких температур

Возможность консервирования всех видов животного и растительного сырья была открыта французским ученым Никола Аппером (1750 – 1841).

В результате 40-летних опытов и исканий Аппер выявил и установил основы нового метода консервирования, которых! базируется на двух принципах: помещение надлежащим образом обработанного пищевого сырья в воздухонепроницаемую, герметически укупоренную оболочку и нагревание его в водяной бане более или менее длительное время в зависимости от природы консервируемого вещества. Сущность этого метода в том, что гибель микробных клеток в этих условиях наступает в результате коагуляции белков протоплазмы. Однако уничтожение микробов не происходит мгновенно. Для этого необходимо определенное время, называемое летальным. Оно зависит от температуры обработки, вида микроорганизмов и их количества, химического состава продукта.

В практике консервирования пастеризацией принято называть процесс, который проводится при температуре до 100.° С и при котором погибают неспорообразующие микроорганизмы. Для уничтожения спорообразующих микроорганизмов применяется стерилизация при температуре свыше 100°С. Слово «стерилизация» происходит от латинского «бесплодный». Температура свыше 100°С достигается под давлением в герметичном сосуде.

Подбор температуры тепловой обработки с целью обеспечения длительной сохранности консервов зависит от химической природы, физического состояния, общей обсемененности продукта перед стерилизацией, размеров и состояния тары.

Микроорганизмы, способные вызвать порчу продукта, имеющего активную кислотность ниже рН 4,4, могут быть уничтожены при температуре до 100°С.

Обработка продукта с рН более 4,4 проводится при высоких температурах и в течение длительного времени, за которое продукт достигает полной кулинарной готовности. Поэтому почти все консервы, прошедшие стерилизацию или пастеризацию, готовы к употреблению.

Чрезмерное нагревание продукта приводит не только к отмиранию микроорганизмов и получению стерильного продукта, но и к нежелательным изменениям вкуса и аромата. Для того чтобы снизить тепловые режимы при стерилизации, необходимо, прежде всего, повышать санитарное состояние производства, исключающее чрезмерное загрязнение продукта микроорганизмами, а также использовать способы, обеспечивающие ускорение теплопередачи и прогреваемости продукта (уменьшение вместимости тары, вращение банок при стерилизации и т. д.).

Одной из разновидностей теплового консервирования является стерилизация токами высокой частоты. Этот способ заключается в том, что продукт в герметически укупоренной стеклянной банке помещается в поле переменного электрического тока высокой частоты. При этом содержащиеся в продукте электрически заряженные частицы (ионы) под действием переменного поля приходят в колебательное движение. За счет внутреннего трения этих частиц выделяется большое количество тепла, которое в течение небольшого промежутка времени (от нескольких секунд до 1 – 2 мин) прогревает всю массу продукта. Температура обработки определяется продолжительностью воздействия. Таким образом, предупреждается протекание нежелательных биохимических реакций (меланопдипообразование, разложение питательных веществ и т. д.), а также уменьшается разваривание продукта.

Охлаждение и замораживание

Сущность этого метода консервирования в том, что при низких температурах подавляется жизнедеятельность микроорганизмов, снижается активность ферментов, замедляется протекание биохимических реакций. При пониженных температурах, характерных для охлаждения, в плодах и овощах продолжают протекать, хотя и медленно, процессы дыхания, которые позволяют им сохраняться свежими в течение нескольких недель и даже месяцев.

Охлаждение осуществляют с помощью искусственного или естественного холода. При хранении в ледниках или камерах с искусственным холодом температура продукта снижается до 0°С (с колебаниями ±2 – 3°С). При этой температуре не происходит замерзание клеточного сока.

Замораживание - это способ консервирования, при котором используются низкие температуры, обеспечивающие полное или частичпое превращение клеточного сока в лед. Чем быстрее осуществляется процесс замораживания и чем ниже достигаются при этом температуры, тем лучше качество замороженного продукта. При замораживании происходит почти полпое прекращение деятельности микроорганизмов, многие из них погибают. Безусловно, полной гибели всех микроорганизмов при этом не происходит. Некоторые из них сохраняют целость, а отдельные способны образовывать споры и сохранять свою жизнеспособность. При замерзании клеточного сока внутри и вне клеток образуются кристаллы льда, которые приводят к механическим повреждениям оболочки. При повышении температуры целые микроорганизмы снова развиваются, и это может привести к порче продукта. При хранении замороженных продуктов необходимо строго контролировать температуру хранения, обеспечивать хорошее санитарное состояние в подготовительных помещениях и камерах и использовать для замораживания только высококачественное сырье.

Подавление жизнедеятельности микроорганизмов заключается в том, что в замороженных пищевых продуктах большая часть влаги превращена в твердое состояние и микроорганизмы, которые питаются осмотическим путем, лишаются возможности использовать отвердевшие пищевые продукты. Из-за отсутствия жидкой фазы прекращается деятельность ферментов, вследствие чего приостанавливаются биохимические процессы. Установлено, что после того, как достигнута криоскопическая температура для данного продукта, последующее понижение температуры вдвое приводит к вымерзанию примерно половины количества оставшейся влаги. Например, если криоскопическая температура продукта равна -2 С, то при снижении температуры до – 4°С вымерзнет 50% влаги. При дальнейшем понижении до – 8°С превратится в лед 75% исходного количества влаги. Расчеты показывают, что при температуре –16°С вымерзнет 87,5% влаги, а при температуре -32°С – 93,8%. Уже при – 16°С большая часть влаги превратится в лед, поэтому с практической точки зрения нет необходимости доводить температуру до – 32°С. Общепринятый температурный уровень, до которого доводят почти все замораживаемые продукты, составляет – 18°С, так как для некоторых пищевых продуктов криоскопическая температура бывает – 2°С.

Сушка

Как метод консервирования сушка пищевых продуктов известна с древних времен. Этот метод не требует в ряде случаев специальных устройств, и для него может быть использована энергия солнца.

Для жизнедеятельности микроорганизмов необходима влага: для жизни бактерий требуется не менее 30% влаги, для плесеней - 15%. Микроорганизмы используют вещества, находящиеся в клеточном соке в сравнительно небольших концентрациях, и при этом в водных растворах проходят все биохимические реакции. При удалении влаги концентрация этих веществ увеличивается и они уже являются ингибиторами жизнедеятельности микроорганизмов, которые хотя и не погибают, но вследствие неблагоприятных условий не развиваются.

Овощи и фрукты обычно высушивают до содержания остаточной влаги соответственно 12 – 14 и 15 – 25%. В некоторых случаях высушивание доводят до 4 – 8% влаги, но такие продукты очень гигроскопичны и их следует хранить только в герметически укупоренной таре. До такой влажности продукт может быть высушен сублимационной сушкой. Этот способ заключается в том, что сырье предварительно замораживается при очень низких температурах (до – 50°С), и в последующем при глубоком вакууме от 1,33 до 0,13 Па путем подогрева продукта лед, образовавшийся из клеточного сока, переходит в пар, минуя жидкую фазу. Быстрое замораживание при очень низких температурах приводит к образованию мелких кристаллов, что не нарушает клеточного скелета плодов и овощей. Это позволяет получить продукты без нарушения их формы. Такие продукты легко восстанавливаются.

Консервирование антисептиками

Консервирование антисептиками основано на свойстве некоторых химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов. Такие вещества называют антисептиками или консервантами.

В связи с тем, что этот способ используется для пищевых продуктов, к антисептикам предъявляются особые требования: они должны проявлять свое действие в сравнительно малых дозах, быть безвредными для человека, не придавать продукту неприятные запах и вкус. Следует сказать, что ни один из антисептиков полностью не удовлетворяет изложенным требованиям, поэтому применение антисептиков в консервировании регламентировано. Минздравом СССР разрешены к применению в консервной промышленности сернистая и уксусная кислоты, этиловый спирт, сорбиновая кислота и ее соли, соли бензойной кислоты и некоторые другие. Наиболее широко применяется сернистый ангидрид. Процесс, при котором используется действие сернистого газа, носит название сульфитации. Сульфитация может осуществляться сухим или мокрым способом. Сухой способ также называется окуриванием. Применение водного раствора приводит к удалению из плодового сока ценных веществ - Сахаров, кислот и т. д. Плоды и овощи помещаются в камеру, в атмосфере которой содержится сернистый газ. Он наиболее сильно действует на бактерии, в меньшой степени - на плесени и дрожжи. В камеры сернистый газ подается из баллонов или от специальных устройств, где сжигается комовая сера.

При консервировании жидких или пюреобразпых продуктов сернистый газ добавляется в виде водных растворов (сернистая кислота) или путем пропускания струи газа через пюре. Последний процесс осуществляется с помощью специальных устройств - сульфитаторов. Сульфитацию пюре и соков рекомендуется проводить при пониженных температурах, так как при этом увеличивается растворимость газа в жидкости. Предельная концентрация сернистого ангидрида в сульфитированных пюре и соках 0,02%. Сернистый газ легко удаляется при нагревании, поэтому при переработке сульфитированных полуфабрикатов их предварительно нагревают.

Консервирующее действие сернистой кислоты заключается в том, что она растворяется в липоидно-протеиновом комплексе клетки микроорганизма и проникает в плазму. При этом происходят структурные изменения, приводящие к гибели клетки.

Сернистая кислота, являясь акцептором кислорода, задерживает дыхание микроорганизмов. При взаимодействии с продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, а также ферментами, сернистая кислота нарушает обмен веществ, и клетка гибнет. Под действием сернистой кислоты легко погибают бактерии, особенно молочнокислые и уксуснокислые.

Являясь сильным восстановителем, сернистая кислота препятствует окислению химических веществ плодов. Блокируя ферменты, катализирующие необратимые изменения витамина С, она способствует его сохранению.

В кислой среде (при рН меньше 3,5) консервирующим действием обладают и соли сернистой кислоты (сульфиты и бисульфиты). При сульфитации применяются только химически чистые соли сернистой кислоты. При сухой сульфитации яблок, айвы, персиков и мелких косточковых плодов потери и отходы составляют 4 – 5%, ягод - 10%.

Другими антисептиками являются бензойная кислота и ее натриевая соль. При концентрации 0,05 – 0,1% подавляет действие дрожжей и плесеней, а на бактерии действует слабее. В таких концентрациях она безвредна для человека.

Сорбиновая кислота и ее натриевая и калийная соли в кислой среде при концентрации 0,025 – 0,05% оказывают бактерицидное действие на плесени и дрожжи, но на бактерии почти не влияют.

Этиловый спирт применяют как консервант для хранения плодовых соков для последующего использования их в производстве безалкогольных напитков. Требуемая концентрация достигается путем спиртования (внесения пищевого спирта) в консервируемый сок. Обычно считается, что требуемый эффект консервирования достигается, когда продукт будет иметь 16% объемных спирта при наличии 16% Сахаров.

Широкое распространение в качестве консерванта получила уксусная кислота. Установлено, что в концентрациях 1,2 – 1,8% она подавляет жизнедеятельность многих микроорганизмов, в том числе и гнилостных. В концентрации до 0,6% уксусная кислота не может сама обеспечить полную сохранность продукта, поэтому ее применение сочетается с другими способами консервирования (тепловая стерилизация, хранение при низких температурах). Уксусная кислота очень резкая на вкус, поэтому, чтобы снизить вкусовую кислотность продукта, ее применяют совместно с молочной кислотой. Молочная кислота может образовываться при солении, квашении, мочении плодов и овощей, но иногда ее вносят извне. Под действием молочнокислых бактерий сахар, содержащийся в продукте, переходит в молочную кислоту, накопление которой губительно действует на некоторые микроорганизмы. В концентрациях 0, 6% и выше она оказывает консервирующий эффект.

Антибиотики способны полностью подавлять жизнедеятельность микроорганизмов, но их применение ограничено, так как вместе с пищевым консервированным продуктом они воздействуют на организм человека и приводят к нежелательным последствиям. Поэтому в настоящее время использование антибиотиков допускается после тщательных медико-биологических исследований. Наиболее перспективным для консервирования плодов и овощей является антибиотик низин (низаплен), так как он относительно безвреден для человека. Его используют при консервировании зеленого горошка, картофеля и других овощей в сочетании с тепловой стерилизацией, продолжительность которой при этом значительно сокращается.

Консервирование с применением сахара и соли

Этот способ основан на создании таких условий, при которых в продукте создается повышенное осмотическое давление, подавляющее жизнедеятельность микроорганизмов.

При варке повидла, джемов, варенья, цукатов, когда к исходному сырью добавляется большое количество сахара (в среднем 1 кг сахара на 1 кг сырья) и происходит частичное испарение воды. В готовом продукте создается большая концентрация сахара (60- 65%). При этом микроорганизмы не могут использовать для своей жизнедеятельности питательные вещества. Клетки микроорганизмов обезвоживаются из-за более низкой концентрации сахара внутри них, чем снаружи. Этот процесс обезвоживает клетки микроорганизмов, и они погибают. Но при снижении концентрации сахарного сиропа в продукте создаются условия, благоприятные для развития микроорганизмов, что приводит к его забраживанию и плесневению.

Аналогичное воздействие оказывает добавление поваренной соли до 10 – 20%.

Как способ консервирования иногда используют фильтрование консервируемого продукта через микробиологический фильтр. Этот способ применим только для прозрачных соков. В герметически закрытой системе, прошедшей стерильную обработку, подлежащий консервированию продукт фильтруется через специальные фильтры с порами, задерживающими микроорганизмы и пропускающими жидкую фазу с растворенными в ней питательными веществами. Этим методом осуществляется стерилизация воздуха через бактериологический фильтр в установках асептического консервирования.

Консервирование с помощью ионизирующего облучения основано на том, что под действием жесткого излучения (у-лучи) происходит ионизация атомов, молекул и микроорганизмов, что приводит к разрушению клеток очень быстро и почти без нагрева.

Консервирование - способ консервации пищевых продуктов (изготовления консервов), заключается в технической обработке продуктов питания для угнетения жизнедеятельности портящих продукты микроорганизмов. А также некоторые другие способы повышения срока хранения пищевых продуктов.

В широком смысле под консервированием подразумевается любой процесс, значительно удлиняющий сохранность продуктов в пригодном для употребления в пищу виде. Основная задача консервирования свести уровень активности воды до минимального уровня, что лишает вредные микроорганизмы среды обитания для дальнейшего развития и порчи продукта.

Консервирование делится на комплекс мер по изоляции продукта, уничтожению находящихся в нём бактерий и спор, изменение его состава и условий хранения для предотвращения развития в нём микроорганизмов, защита продукта от разрушения под воздействием высоких температур и солнечных лучей.

I. Применение консервантов

· Соление. Поваренная соль издавна применяется для сохранения мясных и рыбных продуктов. При посоле, в процессе осмоса, соль "вытягивает из продукта" влагу, сам продукт пропитывается раствором соли и благодаря снижению активности воды становится непригоден для развития большинства бактерий.

· Квашение. Квашение является комбинацией биологической консервации кислотами и засолки. Молочнокислые бактерии утилизируют сахара (углеводы) и выделяют органические кислоты, препятствующие развитию плесеней.

· Маринование. Маринование производят органическими кислотами, губительными для бактерий, но пригодными для потребления человеком. Обычно используются лимонная, уксусная, молочная и др. кислоты, создающие неблагоприятную для развития бактерий кислую среду.

· Кандирование. При высокой концентрации сахара в результате осмоса бактерии не могут развиваться в продукте. Однако если кислотность продукта невелика - возможно развитие различных плесневых грибов. Засахаривание происходит когда пропитанные сахарным раствором (сироп) продукты высушивают, пропитавший продукт раствор сахара кристаллизуется. Таким образом делают цукаты из фруктов.

· Применение других консервантов. Добавка консервантов, разрешённых в пищевой промышленности, обеспечивает улучшение сохранности продуктов самого разного типа (напитки, консервы, пресервы).

II. Методы, связанные с уменьшением содержания воды

· Сушка. Сушка является старейшим методом консервирования. В процессе сушки из продукта удаляется влага, что лишает микроорганизмы среды обитания для развития. Сушка может производиться как на открытом воздухе, на ветру для предотвращения загнивания, так и с помощью вакуума. Широко распространено засоленое и засушенное мясо.

· Желирование. В этом методе также используется эффект снижения активности воды в пищевом продукте. Для желирования используется желатин, альгинаты, пектин и крахмал. Желированная масса продукта является непроницаемой для большинства бактерий и плесени. Наиболее известные продукты длительного хранения из этой категории - мармелад и пат.

· Копчение.Копчение сочетает в себе частичное обезвоживание (иногда - совсем незначительное) и химическую консервацию. В процессе копчения продукт сушится и пропитывается дымом, ароматические углеводороды консервируют его и придают особый аромат.

· Вяление.Вяление также сочетает обезвоживание продукта и, одновременно, его некоторую химическую консервацию поваренной солью.

· Варенье, повидло, джем и пастила. Сиропы. Для получения фруктовых консервов широко используют варку в сахарном сиропе, или просто упарку сладких соков без добавления сахара.

III. Герметизация

· Герметизация и вакуумная упаковка. Герметизация производится для предотвращения попадания в обработанный продукт микроорганизмов из воздуха.Вакуумная упаковка оставляет аэробные бактерии без кислорода и они погибают. Вызывающая ботулизм бактерия не выделяет газы или различимые на вкус и запах вещества, и поэтому её развитие в консервах опасно для жизни.

· Атмосферная консервация и замена газовой атмосферы. Содержащая кислород атмосфера в упаковке заменяется инертной, таким образом сохраняют продукт (например, салат), без нарушения его формы. Заменяя кислород азотом, убивают содержащихся в продуктах насекомых.

IV. Температурная обработка и криоконсервирование

· Стерилизация и пастеризация. Продолжительное нагревание продукта до температуры в 60-70 °С называется пастеризацией, по имени Луи Пастера. В результате этого процесса бактерии погибают, но выживают их споры, для предотвращения развития которых пастеризованные продукты хранят в холоде. Метод дробной пастеризации заключается в том что после пастеризации продукт выдерживают при нормальной температуре достаточное для развития спор время, после этого подвергают повторной пастеризации, процесс может быть повторен несколько раз. Для полной стерилизации бывает недостаточно прокипятить продукт при 100°С - уничтожение термостойких спор бактерий требует нагревания продукта до больших температур при повышенном давлении. Пастеризация применяется в тех случаях когда не требуется длительное хранение консервированных продуктов, а стерилизацию применяют для получения стойких в хранении продуктов. Обычно продукты с достаточно высоким содержанием кислоты подвергают пастеризации, а с малой кислотностью - стерилизации.

· Низкие температуры. Охлаждение продуктов замедляет деятельность микроорганизмов и предотвращает развитие их зародышей, замораживание до нуля и ниже полностью останавливает жизнедеятельность бактерий. Традиционным является метод хранения продуктов в подполах или подвалах. Сочетание низкого количества кислорода в воздухе и низкой температуры позволяет добиться длительных сроков хранения.

V. Облучение (радиационная стерилизация). Облучение продукта рентгеном или гамма-излучением производится для уничтожения бактерий и плесени.

VI. Биологическая консервация. Такие традиционные способы сохранения продуктов, как их специальная ферментация - сбраживание скоропортящихся веществ, с сопутствующим образованием консервантов - кислот и других микробных метаболитов - используются с незапамятных времён. К ним относятся уже упоминавшееся квашение, брожение (в производстве вина и уксуса) и другие. Примером биологической консервации может служить сыр. Бактерии, его сформировавшие, препятствуют развитию в нём других микроорганизмов.

Гигиеническая оценка консервов:

· Внешний вид банки (наличие вмятин, бомбажа)

· Герметичность (погрузить в воду)

· Органолептические показатели содержимого (цвет, запах, консистенция, вкус)

· Состояние внутренней поверхности (наличие ржавчины, сохранность лакового покрытия)

· Концентрация свинца в припое внутренней поверхности банки

· Исследование кислотности заливки и на прогорклость масла